BOUWFYSICA WTW MET HYBRIDE VENTILATIESYSTEEM IN KANTOORGEBOUWEN KWARTAALBLAD VAN DE NEDERLANDS VLAAMSE BOUWFYSICA VERENIGING

Transcriptie

1 BOUWFYSICA KWARTAALBLAD VAN DE NEDERLANDS VLAAMSE BOUWFYSICA VERENIGING WTW MET HYBRIDE VENTILATIESYSTEEM IN KANTOORGEBOUWEN SPRAAKVERSTAANBAARHEID NEDERLANDSE EN CHINESE STUDENTEN GAK-GEBOUW BOUWFYSISCH VERANTWOORD DEPOT WORKSHOP CLIMA 2016 NOM-WONINGEN JRG 19 27

2

3 INHOUD BOUWFYSICA Lennart Schmitz 2 8 De toekomst WARMTETERUGWINNING MET EEN HYBRIDE VENTILATIE SYSTEEM IN KANTOORGEBOUWEN ir. R.D. Scholten, mobius consult, dr. ir. P.J.W. van den Engel, TU Delft/Deerns Nederland, dr.ing. T. Klein, TU Delft 8 HET VERSTAAN VAN SPRAAK DOOR CHINESE EN NEDERLANDSE STUDENTEN TIJDENS ENGELSTALIGE PRESENTATIES B. Botterman BSc., D.A.H. Pennings BSc., M.T.H. Derks BSc., W. Westerhout BSc., studenten TU Eindhoven, mastertrack Building Physics and Services 16 GAK-GEBOUW AMSTERDAM: VAN LAST TOT LUST ir. G.A.M. Blonk, DPA Cauberg-Huygen, Blonk Advies B.V. 20 EEN BOUWFYSISCH VERANTWOORD ERFGOEDDEPOT dr.ir. M.H.J. Martens, Helicon CS, Zoeterwoude 24 RESEARCH AGENDA VENTILATIE EN LUCHTDICHTHEID WORKSHOP CLIMA 2016 ir. W.A. Borsboom, TNO, Delft 25 LESSEN UIT MONITORING NUL OP DE METER WONINGEN ir. W.A. Borsboom, TNO, Delft 26 ACTUEEL 27 VERENIGING WARMTE, LUCHT EN VOCHT BRANDVEILIGHEID ENERGIE EN MILIEU BOUWFYSICA VAN MONUMENTEN BINNENMILIEU EN GEZONDHEID GELUID EN TRILLINGEN WET- EN REGELGEVING STEDENBOUWFYSICA Met het uitkomen van het themanummer over de 6 e NVBV Kennisdag en de speciale uitgave Het Beste Gebouw zijn de feestelijkheden rondom het 25 jarig bestaan van onze vereniging tot een eind gekomen. Maar niet voordat er nog een extra kennisdag in België werd georganiseerd om de banden tussen Nederland en Vlaanderen warm te houden. Alle jubileum activiteiten waren een mooie gelegenheid om terug te kijken naar interessante onderzoeken, gebouwen en inzichten. Daarnaast is er ook gediscussieerd over de toekomst van het vakgebied en de veranderende wereld om ons heen. De toekomst begon in 2016 met een excursie naar het stationsgebouw in Delft, dat veel meer is dan een overkapping van sporen en perrons met een hal. Ook was er weer de jaarlijkse Algemene Ledenvergadering waar er enkele mutaties binnen het bestuur van de vereniging waren. Op deze ALV is ook de nieuwe website gepresenteerd. Ik nodig iedereen uit om een kijkje te nemen op nvbv.org en zoveel mogelijk vakgenoten aan te moedigen om dat ook te doen. Als u verder bladert in deze uitgave van ons verenigingsblad vindt u weer een interessante variatie aan onderwerpen. Voor één onderzoek zijn de auteurs zelfs helemaal naar China geweest. Daarnaast is er aandacht voor het terugbrengen van het energieverbruik door ventilatiesystemen in kantoren. Ook het nog altijd actuele thema transformatie van kantoren naar woningen wordt behandeld. Niet alleen wij mensen hebben behoefte aan een prettig binnenklimaat, ook ons erfgoed vraagt om gebouwen toegespitst op hun functie. Onze eigen woningen hebben we het liefst zo energiezuinig mogelijk, maar welke technieken spelen hierbij een rol en wat zijn de resultaten van hun toepassing? Namens de redactie wens ik u veel leesplezier! Lennart Schmitz

4 BOUWFYSICA WARMTETERUGWINNING MET EEN HYBRIDE VENTILATIE SYSTEEM IN KANTOORGEBOUWEN ir. R.D. (Reinier) Scholten, mobius consult Dit artikel beschrijft een afstudeeronderzoek aan de TU Delft (faculteit Bouwkunde, afdeling Building Technology) waarbinnen een hybride ventilatiesysteem is ontwikkeld. Op basis van CFD-simulaties is een ontwerp gemaakt voor dit nieuwe systeem. Het ontwerp bestaat uit een smalle box die aan de binnenzijde of in de gevel geplaatst kan worden. De box heeft een toe- en een afvoerkap op de gevel. De drijvende kracht voor het systeem is voor 60% van de tijd de wind langs de gevel. Het ontwerp is op schaal gerealiseerd en getest in een windtunnel. Het ontworpen model heeft een capaciteit van 50 m³/h en een rendement van 85%. dr.ir. P.J.W. (Peter) van den Engel, TU Delft/ Deerns Nederland dr.-ing. T. (Tillmann) Klein, TU Delft DOEL VAN HET ONDERZOEK Het doel van het onderzoek is het reduceren van het energieverbruik in kantoren. Nu wordt in kantoren vaak één centraal mechanisch ventilatiesysteem toegepast, meestal met warmteterugwinning. Vooral in oudere kantoren staat gedurende de gebruikstijd van het gebouw dit systeem altijd aan om het gehele gebouw te ventileren. Een mogelijkheid om hier energie op te besparen is het gebruik van decentrale ventilatiesystemen die alleen worden aangezet voor dat deel van het gebouw dat in gebruik (verhuurd) is. Deze decentrale systemen verbruiken echter nog veel ventilatorenergie [1]. Bij toepassing van natuurlijke ventilatie wordt veel minder ventilatorenergie gebruikt. Warmteterugwinning is dan echter vaak niet mogelijk. Dit afstudeeronderzoek heeft als doel om een ontwerp te maken voor een decentraal hybride systeem om de voordelen van natuurlijke ventilatie en decentrale mechanische ventilatiesystemen te combineren. 1 Het nieuwe decentrale hybride ventilatiesysteem

5 WARMTE, LUCHT EN VOCHT BOUWFYSICA Cp waarden op de gevel zoals aangegeven in ASHRAE [3] ONTWERPBESCHRIJVING Het ontwerp van het decentrale ventilatiesysteem bestaat uit een aantal elementen, figuur 1. De toevoerkap op de gevel, een uitlaat op de gevel en de box met de warmtewisselaar en ventilatieroosters. De toevoerkap en de uitlaat worden beide op de gevel geplaatst. De toevoerkap bestaat uit een roterende kap welke door middel van een windvaan altijd met de opening in de wind gedraaid staat. Hierdoor wordt de wind het systeem in geblazen. Voordat de lucht de kantoorruimte wordt ingeblazen gaat het langs een Fiwihex warmtewisselaar. De warmtewisselaar met een rendement van ongeveer 85%, warmt de lucht op door middel van de retourlucht uit dezelfde kantoorruimte. De afzuiging van de binnenlucht vindt plaats middels een venturikap die ook op de gevel van de kantoorruimte is geplaatst. Deze kap zuigt door middel van een onderdruk de lucht uit de kantoorruimte en voert deze af naar buiten. Deze lucht zal eerst langs de warmtewisselaar gaan om zijn warmte af te geven aan de toevoerlucht. Het systeem met de ventilatieroosters en de warmtewisselaar zit in een smalle box die door zijn geringe dikte van ongeveer 0,20 m zeer eenvoudig aan de binnenzijde van de gevel kan worden geplaatst of geïntegreerd kan worden in een nieuw gevelpaneel. In het afstudeeronderzoek is een dergelijk systeem ontworpen, gerealiseerd en getest. Hierbij is er eerst gekeken naar de mogelijke drijvende krachten. Aan de hand daarvan zijn handberekeningen en CFD-simulaties uitgevoerd en vergeleken met de literatuur. Met behulp de resultaten is uiteindelijk een nieuw ventilatiesysteem ontworpen en getest. DRIJVENDE KRACHTEN Het drukverschil in natuurlijke ventilatiesystemen tussen de in- en de uitlaat kan door verschillende factoren tot stand komen, formule (1). Dp totaal = Dp cp + Dp wind + Dp temp (1) Hierbij zijn Dp cp en Dp wind externe factoren en de Dp temp is een interne factor in het kantoor. Er is onderscheid gemaakt tussen de externe factoren Dp cp, op grote schaal (omgevingsfactoren), en Dp wind, die voornamelijk ter plaatse van de inlaat en uitlaat gelden ten behoeve van het beperken van de rekentijd. Op grote schaal worden eerst invloeden van de vorm van het gebouw op de windrichting bekeken en daarna op kleinere schaal de invloed van bijvoorbeeld het gevelreliëf op de windsnelheden ter plaatse van de inlaat en uitlaat. De eerste factor is de winddruk op de gevel als gevolg van de dynamische wind belasting (Dp cp ). Deze winddrukcoëfficiënt is bekend als de Cp waarde en is afhankelijk van verschillende factoren zoals windrichting, geometrie en de omgeving [2]. De waarde is afhankelijk van de richting van de wind en varieert per locatie op de gevel zoals is te zien in figuur 2. Bij een decentraal natuurlijk ventilatie systeem zitten de inlaat en de uitlaat echter dicht bij elkaar, zodat in de praktijk deze verschillen zeer klein zijn. De tweede factor is het drukverschil dat een gevolg is van wind parallel langs de gevel (Dp wind ). Onderzoek wijst uit dat vlak bij de gevel altijd een luchtstroom is die zich parallel aan de gevel bevindt ten gevolge van het afbuigen van de wind [4]. Die wind kan met behulp van kappen op de in- en uitlaat als drijvende kracht worden gebruikt om drukverschil te creëren. Onderzoek wijst uit dat de gemiddelde windsnelheden aan de gevel ongeveer 40% zijn van de windsnelheid in het open veld [5]. Dit betekent dat de gemiddelde windsnelheid langs de gevel 2,4 m/s is bij een windsnelheid in het open veld van 6 m/s. Dit komt ongeveer 70% van de tijd voor. Deze snelheid is als richtlijn gebruikt voor de simulaties en gebruikt om de simulaties te vergelijken met de literatuur.

6 BOUWFYSICA 3 Plattegrond van onderzocht kantoorgebouw De laatste factor is het drukverschil als gevolg van interne temperatuurverschillen (Dp temp ) in het kantoor. Dit temperatuurverschil is het verschil tussen de temperatuur ter hoogte van de inlaat en die van de uitlaat van het ventilatiesysteem in het kantoor. Deze waarde is als constante aangenomen om praktische redenen. De complexiteit van de simulaties nemen onevenredig toe als dit aspect ook mee zou worden genomen. Er is aangenomen dat de lucht met 18 C zal worden ingeblazen en de lucht ter plaatse van het afzuigrooster 22 C is. Bij een temperatuurverschil van 4 C zal een drukverschil van 0,4 Pa ontstaan bij een hoogteverschil van 2 m. DRUKWEERSTAND Om de ventilatiecapaciteit te behalen moet eerst de drukweerstand van het ventilatie systeem worden overwon- nen. De windsnelheid die minimaal nodig is voor de werking van het ventilatiesysteem is afhankelijk van de drukweerstand van het systeem en kan worden berekend met de D Arcy-Weisbachformule [6]. Deze formule, formule (2), maakt gebruik van een dimensieloos wrijvingsgetal (λ) en de representatieve lengte van het totale systeem (l rep ). Hierbij worden alle elementen in het systeem, zoals bijvoorbeeld bochten, uitgedrukt in een representatieve rechte buis met een gelijke weerstand. Voor dit wrijvingsgetal is uitgegaan van een turbulente stroming. l rep ρ Dp =λ * * * V 2 (2) d 2 Met behulp van deze formule is de totale drukweerstand van het systeem 3,71 Pa. De minimale luchtsnelheid die benodigd is om deze druk te realiseren is 2,47 m/s. CFD-SIMULATIES WIND RONDOM HET GEBOUW De windsnelheid rondom een gebouw hangt af van de vorm van het gebouw en de windrichting. In het gebied direct aan de gevel zijn er variaties. Om de exacte windsnelheid rondom het gebouw aan de gevel te bepalen zijn CFD-simulaties uitgevoerd. Voor de simulatie is het CFDpakket AnsysFluent gebruikt met een laminair rekenmodel. Uit onderzoek is gebleken dat kantoorpanden uit de jaren 70 het grootste percentage hebben van de leegstaande kantoorgebouwvoorraad [7]. Er is daarom uitge- 4 Windsnelheden in de eerste meter van de gevel

7 WARMTE, LUCHT EN VOCHT BOUWFYSICA Snelheden in de inlaat (boven) en de drukverschillen bij de venturikap (linksonder) en de uitstulping (rechtsonder) gaan van een typologisch kantoorgebouw met afmetingen van 75 m lang, 16 m breed en 30 m hoog, zie figuur 3 [8]. In het programma is dit gebouw in een open omgeving geplaatst en in hoeken van 0, 30, 60 en 90 in de wind gezet. De meetpunten zijn geplaatst in het midden van het gebouw omdat hier aan zowel de loef- als lijzijde de laagste snelheden waren. Op de hoeken van het gebouw zullen de windsnelheden hoger zijn en door turbulentie van richting kunnen verschillen. Hier is bij het ontwerp van de inlaat en de uitlaat van het ventilatiesysteem rekening mee gehouden door gebruik te maken van een draaikap en een venturikap. Deze systemen hebben geen preferente richting bij windrichtingen parallel aan de gevel. De windsnelheden in de eerste meter van de gevel zijn bepaald op vijf lijnen loodrecht op de gevel op 5 m, 10 m, 15 m, 20 m en 25 m hoogte. De resultaten laten zien dat aan de lijzijde van het gebouw de windsnelheid zeer laag is op het moment dat de wind onder een hoek van 0 de gevel raakt, figuur 4. De snelheden worden hoger naarmate de hoek van de wind groter wordt. In de grafieken is te zien dat de windsnelheden aan de lijzijde niet de benodigde snelheid van 2,47 m/s halen. Op basis van deze simulaties is geconcludeerd dat een volledig natuurlijk systeem niet altijd voldoende ventilatie kan waarborgen. Daarom zal bij de inlaat en uitlaat een mechanische back-up ventilator geplaatst moeten worden. Het systeem is dan niet meer geheel natuurlijk en wordt een hybride ventilatiesysteem. De weerstand van de toe te voegen ventilator is niet meegenomen in verband met het doel van het onderzoek om te kijken naar de mogelijkheden van een natuurlijk decentraal ventilatiesysteem. CFD-SIMULATIES BIJ GEVEL Het ventilatiesysteem heeft aan de gevel zowel een inlaat als een uitlaat nodig. Bij de uitlaat en de inlaat moet er voor gezorgd worden dat er lucht zowel in als uit het systeem wordt geleid. Voor de inlaat zal de wind die langs de gevel gaat, door middel van een kap het ventilatiesysteem in worden geleid. Om dit mogelijk te maken wordt er gebruik gemaakt van een draaikap. De draaikap staat altijd tegen de windrichting zodat de opening naar de windrichting toe staat. De weerstand en bijvoorbeeld de benodigde luchtsnelheid voor het roteren van de kap zijn niet meegenomen in dit onderzoek en zijn in de aanbevelingen meegenomen om dit bij de productontwikkeling verder uit te zoeken. Hierdoor wordt de luchtstroom in het systeem geleid. Om de draaikap te dimensioneren is met diverse verhoudingen de diameter van het ventilatiesysteem (110 mm) en de grootte van de opening gesimuleerd. Voor de uitlaat op de gevel zijn eveneens een aantal varianten gemaakt. Deze varianten bestaan uit een venturikap met verschillende diameters en configuraties, een uitstulping van de gevel en varianten op een open pijp. Uit de simulaties van de uitlaat blijkt dat het venturisysteem en de uitstulping op de gevel niet significant van elkaar verschillen, figuur 5.Voor het definitieve ontwerp is gekozen voor de venturikap. Een venturisysteem heeft namelijk als voordeel dat het bescherming biedt tegen wind die nog loodrecht op de gevel staat voordat hij door de gevel wordt afgebogen. Bij de uitstulping zou de wind dan direct in de uitlaat van het systeem blazen en het ventilatiesysteem ontregelen. Vanwege de complexiteit van de venturikap en de extra rekentijd die dit met zich meebrengt, is er in de vervolg simulaties voor de uitstulping op de gevel gekozen.

