Warm en koud. 8/26/2013 Leen Peeters

Transcriptie

1 Warm en koud 8/26/2013 1

2 Overzicht Inleiding Thermisch comfort Hoe? Conclusie 8/26/2013 2

3 Inleiding Warm en koud?! Binnenklimaat Verwarmen, koelen, ventileren Buitenklimaat 8/26/2013 3

4 Inleiding Binnenklimaat Temperatuur Tocht Luchtkwaliteit Lichtintensiteit Thermisch comfort 8/26/2013 4

5 Inleiding Buitenklimaat CO 2 8/26/2013 5

6 Thermisch comfort that condition of mind which expresses satisfaction with the thermal environment 8/26/2013 6

7 Conventionele modellering: Fanger Thermisch comfort: wanneer huidtemperatuur en hoeveelheid zweet tussen welbepaalde waarden liggen Experimenteel onderzoek Gezonde volwassenen Gematigde en gecontroleerde omstandigheden, uniforme taken 8/26/2013 7

8 Conventionele modellering: Fanger Luchttemperatuur Stralingstemperatuur Luchtsnelheid en turbulentie Relatieve vochtigheid Metabolisme Kleding (isolatie) 8/26/2013 8

9 Conventionele modellering: Fanger Gemiddelden over een grote groep Bepaald door mensen met hetzelfde type kleding en meestal zittende houding Extrapolitie op basis van evenwicht met warmtebalansen: Huidtemperatuur Hoeveelheid zweet 8/26/2013 9

10 Conventionele modellering: Fanger Vergelijking die toelaat de Voorspelde Sensatie te bepalen: Predicted Mean Vote op schaal van -3 tot 3 Het aantal ontevredenen als functie van de PMVwaarde 8/26/

11 Conventionele modellering: Fanger Op basis van 1300 deelnemers in experiment 8/26/

12 Conventionele modellering: Fanger 8/26/

13 Conventionele modellering: Fanger vertaling in EN 7730 Bijkomend: lokaal discomfort Tocht Variatie in stralingstemperatuur Verticaal temperatuursverschil Vloertemperatuur Dynamische tijdsvariaties 8/26/

14 EN 7730 tocht Draught Rate( %) ,2 0,4 0,6 air velocity (m/s) /26/

15 EN 7730 verticaal temperatuursverschil Luchtopen constructie Slecht ontwerp HVAC Gebruik van gebouw ontwerpsituatie HVAC Deuren continu of zeer frequent open Ramen continu of zeer frequent open Blokkering van een deel van de aanvoeropeningen verse lucht Veranderde of verkeerd ingeschatte windbelasting 8/26/

16 EN 7730 Verticaal temperatuursverschil 8/26/

17 EN 7730 verticaal temperatuursverschil (T als functie van hoogte) Tochtstromen op vloerhoogte Luchtopen constructie Ontbreken van vloerisolatie Slecht ontwerp HVAC 8/26/

18 EN 7730: vloertemperatuur 8/26/

19 EN 7730: vloertemperatuur Tochtstromen onder zwevende dekvloer Ontbreken van of slecht gesplaatste isolatie 8/26/

20 EN 7730 stralingstemperatuur 8/26/

21 EN7730: Stralingstemperatuur Kwaliteit glas (U-waarde en g-waarde) Zonnewering Verticale tochtstroom (HVAC) Kwaliteit warmte-afgiftesysteem 8/26/

22 EN7730 ASHRAE 55: Dynamische temperatuursvariaties Cyclische variaties Peak-to-peak kleiner dan 1.1K geen probleem Anders: variaties per uur moeten kleiner zijn dan 2.2K/h Opm.: Ietwat conservatief 8/26/

23 Algemeen: Mensen gevoeliger voor aanpassing naar beneden dan naar boven 8/26/

24 Algemeen: PMV, PPD, PD, DR,??? Temperatuur Luchttemperatuur Stralingstemperatuur 8/26/

25 Algemeen: PMV, PPD, PD, DR,??? 8/26/

26 Algemeen: PMV, PPD, PD, DR,??? 8/26/

27 Algemeen: PMV, PPD, PD, DR,??? 8/26/

28 Algemeen: PMV, PPD, PD, DR,??? 8/26/

29 Adaptief thermisch comfort EN7730: 10 Adaptation... In warm or cold environments, there can often be an influence due to adaptation. Apart from clothing, other forms of adaptation, such as body posture and decreased activity, which are difficult to quantify, can result in the acceptance of higher indoor temperatures. People used to working and living in warm climates can more easily accept and maintain a higher work performance in hot environments than those living in colder climates (see ISO 7933 and ISO 7243). Extended acceptable environments may be applied for occupant-controlled, naturally conditioned, spaces in warm climate regions or during warm periods, where the thermal conditions of the space are regulated primarily by the occupants through the opening and closing of windows. Field experiments have shown that occupants of such buildings could accept higher temperatures than those predicted by the PMV... 8/26/

