DIMENSIONERING VAN DE VENTILATIE
IN TERTIAIRE GEBOUWEN
Lieven INDIGNE
CENERGIE
Opleiding Duurzaam Gebouw:
Ventilatie: ontwerp en afstelling
Leefmilieu Brussel
2
● Bespreking van de geldende reglementering op het vlak van
ventilatie, vooral de elementen die betrekking hebben op de
energieprestatie van gebouwen (EPB)
● Dimensionering van een hygiënische ventilatie-installatie in
een tertiair gebouw
● Keuzecriteria voor een ventilatiegroep
● Mogelijkheden van verwarming / koeling door de lucht
● Vereisten met betrekking tot bevochtiging / ontvochtiging
Doelstelling(en) van de presentatie
3
1. Welke debieten in hygiënische ventilatie?
a. NBN EN 13779 en EPB-bijlage
b. NBN EN 15251
c. ANDERE
2. Keuze van een luchtgroep
a. Welke keuzecriteria?
3. Klimaatregeling
a. Luchtdistributie
b. Diagram van de vochtige lucht
c. Verwarming/koeling
d. Bevochtiging/ontvochtiging
Ventilatie in tertiaire gebouwen
1. WELKE DEBIETEN?
● HYGIËNISCHE VENTILATIE: Het debiet moet een voldoende luchtkwaliteit handhaven rekening
houdend met de aanwezige vervuilers.
Verscheidene documenten preciseren de vereiste debieten:
► NBN D50-001 (1): dimensionering (residentieel)
vereist
► NBN EN 13779 (2): dimensionering (tertiair)
vereist
► NBN EN 15251: gebruik en comfortcriteria (tertiair en
residentieel)
► EPB (bijlagen, verwijzing naar de normen),
► Andere reglementen en voorschriften (ARAB,…) en
‘wetenschappelijke’ documenten (PHPP,…)
4
● INTENSIEVE VENTILATIE:
► het koelen van een gebouw door gebruik van buitenlucht
(gratis energie)
► het te produceren debiet is afhankelijk van het gebouw
(inertie,…), het klimaat en de af te voeren lasten.
● KLIMAATREGELING:
► het debiet wordt bepaald overeenkomstig het over te
brengen vermogen (warmte of koude) en de comforteisen
(pulsietemperatuur, …).
5
1. WELKE DEBIETEN?
a. NBN EN 13779 en EPB-bijlage
b. NBN EN 15251
c. ANDERE
6
1. WELKE DEBIETEN?
● De NBN EN 13779 heeft betrekking op de prestaties van de
systemen
● Bijlage VII (EPB) beoogt op de eerste plaats een minimale
ventilatie in niet-residentiële gebouwen te garanderen
(aanvullende eisen)
● Bijlage VII is noodzakelijk maar volstaat niet (luchtkwaliteit)
● Bijlage VII geldt voor niet-residentiële gebouwen of delen
ervan bestemd voor menselijk gebruik
7
1. WELKE DEBIETEN? a) NBN EN 13779 en EPB-bijlage
3 soorten ruimten:
► ruimten bestemd voor menselijke bezetting
ruimten voorzien om mensen er langere tijd te laten vertoeven (…). voorbeelden: kantoren, restaurants, hotelkamers….
► ruimten niet bestemd voor menselijke bezetting
ruimten voorzien om mensen er bij normaal gebruik slechts
gedurende vrij korte tijd te laten vertoeven (…).
voorbeelden: archieven, opslagruimten, toiletten….
► speciale ruimten (bijlage VII-§6.4.)
onder speciale ruimten wordt verstaan: ruimten blootgesteld aan specifieke vervuilers waarvoor andere (specifieke en/of strengere) eisen gelden wat de ventilatie betreft. voorbeelden: stookruimten, afvalopslagruimten,…
8
1. WELKE DEBIETEN? a) NBN EN 13779 en EPB-bijlage
Klasse Verseluchtdebiet Verseluchtdebiet CO2-niveau in de lokalen
Luchtkwaliteit (niet-
rokersruimten) (rokersruimten) Typische waarden Standaardwaarden
IDA1
Uitstekende
kwaliteit
> 54 m³/u.pers. > 108 m³/u.pers. < 400 ppm 350 ppm
IDA2
Gemiddelde
kwaliteit
36 – 54
m³/u.pers. 72 – 108 m³/u.pers. 400-600 ppm 500 ppm
IDA3
Aanvaardbare
kwaliteit
22 – 36
m³/u.pers. 43 – 72 m³/u.pers. 600-1.000 ppm 800 ppm
IDA4
Lage kwaliteit < 22 m³/u.pers. < 43 m³/u.pers. > 1.000 ppm 1.200 ppm
● Ruimten bestemd voor menselijke bezetting
9
IDA1 IDA3: OK
IDA4 is onvoldoende
1. WELKE DEBIETEN? a) NBN EN 13779 en EPB-bijlage
● Ruimten bestemd voor menselijke bezetting
► Ontwerpbezetting
► Theoretische bezetting (bijlage VII-§7.2.1.)
10
1. WELKE DEBIETEN? a) NBN EN 13779 en EPB-bijlage
36 voorgestelde categorieën + ‘overige ruimten’
In te voeren gegevens vereist voor de
berekening van het minimumontwerpdebiet
in ruimten bestemd voor menselijke
bezetting
Vloeroppervlakte per
persoon (m²
/persoon)
(…)
Kantoren 15
Ontvangstruimten, onthaal, vergaderzalen 3,5
Hoofdingang 10
(…)
Overige ruimten 15
Klasse Verseluchtdebiet (niet-rokersruimten)
IDA1 klasse niet van toepassing
IDA2 > 2,5 m³/uur.m²
IDA3 1,3 – 2,5 m³/uur.m²
IDA4 < 1,3 m³/uur.m²
● Ruimten niet bestemd voor menselijke bezetting
11
1. WELKE DEBIETEN? a) NBN EN 13779 en EPB-bijlage
● Ruimten niet bestemd voor menselijke bezetting
(bijlage VII-§7.2.2.)