8 BOUWFYSICA 6 CFD-simulaties in Ansys-Fluent CFD-SIMULATIE VOLLEDIG SYSTEEM Na de definitieve keuze van de gevel-kappen is het volledige ventilatiesysteem gesimuleerd. Voor de simulaties is uitgegaan van een kantoor met een diepte van 6,5 m en een breedte van 3,6 m. In het kantoor zijn werkplekken geschikt voor 4 mensen inclusief apparatuur. De minimum ventilatie-eis is 100 m 3 verse lucht per uur indien de vuistregel van 25 m³/h per persoon wordt aangehouden. Voor de snelheid van de wind is 6 m/s in het vrije veld aangehouden welke vergelijkbaar is met een windkracht 4. De windsnelheid langs de gevel is in de simulatie 2,4 m/s op 0,2 m afstand van de gevel. Bij deze simulatie is gebruik gemaakt van een k-epsilon rekenmethode. In de simulatie is een gemiddelde windsnelheid in het systeem van 1,5 m/s gerealiseerd, figuur 6, bij een afgesloten binnenruimte. Bij een diameter van 110 mm van de interne kanalen zal er dan een debiet van 50 m 3 /h behaald worden welke door Ansys is bepaald aan de hand van de snelheid over de hele diameter. Bij deze condities moet er dus gebruik worden gemaakt van twee decentrale ventilatiesystemen per kantoor om de gestelde eis van 100 m 3 /h bij een bezetting van 4 personen per kantoor van 23,6 m 2. WARMTEWISSELAAR Er is onderzocht hoe warmteterugwinning bij dit systeem kan worden toegepast. Hiervoor zijn verschillende systemen geanalyseerd. Er is gekeken naar enthalpie-, platenen kruisstroomwarmtewisselaars. De systemen zijn getoetst aan de randvoorwaarden. Dit zijn met name het formaat en de drukweerstand. Door de afmetingen van 0,25 m breed, 0,40 m hoog en 0,15 m dik, en de lage drukweerstand van 4 Pa bij 100 m 3 /h, is gekozen om de FiwiHex-warmtewisselaar toe te passen [9]. Deze warmte- wisselaar gebruikt matjes van koperdraad in de warmtewisselaar om het transmissieoppervlak zo groot mogelijk te maken. De weerstand van het WTW systeem is in de CFD simulaties gemodelleerd door een element in het kanaal te plaatsen met een vergelijkbare weerstand als die van het WTW systeem. PROTOTYPE Om de gegevens van de simulaties te valideren is het ventilatiesysteem in een schaal van 1 op 1 nagebouwd. Dit model is in een windtunnel en in het laboratorium van DPA Cauberg-Huygen in Zwolle getest. Om het systeem in de windtunnel toe te kunnen passen zijn de inlaat en de uitlaat van het ventilatiesysteem naast elkaar in de tunnel geplaatst. Het kantoor is met een simpele U-bocht gesimuleerd, zie figuur 7 en 8. Er is gekozen om een zuigende ventilator te gebruiken om een gelijke laminaire luchtstroom over de gehele doorsnede van de windtunnel te genereren. Deze luchtstroom is ter plaatste van de inlaat van de windtunnel gemeten en het toerental van de ventilator is aangepast om dezelfde luchtsnelheid te verkrijgen als in de CFD-simulaties. Om de meetafwijkingen als gevolg van drukverliezen te minimaliseren zijn er op meerdere plekken in de kanalen metingen gedaan. Het systeem is met twee verschillende windsnelheden langs de gevel getest en vergeleken met de CFD-simulaties. Uit deze vergelijking tussen de meetwaarden en de CFD simulaties blijkt dat de waarden in de CFD-simulaties 20% hoger zijn dan de waarden uit de praktijktest. Mogelijk wordt dit veroorzaakt doordat de testopstelling gebruikt maakt van PVC-elementen voor de kanalen. De variabele interne diameter en de scherpe bochten van deze PVC-elementen kunnen meer turbulentie veroorzaken wat tot grotere drukweerstand leidt. Des-

9 WARMTE, LUCHT EN VOCHT BOUWFYSICA alniettemin is de overeenkomst tussen de simulatie en de praktijk zeer goed. In verband met de complexiteit van het ANSYS-model is er vanuit gegeaan dat de ruimte luchtdicht is uitgevoerd. Hierdoor is zowel in het rekenmodel als in de testopstelling uitgegaan van een directe verbinding tussen de toeen afvoer. CONCLUSIE EN AANBEVELINGEN Centrale hybride ventilatiesystemen kunnen worden toegepast om mechanische ventilatie systemen te vervangen. Omdat het aandeel van de ventilatoren van mechanische systemen 11% van het totale energieverbruik van een gebouw kan zijn, is het ontworpen hybride systeem een goed alternatief. Door de beperkte afmetingen van de box met de WTW is het systeem eenvoudig te plaatsen op bestaande gevels of te integreren in nieuwe gevelelementen. [6] Recknagel, H., Sprenger, E. & Schramek, E., Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik; einschließlich Warmwasser- und Kältetechnik, Oldenbourg, Munchen, 1995 [7] Bak, R.L., Kantoren in Cijfers 2013, Statistiek van de Nederlandse kantorenmarkt, NVM Business, Zeist, 2013 [8] van Meijel, L. & Bouma, T., Kantoorgebouwen in Nederland , Cultuurhistorische en typologische quickscan, Rijksdienst voor het cultureel erfgoed, Amersfoort, 2013 [9] Vision4Energy, Fiwihex, bekeken op 11 september 2014, De volgende aspecten moeten nog nader worden onderzocht: De exacte windsnelheid langs de gevel van een gebouw. In dit onderzoek is ervan uitgegaan dat het gebouw een gladde gevel heeft. Maar wat gebeurt er met de windsnelheid op het moment dat er bijvoorbeeld ruwe gevel elementen of verschillende dieptes in de gevel worden gebruikt? De inlaat en uitlaat op de gevel. Op dit moment zijn het nog simpele uitstekende elementen op de gevel. Nagegaan moet worden hoe deze beter in de gevel kunnen worden geïntegreerd. De aanpassingsmogelijkheden van het systeem gedurende de zomermaanden. Een bypass-systeem om de warmtewisselaar heen en mogelijkheden voor dwarsen nachtventilatie zijn opties. n 7 Meetpunten van de test setup BRONNEN [1] Pérez-Lombard, L., Ortiz, J. & Pout, C., A review on buildings energy consumption information. Energy and buildings, 40(3), pp , 2008 [2] Bronsema, B., Earth, wind & fi re: Natuurlijke airconditioning, Promotieonderzoek, TU Delft, 2013 [3] ASHRAE, (2005), Airfl ow around buildings, ASHRAE Handbook: Fundamentals [4] Jensen True, J. P., (2003), Openings in wind driven natural ventilation, (PhD), Aalborg University, Aalborg [5] Stathopoulos, T. & Baskaran, B.A., Computer simulation of wind environmental conditions around buildings, Engineering Structures, 18(11), pp , Testopstelling BIJNA JE SCRIPTIE AFGEROND? Schrijf een artikel in Bouwfysica redactie@nvbv.org

10 BOUWFYSICA HET VERSTAAN VAN SPRAAK DOOR CHINESE EN NEDERLANDSE STUDENTEN TIJDENS ENGELSTALIGE PRESENTATIES Tijdens de studiereis van studievereniging Mollier is een bezoek gebracht aan verschillende universiteiten in China. Op deze universiteiten werd kennis uitgewisseld door middel van presentaties in het Engels door Chinese en Nederlandse studenten. Tussen deze presentaties door is een kleinschalig onderzoek uitgevoerd naar het verstaan van Engelse spraak door de aanwezige Chinese en Nederlandse studenten. Door middel van zowel objectieve ruimte-akoestische metingen en subjectieve spraakverstaanbaarheidstesten is er getracht het verstaan van Engels door de aanwezige studenten in kaart te brengen. Op basis van de resultaten mag aangenomen worden dat de aanwezige Chinese studenten meer moeite moeten hebben gehad om de Engelstalige presentaties te volgen dan de aanwezige Nederlandse studenten. B. (Bram) Botterman BSc. D.A.H. (Dennis) Pennings BSc. M.T.H. (Manon) Derks BSc. W. (Wies) Westerhout BSc. studenten aan de Technische Universiteit Eindhoven, mastertrack Building Physics and Services onder leiding van ir. C.C.J.M. (Constant) Hak INTRODUCTIE In het kader van de jaarlijkse studiereis van Mollier, studievereniging van de mastertrack Building Physics and Services aan de Technische Universiteit Eindhoven, werd in mei 2015 China bezocht. Tijdens deze reis zijn universiteiten bezocht in Beijing, Tianjin en Wuhan, waar kennis is uitgewisseld door middel van Engelstalige presentaties verzorgd door studenten uit Nederland en China. Gezien het verschil in moedertaal tussen Chinezen en Nederlanders, is er in dit onderzoek gekeken of er een verschil is in de mate waarin de aanwezige Chinese en Nederlandse studenten in staat waren de Engelstalige presentaties te volgen. Dit kwam voort uit eigen ervaringen op de universiteit in Nederland waar de communicatie tussen Nederlandse en buitenlandse studenten soms moeilijk verloopt. In de literatuur is voornamelijk onderzoek naar spraakverstaanbaarheid van de moedertaal te vinden [1-4], echter over onderzoek naar spraakverstaanbaarheid van een vreemde (tweede) taal tussen personen met een verschillende moedertaal is naar kennis van de auteurs weinig bekend. Dit gegeven, in relatie met de mogelijkheden tijdens de studiereis, werd de insteek voor het onderzoek: het onderzoeken van het verstaan van Engelstalige spraak bij Chinese en Nederlandse studenten op Chinese universiteiten. Spraakverstaanbaarheid is zowel afhankelijk van het geluidniveau waarop wordt gesproken als de beheersing van de taal. Daarnaast is het ook afhankelijk van de akoestiek van de ruimte en het achtergrondgeluidniveau. Mandarijn is de meest gesproken taal in China en Engels wordt zelden gebruikt [5]. Ook op de universiteiten die zijn bezocht werd weinig in het Engels gecommuniceerd. Op de universiteiten die zijn bezocht voor dit onderzoek is het een vereiste dat de studenten de nationale Engels test (CET-4) halen. Dit niveau geeft een bovengemiddelde bekwaamheid van het Engels aan, vergelijkbaar met het Europese CEFR B2 niveau [6]. Waar de Engelse en Nederlandse taal qua toon en intonatie veel op elkaar lijken, is dit verschil groter tussen Mandarijn en Engels. Zo is Engels een taal met een lage medeklinker tot klinker ratio en bestaat Mandarijn uit complex variërende tonen [1,2,4]. METHODE Voor het bepalen van de subjectieve beoordeling van spraakverstaanbaarheid is er een luistertest met korte zinnen uitgevoerd. Hiermee is onderzocht wat er daadwerkelijk wordt verstaan van de afgespeelde zinnen, waarbij ook de kennis van de taal belangrijk is. Om de spraakverstaanbaarheid tussen Nederlandse en Chinese studenten voor verschillende akoestische condities te kunnen vergelijken zijn er ruimte akoestische metingen verricht. Door middel van het meten van impulsresponsies kon de geluidoverdracht van bron tot ontvangpositie worden bepaald. Parameters afgeleid uit deze impulsresponsies geven een indicatie voor de vergelijking van akoestiek en spraakverstaanbaarheid tussen de ruimtes. Met name de Speech Transmission Index (STI) geeft een objectieve beoordeling van de spraakoverdracht in een ruimte. De specificaties van de gebruikte instrumenten zijn terug te vinden in figuur 1. Voor zowel de luistertesten als de meting is er gebruik gemaakt van een spraakbron. Voor de impulsrespons meting zendt deze gekalibreerde spraakbron een ruissignaal uit met een geluidniveau van 60 db(a) op één meter afstand van de bron met hetzelfde spectrum als de spraak van een mens. Door middel van een asynchrone meetmethode zijn de uitgezonden ruissignalen opgenomen met een omni-directionele microfoon. Deze microfoon was verbonden aan een digitale recorder voor de opslag. De geluidniveaus en de ruimte impulsresponsies zijn bepaald met behulp van het softwareprogramma Dirac.

