Ventilatie van kantoorgebouwen

Transcriptie

1 Ventilatie van kantoorgebouwen Geert Bellens Projectleider Duurzaam bouwen Cenergie Opleiding Energieverantwoordelijke - BIM Een beetje geschiedenis

2 Kwaliteit binnenlucht: ++ Energie: 0 Gedwongen ventilatie door de kachel 3 Kwaliteit binnenlucht: + Energie: - Ventilatie door wind en infiltratie 4

3 1970 Kwaliteit binnenlucht: -- Energie: ++ Geen ventilatie Kwaliteit binnenlucht: ++ Energie: ++ Gecontroleerde ventilatie 6

4 Ventileren verluchten 3500 Meetcampagne in de scholen CO 2 (ppm) Internationale normen buitenlucht 8

5 Waarom ventileren? Waarom ventileren? Comfort CO2 concentratie Vochtigheid Geuren Gezondheid Polluenten Koeling Free cooling nachtventilatie 10

6 CO 2 concentratie 2concentratie CO2 (ppm) Internationale normen (CR 1752) 500 C B A Debiet per persoon (m³/h) 11 CO 2 concentratie Referentie CO 2 = max 1500 ppm Activiteit Slapen Metabolisme (W) 41 Ventilatie (m³/h.pers) 10 Zitten Dansen

7 CO 2 concentratie 2concentratie CO2 (ppm) Internationale normen (CR 1752) 500 C B A Debiet per persoon (m³/h) 13 Ventilatiedebieten CEN-rapport CR 1752 (Design criteria for indoor environment ) Single office A B C Geurhinder door CO 2 concentratie 36 m³/h.p

8 Vochtigheid Ventilatie voert droge buitenlucht aan Ventilatie voert vochtige binnenlucht af T 21 Relatieve vochtigheid 20% T 0 Relatieve vochtigheid 70% 15 Vochtigheid 16

9 Geuren Subjectief Bron Persoon Roker zonder sigaret Roker met sigaret Kantoormaterialen en ventilatiesysteem Olf 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

10 Gezondheid Low polluting > 80% M1 materialen Emission VOC Formaldehyde NH3 IARC Geur M1 (mg/m²h) <0.2 <0.05 <0.03 <0.05 Geen geur M2 (mg/m²h) <0.4 <0.125 <0.06 <0.005 Geen significante geur 19 Koeling free cooling : overdag, wanneer de buitentemperatuur lager is dan de binnentemperatuur, meer ventileren. 20

11 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

12 Hoeveel ventileren? Opleiding Energieverantwoordelijke - BIM Reglementering ARAB: 30 m³/h.persoon Brussel:? Vlaanderen: EPR, Energieprestatieregelgeving NBN D woningen, rusthuizen, appartementen, EN : kantoren, openbare gebouwen, Wallonië : NBN D woningen, scholen Kantoren: aparte regelementering 24

13 Vlaanderen EN 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 Sanitair Individueel kantoor Restaurant, cafetaria Klas Speeltuin Vereisten basisventilatiedebiet uit de Waalse reglementering Gemeenschappelij kkantoor Vergaderzaal Auditorium, conferentiezaal Afvoer vervuilde lucht Aanvoer verse lucht 30 [m³/h] per apparaat (als werking continu) 60 [m³/h] per apparaat (als werking discontinu) 2,9 [m³/h.m²] 2,5 [m³/h.m²] 8,6 [m³/h.m²] 23 [m³/h.m²] 11,5 [m³/h.m²] 8,6 [m³/h.m²] 10,1 [m³/h.m²] 26

14 Reglementering Wallonië: 2.9 m³/h.m² 10 m²/persoon 29 m³/h.persoon Vlaanderen: m³/h.persoon Arab: 30 m³/h 30 m³/h is het reglementaire minimum 27 Meer info? EPB website energie en binnenklimaat" 28

15 Volstaan de minimale debieten voor een goed comfort? Ventilatiedebieten CEN-rapport CR 1752 (Design criteria for indoor environment ) Single office A B C Geurhinder door CO2 concentratie 36 m³/h.p Low-polluting Non lowpolluting building

16 Ventilatiedebieten Vlaanderen (EN 13779): Veronderstelt low polluting building Niet rokers Klasse IDA1 IDA2 IDA3 IDA4 Ventilatiedebiet PPD* (%) ! 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

17 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 157 W warmteverlies Ventilatie 60 m³/h 184 W warmteverlies 34

18 Energiebalans goed geïsoleerde kantoorruimte 20m² Dubbel glas Dak en muurisolatie 157 W warmteverlies Ventilatie 120 m³/h 368 W warmteverlies 35 Hoe ventileren?

