Ventilatie van kantoorgebouwen

Ventilatie van kantoorgebouwen Geert Bellens Projectleider Duurzaam bouwen Cenergie

Opleiding Energieverantwoordelijke - BIM

Een beetje geschiedenis

1

Kwaliteit binnenlucht: ++ Energie: 0

Gedwongen ventilatie door de kachel 3

Kwaliteit binnenlucht: + Energie: -

Ventilatie door wind en infiltratie 4

2

1970

Kwaliteit binnenlucht: -Energie: ++

Geen ventilatie... 5

2007

Kwaliteit binnenlucht: ++ Energie: ++

Gecontroleerde ventilatie 6

3

Ventileren ≠ verluchten

Meetcampagne in de scholen 3500 3000

Internationale normen

C O 2 (ppm )

2500 2000 1500 1000 500 0 0

buitenlucht

6

12

18

24 8

4

Waarom ventileren ?

Waarom ventileren? • Comfort – CO2 concentratie – Vochtigheid – Geuren

• Gezondheid – Polluenten

• Koeling – Free cooling – nachtventilatie

10

5

concentratie CO2 (ppm) 2

CO2 concentratie 3000 2500 2000

Internationale normen (CR 1752)

1500 1000 500 0

B

C 0

14 18

25

A 36

54

72

Debiet per persoon (m³/h) 11

CO2 concentratie • Referentie CO2 = max 1500 ppm Activiteit

Metabolisme (W)

Ventilatie (m³/h.pers)

Slapen

41

10

Zitten

58

15

Dansen

139-255

35-64

12

6

concentratie CO2 (ppm) 2

CO2 concentratie 3000 2500 2000

Internationale normen (CR 1752)

1500 1000 500 0

B

C 0

14 18

25

A 36

54

72

Debiet per persoon (m³/h) 13

Ventilatiedebieten • CEN-rapport CR 1752 (Design criteria for indoor environment - 1998) Single office

A

B

C

Geurhinder door CO2 concentratie

36 m³/h.p

25

14

14

7

Vochtigheid • Ventilatie voert droge buitenlucht aan • Ventilatie voert vochtige binnenlucht af

T° 21° Relatieve vochtigheid 20%

T° 0° Relatieve vochtigheid 70%

15

Vochtigheid

16

8

Geuren • Subjectief Bron

‘Olf’

Persoon

1

Roker zonder sigaret

6

Roker met sigaret

25

Kantoormaterialen en ventilatiesysteem

0-0.04 olf/m²

• Geur voorkomen vraagt zeer grote ventilatiedebieten → low-emission materialen gebruiken → ventilatie-installatie goed onderhouden 17

Gezondheid • • • • • •

‘Volatile Organic Components’ (VOC) Formaldehyde Radon CO ... → Voorkomen is beter dan genezen

18

9

Gezondheid • http://www.rts.fi/emission_classified_products.htm • ‘Low polluting’ > 80% M1 materialen Emission

M1 (mg/m²h)

M2 (mg/m²h)

VOC

<0.2

<0.4

Formaldehyde

<0.05

<0.125

NH3

<0.03

<0.06

IARC

<0.05

<0.005

Geur

Geen geur

Geen significante geur

19

Koeling • ‘free cooling‘: overdag, wanneer de buitentemperatuur lager is dan de binnentemperatuur, meer ventileren.

20

10

Koeling • ‘nachtkoeling‘: ‘s nachts de gebouwmassa afkoelen zorgt overdag voor een betere binnentemperatuur.

21

Nachtkoeling • Toevoer: Gemotoriseerde ramen of manuele roosters • Luchtdebieten 5-10 volumes per uur • Thermische trek is voldoende, geen ventilatoren nodig

22

11

Hoeveel ventileren?

Opleiding Energieverantwoordelijke - BIM

Reglementering • ARAB: 30 m³/h.persoon • Brussel: ? • Vlaanderen: EPR, Energieprestatieregelgeving – NBN D 50.001 woningen, rusthuizen, appartementen,… – EN 13779 : kantoren, openbare gebouwen, … • Wallonië : – NBN D 50.001 woningen, scholen – Kantoren: aparte regelementering

24

12

Vlaanderen

EN 13779

‘High quality’

‘medium quality’

‘moderate quality’

‘low quality’

Klasse

IDA1

IDA2

IDA3

IDA4

Ventilatiedebiet (m³/h.persoon)

72 >54

45 (36-54)

29 (22-36)

18 <22

25

Wallonië Vereisten basisventilatiedebiet uit de Waalse reglementering Sanitair

Afvoer vervuilde lucht

30 [m³/h] per apparaat (als werking continu) 60 [m³/h] per apparaat (als werking discontinu)