11 GELUID EN TRILLINGEN BOUWFYSICA In de lege ruimtes is op vijf ontvangposities de uitgezonden ruis (intermittent MLS) vanuit twee bronposities gemeten. De kwaliteit van de metingen is beoordeeld aan de hand van de Impulse-to-Noise Ratio (INR), dit geeft een indicatie voor de betrouwbaarheid van de resultaten. Door middel van deconvolutie zijn uit de opgenomen ruissignalen de impulsresponsies van de meetposities in de ruimtes bepaald. In de praktijk wordt de spraakverstaanbaarheid vaak onderzocht door het bepalen van de Signal-to-Noise Ratio (SNR) en de Early Decay Time (EDT), echter uit een impulsresponsie is het mogelijk om veel parameters af te leiden, waaronder de SNR en EDT. Ook zijn hieruit de nagalmtijd (T 20 ), achtergrondgeluid (L p A-gewogen) en de Speech Transmission Index (STI) afgeleid. De STI, zoals beschreven in IEC , karakteriseert de spraakverstaanbaarheid op een plek in de ruimte [7]. Tabel 1 geeft het bereik van de STI weer, een hogere STI waarde betekent dat lettergrepen, woorden en zinnen vaker correct worden verstaan [3]. De bezochte ruimtes zijn met behulp van ODEON software gesimuleerd om de STI op iedere luisterpositie te bepalen. De modellen zijn gekalibreerd met de verkregen data van de ruimte-akoestische metingen, waarbij T 20 en enkele STI metingen als uitgangspositie zijn genomen. De gemeten achtergrondgeluidniveaus en spraakniveaus op één meter afstand van de bron tijdens de luistertest zijn gebruikt voor het bepalen van de STI op iedere luisterpositie. De uiteindelijke STI-waardes op luisterposities zijn weergegeven in contourplots met stappen van 0,03, de Just Noticeable Difference (JND) voor de STI [8]. Afhankelijk van de STI-waarde kan er een voorspelling worden gedaan voor de score van de afgenomen luistertest onafhankelijk van de luisterpositie. # Instrument Merk Type A Spraakbron Brüel & Kjær ECHO Speech Source 4720 B Omni-directionele microfoon DPA 4060 C Digitale recorder TASCAM DR-40 D Akoestische software Brüel & Kjær Dirac 7841 Simulatie software ODEON Combined 1 Overzicht van de apparatuur: spraakbron (A), microfoon (B), recorder (C) en de laptop met software (D) Tabel 1: Relatie tussen de Speech Transmission Index (STI) en scores van luistertesten [3] STI-waarde Waardeoordeel (IEC ) Verstaanbaarheid van lettergrepen [%] Verstaanbaarheid van woorden [%] 0,00 0,30 Slecht Verstaanbaarheid van zinnen [%] 0,30 0,45 Matig ,45 0,60 Redelijk ,60 0,75 Goed ,75 1,00 Uitstekend De verstaanbaarheid van de Engelstalige presentaties verzorgd door de studenten is lastig objectief te onderzoeken. Een mogelijkheid om het verstaan van Engelstalige spraak te bepalen is met behulp van een conventionele luistertest. Dit is gedaan door middel van het afspelen van lijsten met verschillende korte zinnen via de spraakbron met een gekalibreerd geluidniveau. De Nederlandse kandidaten in dit onderzoek hebben mee gedaan op alle universiteiten. Aangezien de onderzochte groep geen voorkennis mocht hebben over de lijsten met zinnen is op elke universiteit een andere lijst afgespeeld. De lijsten die beschikbaar waren komen uit de Bamford- Kowal-Bench/Australian version database (BKB/A) [9] en zijn korte Engelstalige zinnen met een Australisch accent. Deze database is ontwikkeld voor luistertesten bij slechthorende kinderen. Het is opgesteld volgens linguïstische richtlijnen waarbij gesprekken met kinderen grammaticaal zijn geanalyseerd [10]. Deze database bevat 21 lijsten met ieder 16 zinnen. Iedere lijst bevat 50 trefwoorden waarop per correct woord één punt wordt verdiend met een maximum van 50 punten. Hieronder zijn twee voorbeeldzinnen gegeven met de trefwoorden onderstreept. The angry man shouted The clown had a funny face In dit onderzoek worden de scores weergegeven als percentages, waarbij 50 punten gelijk staat aan 100%. Waar deze methode is ontwikkeld voor één-op-één onderzoeken waarbij het kind luistert naar een zin en deze vervolgens herhaalt [9], was dit niet mogelijk bij dit onderzoek vanwege beperkt beschikbare meettijd. Daarom zijn de lijsten met zinnen klassikaal afgenomen, hierbij schreven alle studenten tegelijk op wat ze gehoord dachten te hebben. Per lijst zijn de zinnen achter elkaar gemonteerd met een pauze van 15 seconden om de studenten de mogelijkheid te geven de zinnen op te schrijven. Belangrijk is om op te merken dat het hier gaat om eenvoudige Engelse zinnen. Door deze eenvoud gaat het niet om de woordenschat van de studenten, maar om het verstaan van de woorden zelf. Bij de controle van de ingevulde testformulieren werd de juistheid van de klank van de trefwoorden beoordeeld, dus spelfouten hebben geen invloed op de score. Tabel 1 wordt gebruikt om scores van luistertesten te beoordelen. Echter voor het beoordelen van de scores van de Nederlanders en Chinezen in dit onderzoek kan deze tabel niet een-op-een gebruikt worden. De reden hiervoor is dat de afgenomen luistertesten zijn beoordeeld op trefwoorden in zinnen en niet op losse woorden of volledige zinnen.

12 BOUWFYSICA TSINGHUA UNIVERSITY IN BEIJING In Beijing is onderzoek gedaan in een collegezaal van het Bouwkunde gebouw aan de rand van de Tsinghua University campus. Aangrenzend aan de ruimte ligt een rustige gang en open kantoorruimte. De langgerekte ruimte is 15,7 bij 6,5 meter en heeft een hoogte van 3,0 meter. Zoals in figuur 2 is weergegeven was de zaal opgedeeld in een vergaderopstelling in de voorste helft van de ruimte en een klassikale opstelling in de achterste helft. 2 Collegezaal in Beijing De materialisatie van de ruimte bestaat voornamelijk uit akoestisch harde materialen aangevuld met gordijnen. Het plafond is glad beton met zichtbare elektra voorzieningen en de vloer is volledig bedekt met geglazuurde tegels. De scheidingswand van de ruimte bestaat in zijn geheel uit glas en een groot gedeelte van de gevel bestaat uit ramen, welke bedekt zijn met gordijnen. De wanden zijn afgewerkt met stucwerk. Tabel 2: Gemiddelde geluidniveaus tijdens de luistertesten op de verschillende universiteiten Spraakniveau op 1 meter BKB/A lijst Octaafbanden [Hz] L A,eq L p (A-gewogen) [db] Beijing 2 29,1 45,9 52,1 48,1 52,1 43,8 33,6 56,6 Tianjin 3 37,5 52,1 60,5 57,2 58,9 51,8 38,3 64,4 Wuhan ,3 45,1 53,0 50,2 52,5 45,0 32,0 57,4 Wuhan ,1 51,7 59,6 56,4 58,8 51,4 38,3 63,8 Universiteit Achtergrondgeluidniveau L p (A-gewogen) [db] Beijing 2 31,0 33,5 37,4 37,0 37,1 36,2 32,7 44,0 Tianjin 3 36,4 41,6 48,1 46,1 45,6 46,2 38,6 53,2 Wuhan ,4 38,3 40,3 40,8 38,6 36,0 32,5 46,5 Wuhan ,9 37,9 43,1 40,5 40,0 39,1 33,3 47,8 3 Ruimte bij de Tsinghua University met de gesimuleerde STI-waardes als contourplot en BKB/A scores in procenten op de luisterposities waarbij de scores van de Chinese deelnemers zijn omcirkeld en van de Nederlandse deelnemers onderstreept

13 GELUID EN TRILLINGEN BOUWFYSICA Tijdens de presentaties en bij de luistertest zaten de meeste studenten vooraan in de ruimte in de vergaderopstelling. Een enkele keer kon er gepraat van de aangrenzende gang of werkruimte gehoord worden, terwijl geluid van buiten het gebouw naar binnen niet is opgemerkt. Tabel 2 toont de data van de meting tijdens de luistertest. Het achtergrondgeluid tijdens de luistertest bedroeg 44 db(a). De gemiddelde nagalmtijd ( Hz) van de lege ruimte bedroeg 0,81 seconden wat voor Nederlandse begrippen als acceptabel ervaren kan worden volgens Programma van Eisen Frisse Scholen 2015 [11]. In figuur 3 is te zien dat de STI gelijkmatig is verdeeld over de breedte van de ruimte maar afneemt naarmate de afstand tot de bron groter wordt. De STI-waarde ligt tussen de 0,4 en 0,6 voor de meeste deelnemers, hierdoor is de STI beoordeeld als matig tot redelijk volgens Houtgast et al. [3]. Figuur 3 en 4 laten zien dat de Chinese deelnemers zich tussen de Nederlandse deelnemers bevonden en dat twee Chinese studenten achterin de zaal zaten. De scores van de Chinese deelnemers zijn lager dan die van de Nederlandse deelnemers. Een enkele keer zijn er personen binnengekomen tijdens de test, hierdoor kon een deel van de zinnen moeilijker worden gehoord. Deze invloed is zichtbaar in de resultaten van desbetreffende zinnen. 4 Testscores voor de luistertest ten opzichte van de STI bij Tsinghua University TIANJIN UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY De collegezaal in Teaching building 24 op de Tianjin University of Science & Technology is opgezet als een traditioneel klaslokaal voor ongeveer 30 personen verdeeld over rijen in een vierkante ruimte. De afmetingen van de ruimte zijn 8,3 bij 8,3 bij 2,6 meter met in de hoek een ingebouwde kast zoals te zien is in figuur 5. Dit geeft een vloeroppervlak van 69 m 2 met een volume van 179 m 3. De achterwand en de zijwand vormen de gevel en bestaan grotendeels uit raamvlak. De overige wanden zijn afgewerkt met pleisterwerk, de vloer is betegeld en er is een plafond van gipsplaten aanwezig. Verlichting en klimaatbeheersing, waaronder drie grote airco units, zijn verwerkt in het verlaagd plafond. Iedere tafel was bezet en ook in de open ruimte achterin zaten Chinese studenten. De verdeling was niet uniform, voorin zaten voornamelijk Nederlanders en achterin Chinezen. Tijdens de test was er regelmatig achtergrondgeluid hoorbaar van verkeer rondom het gebouw. Daarnaast veroorzaakte ook de klapperende zonwering lawaai vanwege geopende ramen. Ook valt op te merken dat de airconditioning actief was tijdens de luistertest, maar niet tijdens de ruimte akoestiek metingen. Tabel 2 laat de resultaten van Tianjin University zien, welke afwijken van de gemeten waarden in Beijing. Dit kan onder andere verklaard worden aan de hand van het verschil in achtergrondgeluidniveau. Tijdens de luistertest in Tianjin was er regelmatig achtergrondgeluid en is het geluidniveau van 53 db(a) aanzienlijk hoger dan in Beijing. De gemiddelde nagalmtijd ( Hz) van de lege ruimte is 0,86 seconde waardoor ook deze ruimte als acceptabel kan worden beoordeeld [11]. 5 Collegezaal in Tianjin Figuur 6 laat een gelijkmatige verdeling van de STI in de ruimte zien met uitzondering van de directe omgeving van één meter rondom de bron. Dit leidt tot een kleine spreiding van de STI over alle luisterposities. Het aantal Chinese studenten is nagenoeg gelijk aan het aantal Nederlandse studenten. Tijdens de luistertest zat het merendeel van de Chinese deelnemers achterin en de Nederlandse deelnemers voorin. Het resultaat van de test in figuur 7 laat zien dat de Chinezen lager scoren dan de Nederlanders. Hierbij valt op te merken dat bij de Chinese studenten de afstand tot de bron ook groter is dan bij de Nederlandse studenten, echter het minimale verschil in STI op de luisterposities geeft aan dat deze afstand zeer weinig invloed heeft.

14 BOUWFYSICA 6 Ruimte van de Tianjin University of Science & Technology met de gesimuleerde STI-waardes als contourplot en BKB/A scores in procenten op de luisterposities waarbij de scores van de Chinese deelnemers zijn omcirkeld en van de Nederlandse deelnemers onderstreept WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY De vergaderzaal in Wuhan is een rechthoekige ruimte van 10,5 bij 6,5 meter lang. De tafels stonden in 3 rijen in de lengte met op de kop van de ruimte het presentatiescherm. Aan de buitenste tafels waren de stoelen aan een zijde geplaatst, terwijl de tafel in het midden als vergadertafel dient met rondom stoelen. Zoals te zien in figuur 8 bestaat één zijde van de ruimte uit drie raampartijen met zicht op een rustig gedeelte van de campus. De wanden aan de kopse kanten scheiden de ruimte van kantoren en zijn afgewerkt met gelakte houten platen, net als de vloer. De scheidingswand met de gang is voorzien van behang. Boven de centrale vergadertafel is een koofconstructie met verlichting aangebracht welke is afgewerkt met stucpleister. 7 Testscores ten opzichte van de STI bij Tianjin University of Science & Technology Tijdens de luistertest zaten de Nederlandse studenten veelal aan de binnenring en de Chinese studenten aan de buitenring van de vergaderopstelling. Hierdoor was er bij deze test een goede spreiding tussen de nationaliteiten met betrekking tot de afstand van de deelnemer tot de bron. In Wuhan was er tijd om twee lijsten af te spelen, deze mogelijkheid hebben we benut door het afspelen van de twee lijsten met een verschillend geluidniveau, de tweede lijst is 6 db luider afgespeeld. Echter was er ook een airconditioninginstallatie achterin de ruimte uitgeschakeld tussen de testen vanwege tochtklachten.