► Sanitaire ruimten
› het aantal wc’s en urinoirs is gekend
debiet: 25 m³/uur per wc of urinoir
› het aantal wc’s en urinoirs is niet gekend
debiet: 15 m³/uur.m²
► Douches
› debiet: 50 m³/uur per douche
► Andere niet voor menselijke bezetting bestemde ruimten
› debiet: 1,3 m³/uur.m²
12
1. WELKE DEBIETEN? a) NBN EN 13779 en EPB-bijlage
13
1. WELKE DEBIETEN? a) NBN EN 13779 en EPB-bijlage
Ja
Bestemd voor
menselijke bezetting
Bezetting
vastgelegd door
bouwteam
Oppervlakte
per persoon
Berekende
bezetting
Max.
22 m³/uur.pers
Functie?
Nee
Debiet volgens
deze normen Debiet volgens andere
specificaties
1,3 m³/uur.m²
Ja
Wc/douches?
25 m³/uur.wc
50 m³/uur.douches
15 m³/uur.m ²
Nee Ja
Aantal wc’s/douches
gekend?
Nee
Andere
normen?
Niet bestemd voor
menselijke bezetting
Speciale
ruimte
● Hergebruik en doorstroming
► Het minimale ontwerptoevoerdebiet voor ruimten bestemd voor
menselijke bezetting moet worden gerealiseerd met buitenlucht.
De bijkomende debieten mogen worden gerealiseerd met
buitenlucht, hergebruikte lucht of doorstroomlucht (bijlage VII-
§7.3.)
► In ruimten die niet bestemd zijn voor menselijke bezetting mag
het toevoerdebiet volledig worden gerealiseerd met afvoerlucht
uit ruimten van de kwaliteit ETA1 of ETA2 (bijlage VII-§7.3.)
14
1. WELKE DEBIETEN? a) NBN EN 13779 en EPB-bijlage
Voor hergebruik moeten alle richtlijnen van bijlage A.6 van de EN 13779 (bijlage VII-
§7.3.) worden nageleefd
● Hergebruikte lucht en doorstroomlucht
15 Bron: VADEMECUM REGLEMENTERING EPB-WERKZAAMHEDEN 2015
1. WELKE DEBIETEN? a) NBN EN 13779 en EPB-bijlage
● Drukvoorwaarden
► Een niet te verwaarlozen onevenwicht tussen toevoer- en
afvoerlucht is toegelaten.
met een lekdebiet bij 50 Pa
-5 Pa ≤ CP ≤ +10 Pa (bijlage VII-§7.5.)
50.V
)q-abs(q.)q-sign(q=CP
0,65
1
50
extractv,supplyv,
extractv,supplyv,
extVV
50
16
1. WELKE DEBIETEN? a) NBN EN 13779 en EPB-bijlage
a. NBN EN 13779 en EPB-bijlage
b. NBN EN 15251
c. ANDERE
17
1. WELKE DEBIETEN?
“Binnenmilieu-gerelateerde inputparameters voor ontwerp en
beoordeling van energieprestatie van gebouwen voor de kwaliteit
van de binnenlucht, het thermische comfort, de verlichting en
akoestiek”
● Bijlage B (informatief): basis van de criteria voor de kwaliteit van de
binnenlucht en de ventilatiedebieten
► B.1 Aanbevolen ventilatiedebieten voor de berekening in niet-
residentiële gebouwen
› B.1.2 Methode gebaseerd op menselijke bezetting en de componenten
van het gebouw
› B.1.3 Methode gebaseerd op het ventilatiedebiet per persoon of per m²
vloeroppervlakte
› B.1.4 Aanbevolen CO2-waarden voor de energieberekeningen
18
1. WELKE DEBIETEN? b) NBN EN 15251
“Binnenmilieu-gerelateerde inputparameters voor ontwerp en
beoordeling van energieprestatie van gebouwen voor de kwaliteit
van de binnenlucht, het thermische comfort, de verlichting en
akoestiek”
● Bijlage B (informatief): basis van de criteria voor de kwaliteit van de
binnenlucht en de ventilatiedebieten
► B.2 Aanbevolen debietwaarden voor de dimensionering van de
ventilatie van woningen
► B.3 Aanbevolen criteria voor de dimensionering van de
bevochtiging en ontvochtiging
► B.4 Ventilatie aanbevolen tijdens de uren van niet-bezetting
● Bijlage C (informatief): voorbeeld van het bepalen of een gebouw
weinig of zeer weinig vervuilend is
19
1. WELKE DEBIETEN? b) NBN EN 15251
● Uittreksel (B.1.2)
20
1. WELKE DEBIETEN? b) NBN EN 15251
Type
gebouw
of ruimte
Klasse Vloer-
opper-
vlakte
m²/pers.
l/(s.m²)
voor
bezetting
l/(s.m²) voor zeer
licht
verontreinigend
gebouw
l/(s.m²) voor licht
verontreinigend
gebouw
l/(s.m²) voor
verontreinigend
gebouw
Aanvulling
indien roken
toegelaten
Gesloten
kantoor
Landschaps
kantoor
Vergader-
zaal
Klasse Verwachte
ontevredenheid
over binnenklimaat
Debiet per persoon
l/s/pers
a. NBN EN 13779 en EPB-bijlage
b. NBN EN 15251
c. ANDERE
21
1. WELKE DEBIETEN?
● Andere reglementeringen en ‘wetenschappelijke’ documenten
► ARAB: Algemeen Reglement voor de Arbeidsbescherming:
30 m³/uur per werknemer
► Rokersruimten en niet-rokersruimten (KB 19/01/2005 + …)
► Ventilatie in de HORECA (MB 09/01/1991)
► En in het PHPP: 30 m³/uur per persoon
22
1. WELKE DEBIETEN? c) ANDERE
● Debieten in tertiaire gebouwen: raam het vereiste hygiënische
ventilatiedebiet voor volgende ruimten
23
1. WELKE DEBIETEN? a) NBN EN 13779 en EPB-bijlage
Kenmerken van de
ruimte
Ontwerpdebiet [m³/uur]
Kantoorlandschap: 150 m²
(voorzien voor 20 personen)
Individueel kantoor: 20 m²
(voorzien voor 1 persoon)
Archiefruimte: 15 m²
Klaslokaal: 50 m² (25
leerlingen + 1prof.)