30 Adaptief thermisch comfort: Omgeving aanpassen Ramen openen Thermostaat bijstellen Zonnewering bedienen Omstandigheden aanpassen Iets warm of koud drinken Kleding aanpassen Andere activiteit doen S. Kurvers 8/26/

31 8/26/

32 8/26/

33 Hoe? Concentreren op: Warmte/koude Vraag beperken Goed isoleren Slim ventileren Slim gebruik interne warmtewinsten Passieve bronnen gebruiken Flexibiliteit inbouwen Thermische massa maximaal gebruiken Zit mee in K-peil en E- peil Toekomst: op ontwerptafel op internationaal niveau 8/26/

34 K-peil NBN B : peil van globale warmteisolatie. Bepalende parameters: Volume V (m 3 ) Warmteverliesoppervlakken A T (m 2 ) Warmtedoorgangscoëfficiënten (U-waarden) Koudebruggen 8/26/

35 K-peil Volume V (m 3 ) Buitenafmetingen Beschermd volume: volume van alle ruimtes die men wil beschermen tegen warmteverliezen naar: buiten de grond naburige ruimtes die niet tot het beschermd volume behoren Direct en indirect verwarmde ruimtes 8/26/

36 K-peil Verliesoppervlak A T (m 2 ) Buitenafmetingen Oppervlakken die het beschermd volume scheiden van: buiten de grond naburige ruimtes die niet tot het beschermd volume behoren Wanden tussen verschillende beschermde volumes tellen niet mee 8/26/

37 K-peil Gemiddelde warmtedoorgangscoëfficiënt k s (W/m 2 K) Scheiding met buitenomgeving 2D koudebruggen puntkoudebruggen Gewogen scheiding met andere ruimtes of grond k s = kej Aej + klejlej + kpj + ak j ij Aij Aej + Aij Totale schiloppervlakte die beschermd volume omvat 8/26/

38 K-peil K-peil: V A T 1 m K = 100k V 1m 4 m K V A T 300k s100 s100 < < = AT V A 4 m K = 50k T + 2 s100 8/26/

39 K-peil 8/26/

40 1 2 Wandelementen van het warmteverliesoppervlak K-peil k j A j k j. A j [W/(m².K)] [m²] [W/K] Σ k j. A j [W/K] a j Σ a j. k j.a j Buitenmuren Doorschijnende wanden, vensters, lichtkoepels, dakramen Buitendeuren en poorten Daken (plat of hellend) of bovenste plafonds onder niet vorstvrije ruimte Vloeren op volle grond [W/K] Totaal: A t = Σ A j = Σ a j. k j.a j = Koudebruggen volgens NBN B k lj [W/(m.K)] l j [m] k lj. l j [W/K] 0.0 Σ k lj. l j [W/K] Warmteverlies van het verliesoppervlak Σ a j. k j.a j + Σ k lj. L j = W/K 16 Gemiddelde warmtedoorgangs- k s = 0.17 W/m².K coëfficient 17 Beschermd volume m³ 18 Volumecompactheid m 19 Peil van de globale warmteisolatie Als V/A t < 1 : k s x 100 = V = V/At = 1.72 Als 1 < V/A t < 4 : k s x 300/(V/A t +2) = K 13 Als V/A t > 4 : k s x 50 = 8/26/

41 K-peil: deeleisen U-waarde Warmtedoorgangscoefficienten: lucht-lucht R-waarde Warmteweerstanden: oppervlak-oppervlak van 1 materiaalllaag 8/26/

42 E-peil E-peil: Primair energiegebruik Verwarming Koeling Verlichting Ventilatie Energie-opwekking maat voor energie-efficiëntie van vaste delen. 8/26/

43 K-peil & E-peil Sanitair warm water Oriëntatie en bezonning Koeling Verlichting (kantoren en scholen) K-peil compactheid en isolatie luchtdichtheid ventilatie verwarming 8/26/

44 Berekening 8/26/

45 Maandelijkse warmtewinsten Referentie KaHo Sint Lieven: waarden voor utiliteitsbouw 8/26/

46 Eisen Vlaanderen K-peil: 40 E-peil: 60 Brussel K-peil: 45 E-peil: 75 Wallonie K-peil: 45 E-peil: 80 Belangrijke wijzigingen vanaf 2015: Maximaal primair energiegebruik Maximale verwarmings- en koelvraag luchtdichtheidseis 8/26/

47 Conclusie Thermisch comfort is nooit voor iedereen Eisen nodig om verbeterde gebouwenstock te realiseren Statische berekeningsmethodiek 8/26/