Opleiding Duurzaam Gebouw : Ventilatie: ontwerp en afstelling

Opleiding Duurzaam Gebouw : Ventilatie: ontwerp en afstelling Leefmilieu Brussel Relatie tussen de luchtkwaliteit en het ventilatiesysteem Samuel CAILLOU WTCB/CSTC

Doelstelling(en) van de presentatie

●

Overzicht: Luchtkwaliteit en ventilatie ●

Polluenten binnen

●

Polluenten in de buitenlucht

●

Polluenten in het ventilatiesysteem

●

Wat zegt de ervaring: Beoordeling ter plaatse van bijna 50 ventilatiesystemen (woningen)

●

Advies: voor performante installaties ●

Ontwerp, installatie, gebruik en onderhoud 2

Algemeen schema van de presentatie ●

Luchtkwaliteit ●

Polluenten binnen

●

Polluenten in de buitenlucht

●

Polluenten in het ventilatiesysteem

●

Microbiologische bronnen in het systeem

●

Beperken van de polluenten in de buitenlucht

●

Onderhoud

●

En indien GEEN ventilatie?

3

Binnenluchtkwaliteit Is een complex begrip

◘ Invloed op  Ons comfort  Onze cognitieve prestaties  Onze gezondheid

◘ Hangt af van:  De concentratie van polluenten in de binnenlucht Maar wat zijn deze polluenten?

Binnenluchtkwaliteit

◘ Polluenten binnen

◘ Polluenten in de buitenlucht ◘ Polluenten in het ventilatiesysteem

Bronnen van binnenhuispolluenten ◘ Menselijke activiteiten  Personen ▪ CO2 : Goede indicator van menselijke aanwezigheid ▪ Bio-effluenten: Geuren en vluchtige organische stoffen  Comfort, cognitieve prestaties en gezondheid

 Vochtigheid ▪ Badkamer, keuken, wasplaats,... En slaapkamers…  Gezondheid (schimmels!)

◘ Emissies van materialen ▪ Bouwmaterialen ▪ Meubilair en diverse objecten  Gezondheid (Irritatie, giftigheid, kanker, enz.)

Binnenpolluenten en ventilatie Menselijke activiteiten

Emissie materialen

Bronnen van binnenpolluenten Ventialtie

Luchtverversingsgraad Lekken in de gebouwschil

Concentraties

< drempel? Comfort … … Gezondheid

Polluenten in de buitenlucht ? ◘ Types polluenten  Gassen (SOx, NOx, enz.) ▪ Verbeteringen in de afgelopen decennia

 Fijne stoffen (PM2,5, PM10, enz.) ▪ Groeiende zorg (WHO  kankerverwekkend)

◘ Aandachtspunten  Beperken de bronnen…  Ventilatie ▪ Ventileren = vervang binnenlucht met buitenlucht … ▪ Mogelijkheden tot filtratie ?

Polluenten in het ventilatiesysteem ◘ Gassen  Emissie door materialen gebruikt in het systeem?

◘ Stoffen / fibers  Vrijlating door materialen gebruikt in het systeem?

◘ Microbiologische verontreiniging (bacteriën / schimmels)  Ontwikkeling in het systeem zelf?

Microbiologische bronnen in het systeem

Ventilatie = bron van schimmels?

◘ Risico op vocht in het ventilatiesysteem zelf?  Welk risico voor welk systeem?  Welke meetresultaten in situ?

11

Humidify

Cooling Heating

Voorfilter

Risico?

Wanneer?

Condensatie Schimmels Bacteriën …

Vochtigheid Schimmels Legionella …

De hele zomer

De hele winter

Ventilatoren

Klimaatregeling

Fijne filter

◘ Altijd OK?  Nee  Sick Building Syndrome

◘ Hoe dit risico beperken?  Ontwerp, filters, onderhoud, enz.  Voorbeelden: in onze kantoren, onze voertuigen, enz. 12

Aardwarmtewisselaar

Risico? Wanneer?

Condensatie Soms in de zomer

◘ Hoe dit risico beperken?  Ontwerp, voorfiltering, hellingshoek + opvang condensaat, onderhoud, enz.