● Minimale bezetting per type ruimte (EPB)
24
1. WELKE DEBIETEN? a) NBN EN 13779 en EPB-bijlage
TYPE RUIMTE [m²/persoon]
Kantoorgebouw
Kantoor 15
Ontvangstlokalen, onthaal, vergaderruimten 3,5
Hoofdinkom 10
Onderwijsinstellingen
Leslokalen 4
Polyvalente ruimte 1
Horeca
Restaurant, cafetaria, snelbuffet, kantine, bar, cocktailbar 1,5
Keuken, kitchenette 10
26
1. Welke debieten in hygiënische ventilatie?
a. NBN EN 13779 en EPB-bijlage
b. NBN EN 15251
c. ANDERE
2. Keuze van een luchtgroep
a. Welke criteria?
3. Klimaatregeling
a. Luchtdistributie
b. Diagram van de vochtige lucht
c. Verwarming/koeling
d. Bevochtiging/ontvochtiging
Ventilatie in tertiaire gebouwen
27
2. LUCHTGROEP HOE KIEZEN?
Bron: Carrier
Bron: Carrier
28 Bron: Carrier
2. LUCHTGROEP HOE KIEZEN?
29 Bron: GEA Happel Bron: Carrier
2. LUCHTGROEP HOE GROOT?
30 Bron: GEA Happel
2. LUCHTGROEP HOE GROOT?
Luchtdebiet m³/u
31 Bron: GEA Happel
2. LUCHTGROEP WELKE CRITERIA?
32 Bron: GEA Happel
2. LUCHTGROEP WELKE CRITERIA?
33
● WARMTEWISSELAAR
Bron: GEA Happel
2. LUCHTGROEP WELKE CRITERIA?
● Warmtewisselaar met glycolwater
+ Luchttoevoer en afzuiging gescheiden
+ Toepassing: ziekenhuizen (geen risico van contaminatie)
+ eenvoudige regeling van T° (3-weg kraan)
- Laag rendement
- Drukval van glycolwater verbruik
van de pomp
- Risico op ijsvorming
- Kost niet verwaarloosbaar voor kleine
installaties
34 34
h = 50 – 65 %
2. LUCHTGROEP WELKE WARMTEWISSELAAR?
Bron: GEA Happel
35
● Platenwarmtewisselaar
+ Geen bewegende onderdelen laag elektriciteitsverbruik
+ Weinig onderhoud
+ Zeer laag risico op vervuiling van verse lucht
- Pulsie en extractie in de nabijheid
- Neemt veel plaats in
- Aanzienlijk drukverliezen bij grote debieten
- Beperkte vochtterugwinning
- Risico op ijsvorming
h = 80 – 90 %
2. LUCHTGROEP WELKE WARMTEWISSELAAR?
36
h = 70 – 80 %
● Warmtewiel
+ Vochtterugwinning (latente warmte)
+ Hoog rendement
+ Beperkte drukverliezen in verhouding tot het hoge rendement
+ neemt relatief weinig plaats in
+ beperkt risico op ijsvorming
- Pulsie en extractie in de nabijheid
- Bewegende onderdelen elektriciteits-
verbruik en onderhoud
- Risico op vervuiling van verse lucht
2. LUCHTGROEP WELKE WARMTEWISSELAAR?
37
h = 75 – 90 %
● Regeneratieve warmtewisselaar
+ Vochtterugwinning (latente warmte)
+ Hoog rendement
+ Beperkte drukverliezen
- Neemt veel ruimte in
- Grote investering
2. LUCHTGROEP WELKE WARMTEWISSELAAR?
38
Warmterecuperatie
● Besparing op voorverwarming van binnenkomende lucht
2. LUCHTGROEP WELKE WARMTEWISSELAAR?
39
Warmterecuperatie
● Besparing op voorverwarming van binnenkomende lucht
Warmtewisse-
laar met
glycolwater
Platen-
warmte-
wisselaar
Warmte-
wiel
Regene-
ratief
Besparing in de
winter € 2.010 € 2.175 € 2.860 € 3.175
Winst/verlies in % in
vergelijking met standaard: -8% 100 % +31 % +46 %
Besparing in de
zomer € 0 € 58 € 87 € 86
Winst/verlies in % in
vergelijking met standaard: - 100 % 100 % +50 % + 48 %
Rendement bij 8 °C
(t°/vochtigheid)