15 GELUID EN TRILLINGEN BOUWFYSICA Tabel 2 toont het achtergrondgeluidniveau en het spraakniveau van de vergaderruimte in Wuhan. De gemiddelde nagalmtijd ( Hz) ligt wederom rond de 0,81 seconde wat acceptabel is voor een vergaderruimte [11]. In figuur 9 en 10 is de verdeling van de STI op iedere luisterpositie te zien. De STI neemt af naarmate de afstand tot de bron toeneemt. Tijdens de eerste luistertest was er een airconditioninginstallatie actief in de linkerbovenhoek wat resulteerde in lagere testscores voor de studenten die hier dichtbij zaten. 8 Vergaderruimte in Wuhan 9 Ruimte bij de Wuhan University of Technology tijdens de eerste luistertest met de gesimuleerde STI-waardes als contourplot en BKB/A scores in procenten op de luisterposities waarbij de scores van de Chinese deelnemers zijn omcirkeld en van de Nederlandse deelnemers onderstreept 10 Ruimte bij de Wuhan University of Technology tijdens de tweede luistertest met de gesimuleerde STI-waardes als contourplot en BKB/A scores in procenten op de luisterposities waarbij de scores van de Chinese deelnemers zijn omcirkeld en van de Nederlandse deelnemers onderstreept

16 BOUWFYSICA den uitgevoerd was niet bekend bij de universiteiten in China. Hierdoor waren de deelnemers niet voorbereid op het experiment. Dit zorgde ervoor dat het lastig was om het doel en de uitvoering van de luistertest ter plekke uit te leggen. Uiteindelijk zijn de luistertesten geïmproviseerd tussen de presentaties door. Ook leidde de gastvrijheid van de Chinezen ertoe dat de Nederlanders vooraan in de ruimte werden geplaatst en zodoende een kortere afstand hadden tot de spraakbron. 11 Testscores van lijst 4 ten opzichte van de STI bij Wuhan University of Technology In tabel 3 zijn de testscores per universiteit weergegeven. Deze waarden kunnen door de vele verschillen tussen de ruimtes en deelnemers niet direct met elkaar vergeleken worden. Uit de STI-waarden verkregen uit de gekalibreerde ODEON modellen blijkt echter dat de STI-waarden op de meeste luisterposities dicht bij elkaar liggen, waardoor het vergelijken van het verstaan van spraak bij Chinezen en Nederlanders tussen verschillende universiteiten wel mogelijk is. In figuur 13 zijn de testscores op de verschillende luisterposities weergegeven. Scores bij een vergelijkbare STI-waarde mogen vergeleken worden. In deze grafiek zijn ook de verwachtingen weergegeven voor het verstaan van losse woorden en volledige zinnen zoals eerder aangegeven in tabel 1 [3]. Tabel 3: Gemiddelde BKB/A score per lijst in percentages Nederlanders Chinezen Lijst 2, Beijing (+ 0 db) 83,6 % 59,7 % Lijst 3, Tianjin (+ 6 db) 86,2 % 47,6 % Lijst 4, Wuhan (+ 0 db) 81,4 % 45,1 % Lijst 5, Wuhan (+ 6 db) 92,5 % 57,4 % 12 Testscores van lijst 5 ten opzichte van de STI bij Wuhan University of Technology Figuur 11 en 12 laten zien dat de Nederlandse studenten een hogere score behalen dan de Chinese studenten. Het geluidniveau waarmee de zinnen zijn afgespeeld is van invloed op de testscore. De tweede test met een hoger geluidniveau geeft een hogere score bij zowel de Chinezen als de Nederlanders. De verhoging van 6 db geeft een gemiddelde verbetering van 11% in de testscore. DISCUSSIE Het verstaan van Engelstalige spraak bij Nederlandse en Chinese studenten is vergeleken in dit oriënterend onderzoek. Het onderzoek is voorbereid op de Technische Universiteit Eindhoven, maar dat luistertesten zouden wor- De gemeten akoestiek van de drie ruimtes is als acceptabel tot goed beoordeeld volgens het Programma van Eisen Frisse Scholen 2015 [11]. Echter de gebruikte spraakniveaus en de hoge achtergrondgeluidniveaus leiden tot STI-waardes tussen de 0,4 en 0,65, wat een matig tot redelijke spraakverstaanbaarheid aangeeft. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat bij een lagere STI-waarde de verstaanbaarheid van Mandarijn beter is dan Engels [2]. Chinese studenten zullen dus minder moeite hebben bij het volgen van presentaties in het Mandarijn in deze ruimtes. De STI-waardes in de ruimte liggen in het algemeen onder de drempel van ongeveer 0,60 waarbij voor Engelstalige presentaties de spraakoverdracht een significante invloed op de spraakverstaanbaarheid heeft [1]. Om deze reden was het belangrijk om de STI op elke positie van de deelnemers te bepalen. Vervolgens kunnen in figuur 13 de testresultaten worden vergeleken met de op basis van de STI te verwachten spraakverstaanbaarheid. CONCLUSIE De scores van de afgenomen luistertesten ten opzichte van de STI tonen aan dat de eenvoudige zinnen afgespeeld via de spraakbron beter werden verstaan door de aanwezige Nederlandse studenten dan door de aanwezige Chinese studenten. Echter de variatie in STI was te klein om een uitspraak te kunnen doen over de relatie tussen de STI en de score van de luistertest. Wel mag op basis van de resultaten worden aangenomen dat de aanwezige

17 GELUID EN TRILLINGEN BOUWFYSICA Chinese studenten meer moeite moeten hebben gehad om de Engelstalige presentaties te volgen dan de aanwezige Nederlandse studenten. De resultaten van de ruimteakoestische metingen geven aan dat het verschil in het verstaan van spraak slechts gering zal afnemen door verbetering van de akoestiek in de ruimte. DANKWOORD Wij willen graag de Chinese en Nederlandse studenten bedanken voor het belangeloos meewerken aan de luistertesten. Onze dank gaat ook uit naar de begeleiders ter plaatse die de uitvoering van de metingen mogelijk hebben gemaakt. Wij werden zeer gastvrij ontvangen op de drie universiteiten en wij hebben daardoor de tijd gehad om enkele metingen en testen uit te voeren. Tot slot willen wij Bareld Nicolai, Niels Hoekstra en Remy Wenmaekers bedanken voor hun bijdrage aan het tot stand komen van dit artikel. n BRONNEN [1] Kitapci, J., Galbrun, L., (2014), Comparison of speech intelligibility between English, Polish, Arabic and Mandarin, In Proceedings of Forum Acusticum, Kraków [2] Kang, J., (1998), Comparison of speech intelligibility between English and Chinese, The Journal of the Acoustical Society of America, 103 (2), 1213 [3] Houtgast, T., Steeneken, H.J.M., (1984), A Multilingual evaluation of the RASTI-method for estimating speech intelligibility in auditoria, Acta Acustica, 54 (4), [4] Ma, Y., Caswell, D.J., Dai, L., Goodchild, J.T., (2005), Impact of Languages to Speech Privacy and Intelligibility of Closed Spaces, Canadian Acoustics, 33 (1), 3-9 [5] Ma, Q., Kelly, P., (2009), Overcoming Hurdles to Chinese Students Learning of English, Lexis: Routledge, ISSN X [6] Jinlan, T., Pritchard, N., Limin, S., (2012), Calibrating English Language Courses with Major International and National EFL Tests via Vocabulary Range, Chinese Journal of Applied Linguistics, 35 (1), BKB/A scores van alle testen ten opzichte van de STI [7] IEC TC 100, (2011), IEC : Objective rating of speech intelligibility by speech transmission index [8] Bradley, J.S., Reich, R., Norcross, S.G., (1999), A just noticeable difference in C 50 for speech, Applied Acoustics, 58, [9] Bench, J., Kowal, A., Bamford, J., (1979), The BKB (Bamford-Kowal-Bench) sentence lists for partially-hearing children, British Journal of Audiology, 13 (3), [10] Crystal, D., Fletcher, P., Garman, M., (1976), The Grammatical Analysis of Language Disability: A Procedure for Assessment and Remediation, London: Edward Arnold [11] Rijksdienst voor Ondernemend Nederland, (2015), Programma van Eisen Frisse Scholen 2015, Ministerie van Binnenlandse Zaken en Koninkrijksrelaties ADVERTEREN IN BOUWFYSICA? NEEM CONTACT OP MET DE REDACTIE VOOR DE SCHERPE TARIEVEN.

18 BOUWFYSICA GAK-GEBOUW AMSTERDAM: VAN LAST TOT LUST Het Gemeenschappelijk Administratiekantoor (GAK) in Amsterdam werd in 1960 gebouwd en was toen een van de grootste ( m 2 ) en modernste kantoorgebouwen van Nederland. Het gebouw was voorzien van vele primeurs zoals een centrale hal met roltrappen naar de verdiepingen, een aluminium vliesgevel met dubbel glas en naast verwarming ook koeling met grondwater. Na 2005 kwam dit gigantische gebouw echter leeg te staan. In eerste instantie was het de bedoeling om het kantoor te renoveren, tot dat de crisis uitbrak. Wat nu, dacht ontwikkelaar AM. Wat nu, dacht ook de Gemeente Amsterdam, nadat het gebouw snel in verval raakte. Woningen, maar hoe dan? Het gebouw staat pal aan de snelweg en de gevel heeft een monumentale status! ir. G.A.M. (Gerard) Blonk, DPA Cauberg-Huygen, Blonk Advies B.V. (sinds oktober 2015) Uiteindelijk is het gebouw toch getransformeerd van kantoor naar kleine studio s (woningen) van zo n 28 m 2. Als eerste is de noordvleugel uitgevoerd, met de verplichting van Welstand om direct ook de gevel van de zuidvleugel mee te nemen, zodat het gevelbeeld van de vleugels gegarandeerd gelijk zou zijn. Nadat de woningen in de Noordvleugel tijdens de crises goed verkochten is de zuidvleugel direct aangepakt en werd het toch nog een financieel interessant project. De plannen voor het afwijkende middendeel zijn recent uitgewerkt en de renovatie zal daarvan zal niet lang op zich laten wachten. In figuur 1 is de renovatie van de noord- en de zuidvleugel goed te zien. TECHNISCHE UITDAGINGEN Elk gebouw kent zo zijn specifieke uitdagingen, zo weet elke adviseur. De ene keer is het de daglichttoetreding, de andere keer is het de geluidbelasting op de locatie. Bij transformaties zijn het er vaak wat meer, maar bij dit gebouw kwamen wel heel veel uitdagingen tegelijk aan bod. De ontwikkelaar had de ambitie om een goed gebouw neer te zetten. Er is ingestoken op nieuwbouwniveau zonder vrijstellingen. Conclusie: aan de slag! Staal-beton skelet De eerst uitdaging was de draagconstructie van het gebouw. Deze is van staal met prefab voorgespannen cassettevloeren met een dikte ter plaatse van de spiegel van 60 mm. Normaal gesproken hebben we te maken met wanden en vloeren van 250 mm dik beton. Nu niet. Bij het transformeren van een gebouw met zo n skelet komen de aspecten brandwerendheid en de geluidisolatie direct naar voren. Na wikken en wegen is gekozen om allereerst de staalconstructie 90 minuten brandwerend in te pakken en vervolgens de geluidisolatie te realiseren met een doosin-doos constructie. De doos-in-doos constructie is gerealiseerd met een zwevende dekvloer op de dunne cassettevloeren, een gescheiden metal stud regelwerk voor de wanden en rondom de kolommen en een akoestisch en brandwerend plafond. Vanwege de uiterst dunne betonvloer is specifiek gekeken naar de opbouw van de vloer. Met name de dynamische stijfheid van de zwevende vloerisolatie en de hoogte van het plenum boven het plafond speelde hierin een belangrijke rol. 1 GAK gebouw langs de A10-West De volgende uitdaging was de doorlopende aluminium vliesgevel. Flankerend geluid levert zonder voorzieningen een te grote negatieve bijdrage op aan de totale geluidisolatie tussen de woningen onderling. Om het probleem te tackelen is bedacht om de nieuwe vliesgevel per woning zowel horizontaal als verticaal te segmenteren. Dat was makkelijker gezegd dan gedaan. Tijdens de kerstvakantie in crisistijd gaat een project voor alles is meerdere malen intensief overleg gevoerd in de bouwkeet met de aannemer en de gevelbouwer. Om de slankheid van de monumentale vliesgevel in takt te houden is bij de verticale aansluitingen gekozen voor twee halve profielen, die met rubbers in elkaar zijn geschoven tot één profiel. De toleranties in het stalen skelet waren voldoende klein om de naden nagenoeg onzichtbaar te houden. Ter plaatse van de aansluiting tussen de vliesgevel en de woning-

19 BOUWFYSICA VAN MONUMENTEN BOUWFYSICA Bij een staal-beton skelet zijn voelbare trillingen in de vloeren vaak een aandachtspunt. Maar deze keer gelukkig niet. Eindelijk een meevaller. Vanwege de korte overspanning van 4 m van de betonnen cassettevloeren en een kolomafstand van 6 m zijn er ten tijde van de casco-situatie geen voelbare trillingen in de vloeren opgemerkt tijdens de inspecties. Door de geringe toegevoegde massa op de vloer kon worden gesteld dat voelbare trillingen geen probleem zouden vormen. Het toevoegen van massa zonder daarbij de stijfheid te verhogen betekent namelijk een lagere trillingsfrequentie en een grotere kans op voelbare trillingen. 2 Detailaansluiting op vliesgevel A10-West Omdat het gebouw pal aan de A10-West staat is de geluidbelasting uiteraard een uitdaging, zeker in combinatie met de monumentale vliesgevel. De geluidbelasting bedraagt L den = 69 db, inclusief de aftrek conform artikel 110g Wet Geluidhinder. Een ruime overschrijding van de maximaal toelaatbare geluidbelasting van 53 db voor buitenstedelijke autosnelwegen. We hebben te maken met dove gevels als opgave. Om het monumentale gevelbeeld in takt te houden is de vliesgevel aan de A10-zijde omgetoverd tot een geluidscherm aan de gevel. Achter het geluidscherm zitten serres van 500 mm diep in plaats van de normaal vereiste 1,3 m diepe buitenruimten. Een maat voor buitenruimten die in Amsterdam wordt toegestaan bij kleine woningen. Tot zo ver niets aan de hand. Maar de serres én de achterliggende ruimten moesten wel gespuid worden met buitenlucht, zonder daarbij de voorkeurgrenswaarde van 48 db op de binnengevel te overschrijden. Omdat de monumentale gevel uit een vliesgevel bestond, konden daar geen klepramen in worden gemaakt. De oplossing is gevonden door spleten van 10 mm onder de lekdorpel van de borstweringspanelen te maken. Achter de borstwering is vervolgens een plenum gemaakt en wordt de lucht mechanisch en geluid gedempt aangezogen. Zie het aansluitdetail in figuur 3. scheidende wand is een superdunne metal studwand ontwikkeld. De wand van maar 110 mm dik is opgebouwd uit een AcouStud profiel van AS 75 mm, met aan weerszijde 15 mm gipsvezelplaten tegen branddoorslag en aan weerszijde 2 mm loodstroken voor extra geluidisolatie. Uit de brandoverslagberekeningen bleek dat de stijldikte van 90 mm en de vloerdikte van 220 mm voldoende waren om brandoverslag te voorkomen. Zie het aansluitdetail in figuur 2. Ook liftgeluid in een staal-beton skelet is altijd een punt van zorg. Zeker als er direct woningen met slaapruimten aan de liftschacht grenzen. Om geluidsoverlast van de lift in zo n lichte draagconstructie te voorkomen is de nieuwe liftconstructie geheel los gehouden van de bestaande draagconstructie. Alleen voor de zijdelingse stabiliteit is de liftconstructie met rubbers afgesteund op de vloerconstructie. En de ophanging van de liftmotoren is aan de niet-woningzijde gesitueerd om extra knopdemping te realiseren. De wand tussen de lift en de naastgelegen woningen is opgebouwd uit prefab betonelementen van 150 mm dik, een spouw van 80 mm gevuld met minerale wol en 3 lagen gipsbeplating. 3 Detail vloeraansluiting serre met ventilatievoorziening