◘ Alternatieven?  Aardwarmtewisselaar met glycolhoudend water  Andere freecooling-oplossingen en antivries 13

Bodem-lucht warmtewisselaar

Voorverwarming in de winter

Voorkoeling in de zomer

14

Bodem-lucht warmtewisselaar Voorverwarming in de winter

◘ Systeem D: tot 85% rendement  Aardwarmtewisselaar: kan maximaal 15 % recupereren  winter = beperkt effect  Voordeel: vermijden van bevriezing van de wisselaar

20°C

17°C

3°C

20°C 0°C

0°C

9.8°C

18.2°C 8°C

15

Luchtinlaat

Risico?

Filter

Vervuiling + vochtigheid

Warmtewisselaar

Beperkt: droge lucht!

Ventilator

Dubbele stroom (systeem D) Leiding

Beperkt: droge lucht!

Wanneer ?

◘ Hoe het risico beperken?  Ontwerp, keuze van filter, onderhoud, enz.  Filter: ▪ Regelmatig onderhoud ▪ Vervanging 1 x/jaar, in het begin van de winter 16

Continue meting van vocht (systeem D) ◘ Buiten

◘ Toevoerlucht

Vocht  microbiologisch risico ◘ Vb: febr.  juli (gemiddelde over 24 uur) 100

80

60

40

RH ODA RH SUP

20

03/07/2011

13/06/2011

24/05/2011

04/05/2011

14/04/2011

25/03/2011

05/03/2011

13/02/2011

0

Toevoerlucht altijd < 70% Buitenlucht soms > 80%

Natuurlijke toevoer (systeem A en C) RTO - RAO

Risico?

Vervuiling + vochtigheid (idem filters…)

Wanneer?

◘ Hoe het risico beperken?  Ontwerp, keuze van rooster, onderhoud, enz. 19

Microbiologische analyses (Optivent-project) Schimmels en bacteriën

◘ Luchtstalen:  Toegevoerde lucht  Vergeleken met buitenlucht

Schimmels en bacteriën? ◘ Bronnen van schimmels  Vooral buiten  Normaal gezien niet in gebouwen (indien er geen vochtproblemen zijn)

◘ Bron van bacteriën  Vooral binnen: gebruikers, dieren, voedselresten, …

◘ Grote variatie van andere bronnen buiten  Omgeving, seizoen, enz.

◘ Maar vergelijking toegevoerde lucht/buitenlucht

Schimmels Seizoensgebonden invloed / bron = buitenlucht Lente (n =9)

Zomer (n=3) 5,0 Molds x10³ CFU/m³

Molds x10³ CFU/m³

5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0

4,0 3,0 2,0 1,0 0,0

Supply

Indoor 7

42

Outdoor

Supply

Average

Outdoor

Average

Herfst (n=17)

Winter (n=6) 5,0 Molds x10³ CFU/m³

5,0

Molds x10³ CFU/m³

Indoor

4,0 3,0 2,0 1,0 0,0

4,0 3,0 2,0 1,0 0,0

Supply 16

Indoor 17

19

Average

Outdoor

Supply

Indoor 37

Average

Outdoor

Schimmels – Systeem D 4,0

 Voor grote meerderheid van gevallen

Molds (X 10 ³ CFU/m³)

◘ Toegevoerde lucht << Buitenlucht

3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5

◘ Er zijn echter uitzonderingen

Supply air

Indoor air

Outdoor air

4,0 Supply (X 10 ³ CFU/m³)

◘ Geen bron in het systeem ◘ Maar eerder een vermindering dankzij de filters

0,0

3,0

2,0

1,0

0,0 0,0

1,0 2,0 3,0 Outdoor (x10³ CFU/m³)

4,0

Schimmels – Systeem C 3,0

 Minder sterke vermindering dan D  Correlatie toegevoerde lucht / buitenlucht

◘ Systeem C: geen filter!