55 %
0%
56 %
0 %
81 %
42 %
94 %
10 %
Prijs (9.500 m³/u) € 15.000 € 15.000 € 18.000 € 42.000
2. LUCHTGROEP WELKE WARMTEWISSELAAR?
40
● LUCHTFILTERS
Bron: GEA Happel
2. LUCHTGROEP WELKE CRITERIA?
41 Bron: GEA Happel
● Zakkenfilters
2. LUCHTGROEP FILTERKLASSE?
42 Bron: GEA Happel
● Zakkenfilters
2. LUCHTGROEP FILTERKLASSE?
43 Bron: SICC
Aanbevelingen SICC (Société suisse des ingénieurs en VERWARMING et climatisation)
Te filteren stoffen Klasse volgens EN
779
Toepassingen
Insecten, textielvezels, haar, zand,
as, pollen, cement
G1
G2 Eenvoudig gebruik (bescherming tegen insecten)
G3
G4
Voorfilter en filter voor installaties van civiele bescherming
Luchtafvoer van spuitcabines, keukens
Antivervuilingsbescherming voor klimaatregeleenheden (bijv. in ramen)
Voorfilter voor filterklasse F6 tot F8
Pollen, cement, vervuilende deeltjes
(stof), ziektekiemen,
bacteriedragende stofdeeltjes
F5
Filter voor de luchttoevoer naar ruimten met beperkte
luchtzuiverheidseisen (werkplaatsen, garages, opslagruimten)
F5
F6
F7
Voorfilter en filter voor luchtbehandelingkasten
Eindfilter in luchtbehandelinginstallaties voor winkels, kantoren en
productieruimten
Voorfilter voor klasse F9 tot H12
Oliedampen en roetophopingen,
tabaksrook, metaaloxiderook
F7
F8
F9
Eindfilter in luchtbehandelinginstallaties voor kantoren, productieruimten,
ziekenhuizen, elektriciteitscentrales, computerruimten
Voorfilter voor absolute filters en actieve koolstoffilters
Ziektekiemen, bacteriën, virussen,
tabaksrook, metaaloxiderook
H10
H11 en H12
H13 en H14
U15 en U16
Eindfilter voor ruimten met hoge luchtzuiverheidseisen, laboratoria,
voedselnijverheid, apotheken, fijnmechanische, optische en elektronica-
industrie
H11 en H12
Eindfilter voor cleanrooms
Oliedamp en roetvorming,
radioactief stof
H13 en H14
U15 en U16
Eindfilter voor cleanrooms
Eindfilter voor operatieruimten
Eindfilter voor luchtafvoer van kerncentrales
2. LUCHTGROEP FILTERKLASSE?
44 Bron: Energie +
Qualité de l'air
intérieur
Qualité de l'air neuf
air pur
poussière
Concentration très
élevée
Élevée
(IDA 1) F9 F7+F9 F5+GF+F9*
Moyenne
(IDA 2) F8 F6+F8 F5+GF+F9*
Modérée
(IDA 3) F7 F5+F7 F5+F7
Basse
(IDA 4) F6 F5+F6 F5+F6
2. LUCHTGROEP FILTERKLASSE?
Kwaliteit van de
binnenlucht Zuivere lucht Stof
Kwaliteit van de verse lucht
Zeer hoge
concentratie
Hoog
Gemiddeld
Matig
Laag
45 Bron: Energie +
2. LUCHTGROEP FILTERKLASSE?
Absolute filters
Aansluiting tussen filters
Grove filters
Fijne filters
46
● VENTILATOREN
Bron: GEA Happel
2. LUCHTGROEP WELKE CRITERIA?
47 Bron: carrier
2. LUCHTGROEP VENTILATOREN?
48 Bron: construction.co.uk
2. LUCHTGROEP VENTILATOREN?
49 Bron: carrier
2. LUCHTGROEP VENTILATOREN?
50
SPECIFIC FAN POWER (SFP)
Bron: Eurovent 6-8
The SFP value is defined as power divided by air flow. It can easily be proven
that the value is also total pressure drop divided by overall efficiency of the
fan and motor system and this indicates how to reduce the value.
where SFP = The specific fan power of the air handling unit/fan [kW/(m3/s)]
Pel = The absorbed electric power supplied from the mains to the fan in the air handling unit/fan (kW)
qV = Air flow through the air handling unit/fan (m3/s)
Δpfan = Total pressure rise from the fan inlet to the outlet (Pa)
ηe = Overall efficiency of the fan
2. LUCHTGROEP VENTILATOREN?
51
SPECIFIC FAN POWER (SFP)
Bron: AIVC
ηe = Overall efficiency of the fan
2. LUCHTGROEP VENTILATOREN?
52 Bron: Eurovent 6-8
SEPARATE SUPPLY AIR OR EXTRACT AIR HANDLING UNITS AND
INDIVIDUAL FANS
The specific fan power, SFPE is the electric power, in kW, supplied to a fan
divided by the air flow expressed in m3/s.
where SFPE = The specific fan power of the air handling unit/fan [kW/(m3/s)]
Pel = The absorbed electric power supplied from the mains to the fan in the air handling unit/fan (kW)
qV = Air flow through the air handling unit/fan (m3/s)
SPECIFIC FAN POWER for unit (SFPE)
2. LUCHTGROEP VENTILATOREN?
53 Bron: Eurovent 6-8
HEAT RECOVERY AIR HANDLING UNIT WITH SUPPLY AIR AND EXTRACT AIR
The specific fan power, SFPE is the total amount of electric power, in kW,
supplied to the fans in the air handling unit, divided by the largest of supply air
or extract air flow rate (note, not the outdoor air nor the exhaust air flow rates)
expressed in m3/s.
where SFPE = Specific fan power of a heat recovery air handling unit [kW/(m3/s)]
Pel,sa = The absorbed electric power supplied from the mains to the supply air fan (kW)
Pel,ea = The absorbed electric power supplied from the mains to the extract air fan (kW)
qV max = Largest of supply air or extract air flow through the air handling unit (m3/s)
SPECIFIC FAN POWER for unit (SFPE)
2. LUCHTGROEP VENTILATOREN?
54 Bron: Robatherm
SPECIFIC FAN POWER class (SFPE)
2. LUCHTGROEP VENTILATOREN?
Categ. SFPE [W/(m³/s)]
Pulsie of Extractie
SFPE [W/(m³/s)]
Pulsie en Extractie
SFP 1 < 500 < 1 000
SFP 2 500 – 750 1 000 – 1 500
SFP 3 750 – 1 250 1 500 – 2 500
SFP 4 1 250 – 2 000 2 500 – 4 000
SFP 5 2 000 – 3 000 4 000 – 6 000
SFP 6 3 000 – 4 500 6 000 – 9 000
SFP 7 > 4 500 > 9 000
55 Bron: Robatherm
SPECIFIC FAN POWER class (SFPE)
2. LUCHTGROEP VENTILATOREN?
Componenten SFPE
[W/(m³/s)]
Extra F7 of F9 luchtfilter + 300
HEPA filter (H10 to H13) +1 000
Actiefkoolfilter (gasfilter) + 300
Recuperator van klasse H2 of H1
volgens EN13053
+ 300
Grote koellast en/of ontvochtigingsbatterij + 300
56
SPECIFIC FAN POWER (SFP)
Bron: AIVC
Δpfan = Total pressure rise from the fan inlet to the outlet (Pa)
2. LUCHTGROEP VENTILATOREN?
57 Bron: AIVC
SFP with variable flow rate
In a constant air volume flow system,
the demands shall be met at the
design air flow and design external
pressure drop (pressure drop in the
ducting).
