Bij het opstellen van deze notitie zijn de volgende relevante documenten als uitgangspunten gehanteerd:

Transcriptie

1 Project: Brede School Rembrandtkwartier te Rijswijk Projectnr.: Datum: 20 februari 2017 Betreft: Ontwerpnotitie Ventilatie 1. UITGANGSPUNTEN Bij het opstellen van deze notitie zijn de volgende relevante documenten als uitgangspunten gehanteerd: - PVE Brede School Rembrandtkwartier Rijswijk d.d. juli Demarcatielijst Aanbestedingsprocedure installatieadviseur d.d Nota van Inlichtingen installatieadvies d.d Het programma van eisen voor Frisse Scholen maakt onderdeel uit van het PvE Voor de Brede School Rembrandtkwartier waarbij voor alle thema s Frisse scholen Klasse B als uitgangspunt vastgesteld is. Volgens het PVE moet de Brede School ook een duurzaam gebouw worden. In de demarcatielijst wordt onder punt een GPR score van 8,0 geëist hetgeen in de nota van inlichtingen onder vraag 20 nogmaals wordt bevestigd. Tijdens de bespreking met INBO architecten en De Blaay-v.d. Bogaard R.I. op 7 maart 2017 heeft de architect de wens geuit om luchtbehandelingskasten op dak te vermijden en te ventileren vanuit de gevel waarbij kanalen, al dan niet met warmteterugwinning, bij voorkeur in de constructie geïntegreerd wordt. 2. FRISSE SCHOLEN Een Frisse School is een schoolgebouw met een laag energiegebruik en een gezond binnenmilieu als het gaat om luchtkwaliteit, temperatuur en comfort, licht en geluid. Energiegebruik en een gezond binnenklimaat kunnen soms tegenstrijdig zijn. Voldoende ventilatie is noodzakelijk voor een gezond binnenklimaat, maar ventileren kost ook energie. Een slechte kwaliteit van binnenmilieu leidt tot gezondheidsklachten. In 70-80% van de klaslokalen voor het basisonderwijs en voortgezet onderwijs is de CO 2 -concentratie te hoog (> 1200 ppm). Dit is een aanwijzing voor onvoldoende ventilatie en een slechte luchtkwaliteit. Andere veel voorkomende binnenmilieuproblemen zijn te lage temperaturen en tochtklachten in de winter, oververhitting in de zomer en problemen met daglicht en verlichting Een gezond binnenmilieu zorgt voor: Verlaging gezondheidsklachten van leerlingen en personeel, Minder ziekteverzuim van leerlingen en personeel, Verhoging welzijn en verbetering (leer/werk)prestaties van leerlingen en personeel. Volgens de publicatie Een Nieuwe Frisse School van het ministerie VROM wordt in splinternieuwe scholen met regelmaat geklaagd over de luchtkwaliteit, over hitte of over kou. Soms ligt dat aan het ontwerp of aan de toegepaste technieken, soms aan een verkeerd gebruik ervan. De aard van de klachten zijn te verdelen in drie hoofdcategorieën: een slechte luchtkwaliteit, oververhitting en klachten over tocht en koude.