20 BOUWFYSICA openen raam onzichtbaar in een vliesgevel maken. Het gevelbeeld is erg geslaagd, zo vonden Welstand, de ontwikkelaar en natuurlijk de architect. Het klinkt raar, te openen delen in een gevel-geluidscherm, maar dat mag ter plaatse van serres / verglaasde loggia s. Het Amsterdamse geluidbeleid staat toe dat een gevelgeluidscherm onderbroken wordt door een verglaasde serre of loggia. Het principe is dat er bij een dichte situatie moet worden voldaan aan de eisen voor spuien en daglicht. Bewoners zijn dan vrij om er voor te kiezen het geluidscherm open te zetten als zij dat willen. Een gedachte die maximale vrijheid geeft aan bewoners. In de praktijk blijkt het ook zo te werken. De bewoners blijken erg blij met de mogelijkheden die de gevel biedt. 4 PAF-raam In combinatie met de basisventilatie is in totaal een spuiventilatie gerealiseerd van 3 dm 3 /s.m 2. Genoeg voor een verblijfsruimte én genoeg om fris (800 PPM CO 2 ) te kunnen slapen. Voor een incidenteel verhoogd spuiniveau kunnen er PAF-ramen open gezet worden in het gevelscherm. PAF-ramen zijn ramen die rechtstandig naar buiten open gezet kunnen worden. Met dit innovatieve systeem kan je zonder het aanzicht van kaderprofielen een te Een tweede issue van het maken van woningen langs de A10-West was de externe veiligheid. De A10-West is een route waarover gevaarlijk transport plaatsvindt, zoals vrachtwagens met vloeibare brandstoffen. Bij een ongeluk met zo n tankauto zou een BLEVE kunnen ontstaan. BLE- VE (spreek uit als Blevie) staat voor Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion. Dit is een explosie van een tank die onder druk staat en openscheurt. Ten tijde van de aanvraag Omgevingsvergunning in 2011 waren de eisen voor externe veiligheid niet zo specifiek gedefinieerd als nu in de Regeling Bouwbesluit Primair was toen de doelstelling om bij een calamiteit te kunnen vluchten van de brand af. Door te werken met een corridor ontsluiting voor de woningen in het midden van het gebouw ontstond er automatisch een 30 minuten brandwerende scheiding tussen de vluchtroute en de brand. Een corridor (lees: gemeenschappelijke verkeersruimte) moet namelijk conform het Bouwbesluit 30 minu- A10-West: gevelgeluidscherm en serres Kopgevel trap brandwerend Corridor 5 Plattegrond Noordvleugel GAK gebouw

21 BOUWFYSICA VAN MONUMENTEN BOUWFYSICA ten gescheiden worden van de woningen. Het vluchten via de trap aan de kernzijde van het gebouw leidde automatisch naar de achterzijde van het gebouw. Alleen voor het verglaasde trappenhuis aan de kopgevel moesten extra maatregelen worden getroffen. Door de gevel van het trappenhuis aan de zijde van de snelweg brandwerend te maken kon veilig vluchten worden geborgd. In figuur 5 is de plattegrond van een verdieping weergegeven. Te zien zijn de serres aan de bovenzijde en de corridor in het midden. De kopgevel van het trappenhuis (rechts) is voorzien van brandwerend glas. Verder is de luchtkwaliteit zo pal aan de snelweg ronduit slecht te noemen. Door te werken met gebalanceerde ventilatie kan niet alleen energiezuinig geventileerd worden, maar kan er ook gezond(er) geventileerd worden. De ventilatie-aanvoer vindt plaats hoog op het dak aan de parkzijde. De lucht is hier het meest afgeschermd van de vervuiling door de uitstoot van auto s. Hiermee is het maximale bereikt op deze locatie. EPC = 0,8 Deze eis gold in 2010 nog bij transformaties van kantoren naar nieuwe woningen. Vanwege de verregaande renovatie, waarbij alleen het casco is blijven staan, bleek dat deze eis ondanks de volledig glazen langsgevels relatief eenvoudig gehaald kon worden. Het gebouw is aangesloten op stadswarmte en koeling in combinatie met vloerverwarming/koeling en is voorzien van gebalanceerde ventilatie. De thermische schil is voorzien van een vliesgevel met een U w = 1,8 W/m 2 K (HR ++ -beglazing met U glas = 1,1 W/m 2 K en aluminium profielen met U frame = 2,4 W/m 2 K), R c dak = 5,0 m 2 K/W, een R c vloer = 2,5 m 2 K/W, een R c kopgevels = 3,5 m 2 K/W. Omdat de langs gevels geheel van glas zijn ligt het gevaar op oververhitting op de loer. Daar komt bij dat het buitenblad van het dubbel glas moest worden uitgevoerd met het monumentale parsol (groenig getint) glas. Dit parsol glas is een warmte-absorberende glassoort. Opnieuw een uitdaging. In overleg met de glasleverancier over de technische mogelijkheden en het voorkomen van thermische breuk, is voor een hoog reflecterende coating gekozen op het binnenblad van het glas. De combinatie leverde een effectieve ZTA-waarde op van 40%. Deze lage ZTA-waarde in combinatie met een oost- en westgevel oriëntatie en een stukje vloerkoeling leverde een goed thermisch comfort op. Meetresultaten Controlemetingen zijn altijd spannend. Wordt het verwachte niveau daadwerkelijk gerealiseerd? Door Woningborg Advies zijn opleveringsmetingen verricht. Daaruit bleek dat de luchtgeluidsisolatie I lu;k varieerde van +3 tot +8 db. De contactgeluidisolatie I co varieerde van +10 tot +21 db. Een prima resultaat op het niveau van nieuwbouw. Door DPA Cauberg-Huygen is de geluidwering van de gevel nagemeten en ook deze voldeed aan de eisen. Alle uitdagingen tezamen vormden een complexe puzzel voor de adviseur. Het is altijd fijn om te zien dat de bedachte voorzieningen goed uitpakken. De metingen hebben laten zien dat het gewenste resultaat is behaald en de bewoners ervaren de toegevoegde PAF-ramen als een meerwaarde. Een geslaagd resultaat voor een uitdagende renovatieopgave. n BESTE STUDENT POST HBO BOUWFYSICA Klaas van Niejenhuis van DGMR was de beste student van de Post HBO Bouwfysica, leergang Nadat Klaas, evenals 10 andere studenten, op 17 december 2015 een diploma had gekregen van de studieleider Twan Vervoort (rechts op de foto) kreeg Klaas uit handen van Harry Nieman (links) namens het bestuur van de SKB een speciale oorkonde voor de beste student. Twan Vervoort was trots op al zijn studenten. De Bouwfysica-opleiding is een stevige opleiding waarvoor je echt wat moet doen. Maar als je na een jaar van hard studeren eenmaal je diploma hebt behaald, heb je het gevoel een bergtop te hebben bedwongen. Je kennis is specialistischer en tegelijk ben je breder inzetbaar als bouwfysicus. De start van de volgende Post HBO Bouwfysica staat gepland voor september Meer informatie is te vinden op de website

22 BOUWFYSICA EEN BOUWFYSISCH VERANTWOORD ERFGOEDDEPOT In erfgoeddepots wordt vaak een strikt binnenklimaat gevraagd om aan nationale en internationale regelgeving te kunnen voldoen. Een strikt binnenklimaat vereist een zeer goed gebouw, een effectief werkende klimaatinstallatie en een van tevoren bekend gebruik. Een dergelijk depot verbruikt vaak veel energie en ook het onderhoud van de klimaatinstallatie kan prijzig zijn. De laatste jaren zijn er ontwikkelingen op het gebied van (vrijwel) passieve depotgebouwen. Sinds kort is er een nieuw depotconcept bedacht en ontwikkeld. Dit nieuwe concept ontleent zijn werking aan een op het gebruik afgestemde bouwfysica, zodat klimaatinstallaties (vrijwel) overbodig zijn. dr.ir. M.H.J. (Marco) Martens, Helicon CS, Zoeterwoude INLEIDING Een erfgoeddepot dient voornamelijk voor opslag van museale collecties. De grootte van een dergelijk depot kan variëren van enkele vierkante meters tot specifiek voor dit doel gebouwde complexen van tienduizenden vierkante meters. Helicon is gespecialiseerd in preventieve conservering. Naast het minimaliseren van allerlei andere risico s die museale collecties zouden kunnen aantasten, omvat preventieve conservering ook het optimaliseren van het binnenklimaat. Voor een nieuw te ontwikkelen eigen depot is omgekeerd gedacht. In plaats van de effecten van verstoringen op het binnenklimaat denk hierbij aan personen, verlichting, zon, buitenklimaat en ventilatie tegen te gaan met een klimaatinstallatie, is juist geprobeerd een situatie te creëren met een minimum aan verstoringen. Een klimaatinstallatie is dan geen essentieel onderdeel meer, maar slechts een klein hulpmiddel. Om dit te bereiken is bouwfysische en installatietechnische kennis onmisbaar. NADRUK OP OBJECTEN Enige jaren geleden is begonnen met het verleggen van de nadruk van de luchtcondities naar de museale voorwerpen zelf. Dat er zoveel richtlijnen en eisen zijn die de luchtcondities specificeren, biedt op zich een goede houvast; ook al zijn de huidige richtlijnen overdreven strikt [1]. Toch zijn beschadigde voorwerpen aangetroffen die zich bevonden in een binnenklimaat dat aan alle eisen voldeed. Ook zijn juist onbeschadigde objecten aangetroffen in ruimten met een volgens de richtlijnen slecht binnenklimaat. Deze constateringen stroken dus niet altijd met het doel waarvoor de richtlijnen zijn opgesteld. De oplossing bestaat uit het verleggen van de focus op lucht naar de museale objecten. Deze objecten zijn vaak van hygroscopisch materiaal. Dat is materiaal dat vocht bevat, waardoor het materiaal een evenwicht aangaat met de relatieve luchtvochtigheid van de omringende lucht. In plaats van het zo constant mogelijk houden van de luchtcondities, wordt juist gestreefd naar een stabiel vochtgehalte in de materialen. Uit metingen blijkt dat het vochtgehalte van de materialen in een door installaties constant gehouden klimaat toch behoorlijk kan fluctueren [2]. PRINCIPE Het principe van het depotconcept berust op het wegnemen van verstoringen in het binnenklimaat en het zoveel mogelijk benutten van de bufferende werking van de objecten. Door het opdelen van het depot in compartimenten (zie figuur 1) die elk zo luchtdicht mogelijk zijn uitgevoerd, wordt luchtuitwisseling tot een minimum beperkt. Een ventilatievoud tussen depot en omliggende ruimte van éénmaal per 10 tot 20 dagen is daarmee realiseerbaar. De compartimenten zijn bovendien thermisch geïsoleerd. 1 Binnenkant van een depotunit. De schuifdeur heeft een dubbele dichting; de LED-verlichting is voorzien van bewegingsdetectie en in het plafond zijn enkele inblaasopeningen zichtbaar De depotcompartimenten worden geplaatst in een tussenklimaat, als doos-in-doos-constructies. Dit tussenklimaat kan indien gewenst worden afgestemd op comfort, maar kan ook met de seizoenen mee bewegen. Er kan worden volstaan met een zeer eenvoudig verwarmingssysteem indien comfort gewenst is.

23 WARMTE, LUCHT EN VOCHT BOUWFYSICA GEBRUIKSBEPERKINGEN Omdat geen verse lucht wordt ingeblazen in de depotcompartimenten en om de objecten hun bufferende werk te laten doen, is het gebruik strikt voorgeschreven. In het depot wordt in principe niet gewerkt. Alleen het hoogst noodzakelijke, het plaatsen of uitnemen van objecten, wordt hier uitgevoerd. Restaureren of schoonmaken gebeurt in andere ruimten. Verder is het van belang dat de objecten het gewenste evenwicht een bepaalde hoeveelheid vocht in het materiaal hebben vóórdat ze in een depot worden geplaatst. Hiervoor dient een quarantaineruimte. Door het materiaalvochtgehalte te bepalen, wordt berekend hoeveel vocht geleidelijk toegevoegd of onttrokken moet worden aan een collectie. Dat is vooral van belang in geval van een calamiteit, bijvoorbeeld bij objecten die zijn geëvacueerd bij een brand of een waterschade. Pas als het gewenste evenwicht is bereikt, kan de collectie verder het depot in. Monitoring is zeer belangrijk. Door verkeerd gebruik (veel openstaan van deuren bijvoorbeeld) kan het evenwicht na verloop van vele jaren enigszins worden verstoord. Bovendien kan een periode met intensief transport (zowel het depot in als uit) leiden tot enige verstoringen. Dit wordt dan voornamelijk veroorzaakt doordat de hoeveelheid ventilatie onbedoeld toeneemt. Door te monitoren kan bepaald worden of het sluiten van de deur afdoende is om het depot opnieuw in evenwicht te brengen of dat tijdelijk een aanvullende maatregel noodzakelijk is. Dit depottype leent zich dan ook het meest voor een situatie waarbij met enige regelmaat een depotbeheerder aanwezig is. 2 Ventilator en filter aan de buitenzijde van elke depotunit. Afzuiging gebeurt vlak boven de vloer; inblazen in het plafond aan de overliggende zijde. De filters zijn van EU9-kwaliteit Elk compartiment is voorzien van een eigen recirculatiesysteem (zie figuur 2). Hiermee wordt stilstaande lucht tegengegaan, zodat microklimaten voorkomen worden. Bovendien wordt eventueel door de collectie uitgestoten vervuiling weggefilterd. Een dergelijk recirculatiesysteem zorgt voor een recirculatievoud van ongeveer 0,1 maal per uur. Om een zo optimaal mogelijk evenwicht te bereiken, dient de dikte van het isolatiemateriaal en de luchtdichtheid van de compartimenten zorgvuldig berekend te worden. Hiervoor wordt het door de Technische Universiteit Eindhoven ontwikkelde simulatieprogramma HAMbase [3] gebruikt. Afhankelijk van de randvoorwaarden (grootte en plaatsing in een nieuw of bestaand pand) is elke oplossing uniek, ook al zijn de hierboven genoemde uitgangspunten hetzelfde. VOORBEELDBEREKENING Wanneer een depot van 200 m 2 met een hoogte van 2,5 m een temperatuur heeft van 18 o C en een relatieve luchtvochtigheid (afgekort RV) van 50%, dan is in de lucht in dit depot ongeveer 3,9 kg vocht aanwezig. Deze hoeveelheid is erg klein wanneer je weet dat het materiaalvochtgehalte van de meeste hygroscopische materialen (hout, papier en dergelijke) ongeveer 10 massaprocent bedraagt bij langdurige blootstelling aan een RV van 50%. In een depot past namelijk eenvoudig 50 tot 500 kg aan objecten per m 2. Met tot kg materiaal in dit depot is de verhouding vocht in de lucht tot vocht in de materialen dus 1 : 250 tot 1 : Wanneer de lucht in het depot theoretisch wordt vervangen door volledig droge lucht, dan zal elk object een klein beetje vocht afstaan, om zo opnieuw in evenwicht te komen. De materialen geven een fractie van hun opgeslagen vocht af, terwijl de RV zeer snel teruggaat naar 50%. De verhouding gaat daarmee van 1 : 250 naar 1 : 249, van 1 : 2500 naar 1:2499 of een verhouding ergens daartussen. De verhouding tussen vocht in de lucht en vocht in de materialen verandert dus eigenlijk nauwelijks. Hiermee blijft het klimaat stabiel, net als het vochtgehalte van de objecten. Bovendien vindt in de praktijk nooit uitwisseling met zeer afwijkende lucht plaats; vanwege het doos-in-doos principe is rondom het depot reeds een stabieler klimaat aanwezig. BIJKOMENDE VOORDELEN Wanneer een depot volgens dit principe gerealiseerd wordt, dan heeft dat direct andere voordelen. Door de compartimentering is het risico op verspreiding van brand, ongedierte en schimmels zeer klein. De gebruikte hoeveelheid energie voor verwarming is beperkt doordat alleen de omliggende ruimten mogelijk verwarmd worden en de depots zelf niet. Ook kunnen objecten in dit type depot het hele jaar door veilig gehanteerd en getransporteerd worden, omdat de gebruikte temperaturen lijken op de temperaturen van expositiezalen in musea en niet al te ver van comfortabele werkcondities af zullen liggen. De ingestelde temperatuur is bovendien vrij te kiezen. Daarnaast blijkt uit simulatie en metingen dat toch eenvoudig voldaan kan worden aan de strenge klimaatricht-