In a variable air volume flow system,
the demands made on the SFPE shall
be met at the partial air flow and the
related external pressure drop,
specified for each air handling unit
specification.
SPECIFIC FAN POWER (SFP)
2. LUCHTGROEP VENTILATOREN?
58 Bron: AIVC
Example of calculation of SFP of a whole building
SPECIFIC FAN POWER (SFP)
2. LUCHTGROEP VENTILATOREN?
59
● GELUIDDEMPERS
Bron: GEA Happel
2. LUCHTGROEP WELKE CRITERIA?
2. LUCHTGROEP GELUIDDEMPERS
60
Voor groep Voor leiding
Efficiëntie ↑ ↑
Δp ↑ ↑
Bron: AIVC
Efficiëntie ↓ ↓
Δp ↓ ↓
61
● Regenbescherming + kleppenregister
Bron: GEA Happel
2. LUCHTGROEP WELKE CRITERIA?
Bron: Energie +
2. LUCHTGROEP REGENBESCHERMING + KLEPPENREGISTER
62 Bron: Carrier
Kleppenregisters Regenbescherming
63
● Thermische isolatie + luchtdichtheid
Bron: GEA Happel
2. LUCHTGROEP WELKE CRITERIA?
2. LUCHTGROEP THERMISCHE ISOLATIE + LUCHTDICHTHEID
64 Bron: Carrier
HOMOLOGATIE CONFORM NORM EN1886
• Chassis in staalprofielen
• Panelen met thermische isolatie van 60 mm dik
• Warmtedoorgangscoëfficiënt klasse T2
• Koudebrugfactor klasse TB2
• Mechanische weerstandsklasse 2A/1A (D1/D2)
• Dichtheid klasse B (L2)
• Verliezen door filterbypass klasse F9
Bovenlaag
Grondlaag
Voorbehandeling
Zinkfilm
Stalen paneel
Zinkfilm
Voorbehandeling
Grondlaag
Bovenlaag
65
NORME NBN EN 1886
Ventilation for buildings - Air handling units – Mechanical performance
Thermal transmittance
Class U (W / m² . K)
T1 U ≤ 0,5
T2 0,5 < U ≤ 1
T3 1 < U ≤ 1,4
T4 1,4 < U ≤ 2
T5 No Requirements
2. LUCHTGROEP THERMISCHE ISOLATIE + LUCHTDICHTHEID
66 Bron:http://www.eurovent-certification.com/
NORM NBN EN 1886 >< EUROVENT
Casing air leakage
Obsolete Existing
Test pressure: -400 Pa
Classification:
Max. leakage rate 0,44 l/sm² => class B
Max. leakage rate 1,32 l/sm² => class A
Max. leakage rate 3,96 l/sm² => class 3A
Test pressure: +700 Pa
Classification:
Max. leakage rate 0,63 l/sm² => class B
Max. leakage rate 1,90 l/sm² => class A
Max. leakage rate 5,70 l/sm² => class 3A
Test pressure: -400 Pa
Classification:
Max. leakage rate 0,15 l/sm² => class L1(M)
Max. leakage rate 0,44 l/sm² => class L2(M)
Max. leakage rate 1,32 l/sm² => class L3(M)
Test pressure: +700 Pa
Classification:
Max. leakage rate 0,22 l/sm² => class L1(M)
Max. leakage rate 0,63 l/sm² => class L2(M)
Max. leakage rate 1,90 l/sm² => class L3(M)
2. LUCHTGROEP THERMISCHE ISOLATIE + LUCHTDICHTHEID
67
● Warmte-/koudebatterijen
Bron: GEA Happel
2. LUCHTGROEP WELKE CRITERIA?
2. LUCHTGROEP WARMTE-/KOUDEBATTERIJEN
68 Bron: GEA Happel Bron: Energie +
KLIMAATREGELING
69
1. Welke debieten in hygiënische ventilatie?
a. NBN EN 13779 en EPB-bijlage
b. NBN EN 15251
c. ANDERE
2. Keuze van een luchtgroep
a. Welke criteria?
3. Klimaatregeling
a. Luchtdistributie
b. Diagram van de vochtige lucht
c. Verwarming/koeling
d. Bevochtiging/ontvochtiging
Ventilatie in tertiaire gebouwen
a. LUCHTDISTRIBUTIE
b. DIAGRAM VAN DE VOCHTIGE LUCHT
c. VERWARMING/KOELING
d. BEVOCHTIGING/ONTVOCHTIGING
70
3. KLIMAATREGELING?
De door de ventilatie aangevoerde lucht kan worden gebruikt als vector
● om te verwarmen of te koelen
● om te bevochtigen of te ontvochtigen
71
3. KLIMAATREGELING? a) LUCHTDISTRIBUTIE
● Om te verwarmen of te koelen
Een van de voordelen van de passiefnorm is dat er in bepaalde gevallen
via de hygiënische ventilatie kan worden verwarmd (klein vermogen vereist).
Hierbij gelden echter enkele eisen en beperkingen:
► Het ventilatiedebiet wordt bepaald door de warmtebehoefte
(koppeling ventilatie-verwarming). Vaak dient er meer geventileerd
te worden dan op basis van de hygiënische behoeften nodig is (risico
van droge lucht en van oververbruik). Het probleem vergroot wanneer
de behoefte aan hygiënische lucht verkleint (bij niet-gebruik).
► De temperatuur van de ingeblazen lucht is begrensd (onder- en
bovengrens) omwille van het comfort, wat ook een begrenzing van het
vermogen inhoudt. Zo beperkt het PHPP de pulsietemperatuur bijv. tot
52 °C voor de verwarming.