Individueel kantoor

Aanvoer verse lucht

2,9 [m³/h.m²]

Gemeenschappelij k kantoor

2,5 [m³/h.m²]

Vergaderzaal

8,6 [m³/h.m²]

Auditorium, conferentiezaal

23 [m³/h.m²]

Restaurant, cafetaria Klas Speeltuin

11,5 [m³/h.m²] 8,6 [m³/h.m²] 10,1 [m³/h.m²]

26

13

Reglementering • Wallonië: 2.9 m³/h.m² • 10 m²/persoon→ 29 m³/h.persoon • Vlaanderen: 22-36 m³/h.persoon • Arab: 30 m³/h • → 30 m³/h is het reglementaire minimum

27

Meer info ? • EPB 2006 www.energiesparen.be • website “energie en binnenklimaat" http://www.normen.be/

28

14

Volstaan de minimale debieten voor een goed comfort ?

Ventilatiedebieten • CEN-rapport CR 1752 (Design criteria for indoor environment - 1998) Single office

A

B

C

Geurhinder door CO2 concentratie

36 m³/h.p

25

14

Low-polluting

72

50

29

Non lowpolluting building

108

76

43

30

15

Ventilatiedebieten • Vlaanderen (EN 13779): • Veronderstelt ‘low polluting building’ • Niet rokers Klasse

IDA1

IDA2

IDA3

IDA4

Ventilatiedebiet

72

45

29

18

PPD* (%)

13

18

26 !

33

(*) “Predicted Percentage of Dissatisfied 31

Energie ↔ Luchtkwaliteit

• Ventileren kost altijd energie! – Om lucht op te warmen: ~debiet en temperatuursverschil – Om lucht rond te sturen: ~ debiet, drukverschil, rendement

• Luchtkwaliteit = comfort = prioritair • Energie = belangrijk aandachtspunt • → Compromis zoeken

32

16

Energiebalans • Slecht geïsoleerde kantoorruimte 20m² – Enkel glas – Geen dak of muurisolatie

→ 585 W warmteverlies • Ventilatie 60 m³/h → 184 W warmteverlies

33

Energiebalans • goed geïsoleerde kantoorruimte 20m² – Dubbel glas – Dak en muurisolatie


34

17

Energiebalans • goed geïsoleerde kantoorruimte 20m² – Dubbel glas – Dak en muurisolatie


35

Hoe ventileren ?

18

Hoe ventileren? • Principe 1: inkomend debiet = uitgaand debiet

37

Hoe ventileren? • Principe 2: pulsie, transfer, extractie

38

19

Natuurlijke ventilatie

39

Natuurlijke ventilatie

Comfort – Energie – Kostprijs + Flexibiliteit – Plaats +

40

20

Mechanische ventilatie

Comfort + Energie -/+ Kostprijs Flexibiliteit – Plaats -

41


42

21


43


44

22

Hybride ventilatie • • • •

Mechanische ventilatie als het moet Natuurlijke ventilatie als het kan Lage druk systeem Steeds gecontroleerd door een regelsysteem

45

Hybride ventilatie • •

Gemotoriseerd raam als luchttoevoer Voordelen: – – –

Stuurbaar, controleerbaar (debiet, tocht, ..) Grotere debieten mogelijk overdag (free cooling) Grotere debieten mogelijk ‘s nachts (nachtkoeling)

46

23

Hybride ventilatie

47

Hybride ventilatie Comfort + Energie 0 Kostprijs 0 Flexibiliteit + Plaats +

48

24

49

50

25

Hoe energiezuinig ventileren ?

Energiezuinig ventileren 1.

Debiet verlagen ?

•

Compromis zoeken tussen energie en comfort.

•

30 m³/h.persoon is een wettelijk minimum.

52

26

Energiezuinig ventileren • • •

Luchtgroep 20.000 m³/h Vermogen: 8kWatt Debiet verlagen naar 15.000 m³/h bespaart 63%.

120 100 80 20000 m³/ h

60

15000 m³/ h

40 20 0 %

53

Energiezuinig ventileren 2. • •

Exploitatiedebiet verlagen (= ventilatie op verzoek) Moduleren van het debiet verse lucht in functie van de daadwerkelijk aanwezige personen. Instrumenten : – aanwezigheidsdetector – CO2-sonde – Klok (cafeteria, keuken) – ... 54

27

Natuurlijke/hybride ventilatie •

Enkel ventilatie wanneer er iemand aanwezig is

55


56

28

Energiezuinig ventileren 3. De ventilatie ‘s nachts en tijdens het weekend afzetten •