2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 Supply air

Indoor air

Outdoor air

3,0 Supply (x 10³ CFU/m³)

◘ Maar

2,5 Molds (x 10³ CFU/m³)

◘ Toegevoerde lucht < Buitenlucht

2,0

R² = 0,97 1,0

0,0 0,0

1,0 2,0 Outdoor (x 10³ CFU/m³)

3,0

Bacteriën – Systeem D

◘ Idem schimmels  Vermindering dankzij de filters (verbindingen van deeltjes en elektrostatische interacties)

◘ Bron van bacteriën = binnen  Binnenomgeving + mens. lichaam

0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Supply air

Indoor air

Outdoor air

1,5 Indoor (x 10³ CFU/m³)

◘ Binnen > Buiten > Toegevoerd ◘ Toegevoerd << Buiten

Bacteria (X 10³ CFU/m³)

1,0

1,0

0,5

0,0 0,0

0,5 1,0 Supply(x 10³ CFU/m³)

1,5

Uitzondering systeem D Schimmels + geur

◘ Evaluatie  Zeer vervuilde kanalen ▪ Isolatie, planten, steenpuin, enz.

 Kanalen in een oud deel van een plat dak met oude isolatie en materialen, mogelijk vochtig

26

Uitzondering systeem D Schimmels + geur

◘ Evaluatie  Te korte afstand tussen ventilatieopening en afvoeropeningen  Met zeker recirculatie van afgevoerde lucht

27

Uitzondering systeem D Schimmels + geur

◘ Evaluatie  Geen mogelijkheid voor het reinigen van kanalen ▪ Kleppen in het platte dak ▪ Niet meer bereikbaar …

28

Samenvatting microbiologische analyses Optivent ◘ Invloed buitenlucht = bron schimmels ◘ Bron bacteriën = binnen (personen, enz.) ◘ Systeem D  Filters  vermindering schimmels en bacteriën  Maar, uitzonderingen …  ontwerp en onderhoud!

◘ Systeem C  Geen filter  afhankelijk van buitenlucht

◘ Meer informatie: artikel op www.aivc.org  Sanitary aspects of domestic ventilatie systems: An in situ study  J.Van Herreweghe, S. Caillou, M. Roger and K. Dinne

Beperken van de polluenten in de buitenlucht

Positie luchtinname: voorbeelden ◘ Slechte voorbeelden… Afvoer

Luchtinname!

Rioolbeluchting

Afstand luchtinname – andere afvoeropeningen ◘ Voldoende afstand tot andere afvoeropeningen  Van hetzelfde gebouw  En van de naburige gebouwen!

◘ Types van afvoeren     

Afvoer ventilatie Afvoer dampkap, droogkast, enz. Rookgasafvoer verbrandingstoestellen Rioolbeluchting Enz.

Afstand luchtinname: vereenvoudigde regel ◘ Algemene regel: luchtinname  2 m lager dan alle andere afvoeropeningen (ventilatie, dampkap, verwarming, enz.)  Indien mogelijk op een andere wand

◘ Praktisch voorbeeld  Luchtinname op een gevel  Afvoeren op het dak

◘ Voor stookolie en hout:  Voorzie een grotere afstand!

Afstand luchtinname: gedetailleerde berekening

◘ Berekening volgens NBN EN 13779, bijlage A.2.4  Formules voor verschillende typische gevallen  Vb: op het dak, op dezelfde hoogte

450 m³/u  min 3,5 m…

 Andere gevallen: zie EN 13779 of vereenvoudigde regel

Afstand “luchtinname”– andere afvoeropeningen ◘ Ook voor de natuurlijke toevoeropeningen van systemen A en C! Goed voorbeeld

Natuurlijke toevoeropeningen

Plaatsing luchtinname: andere adviezen ◘ Verwijderd van vervuilingsbronnen  Dieren, bodem,…: min 0.7 – 1 m van maaiveld  Parking, vuilnislokaal, beplanting, enz.  Verkeer: kies indien mogelijk een andere gevel

◘ Bescherming tegen regen  Regenkap  Luchtsnelheid max. 2 m/s (maar moeilijk…)

Filtratie: waarom filteren met systeem D? ◘ Prioriteit = beschermen van de installatie  Min. klasse G4 (klassen volgens EN 779)  Kwaliteit en luchtdichtheid van de filter zijn belangrijker dan de klasse op zich!

◘ Bonus = verbeteren van de luchttoevoerkwaliteit  Doel: filtratie stofdeeltjes van buiten: ▪ PM10, PM2.5, pollen, schimmels, enz.

 Enkel mogelijk met systemen B en D  Om dit doel te bereiken moet ook de gebouwschil voldoende luchtdicht zijn …

Filterkeuze: beschermen van het systeem ◘ Opgelet met de luchtdichtheid van filter en filterbehuizing  Vermijden van “sokfilters”  Kies een goed ontworpen groep om “bypass”-lekken te vermijden

Filter in de verkeerde richting

Slechte filter  vervuilde kanalen!