72
3. KLIMAATREGELING? a) LUCHTDISTRIBUTIE
N Voordelen:
• Kan worden gebruikt om de luchtvochtigheid te regelen (voorverwarming,
bevochtiging, …)
• Geen uitrusting nodig in de kamers
N Nadelen:
• Vereist grote luchtdebieten
∙ Aanzienlijke plaatsinname van luchtbehandelingsnetwerken
• Afhankelijkheid van hygiënische ventilatie met klimaatbehandeling
N Toepassing:
• Zones met hoog debiet en lage behoefte aan klimaatregeling
• Systeem met hoog reactief vermogen
Bron: Energie +
3. KLIMAATREGELING? a) LUCHTDISTRIBUTIE
De luchtsnelheid speelt een rol in het comfortgevoel
Hiermee moet rekening worden gehouden bij de keuze van het
ventilatiesysteem en zijn componenten.
Bron: W. Frank: Raumklima und thermische Behaglichkeit. Berlin, 1975.
74
3. KLIMAATREGELING? a) LUCHTDISTRIBUTIE
Toenemende energiebehoefte
Tocht Lu
chts
nelh
eid
[m
/s]
Onc
om
fort
ab
el: w
arm
Comfortabel
Oncomfortabel: koud
Luchttemperatuur [°C]
voor verwarming
De luchtsnelheid speelt een rol in het comfortgevoel
Bron: Energie + (norme DIN 1946)
75
In de bezette zone mag het temperatuurverschil tussen de
ingeblazen lucht en de omgevingslucht niet groter zijn dan:
- 1,5°C bij warme ingeblazen lucht
- 1°C bij koude lucht
3. KLIMAATREGELING? a) LUCHTDISTRIBUTIE
De luchtsnelheid speelt een rol in het comfortgevoel
76 Bron: TROX
3. KLIMAATREGELING? a) LUCHTDISTRIBUTIE
De luchtsnelheid speelt een rol in het comfortgevoel
Bron: Energie + (norme DIN 1946)
77 Bron: TROX
3. KLIMAATREGELING? a) LUCHTDISTRIBUTIE
a. LUCHTDISTRIBUTIE
b. DIAGRAM VAN DE VOCHTIGE LUCHT
c. VERWARMING/KOELING
d. BEVOCHTIGING/ONTVOCHTIGING
78
3. KLIMAATREGELING?
79
3. KLIMAATREGELING? b) DIAGRAM VAN DE VOCHTIGE LUCHT
80 Bron: AFPA – DEAT – F.Cabeza
3. KLIMAATREGELING? b) DIAGRAM VAN DE VOCHTIGE LUCHT
Droge temperatuur
Absolute vochtigheid
Dauwpunt
a. LUCHTDISTRIBUTIE
b. DIAGRAM VAN DE VOCHTIGE LUCHT
c. VERWARMING/KOELING
d. BEVOCHTIGING/ONTVOCHTIGING
81
3. KLIMAATREGELING?
● Verwarmingsbatterijen ► De verwarmingsbatterij is de warmtewisselaar die de lucht opwarmt.
elektrische weerstand
warmwaterbatterij
82
3. KLIMAATREGELING? c) VERWARMING
Symbool
83
Bron: AFPA – DEAT – F.Cabeza
De verwarming wordt op het psychometrisch diagram weergegeven door
een horizontale lijn tussen de punten A en B.
Wanneer de droge temperatuur t stijgt:
- blijft de dauwtemperatuur tr constant
- blijft de absolute vochtigheid x constant
Evolutie van de lucht - verwarming
De RV neemt af, en dat
is het probleem
3. KLIMAATREGELING? c) VERWARMING
Welk vermogen kan door de ventilatie worden overgebracht?
Verwarmingsvermogen [W]
=
0,34 x Debiet x T [W/(m³/u).K] [m³/u] [°K]
84
In deze ventilatie-installatie wordt 2.000 m³/u lucht verwarmd met
batterij BC. Hierbij moet het volgende worden vastgesteld:
1- De kenmerken van punt N aan de uitgang van batterij BC.
2- Het vermogen van batterij BC.
Bron: AFPA – DEAT – F.Cabeza
3. KLIMAATREGELING? c) VERWARMING
85
Welk vermogen kan door de ventilatie worden overgebracht?
1- De kenmerken van punt N aan de uitgang van batterij BC
ts1 = - 10°C
Φ1 = 80 %
Δt = 22°C
Q = 2000 m3/h
1 2
ts2 =?
Φ2 =?
3. KLIMAATREGELING? c) VERWARMING
P = 0,34 * Q * T
= 0,34 * 2000 * 22 = 15 kW
86
Welk vermogen kan door de ventilatie worden overgebracht?
2- Het vermogen van batterij BC
ts1 = - 10°C
Φ1 = 80 %
Δt = 22°C
Q = 2000 m3/h
ts2 = 12°C
Φ2 = 17 %!!!!
SI: Δt = 45°C
ts2’ = 35°C
Φ2’ = 4 %!!!
P = 0,34 * 2000 * 35 = 24 kW
3. KLIMAATREGELING? c) VERWARMING
87
Welk vermogen kan door de ventilatie worden overgebracht?
1- De kenmerken van punt N aan de uitgang van batterij BC
ts1 = - 10°C
Φ1 = 80 %
Δt = 22°C
Q = 2000 m3/h
1 2
Ts2’ = 35°C
Φ2’ = 4 %
2’
3. KLIMAATREGELING? c) VERWARMING
a. LUCHTDISTRIBUTIE
b. DIAGRAM VAN DE VOCHTIGE LUCHT
c. VERWARMING/KOELING
d. BEVOCHTIGING/ONTVOCHTIGING
88
3. KLIMAATREGELING?
● Koudebatterijen ► De koudebatterij is de warmtewisselaar die de lucht afkoelt.
Batterij met koelvloeistof /
koud water
Bron: blog GuidEnR - Les systèmes de climatisation couramment utilisés 89
3. KLIMAATREGELING? c) KOELING
Symbool
vereist een sifon afvloeiing van het
condenswater
opvangbak voor het
condenswater
Koel-
vloeistof
Koel-
vloeistof
90
Le refroidissement est représenté sur le diagramme psychométrique par une
horizontale entre les points A et B.