2 Het probleem van de slechte luchtkwaliteit is doorgaans te herleiden tot een gebrekkige ventilatie. De eisen waaraan een nieuw te bouwen school dient te voldoen staat beschreven in publicatie Programma van Eisen Frisse scholen september Als aan alle voorwaarden wordt voldaan kan er van uitgegaan worden dat klachten minimaal zijn. 3. VENTILATIE VARIANTEN 3.1 Inleiding Voor het goed ventileren van een lokaal is het noodzakelijk dat de verse lucht zich voldoende over het lokaal kan verspreiden. Zelfs als de voorzieningen op het juiste peil zijn, wil dat nog niet zeggen dat er geen klachten kunnen ontstaan. Buitenlucht-ventilatieroosters worden vaak door gebruikers dichtgezet om (tijdelijke) tochtklachten te bestrijden. Gevolg hiervan is dat incidenteel onvoldoende ventilatielucht wordt toegevoerd, waardoor de luchtkwaliteit verslechtert. 3.2 Natuurlijke toevoer (direct uit gevel) Een schoollokaal dient volgens bouwbesluit én Frisse scholen klasse B te worden geventileerd met een hoeveelheid van 960 m3/h verse lucht waarbij de CO2 concentratie tijdens gebruikstijd maximaal 950 ppm (parts per million) bedraagt bij een buitenconditie van 400 ppm. Voor een standaard klaslokaal betekent dit 6,5 voudige verversing per uur, oftewel iedere 10 minuten wordt de gehele ruimte met frisse lucht ververst. Indien de buitenlucht lager is dan 15 C, wat een groot deel van het jaar het geval is, wordt niet voldaan aan PVE frisse scholen waarin wordt gesteld dat de luchtsnelheden in de leefzone zijn s winters niet hoger mogen zijn dan 0,16 m/s. De toevoerlucht zal zodoende voorverwarmd moeten worden, dit kan middels een verwarmingselement of door warmteterugwinning. Daarbij is de toegevoerde lucht eveneens niet gezuiverd door een filterelement. 3.3 Natuurlijke toevoer met voorverwarming In het verleden werd de toevoerlucht vanuit de gevel verwarmd door de hoog-temperatuur radiatoren die onder het raam gesitueerd waren. Vanwege de huidig energie-prestatie-eisen in het bouwbesluit en de in het PVE gestelde GPR is een laag-temperatuursysteem benodigd. Hiermee kan de koudeval uit het raam niet meer worden opgevangen zodat andere maatregelen nodig zijn. Systemen waarbij de toevoerlucht wordt verwarmd middels een heater in een toevoerapparaat boven het plafond hebben een slechte invloed op energieprestatie. Dit kan verbeterd worden door de toegevoerde luchthoeveelheid op basis van CO2 gehalte te regelen en bij lage bezetting de lucht in de ruimte te circuleren maar dan nog zijn aanvullende bouwkundige of installatietechnische maatregelen benodigd om de energieprestatie te behalen gehaald. 2

3 3.4 Decentrale gebalanceerde ventilatie Huidige scholen die voldoen aan frisse scholen duurzaamheid worden recentelijk vrijwel allen voorzien van een ventilatiesysteem met warmteterugwinning door middel van een kruisstroomwisselaar (Afb. 1) of warmtewiel (Afb. 2): Afb. 1. Afb. 2 Voor Brede school Rembrandtkwartier is door de architect is de wens geuit decentraal te ventileren en dan bij voorkeur met in de constructie te storten elementen. Uitgaande van 1 lokaal waarbij 960 m3/h geventileerd dient te worden bedraagt een toevoerkanaal waarbij de weerstand nog acceptabel is, rond 280 mm of rechthoekig (inwendig 250 x 250 mm). Als de lucht over meerdere kanalen zou worden verdeeld, zoals in woningbouw gebruikelijk is, betekent dit bij een maximale beschikbare afmeting van 220x80 mm dat er minimaal 4 toevoerkanalen per lokaal moeten aangebracht en vervolgens vertakt naar minimaal 8 roosters om de snelheid in de roosteraansluiting niet te hoog te maken omdat dit anders leidt tot geluidklachten. (Afb. 3) Afb. 3 3

4 PVE Frisse scholen kl. B stelt immers een eis van maximaal 33 db(a) t.g.v. installaties. De lucht dient vervolgens ook uit het lokaal te worden afgevoerd. Indien dit eveneens met instortkanalen geschiedt zouden daar ook 8 rooster met kanalen voor benodigd zijn. Alternatief is retour via roosters in de gangwand. (fig 3) Indien hier een vorm van warmteterugwinning in de constructie geïntegreerd zou moeten worden, zou dit betekenen dat een installatie wordt aangebracht die niet aan de huidige Europese richtlijnen voor ventilatie (ErP) zal voldoen aangezien alle warmte-terugwin apparatuur en ventilatoren getest moeten zijn. Apparatuur wat niet aan deze ErP richtlijnen voldoet mag niet in de markt worden gebracht en op overtreding staan strenge straffen. Daarnaast geven de kanalen en roosters bij de huidige ventilatiehoeveelheden relatief hoge drukken zodat niet (meer) met natuurlijke trek geventileerd kan worden. Tevens zijn systemen met natuurlijke trek in het algemeen slecht te regelen aangezien temperatuurverschillen en wind van invloed zijn op de ventilatiehoeveelheden. Om een moderne school op goede wijze te ventileren is derhalve een in de markt leverbare en geteste apparatuur onontkoombaar. De keuze hierbij is decentrale of centrale ventilatie 3.5 Decentrale ventilatieapparatuur In dit geval worden warmte-terugwin (WTW) units in het lokaal aangebracht, waarbij de volgende opties mogelijk zijn: a. staande unit in het lokaal, dit wordt veelal in renovatieprojecten aangebracht. Afb. 4 b. Hangende unit aan het plafond, in het geval er weinig ruimte boven plafonds is Afb. 5 4