Kantooruren = 50h/week ... terwijl een week 7 x 24 h = 168 h duurt

57

Energiezuinig ventileren 4. • •

De warmte recupereren Luchtdicht gebouw Balans tussen pulsi en extractie

58

29

Warmterecuperatie 55

HR-warmtewisselaars: meestal voorverwarming niet meer nodig van ventilatielucht

50 45

35 30 25 20 15

Temperatuurstijging pulsielucht t.g.v. warmtewisselaar

10 5 0

donderdag 02/03/00 12:00

donderdag 02/03/00 0:00

tijdstip

woensdag 01/03/00 12:00

woensdag 01/03/00 0:00

dinsdag 29/02/00 12:00

dinsdag 29/02/00 0:00

maandag 28/02/00 12:00

-5 maandag 28/02/00 0:00

Temperatuur in °C

40

59

Warmterecuperatie •

Glycolbatterij • Pulsie en extractie gescheiden • Toepassing: ziekenhuizen • Laag rendement

60

30


Platenwisselaar • Geen bewegende delen • Veel plaats nodig • Kleine vochtrecuperatie

61


Warmtewiel • Vochtrecuperatie • Hoog rendement • Bewegende delen • Klein lekdebiet mogelijk

62

31


Regeneratieve warmtewisselaar • Vochtrecuperatie • Hoog rendement • Lage drukval • Veel plaats nodig • Hoge kostprijs

63

Warmterecuperatie Rendement bij –10 °C (Temperatuur/vocht)

Rendement bij 8 °C (Temperatuur/vocht)

Prijs (9500 m³/h)

Glycolbatterij

61% 0%

55% 0%

15.000€

Platenwisselaar

62% 0%

56% 0%

15.000€

Warmtewiel

82% 78%

81% 42%

18.000€

Regeneratieve

94 39%

94% 10%

42.000€

64

32

Warmterecuperatie Energiebesparing winter

Energiebesparing zomer

Elektriciteitsverbruik luchtgroep

Glycolbatterij

2010 €

0€

675 €

Platenwisselaar

2175 €

58 €

482€

Warmtewiel

2860 €

87€

340€

Regeneratieve

3175 €

86€

87€

65


Keuze van de recuperator • Toepassing • Plaats • Rendement • Onderhoud • …

66

33


Zuinige ventilatoren kiezen Debiet [m³/h]

Vereist min. rendement

Aanbevolen min. rendement

> 20.000

80 %

82 %

> 10.000

78 %

80 %

> 6.000

75 %

77 %

> 3.000

70 %

72 %

< 3.000

60 %

60 % 67


Zuinige ventilatoren kiezen Specific Fan Power = ‘Hoeveel energie kost het aan de luchtgroep om een bepaald luchtdebiet te creëren ’ Category

Psfp in W/m³/s

SFP1

<500

SFP2

500-750

SFP3

750-1250

SFP4

1250-2000

SFP5

>2000 68

34


Luchtgroep 20.000 m³/h Vermogen: 8kWatt Rendement ventilatoren 70%→80% bespaart 13%. 120 100 80 70%

60

80%

40 20 0 %

69


Leidingen zonder lekken

klasse C

• Rechthoekige leidingen met rechte hoeken • Lekken ... tot 50 %!

• Cirkelvormige leiding • Ondoorlaatbaar!

70

35


Luchtgroep 20.000 m³/h Vermogen: 8kWatt Lekdebiet van 5% verhoogt het verbruik met 16%. 120 100 80 20000 m³/ h

60

21050 m³/ h

40 20 0 %

71


Brede leidingen Maximaal lastverlies: pulsienetwerk Component

Zwak lastverlies [Pa]

Gemiddeld lastverlies [Pa]

Groot lastverlies [Pa]

Leidingen

100

200

300

Warme batterij

40

80

120

Koude batterij

100

140

180

Demper

30

50

80

Pulsie opening

30

50

100

Externe luchtaanvoer

20

50

70

72

36


Luchtgroep 20.000 m³/h Vermogen: 8kWatt Snelheid hoofdleiding 6 m/s (1000 Pa) → 4 m/s (444 Pa) bespaart 46%. 120 100 80 1000 P a (6 m/ s )

60

444 P a (4 m/ s )

40 20 0 %

73

Energiezuinig ventileren 1. nominaal debiet verlagen (?) 2. exploitatiedebiet verlagen (= ventilatie op verzoek) 3. de ventilatie ‘s nachts en tijdens het weekend afzetten 4. de warmte van de afgezogen lucht recupereren om de verse lucht voor te verwarmen 5. zuinige ventilatoren 6. leidingen zonder lekken 7. brede leidingen 74

37

Onderhoud? •

Vuile filter • Elektrisch verbruik 512→1573 kWh

75

76

38

77

78

39

Ventilatie van kantoorgebouwen

Recommend Documents