Il s'agit donc d'une transformation inverse du VERWARMING.
On remarque que lorsque la température t sèche diminue:
- la température de rosée reste constante,
- l'humidité absolue x reste constante.
Bron: AFPA – DEAT – F.Cabeza
Evolutie van de lucht – “droge” koeling (zonder condensatie)
De oppervlaktetemperatuur van de koudebatterij blijft hoger dan de
dauwtemperatuur van de lucht voor die door de koudebatterij gaat.
Deze warmte die uit de lucht wordt getrokken, is de voelbare warmte.
Er is geen condensatie van waterdamp van de lucht.
Deze koeling van de waterdamp zonder wijziging van toestand wordt
voelbare of “DROGE” koeling genoemd.
3. KLIMAATREGELING? c) KOELING
91
De koeling van de lucht,
tot een temperatuur
lager dan het dauwpunt
ervan, gaat altijd
gepaard met een
ontvochtiging.
Bron: AFPA – DEAT – F.Cabeza
De daling van de droge
temperatuur gaat gepaard met:
- de daling van de
dauwtemperatuur,
- de daling van de absolute
luchtvochtigheid.
Een dergelijke transformatie
wijzigt zowel de voelbare warmte
als de latente warmte van de
beschouwde lucht.
Evolutie van de lucht – Koeling en ontvochtiging van de lucht
3. KLIMAATREGELING? c) KOELING
Koelbatterij
(100% efficiëntie toegelaten)
● Kasten voor luchtvermenging ► De vermenging beoogt de homogene samenvoeging van luchtdebieten
van verschillende herkomst.
Dit is bijvoorbeeld het geval voor de verse buitenlucht en de afvoerlucht
in de lokalen.
Vermenger met lamellen
Bron: dimclim.fr
92
3. KLIMAATREGELING? c) LUCHTVERMENGING
Bron: airtradecentre.com
Lokaal
Ver-
menging
Buiten
93
Toepassing van de wet van de luchtvermenging
geeft:
hM = ( qmE . hE + qmL . hL ) / ( qmE + qmL )
rM = ( qmE . rE + qmL . rL ) / ( qmE + qmL )
θM = ( qmE . θE + qmL . θL ) / ( qmE + qmL )
Bron: AFPA – DEAT – F.Cabeza
Het mengpunt M ligt op
een rechte lijn tussen de
2 punten. De plaats
hangt af van het
massadebiet.
Evolutie van de lucht – Vermenging van luchtmassa’s
3. KLIMAATREGELING? c) LUCHTVERMENGING
Lokaal
Ver-
menging
Buiten
Grafische
modellering
Evolutie op een luchtbehandelingscentrale – winter:
94
De lucht in A wordt met de lucht in B
vermengd tot de lucht in C.
De lucht wordt vervolgens verwarmd in de
warmtebatterij tussen C en D.
Tot slot wordt de lucht in het lokaal
geblazen.
Bron: CRETAL Ph
3. KLIMAATREGELING? c) VERWARMING
Evolutie op een luchtbehandelingscentrale – zomer:
95
De lucht in A wordt met de lucht in B
vermengd tot de lucht in C.
De lucht wordt vervolgens afgekoeld in de
koudebatterij tussen C en D.
Tot slot wordt de lucht in het lokaal
geblazen.
Bron: CRETAL Ph
3. KLIMAATREGELING? c) KOELING
a. LUCHTDISTRIBUTIE
b. DIAGRAM VAN DE VOCHTIGE LUCHT
c. VERWARMING/KOELING
d. BEVOCHTIGING/ONTVOCHTIGING
96
3. KLIMAATREGELING?
● Waarom?
Wanneer de koude buitenlucht wordt verwarmd, daalt de relatieve
vochtigheid ervan (de absolute vochtigheid blijft constant). En een
te groot verseluchtdebiet kan tot droge lucht leiden, wat
oncomfortabel kan zijn (< 30 %)
Zone 1: droogteproblemen.
Zones 2 en 3: ontwikkeling van bacteriën en
microzwammen.
Zone 3: ontwikkeling van mijtachtigen.
Zone 4: polygoon van hygrothermisch comfort
Bron: R. Fauconnier
97
3. KLIMAATREGELING? d) BEVOCHTIGING
Vochtgehalte (g/kg) Vochtigheidsgraad
Temperatuur (°C)
Enthalpie h (kJ/kg)
● Waarom?
ARAB
Inzake luchtvochtigheid bepaalt het ARAB:
Het arbeidsklimaat mag niet worden verstoord door overmatige
vochtigheid of droogte.
Bovendien moet een relatieve luchtvochtigheid van 40 tot 70%
gehandhaafd worden, onder voorbehoud van technologische eisen.
Europese norm NBN EN 13779 (2004)
In het temperatuurbereik 20-26°C schrijft de norm een relatieve
vochtigheidsgraad voor van 30-70 %.
98
3. KLIMAATREGELING? d) BEVOCHTIGING
● Om te bevochtigen of te ontvochtigen
Om het risico van droge lucht te beperken, dient:
1. de toevoer van verse lucht beperkt te worden tot het minimum
dat voor de hygiëne vereist is, en geniet hercirculatielucht de
voorkeur als de vereiste luchttoevoer groter is (bijv. voor de
verwarming)
2. een deel van het vocht van de vervuilde lucht gerecupereerd
te worden d.m.v. hygroscopische recuperatoren
3. de verse lucht bevochtigd te worden
99
3. KLIMAATREGELING? d) BEVOCHTIGING
100
- Veel gebruikt voor 1980
- Opgelet voor woekerende bacteriën
- LENARD-effect (lucht laadt zich met statische
elektriciteit)
- Vereist warmtebatterij voor en na +
druppelafscheider
- Verboden voor cleanrooms
Bron: Energie+
Het water wordt door sproeiers verneveld in
de luchtstroom of op een
afvloeiingsoppervlak dat voor een betere
bevochtiging van de lucht zorgt.
Evolutie van de lucht – Vernevelingsbevochtiger
Gebruik vrijwel volledig vervangen door
nieuwe installaties!