5 c. Boven plafond van het lokaal. Afb. 6 Nadelen van dit systeem zijn: Grotere kans op geluidoverlast Filters in de units zijn lastig te vervangen, daardoor hogere onderhoudskosten of meer vervuiling omdat filters niet vervangen worden. Ruimte boven plafond benodigd, grotere bouwhoogte Voor alle 3 de systemen geldt dat er 100% van de benodigde verversingslucht aan apparatuur opgesteld wordt. Indien meerdere lokalen op 1 unit worden aangesloten kan de gelijktijdigheid van de bezetting worden benut. 3.6 Centrale ventilatieapparatuur In dat geval worden meerdere groepsruimten op 1 unit aangesloten. In praktijk blijkt namelijk dat niet alle ruimten bezet zijn met het Frisse scholen uitgangspunt van 30 leerlingen + 1 docent. Een centraal opgestelde unit kan zodoende worden uitgelegd op 70 a 80% van de totale benodigde hoeveelheid. Afb. 7 Vanwege de Z- vorm van project Rembrandtkwartier zou de luchtbehandelingsinstallaties kunnen worden opgedeeld in 3 of 4 secties waarbij op 1 sectie circa 14 ruimtes aangesloten zijn. Uitgaande van 70% gelijktijdigheid wordt de luchtbehandelingskast ca m3/h. Een dergelijke WTW unit is circa l x b x h = 5 x 2 x 2 m. De unit zouden inpandig opgesteld kunnen worden, dan is er per zone circa 7x3,5 m benodigd om de kast op te stellen, inclusief aansluitkanalen, geluiddempers etc. (Afb.8) 5

6 Afb. 8 Eventueel kunnen de WTW luchtbehandelingskasten ook op dak worden geplaatst. 3.7 CO2 regeling Benutting van de gelijktijdigheid van de bezetting van lokalen is alleen mogelijk als de hoeveelheid per lokaal geregeld wordt op basis van het CO2 gehalte in het lokaal. Afb. 9 Voordeel is dan tevens dat er uitsluitend wordt geventileerd als het CO2 gehalte te hoog oploopt. Indien een lokaal deels bezet is, of als men bij hogere buitentemperatuur gebruik maakt van de spuiventilatie loopt de mechanische ventilatiecapaciteit terug waardoor een aanzienlijke besparing op de elektrische energie van de ventilatoren wordt verkregen. Samengevat zijn de voordelen van CO2 regeling: o Luchtbehandelingskasten worden relatief kleiner. o Hoofdkanalen minder groot: lagere bouwhoogte mogelijk o Geen draaiende delen in lokalen waardoor minder geluidoverlast o Minder hoogte boven plafond in lokalen benodigd o Geen onderhoud benodigd boven plafonds in lokalen o Minder onderhoudskosten vanwege minder componenten en makkelijkere bereikbaarheid 6

7 3.8 Verwarming groepsruimten. Aangezien er een ruimte hoeveelheid lucht wordt toegevoerd, en het benodigd verwarmingsvermogen steeds lager wordt vanwege betere gebouwisolatie, is een kleine verhoging van de toevoertemperatuur al voldoende om de ruimte te verwarmen. Wamteafgifte geschiedt zodoende door middel van naverwarmers in de toevoerkanalen die op het energiezuinige laag-temperatuur verwarmingssysteem worden aangesloten. Afb. 10 7