19 Hoe ventileren? Principe 1: inkomend debiet = uitgaand debiet 37 Hoe ventileren? Principe 2: pulsie, transfer, extractie 38

20 Natuurlijke ventilatie 39 Natuurlijke ventilatie Comfort Energie Kostprijs + Flexibiliteit Plaats + 40

21 Mechanische ventilatie Comfort + Energie -/+ Kostprijs - Flexibiliteit Plaats - 41 Mechanische ventilatie 42

22 Mechanische ventilatie 43 Mechanische ventilatie 44

23 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

24 Hybride ventilatie 47 Hybride ventilatie Comfort + Energie 0 Kostprijs 0 Flexibiliteit + Plaats + 48

25 49 50

26 Hoe energiezuinig ventileren? Energiezuinig ventileren 1. Debiet verlagen? Compromis zoeken tussen energie en comfort. 30 m³/h.persoon is een wettelijk minimum. 52

27 Energiezuinig ventileren Luchtgroep m³/h Vermogen: 8kWatt Debiet verlagen naar m³/h bespaart 63% m³/ h m³/ h 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

28 Natuurlijke/hybride ventilatie Enkel ventilatie wanneer er iemand aanwezig is 55 Mechanische ventilatie 56

29 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

30 Warmterecuperatie Temperatuur in C HR-warmtewisselaars: meestal voorverwarming niet meer nodig van ventilatielucht Temperatuurstijging pulsielucht t.g.v. warmtewisselaar maandag 28/02/00 0:00 maandag 28/02/00 12:00 dinsdag 29/02/00 0:00 dinsdag 29/02/00 12:00 woensdag 01/03/00 0:00 tijdstip woensdag 01/03/00 12:00 donderdag 02/03/00 0:00 donderdag 02/03/00 12:00 59 Warmterecuperatie Glycolbatterij Pulsie en extractie gescheiden Toepassing: ziekenhuizen Laag rendement 60

31 Warmterecuperatie Platenwisselaar Geen bewegende delen Veel plaats nodig Kleine vochtrecuperatie 61 Warmterecuperatie Warmtewiel Vochtrecuperatie Hoog rendement Bewegende delen Klein lekdebiet mogelijk 62

32 Warmterecuperatie 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% Platenwisselaar 62% 0% 56% 0% Warmtewiel 82% 78% 81% 42% Regeneratieve 94 39% 94% 10%

33 Warmterecuperatie Energiebesparing winter Energiebesparing zomer Elektriciteitsverbruik luchtgroep Glycolbatterij Platenwisselaar Warmtewiel Regeneratieve Warmterecuperatie Keuze van de recuperator Toepassing Plaats Rendement Onderhoud 66

34 Energiezuinig ventileren 5. Zuinige ventilatoren kiezen Debiet [m³/h] Vereist min. rendement Aanbevolen min. rendement > > > > < % 78 % 75 % 70 % 60 % 82 % 80 % 77 % 72 % 60 % 67 Energiezuinig ventileren 5. Zuinige ventilatoren kiezen Specific Fan Power = Hoeveel energie kost het aan de luchtgroep om een bepaald luchtdebiet te creëren Category SFP1 SFP2 SFP3 SFP4 SFP5 P sfp in W/m³/s < >

35 Energiezuinig ventileren Luchtgroep m³/h Vermogen: 8kWatt Rendement ventilatoren 70% 80% bespaart 13% % 80% 20 0 % 69 Energiezuinig ventileren 6. Leidingen zonder lekken Rechthoekige leidingen met rechte hoeken klasse C Lekken... tot 50 %! Cirkelvormige leiding Ondoorlaatbaar! 70

36 Energiezuinig ventileren Luchtgroep m³/h Vermogen: 8kWatt Lekdebiet van 5% verhoogt het verbruik met 16% m³/ h m³/ h 20 0 % 71 Energiezuinig ventileren 7. Brede leidingen Maximaal lastverlies: pulsienetwerk Component Zwak lastverlies [Pa] Gemiddeld lastverlies [Pa] Groot lastverlies [Pa] Leidingen Warme batterij Koude batterij Demper Pulsie opening Externe luchtaanvoer

37 Energiezuinig ventileren Luchtgroep m³/h Vermogen: 8kWatt Snelheid hoofdleiding 6 m/s (1000 Pa) 4 m/s (444 Pa) bespaart 46% Pa (6 m/ s) 444 Pa (4 m/ s) 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

38 Onderhoud? Vuile filter Elektrisch verbruik kwh 75 76

39 77 78