3. KLIMAATREGELING? d) BEVOCHTIGING
Symbool
Luchtbehande-
lingsleiding
Druppel-
afscheider
Met recyclage
101
Of adiabatische bevochtiging (geen
uitwisseling van warmte met buiten).
De evolutie van de lucht gebeurt
theoretisch met constante
natteboltemperatuur.
De helling van de evolutie hangt af
van de temperatuur van het
vernevelde water, dus van de
verzadigingstemperatuur “sat”.
Bron: dimclim.fr
Evolutie van de lucht – Vernevelingsbevochtiger
De bevochtiger volstaat niet om de lucht te verzadigen.
Hiervoor is een “oneindig uitwisselingsoppervlak” nodig.
3. KLIMAATREGELING? d) BEVOCHTIGING
Symbool
102
Evolutie van de lucht – Stoomluchtbevochtiger
Bron: Energie+
- Geen probleem met hygiëne
- Eenvoudiger en nauwkeuriger onderhoud en
regeling
- Geen bijkomende warmtebatterijen
- Geen drukvallen op de lucht
Vervangt de bevochtigers door verneveling van
water.
De waterdamp wordt rechtstreeks in de leiding
of in de luchtbehandelingscentrale geïnjecteerd.
3. KLIMAATREGELING? d) BEVOCHTIGING
Symbool
Lucht-
behandelingsleiding
Stoom-
cilinder
Elektroden
Watertoevoer
103
De theoretische evolutie [ES]
gebeurt bij constante droge
temperatuur (isotherm).
Door de enthalpie van de damp (rv
= 2676 kJ/kg bij 100 °C) gebeurt
de reële evolutie [ES'] volgens een
helling die afhangt van de rv.
De reële temperatuurstijging
bedraagt 1 tot 2 °C naargelang
het geval en de temperatuur van de
damp.
Bron: dimclim.fr
Evolutie van de lucht – Vernevelingsbevochtiger
In het kader van een voorontwerp wordt de
evolutie als isothermisch beschouwd.
3. KLIMAATREGELING? d) BEVOCHTIGING
Symbool
a. LUCHTDISTRIBUTIE
b. DIAGRAM VAN DE VOCHTIGE LUCHT
c. VERWARMING/KOELING
d. BEVOCHTIGING/ONTVOCHTIGING
104
3. KLIMAATREGELING?
105
Evolutie van de lucht – Ontvochtiger door koudebatterij
- De lucht die door de
ontvochtiger gaat, wordt
afgekoeld tot onder het
dauwpunt.
- Condensatie van de waterdamp
op het oppervlak van de
koudebatterij
- De droge lucht gaat vervolgens
door de condensator waar hij
wordt opgewarmd en
teruggestuurd.
Luchtbevochtier die van een koker
kan worden voorzien
Bron: teddington.com
3. KLIMAATREGELING? d) ONTVOCHTIGING
106
- Niet echt energiezuinig procedé
- De kosten blijven beperkt door recuperatie van de warmte van de
condensatiegroep
Bron: dimclim.fr
Evolutie van de lucht – Ontvochtiger door koudebatterij
3. KLIMAATREGELING? d) ONTVOCHTIGING
107
Evolutie van de lucht – Ontvochtiger door adsorptie
- Het water in de lucht wordt in contact gebracht
met stoffen die sorptie-eigenschappen hebben,
m.a.w. die waterdamp kunnen absorberen.
- Het meest gebruikte vaste adsorptiemiddel is
silicagel.
Ontvochtiger door adsorptie
Bron: teddington.com
- Het adsorptiemiddel bestaat uit een
roterend wiel: terwijl de ene zone
geregenereerd wordt, zorgt de andere
voor de ontvochtiging.
Bron: dimclim.fr
3. KLIMAATREGELING? d) ONTVOCHTIGING
108
- De evolutie gebeurt grotendeels volgens een natte isotherm.
- Bij eerste benadering kunnen we aannemen dat de evolutie isenthalpisch
is.
Bron: dimclim.fr
Evolutie van de lucht – Ontvochtiger door adsorptie
3. KLIMAATREGELING? d) ONTVOCHTIGING
109
WEBSITES
● http://www.eurovent-certification.com/
● http://sites.uclouvain.be/energie-plus
● http://www.energieplus-lesite.be
● http://gidsduurzamegebouwen.leefmilieubrussel.be/nl/g-ene02-
een-energie-efficient-ventilatiesysteem-
ontwerpen.html?IDC=1048&IDD=5340
● http://www.wtcb.be/homepage/index.cfm?cat=publications&sub=inf
ofiches&pag=42&art=1
● http://www.dimclim.fr
NORMEN:
● NBN EN 1886; 1998 Ventilatie van Gebouwen-
Luchtbehandelingseenheden
● NBN EN 13779; 2007 (N) Ventilatie niet-residentiële gebouwen
● LG03-eurovent-6-8; 2005
Nuttige hulpmiddelen, websites, enz.:
Referenties Gids Duurzame Gebouwen:
110
● Opleiding Passief en (zeer) lage energie – gedeelte ventilatie http://www.leefmilieu.brussels/themas/gebouwen/goede-praktijken-om-te-bouwen-
en-te-renoveren/om-u-te-helpen/opleidingen-duurzaam-37
● Gids Duurzame Gebouwen: http://gidsduurzamegebouwen.leefmilieubrussel.be/
Fiche G_ENE02 Een energie-efficiënt ventilatiesysteem ontwerpen
111
● Welke norm(en) gebruiken?
► Voor de dimensionering voor tertiaire gebouwen
► Voor de keuze van een groep
● Welke invloed heeft de EPB?
● Welke keuzecriteria zijn er voor mijn luchtgroep?
● Hoe comfort garanderen aan de gebruikers met
een klimaatregeling “alleen lucht”?
Om te onthouden van de presentatie
112
Contact
Lieven INDIGNE
Sr. Projectverantwoordelijke
Gegevens
: 03 272 19 39
E-mail: [email protected]