24 BOUWFYSICA lijnen. Dit wordt verderop in dit artikel nog nader toegelicht. SIMULATIE Met behulp van simulatieprogramma HAMbase zijn toekomstvoorspellingen gemaakt van een depot volgens het beschreven concept. Dit depot is 200 m 2 groot en bevat voornamelijk houten objecten, die ook in het simulatiemodel ingevoerd zijn. Hieruit blijkt dat dit depot bij een omgevingstemperatuur rond 18 o C tot 10 jaar kan functioneren zonder dat be- of ontvochtiging nodig is. Na deze 10 jaar bevatten de objecten een klein beetje extra vocht (veroorzaakt door het lange termijn evenwicht met het Nederlandse buitenklimaat), zodat enige ontvochtiging gewenst zou kunnen zijn. Dit kan lokaal met een mobiele ontvochtiger worden bereikt in enkele dagen, of door af en toe op gunstige momenten de deur te openen. Denk hierbij aan situaties waarbij rondom het depot een lager absoluut vochtgehalte gemeten wordt dan in het depot. Hierna kan de collectie opnieuw 10 jaar vooruit zonder enige vorm van klimaatingrepen. Figuur 3 geeft het binnenklimaat weer gedurende 10 jaar. De ASHRAE klimaatrichtlijnen [4] zijn elk aangegeven met een kleur. Dit zijn de meest gangbare richtlijnen van dit moment. Ze bestaan uit een set van 6 klassen van heel strikt (AA) tot erg ruim (D). Hoe ruimer de klasse, hoe meer risico s de museale objecten zouden kunnen lopen. Een ongeklimatiseerd museumgebouw komt meestal tot ASHRAE klasse B of C, een goed geklimatiseerd modern museum tot A. Voor depots wordt meestal AA nage- streefd, omdat het merendeel van de museale collecties zeer lang in deze depots verblijft. De bovenste grafiek van figuur 3 laat de eisen voor temperatuur van ASHRAE AA, As en A zien (groen), B (geel) en ASHRAE C en D (oranje). De onderste grafiek laat de eisen voor de relatieve luchtvochtigheid zien; de strengste klasse is AA met een donkergroene kleur. De meest ruime klasse is klasse D; deze is rood. Zowel de temperatuur als de RV blijven gedurende 10 jaar in de strengste klasse. De temperatuur laat soms een lichte daling zien; de in te brengen capaciteit is zodanig gekozen dat deze voor 95% van de tijd toereikend is. In heel koude winters wordt daarom soms de 18 o C niet meer gehaald. Wel is zichtbaar dat op de lange termijn de RV iets stijgt; dit wordt veroorzaakt door het langjarig Nederlands gemiddelde absoluut vochtgehalte. METINGEN IN EIGEN DEPOT Voor het eigen depot is een uitgebreide simulatiestudie verricht om te bepalen wat de optimale isolatiewaarde van de sandwichpanelen van de depots zou moeten zijn. Dit depot is sinds 2014 gehuisvest in een reeds bestaande bedrijfshal. Deze hal wordt door middel van radiatoren tijdens het stookseizoen op ongeveer 14 o C gehouden; verder beweegt de temperatuur met de seizoenen mee. De collecties die in dit depot zijn geplaatst zijn mobiel; ze blijven meestal enige maanden tot enkele jaren. Hierdoor vindt er wat verloop in objecten plaats per depotcompartiment. 3 Gesimuleerde temperatuur (boven) en relatieve luchtvochtigheid (onder) in een depotruimte gerelateerd aan de ASHRAE klimaatklassen (AA (donkergroen) tot D (rood))

25 WARMTE, LUCHT EN VOCHT BOUWFYSICA Gemeten temperatuur (boven) en relatieve luchtvochtigheid (onder) in één van de depotruimten van Helicon Figuur 4 geeft het gemeten binnenklimaat weer gedurende 13 maanden. Deze periode bevat zowel de meest vochtige periode (september) als de meest droge (maart). Van december tot maart is de relatieve vochtigheid gedaald van 57% naar 51%. Dat is meer dan wat is voorspeld in de simulatie (figuur 3). De oorzaak voor deze afwijking is de lagere vullingsgraad van dit depot; er past nog veel meer collectie in waardoor de relatieve vochtigheid stabieler zou kunnen zijn. Tot mei 2015 werkte de verwarming nog niet optimaal, waardoor kleine schommelingen in temperatuur en daardoor ook in de RV ontstonden; vanaf april is dit opgelost. De korte pieken in RV worden veroorzaakt door het korte tijd openstaan van de deur om collectie te verplaatsen. Het binnenklimaat voldoet voor 100% van de tijd aan alle ASHRAE klassen. Dus ook aan de strengste klasse AA wordt 100% van de tijd voldaan. In traditionele depots wordt vaak slechter gescoord, omdat de klimaatinstallatie een deel van de tijd uit staan in verband met onderhoud of vanwege storing. CONCLUSIE Door anders naar het behoud van collecties te kijken, kan met zeer beperkte middelen een goed binnenklimaat in een opslagdepot gerealiseerd worden. Dat kan door een specifiek voor de situatie afgestemde bouwfysische schil toe te passen, die naast thermische isolatie ook een zeer grote luchtdichtheid en dampdichtheid biedt. Er wordt meer vertrouwd op de klimaatbufferende eigenschappen van de museale collectie zelf. Om dit verantwoord te kun- nen doen is vooraf een betrouwbare simulatiestudie nodig van het gebouw en de depotcompartimenten. Ook is een gebruiksprotocol noodzakelijk, om het depot zo te gebruiken als vooraf is bedacht en berekend. Het resultaat is een binnenklimaat dat aan de strengste richtlijnen voldoet en een zeer laag energiegebruik. Bovendien zijn de bouwkosten lager; de duurdere bouwfysische schil wordt ruimschoots gecompenseerd door het gebrek aan installatietechnische middelen. n BRONNEN [1] Martens, M.H.J., Climate risk assessment in museums; degradation risks determined from temperature and relative humidity, Bouwstenen 161, Eindhoven University of Technology, 2012, ISBN [2] Van der Burg J., Hijnberg, W., Martens, M.H.J., Nagel-Stuart, M., It s all about objects, the impact of moisture content measurements, Helicon, Zoeterwoude, 2014, ISBN: [3] Wit, M.H. de, HAMBase, Heat, Air and Moisture Model for Building and Systems Evaluation, Bouwstenen 100, Eindhoven University of Technology, 2006, ISBN [4] Ankersmit, H.A., Klimaatwerk; richtlijnen voor het museale binnenklimaat, Amsterdam University Press, Amsterdam, 2009, ISBN

26 BOUWFYSICA RESEARCH AGENDA VENTILATIE EN LUCHTDICHTHEID WORKSHOP CLIMA 2016 De ontwikkelingen op het gebied van ventilatie en luchtdichtheid voltrekken zich in een rap tempo, mede aangestuurd door de vraag naar energiezuinige woningen. Een voorbeeld hiervan is de Nul op de Meter woning, die netto evenveel energie gebruikt als hij opwekt. Belangrijke maatregelen in deze woningconcepten zijn een goede luchtdichtheid en geavanceerde ventilatiesystemen. Technieken die worden toegepast in deze geavanceerde ventilatiesystemen zijn bijvoorbeeld zonering, vraagsturing en/of warmterugwinning. ir. W.A. (Wouter) Borsboom, TNO, Delft Recente inzichten maken duidelijk dat fijnstof in het binnenmilieu van gebouwen een grote gezondheidsimpact heeft. Een deel van fijnstof komt van buiten, maar de grootste bron voor fijnstof kan worden veroorzaakt door koken. Hierdoor is de concentratie fijnstof binnen hoger dan buiten. Dit vraagt om voldoende ventilatiecapaciteit op de juiste plek en het juiste tijdstip, maar ook om efficiente kookafzuiging en filtering. Een andere ontwikkeling is Smart Ventilation. Op het moment dat er weinig aanbod van energie is, bijvoorbeeld uit duurzame bronnen, wordt door een slimme regeling de vraag naar ventilatie uitgesteld zonder dat dit ten koste gaat van het binnenmilieu. Dit bespaart ventilatie energie maar ook koel- of warmtevraag. Hierdoor is het mogelijk om in te spelen in variaties in het aanbod van duurzame energie en variaties in de vraag. In de Verenigde Staten is al ervaring opgedaan met smart ventilation. Kortom, er zijn veel ontwikkelingen gaande, maar waar liggen de belangrijkste kennisgaten en de behoefte aan onderzoek en innovatie? In de AIVC workshop tijdens Clima 2016 in Aalborg, die wordt gehouden van mei, proberen we hier antwoorden op te vinden. Behalve presentaties over de Technote Residential Ventilation and Health, Smart Ventilation en een overzicht van nationale research prioriteiten is er ook ruimte voor interactie. Tijdens een stemming kunt u uw prioriteiten aangeven met betrekking tot de kennisbehoefte en onderzoeksprioriteiten op het gebied van ventilatie en luchtdichtheid. De workshop wordt afgesloten met een discussie. U bent van harte uitgenodigd om bij deze AIVC workshop aanwezig te zijn. n 1 Een efficiënte afzuigkap kan de productie van fijnstof tijdens koken sterk reduceren (foto ATAG)

27 ENERGIE EN MILIEU BOUWFYSICA LESSEN UIT MONITORING NUL OP DE METER WONINGEN Aanbieders van energiezuinige en Nul op de Meter woningen, woningen die netto net zoveel energie gebruiken als opwekken, staan voor uitdagingen op sociaal, economisch en technisch gebied. Een consortium van TNO, RIGO en Van Beek heeft in opdracht van de Energiesprong (Platform 31) de lessen verzameld uit diverse renovatie- en nieuwbouwprojecten. Deze ervaringen zijn vastgelegd in een drietal publicaties. Hierna volgt een korte samenvatting van deze publicaties. ir. W.A. (Wouter) Borsboom, TNO, Delft In Concepten Nul op de Meter en 80% besparing worden de ervaringen beschreven van Nul op de Meter woningen en 80% energiereductie concepten. Hierin worden de eerste positieve resultaten gedeeld van Nul op de Meter. Een belangrijk aandachtspunt bij de 80% energiereductie concepten was oververhitting in de zomer. In veel gevallen zijn geen maatregelen genomen om oververhitting te voorkomen, zoals actieve maatregelen als koeling, of passieve maatregelen zoals nachtventilatie en overstekken. De kwaliteit van oplevering blijkt bepalend te zijn voor energieprestaties zoals luchtdichtheid en tocht, maar ook voor geluidsoverlast. In de publicatie Eerste ervaringen met prestatiegarantiecontracten voor Nul op de Meter woningen wordt ingegaan op prestatiegarantiecontracten. Beschreven wordt wat Nul op de Meter is, en er wordt ingegaan op de Energiebundel en de Energieprestatievergoeding. Wat zijn de De genoemde publicaties kunnen worden gedownload via: negen belangrijkste factoren die een rol spelen bij het waarmaken van de afgegeven garanties? Bewoners verwachten bijvoorbeeld dat bij monitoring, aanbieders proactief optreden bij disfunctioneren. Dit blijkt echter niet altijd te gebeuren. Van vier verschillende projecten worden interessante aspecten beschreven en de ontwikkelingen op het gebied van monitoring toegelicht. In de publicatie Resultaten uit monitoring over: tevreden bewoners draait het om de bewoner, een belangrijk, of misschien wel het belangrijkste aspect, bij energiezuinige renovatie- en nieuwbouwprojecten. Doorslaggevend voor bewoners bleken een goed binnenklimaat te zijn met verse/frisse lucht, een goede prijs/kwaliteit verhouding, een lage energierekening en tenslotte de informatievoorziening. Bij deze laatste speelt vooral de uitleg over het gebruik en onderhoud van de installatie een belangrijke rol. Als mensen onvoldoende uitleg krijgen kan dit leiden tot uitschakelen van de ventilatie of altijd op de laagste stand laten staan. Ook heeft dit invloed op hoe de bewoners het binnenklimaat beleven. Tenslotte blijkt wantrouwen van bewoners vaak een verleden te hebben, bijvoorbeeld vanwege langdurig achterstallig onderhoud. Het is belangrijk dit vertrouwen te herstellen, hoewel dit vaak niet eenvoudig is en maatwerk verlangt. n De publicaties: Concepten NOM en 80% besparing, Ervaringen met prestatiegarantiecontracten voor NOM, en Tevreden bewoners. Vormgeving: Meneer Laan