Filterkeuze: verbeteren IAQ (Bonus) ◘ Idem: opgelet met luchtdichtheid van de filter! ◘ Filterklasse  Klasse F7  En voorfiltratie G3 of G4

◘ Voorbeelden    

Bijkomende F7-filterbox achter de groep Sommige groepen zijn ontworpen voor 2 filters Voorfilter G3 in het kanaal Voorfilter G3 direct op de filter in de groep geplaatst

Buitenluchtinname = voorfilter? ◘ Grof rooster  Grof afval: bladeren, enz  Toegang klein ongedierte vermijden

◘ Fijn rooster?  Beter vermijden!  Zeer snelle verstopping  Zeer hoge drukverliezen (omdat de oppervlakte veel kleiner is dan die van een echte filter…)

Onderhoud

Vervuiling op de werf ◘ Beschermen van alle onderdelen  Gedurende het transport EN de opslag  Tijdens de montage (met andere lopende werken)

◘ Gebruik de ventilatie niet om het gebouw te drogen!

Onderhoud (door gebruiker) ◘ Filters  Min. 1 x per jaar vervangen, voor de winter  Regelmatig te reinigen ▪ Elke 2-3 maanden naargelang situatie ▪ Voorzichtig stofzuigen

 De groep moet gemakkelijk toegankelijk zijn!

◘ Ventielen  Zeer regelmatig  Gemakkelijk door de gebruiker

Onderhoud (door gebruiker) ◘ Natuurlijke toevoeropeningen  Redelijk regelmatig, volgens vervuilingsgraad  Gemakkelijk door de gebruiker

Onderhoud ◘ Warmtewisselaar  Volgens de voorschriften van de fabrikant  In het algemeen in een bad met water

◘ Ventilatoren  Naargelang van de vervuiling  Systeem C wordt sneller vuil (geen filters)

◘ Distributiekanalen en -collectoren  Om de 9 jaar bij effectieve filtratie  Afvoerkanalen (C en D) worden sneller vuil …  Toezichtluik nodig indien meer dan 4 bochten of een obstakel  Toegankelijke distributiecollectoren!

Voorbeelden van vervuiling van de kanalen Toevoerkanalen

6 jaar horizontaal

9 jaar

16 jaar

verticaal…

Afvoerkanalen

Onderhoud van de kanalen ◘ Principe  Stofzuigsysteem met filter aangesloten op 1 ventiel  Ronddraaiende borstel via een ander ventiel  Alle andere ventielen afgedicht

En wat indien GEEN ventilatie?

Condensatie ◘ De overmaat aan damp, die de lucht niet langer meer kan vasthouden, zal condenseren op koude oppervlakken ◘ Voorbeelden:  Enkel glas  Koudebruggen  Afgeschermde koude wanden ▪ Achter kasten ▪ Achter een bed

49

Condensatie

50

De gevolgen ◘ … voor het gebouw  Schimmels  Vochtschade ▪ Verf, behang, pleisterwerk ▪ Verminderd isolerend vermogen

51

Voor meer informatie Artikelen WTCB

◘ Onderhoud van ventilatiesystemen ◘ Metingen van de mechanische ventilatiedebieten ◘ Akoestische aspecten die verband houden met de mechanische ventilatie in eengezinswoningen ◘… ◘ www.wtcb.be ◘ www.optivent.be

Te onthouden van de presentatie ●

Binnenpolluenten ►

●

●

●

De luchtverversing verzekeren (debieten)

Polluenten in het ventilatiesysteem ►

Een goed ontworpen, goed geïnstalleerd en goed onderhouden systeem is geen bron van polluenten

►

Filters (D) en RTO (A, C) worden de kritieke punten

►

Filtratie (D) kan de ingang van schimmels beperken

Polluenten de buitenlucht ►

Positie luchtinname en RTO

►

Filtratie (D) kan de luchtkwaliteit verbeteren

Herinnering: het echte gevaar = geen ventilatie! 53

Contact Samuel CAILLOU Adjunct Labohoofd Labo Verwarming en Ventilatie, WTCB



: 02 655 77 97

E-mail: [email protected]

54