28 BOUWFYSICA NIEUWE NEN-NORMEN In deze rubriek wordt een overzicht gegeven van de normen, normontwerpen, correctiebladen en aanvullingsbladen op het gebied van de bouwfysica die vanaf oktober 2015 zijn verschenen. DEFINITIEVE NORMEN NORMNUMMER TITEL PUBLICATIEDATUM NEN-EN 16703:2015 Akoestiek - Beproevingsmethode voor gipskartonplaatwanden met stalen profielen - Luchtgeluidisolatie NEN-EN-ISO :2015 Houtachtige plaatmaterialen - Bepaling van de afgifte van formaldehyde - Deel 3: Gas analysemethode NEN-EN-ISO :2016 Energieprestaties van gebouwen - Warmtedetectie, lucht en vocht onregelmatigheden in gebouwen door infrarood methoden - Deel 3: Kwalificaties van de exploitanten van de apparatuur, Gegevens analisten en Schrijversverslag NEN-EN-ISO :2015 Akoestiek - Praktijkmeting van geluidisolatie in gebouwen en van bouwelementen - Deel 2: Contactgeluidisolatie NORMONTWERPEN NORMNUMMER TITEL PUBLICATIEDATUM NEN-EN :2015 Energieprestatie van gebouwen - Invloed van Gebouwautomatisering, Regelingen en Gebouwbeheer Modules M10-4,5,6,7,8,9,10 NEN-EN :2015 Gebouwbeheersystemen - Module M NEN-EN 15657:2016 Akoestische eigenschappen van bouwelementen en gebouwen - Laboratoriummeting van het constructiegebonden geluid van gebouwinstallaties NEN-EN 14496:2016 Op gips gebaseerde lijmen voor samengestelde thermisch/akoestische isolatiepanelen en gipsplaten Definities, eisen en beproevingsmethoden NEN 7120+C2:2012/A1:2016 Energieprestatie van gebouwen - Bepalingsmethode VAN HET BESTUUR Dit zal al weer mijn laatste van het bestuur zijn, aangezien ik er per 10 maart twee termijnen van drie jaar als bestuurslid op heb zitten. In die zes jaar heb ik onder andere samen met Herman Eijdems en Ton Ton drie kennisdagen mogen organiseren. De crisis was duidelijk zichtbaar in de deelnemersaantallen. In 2007 en 2009 konden wij nog 297 respectievelijk 233 deelnemers verwelkomen; in 2011 was dat aantal licht gedaald tot 215 en in 2013 dramatisch tot slechts 145. Gelukkig was er tijdens de laatste kennisdag in 2015 weer een stijgende lijn: 180 deelnemers. De vorige kennisdag vond plaats op 21 mei 2015 in het auditorium van de TU Eindhoven. Met het thema 25 Jaar Gezond(er) Bouwen hebben wij aansluiting gezocht bij het internationale congres Healthy Buildings 2015 en bij het 25 jarig bestaan van de NVBV in Een uitgebreid verslag van de keynote lezing en enkele andere lezingen op de kennisdag kan worden gevonden in de vorige editie van het blad Bouwfysica. Bovendien bestond onze vereniging in jaar. Dit kwam onder andere op twee manieren op de kennisdag tot uitdrukking. Na afloop van de kennisdag was er een groots feest met buffet in de Zwarte Doos in Eindhoven waarbij veel leden aanwezig waren. Tevens werd aan het einde van de kennisdag als afsluiting een prijs uitgereikt voor het beste gebouw op het gebied van bouwfysica (in brede zin) uit de afgelopen 25 jaar in Nederland en Vlaanderen. De publieksprijs ging naar het Scheepvaartmuseum in Amsterdam; Jeroen Vugts van LBP Sight mocht de prijs in ontvangst nemen. De inzendingen laten zien dat we trots kunnen zijn op wat er in Nederland en Vlaanderen op het gebied van de bouwfysica gebeurt. Ook hierover meer in de vorige editie van het blad Bouwfysica. Daarnaast is in 2014 en 2015 onderzocht op welke manier de banden tussen Nederland en Vlaanderen kunnen worden aangehaald. Ad van der Aa heeft met een klein groepje uit Vlaanderen over dit onderwerp gediscussieerd. De eerste concrete en zichtbare actie die hieruit voortvloeide was een symposium/ studiedag in Antwerpen op 13 oktober Dit was een zeer interessante dag waarop de overeenkomsten maar ook duidelijk de verschillen tussen Nederland en Vlaanderen naar voren kwamen. De discussies worden in elk geval vervolgd. Op 27 januari 2016 is er ook een excursie geweest. Ditmaal naar het nieuwe station en stadskantoor van de gemeente Delft. Na twee interessante lezingen over de algemene context en enkele van de bouwfysische aspecten, was er een rondleiding door het stadkantoor en het station. De afgelopen jaren werden deze activiteiten door de bestuursleden georganiseerd. Maar omdat het aantal activiteiten behoorlijk is toegenomen, blijkt dit niet meer haalbaar. Daarom is in de tweede helft van 2015 een activiteitencommissie opgericht. Naast het bestuurslid activiteiten bestaat deze commissie momenteel uit vijf jonge enthousiaste bouwfysici: Cédrique, Mark, Marieke, Liselotte en Loes. Bij dezen wil ik hen alvast bedanken voor hun inzet en veel succes wensen bij de organisatie van nieuwe activiteiten. Mochten er nog meer enthousiaste leden zijn die hun steentje willen bijdragen, in de activiteitencommissie is altijd plek voor nieuwe mensen. Met veel plezier kijk ik terug op de afgelopen zes jaar. Gelukkig heb ik een goede opvolger gevonden, vanaf deze plek wens ik Marije te Kulve dan ook veel succes en veel plezier! Graag tot ziens op een van de activiteiten van de NVBV of in een project of onderzoek in het vakgebied Bouwfysica, daar blijf ik in actief. Vanuit mijn functie bij de TU Delft, maar vooral ook omdat het vakgebied mij blijft boeien. Met vriendelijke groet, Martin Tenpierik, bestuurslid NVBV

29 VERENIGING BOUWFYSICA NVBV EXCURSIE STATION DELFT Op 27 januari 2071 waren we te gast op de bouwplaats van het nieuwe treinstation van Delft. In deze stedelijke omgeving is de afgelopen jaren flink gebouwd aan het ondertunnelen van de sporen, een nieuw stationsgebouw en een nieuw stadskantoor. De omschakeling van de treinen die reden over het viaduct dwars door de stad, naar de nieuwe ondergrondse sporen heeft in één nacht plaatsgevonden. Frits Eerdmans, projectmanager van het Ontwikkelingsbedrijf Spoorzone Delft (ABT) en Siuhang Chan, adviseur brandveiligheid en bouwfysica (LBP SIGHT) gaven ons een kijkje in de keuken. Ook werden we rondgeleid in het nog te openen nieuwe stadskantoor. Van de twee bestaande sporen op een viaduct dwars door de stad, naar vier ondergrondse sporen met een modern station, een nieuw stadskantoor, een nieuwe stationshal en een complete gebiedsontwikkeling. Een complexe uitdaging. In 2009 ontwikkelde Joan Busquets een moederplan voor het gehele gebied. In 2012 wordt een prijsvraag uitgeschreven voor de uitwerking en verdere invulling van dit moederplan. Meccano wint uiteindelijk met een inschrijving die grotendeels aansluit bij het oorspronkelijke moederplan. In het plan worden grote autoluwe gebieden opgenomen. De huidige doorgaande route, de Westvest wordt autoluw. Er komen directe fietspaden naar universiteit, het busnetwerk voor een goede verbinding met de regio krijgt aandacht, evenals de tram. De Coenderstraat wordt beschikbaar voor doorgaand verkeer. Alles bij elkaar een behoorlijke ingreep in de bestaande situatie. STATIONSGEBOUW Het nieuwe station en het stadskantoor worden gehuisvest in één gebouw. Bijzonder aan deze situatie is de eigendomsdemarcatie. Deze loopt zowel horizontaal als verticaal met verschillende lagen over elkaar heen. Het Kadaster gaat voor het eerst werken met een driedimensionaal model om dit te registreren. Ook bij het bepalen van bijvoorbeeld de benodigde brandveiligheidsoverwegingen biedt dit een uitdaging. Hoe krijg je alle partijen dezelfde kant op. De business case van het project heeft betrekking op de gehele gebiedsontwikkeling, door de opbrengsten van woongebieden wordt het project dekkend gekregen. In 2008 krijgt dit door de vastgoedcrisis echter een heel andere invulling. Waar de opbrengsten van de grondverkoop voor woonontwikkelingen het project rond maken als aanvulling op het budget, blijven nu de projectontwikkelaars weg. Gelukkig begint dat nu weer een beetje aan te trekken, maar dat heeft wel gevolgen gehad voor de financiering van de ontwikkeling. De benadering van de potentiële bewoners is er heel anders door geworden. In plaats een aanbod gedreven markt, wordt nu veel meer gekeken naar de wensen van de eindgebruiker. In plaats van projecten met (professionele) projectontwikkelaars worden er nu projecten gedaan met individuele eindgebruikers. Woningbouw waar elke bewoner zijn eigen wensen in kan vertalen, meer kleine deelprojecten en een veel trager verloop dan oorspronkelijk gepland zijn hiervan het gevolg. BOUWPROCES De complexiteit van het bouwproces zit naast de complexiteit van het gebouw ook in de beschikbare ruimte op de bouwplaats. Er zijn door de stedelijke omgeving en de eis dat het (trein)verkeer moet kunnen blijven doorgaan maar weinig opslagmogelijkheden op de bouwplaats. Er wordt gewerkt met een just-intime principe. In Rijswijk is een hub aangewezen, hier worden de materialen aangeleverd. Op vastgestelde momenten worden deze materialen, voorzien van een bouwticket, precies op het juiste moment de bouwplaats opgereden. Dezelfde vrachtwagen gaat vervolgens met het afval weer retour. Door de aanwezigheid van het bestaande spoor en een gedeeltelijke overlapping met het nieuwe gebouw wordt de fasering van de bouw bepaald. Als er wordt gestart met het stadskantoor, is het viaduct nog niet afgebroken. De laatste meters van het gebouw zullen dan ook pas afgebouwd worden als het grootste deel, 80% van het eindtotaal, van het gebouw al in gebruik is. Ondanks eventuele tegenslagen is de planning te allen tijde leidend geweest: het moment van overzetten van viaduct naar tunnel stond vast in de dienstregeling en op dat moment was er geen weg meer terug. ONTWERP Het ontwerp van het stationsgebouw is een transparant open gebouw met grote glazen gevels. De gesmolten gesloten geveldelen zijn een verwijzing naar mondgeblazen ruiten van vroeger. De verhouding open-dicht zorgt voor een optimale daglichttoetreding in combinatie met een goede energieprestatie. De grote vakwerkspanten in het zicht geven een speelse indeling van de ruimten. De insnedes in het gebouw zijn een verwijzing naar de smalle steegjes van Delft, ondanks de vloeren op hoogte, geven de klinkers in deze patio s het gevoel van contact met buiten. De schuin aflopende daken zorgen voor een natuurlijke overgang naar de hoogte van de bebouwing in de omgeving. Meer informatie over het ontwerp is ook te vinden op de website van de ontwikkeling: DAGLICHT Het vakgebied bouwfysica is met name tijdens de ontwerpfase bepalend geweest bij de keuze voor voorzieningen en materialen. Onder andere daglicht, akoestiek en brandveiligheid zijn integraal benaderd vanuit ontwerp, techniek en bruikbaarheid. Hoe is het daglicht op het tussenniveau tussen sporen en de stationshal (mezzanine)? En voldoen de kantoorruimten aan de patio s wel aan de eisen vanuit de regelgeving? Voor de mezzanine is een daglichtsimulatie gemaakt. Een versimpelde situatie is ingevoerd in een model specifiek voor daglichtbepaling. Vanuit de opdrachtgever en de ontwerper was er de wens een comfortabele beleving van daglicht te realiseren. Het overstek, de glazen gevel en de lichtkoepel in het dak waren belangrijke ontwerpaspecten bij deze studie. Uit de studie is gebleken dat de bijdrage van daglicht door de lichtkoepel vrijwel nihil was, de koepel zat op een te grote afstand van de mezzanine. Daglichttoetreding via de zuidgevel is bepalend voor het daglichtniveau. De LTA-waarde is hierbij belangrijk en de interne reflecties zijn bepalend. De patio s gaan diep het gebouw in en hebben hoge wanden. Aan deze patio s zijn echter wel kantoorruimten gelegen. Voor de kantoorruimte worden in het Bouwbesluit eisen gesteld aan de minimale daglichttoetreding. Met een standaardberekening volgens NEN 2057 wordt niet voor alle ruimten voldaan aan de eisen. De situatie is echter zodanig uitzonderlijk dat de norm hier niet helemaal geschikt voor is. Ook hier wordt gekozen voor het maken van een daglichtsimulatie. Op basis van een referentiesituatie die volgens de NEN 2057 nog net voldoet aan de eisen, wordt een referentie daglichtniveau bepaald dat ten minste behaald dient te worden. Vervolgens wordt de werkelijke situatie in hetzelfde model ingevoerd. Hierbij wordt rekening gehouden met de overliggende wanden van de patio, maar ook met bijvoorbeeld de vakwerken. Op basis van gelijkwaardigheid wordt op deze manier aangetoond dat de daglicht-

30 BOUWFYSICA toetreding ten minste vergelijkbaar is met het referentiemodel. BRANDVEILIGHEID Voor de brandveiligheid van het stadskantoor is de relatie met de onderbouw van belang. Vrijwel het gehele nieuwe stadskantoor is voorzien van een sprinklerinstallatie. Tijdens de ontwerpsituatie is nog wel onderzocht of traditionele brandcompartimentering toepasbaar zou zijn. Al snel bleek echter dat dit ter plaatse van de patiogevels een dure aangelegenheid zou worden. Ook de flexibele indeelbaarheid was hierbij een belangrijk reden voor het kiezen voor de sprinklerinstallatie. Het stadskantoor is voorzien van drie trappenhuizen. Bij de buitenste trappenhuizen wordt direct naar maaiveld gevlucht. Bijzonder bij het middelste trappenhuis is dat je eerst naar beneden vlucht en dan via een helling weer omhoog naar maaiveld. Dit is nodig omdat er op die plek geen directe uitgang naar het maaiveld beschikbaar is. De ondergrondse tunnel is niet gesprinklerd, hier wordt gewerkt met een rook- en warmte afvoer. Elke trein heeft zijn eigen tunneldeel. In geval van een calamiteit zal de prioriteit liggen bij veilige ontvluchting naar het naastgelegen tunneldeel. En vanaf daar via diverse noodtrappenhuizen naar het maaiveld. Daarna kan de trein uitbranden, is het principe. Bij de trappenhuizen naar de stationshal hangen rookschermen om in eerste instantie te voorkomen dat de rook naar de stationshal stroomt. Ook de stationshal is niet gesprinklerd. De naastgelegen commerciële ruimten zijn wel gesprinklerd. Dit is vanuit de vergunning niet noodzakelijk, maar was vanuit de opdrachtgever wel gewenst. Het gevolg is dat er in de stationshal maar een beperkte vuurlast aanwezig mag zijn. Er mogen dus geen evenementen als bijvoorbeeld een boekenbeurs plaatsvinden. RUIMTEAKOESTIEK Akoestisch gezien was de stationshal een grote uitdaging. De eis was een nagalmtijd van maximaal 2,0 seconden. Uiteindelijk is het plafond volledig bedekt met zwart gekleurde minerale wol om de nagalmtijd te beperken. Onder de minerale wol zijn metalen baffles aanwezig met een print. Voordeel van deze minerale wol is dat het een beperkte vuurlast heeft en dus ook aansluit bij het brandveiligheidsconcept. Bij de baffles is om deze zelfde reden gekozen voor aluminium lamellen en niet voor houten lamellen. Naast de akoestische waarde heeft de minerale wol ook nog een isolerende waarde, boven deze vloer zitten de kantoren van het stadskantoor. Om koudebruggen door de ophangpunten te voorkomen is gewerkt met een speciaal ophangsysteem. KIJKJE IN DE KEUKEN Als afsluiting van de presentaties mogen we een kijkje nemen in het stadskantoor. Op dat moment wordt er druk ingehuisd, ook hiervoor geldt het just-in-time principe. De vrachtwagens met meubels leveren de meubels af en gaan gevuld met afval en verpakkingsmateriaal weer retour. Voor de inrichting is het meubilair uit de oude gebouwen voorzien van een nieuwe afwerking, hergebruik is hiermee zo optimaal mogelijk. Alles bij elkaar een complexe, uitdagende omgeving waarin integrale benadering, afstemming en samenwerking centraal staan. Het duurt nog enkele jaren voordat ook de gebiedsontwikkeling volledig afgerond zal worden. De treinen rijden echter ondergronds, de stationshal is volop in gebruik en het stadskantoor wordt dit jaar in gebruik genomen en afgebouwd. Het oude stationsgebouw staat op dit moment echter nog te koop, dus: wie biedt? n KENNISDAG VLAANDEREN Op 13 oktober 2015 vond in het Felix Pakhuis in Antwerpen de Workshop Bouwfysische kennisontwikkeling in Nederland en Vlaanderen plaats. Op persoonlijke uitnodiging waren ongeveer 50 deelnemers uit een doorsnede van het vakgebied uit beide landen aanwezig. Ad van der Aa, voorzitter van de NVBV, opent de dag met een terugblik op de geschiedenis van bouwfysica. Kennisdelen is een van de belangrijkste pijlers van de vereniging. De tweejaarlijkse kennisdag is daarvan een van de uitingen. Daarnaast is er het blad Bouwfysica en hebben er in door de jaren heen ook regelmatig bijeenkomsten en excursies plaatsgevonden. In Nederland is het aantal leden de laatste jaren licht afgenomen, maar met name in Vlaanderen is het animo sterk verminderd. Op initiatief van Ad is dit jaar gekeken of er in Vlaanderen behoefte is om weer actiever te worden binnen de vereniging. Er zijn drie aspecten die ons binden: ten eerste de taal, ten tweede de fysica en ten derde de gedeelde interesses. Er zijn ook factoren die ons scheiden: de bouwprojecten werken anders, de bouwregelgeving is anders en de manier waarop de netwerken zijn georganiseerd en ontstaan zijn anders. Het doel van de dag was kijken of er behoefte is aan een (kennis)vereniging en netwerk als de NVBV in Nederland en Vlaanderen. Daarnaast willen we de kansen verkennen om dit verder uit te werken en vragen of er vrijwilligers zijn die hieraan vorm willen geven. De meeste deelnemers vandaag komen uit Vlaanderen en zijn werkzaam bij adviesbureaus. Daarnaast zijn er een aantal toeleveranciers en beleidsmakers aanwezig. In vier modulen komen onderwerpen als energie(transitie), gezondheid vs comfort, regelgeving en simulatiemodellen aan de orde. Door de verschillende sprekers wordt gekeken wat er speelt bij de onderzoeksbureaus, bij de opleidingsinstituten, in de praktijk en hoe de normalisatie en wet- en regelgeving invloed uitoefenen op het vakgebied Bouwfysica. Elke keer komt er een spreker uit zowel Nederland als Vlaanderen aan bod. DE PRAKTIJK SIMULATIE EN MEETTECH- NIEKEN Friedl Decock (Peutz Daidalos) laat een aantal projecten zien waar hoogwaardige prestaties worden neergezet. Hierbij is uitgebreid gebruik gemaakt van rekenmodellen waardoor belevingsproblemen in gebruik zijn voorkomen. Bijvoorbeeld de daglichttoetreding door lamellen, die uit de simulatie volgend iets overlappend moesten zijn om streepwerking te voorkomen. De plaatjes uit deze presentatie zijn terug te vinden op onze website. Jaap Wiedenhoff (Abt) gaat in op het nut om verder te kijken dan de normen als het gaat om werkelijke prestaties. Hij geeft aan dat normen belemmerend zijn bij verdergaande optimalisatie. Door simplificering in de normen wordt vaker overgedimensioneerd om er zeker van te zijn dat in de meeste gevallen wordt voldaan aan de eisen. Bijvoorbeeld het ontwerpen op temperaturen van -10 C, dit komt zeer weinig voor, voor die enkele keer kun je een lokale oplossing verzorgen. Met behulp van simulatieprogrammas kunnen we de werkelijke situatie steeds beter voorspellen. Het koppelen van de diverse, zeer specifieke rekenprogramma s leidt tot betere oplossingen dan het gebruiken van grote rekenmodellen. WAT SPEELT ER OP DE ONDERZOEKSINSTEL- LINGEN? Er gebeurt veel op de universiteiten in beide landen. Continu zijn er ongeveer 100 studenten actief in onderzoek op bouwfysica gebied.

31 VERENIGING BOUWFYSICA Zowel in Nederland als in Vlaanderen is er een lange traditie in energieonderzoeken voor het Energie Agentschap. Interactie tussen onderzoek en praktijk is echter slechts beperkt. De vraag is hoe we met elkaar ervoor kunnen zorgen dat er meer interactie en kennisdeling plaatsvindt? Dirk Saelens (KU Leuven) geeft een presentatie over simulatiemodellen die breder kijken dan het gebouw alleen. Met warmte- en massabalansen worden de bouwfysische prestaties van het gebouw inzichtelijk gemaakt. Om op gebied van energie verder te komen en integratie van hernieuwbare energie en de smart grids mogelijk te maken, is een blik breder dan alleen het eigen gebouw nodig. Hoe kunnen gebouwen op hun omgeving inspelen? Wat zijn de nieuwe (energie)concepten? Welke onderdelen moeten worden toegevoegd? Welke disciplines zijn nodig? Binnen de internationale energie agencies gebeurt hier al veel voor. Via een open-ideas omgeving kunnen meer gebouwen via een bibliotheek met informatie relatief snel een berekening kunnen maken van de integratie van hernieuwbare energiebronnen. Een voorbeeld van de berekening is bekijken wat er gebeurt als alle gebouwen energieneutraal zijn. Via een willekeurig grid worden de gebouwen aan elkaar gekoppeld. De impact op de spanning in het net kan inzichtelijk worden gemaakt als gevolg van vraag en aanbod van energie. Er zijn veelbelovende opties in ontwikkeling, er zijn echter ook nog best een aantal vragen over bijvoorbeeld validatie, koppelingen etc. Daarna is het woord aan Wouter Marken van Lichtenbelt (Universiteit Maastricht). Hij stelt ons en zichzelf de vraag of comfort en gezondheid in conflict met elkaar zijn? Comfortabel is over het algemeen weinig doen: met zo min mogelijk energie jezelf warm houden. Uit oogpunt van gezondheid is beweging echter ook goed. Door jezelf te trainen in veranderingen, ben je beter in staat om jezelf aan te passen aan veranderende omstandigheden. Koude acclimatisatie zorgt ervoor dat de spiercellen beter de glucose opnemen, waardoor je bijvoorbeeld voor diabetes minder gevoelig bent. Door regelmatig in verschillende omstandigheden te verblijven verschuift de comfortzone, je accepteert makkelijker meer kou. Hiermee rekening houdend, kunnen ontwerpen voor klimatisering er anders uit gaan zien. De inputparameters van de meeste modellen op gebied van warmtesimulatie zijn gebaseerd op een mannelijk persoon. Uit de werkelijke meetwaarden van de gemiddelde huidtemperatuur blijkt dat er een wezenlijk verschil tussen mannen en vrouwen. Wat gaat er van je huid naar de omgeving, maar ook wat gebeurt er in je lichaam. Dit is sterk afhankelijk van gewicht en samenstelling (vetpercentage). De volgende stap is in de simulatiemodellen fysiologie te integreren, rekening houden met individuele verschillen. De belangrijkste opmerking aan het einde van deze sessie is dat er veel bouwfysische aspecten aan de orde komen, maar dat vooral het onderwerp akoestiek mist in integrale benadering van de problemen. DE ONDERZOEKSBUREAUS Wim Boydens (studiebureau Boydens/Universiteit Gent) neemt ons mee in de wereld van Geotabs. Om het programma optimaal zijn meerwaarde te geven is de integratie vanaf het begin van het ontwerp belangrijk. Aandacht is nodig voor detail bij uitwerking van het ontwerp. Het jaarverloop, het totaal energieverbruik en de daarvoor benodigde hulpenergie zijn echter detailaspecten die uiteindelijk zeer bepalend zijn voor eindresultaat. Daarvoor moet tijdig de juiste informatie in het model worden gestopt. De componenten op zich optimaliseren is niet het doel, maar juist de optimalisatie van de afstemming van de verschillende componenten leidt tot het bereiken van het doel. Wouter Borsboom (TNO) laat de eerste resultaten zien van het onderzoek naar de gevolgen van een groot aantal renovatieprojecten waarbij energiebesparing een grote rol heeft gespeeld. Opvallend is dat mensen best tevreden zijn over de verbeteringen, maar ook dat ze vaak niet precies weten hoe het werkt. De tevredenheid wordt vooral veroorzaakt door een goed binnenklimaat, frisse lucht en goede vochtregulatie. Een lagere energierekening en een goede prijs - kwaliteit verhouding maken het verschil. Bart Ingelaere begint met de mededeling dat akoestiek een wellicht wat saai onderwerp is, maar wel van belang. De effecten op de beleving van een gebouw zijn groot. Akoestische bescherming en gezondheid staan in nauwe relatie tot elkaar. Maar hoe is dit geregeld: kan ik de normen en wetten in mijn land vertrouwen, opdat wat ik wens te kopen, mijn familie voldoende akoestische bescherming en comfort biedt? Hierbij staan de thermische eisen soms tegenover de akoestische eisen. De huidige constructies hebben invloed op laagfrequente storingen, waardoor problemen op akoestisch gebied worden ervaren. Bart doet een aantal voorstellen voor het verbeteren van de normeringen zoals deze gebruikt worden in de praktijk. Onder andere detaillering en het toekennen van klassen worden hierbij voorgesteld. Van Harry Nieman krijgen we een kijkje in de huidige stand van de Nederlandse Wetgeving op het gebied van kwaliteitsborging. Er zijn ontwikkelingen gaande om de bouwsector zelf expliciet verantwoordelijk te maken voor de bouwkwaliteit en daarmee meer kwalitatief goede bouwwerken op te laten leveren. In het nieuwe stelsel dient de vergunninghouder zelf een contract af te sluiten met de kwaliteitsborger. Door de kwaliteitsborger dient gecontroleerd te worden of conform de eisen in het Bouwbesluit gebouwd wordt. Op de website van het Instituut voor Bouwkwaliteit wordt alle informatie betreffende dit onderwerp weergegeven. AFRONDING Na een succesvolle dag sloot Filip Descamps, Peutz Diadalos België, de dag af met de conclusie dat er nog veel te leren valt van elkaar, er nog voldoende onderwerpen zijn om nader uitgewerkt te worden en dat een integrale benadering nog vaak genoeg niet aan de orde is. Alle aanwezigen waren van mening dat de behoefte om verder te gaan als Nederlands Vlaamse Bouwfysica Vereniging er zeker is, maar dat het zaak is om samen te werken met de Expertgroep Gebouw, waarin het vroegere Genootschap Bouwfysica van KVIV is opgegaan. In België is de verhouding tussen het aantal mensen dat bouwfysica als specialisme heeft en mensen die vanuit een ander deel van de ontwerp- en bouwwereld bij bouwfysica is betrokken anders dan in Nederland. Het is niet zinnig te proberen deze laatste groep mensen naar de NVBV te trekken, maar samen met KVIV/IENET/GEBOUW activiteiten ontwikkelen of mogelijk zelfs een gecombineerd lidmaatschap lijkt een goede optie. Ook samenwerken met nog andere verenigingen ligt voor de hand. Afgesproken is dat zowel in België als Nederland geïnventariseerd zal worden om welke verenigingen het kan gaan. Er zal dan ook vanuit de vereniging initiatief genomen worden om de contacten verder aan te halen en te onderzoeken hoe we deze behoeften vorm kunnen geven. Wilt u meepraten over deze ontwikkelingen, laat dit ons dan weten via voorzitter@nvbv.org of meldt u dan aan op de besloten Linkedin groep van de NVBV. De presentaties behorende bij dit verslag zijn te vinden op onze website: n

32 BOUWFYSICA SPONSORS VAN DE NVBV bouwfysica ~ akoestiek ~ brandveiligheid ~ duurzaam bouwen ~ installatietechniek peutz group vestigingen in nederland, belgië, duitsland, frankrijk en spanje Driebergen ~ Delft Enhancing Society Together royalhaskoningdhv.com/bouwfysica Duurzaam Gezond en Veilig K+ Adviesgroep bv K+ Adviesgroep bv Is een ingenieursbureau dat installatietechnische adviezen op een unieke manier combineert met de advisering op het gebied van Bouwfysica, Akoestiek, Energiebeheer, Duurzaam Bouwen en Brandveiligheid Jodenstraat 6 Postbus AE Echt T: E: info@k-plus.nl Mensen met oplossingen voor een goed leef- en werkcomfort M+P MBBM groep jaar Meer bouwen met minder techniek adviseurs ingenieurs Bouwfysica Akoestiek Brandveiligheid T (070) F (070) info@zri.nl Balistraat XK Den Haag Postbus CG Den Haag

33 VERENIGING BOUWFYSICA Advies & Engineering op hoog niveau installatietechniek IOB, uw partner voor: Beheer & Onderhoud, BIM, Bouwfysica, Bouwkostenadvies, Bouwplantoetsing, Bouwtechniek, Brandveiligheid, Civiele Techniek, Construcceadvies, Direccevoering en Toezicht, Installaceadvies bouwfysica, akoestiek en brandveiligheid duurzaamheid NatLab 2.0 te Eindhoven Oplossingen voor bouw, ruimte en milieu LBP SIGHT is een onafhankelijk advies- en ingenieursbureau met veertig jaar ervaring. Passie voor het vak is wat de honderd professionals bindt. DGMR. Meer dan Bouwfysica. Kelvinbaan MT Nieuwegein (030) Bouw Ruimte Milieu Snelle en betrouwbare berekeningen voor Installatie Bouwbesluit Energie Advies BINK software BV info@binksoftware.nl - website: SPAingenieurs.nl Terneuzen Ede Bouwad vies vergunningen duurzaamheid beleidsadvies opleiding Brandv eiligh eid ruimtelijke ordening milieuonderzoeken milieuzorg...brengt ideeën tot leven Deerns is het grootste onafhankelijke ingenieursbureau in Nederland op het gebied van installatietechniek, energie en bouwfysica

34 BOUWFYSICA bouwen aan ambities ABT zoekt continu naar gedreven medewerkers. Denk jij een toevoeging voor ABT te zijn, kijk dan voor meer informatie op onze website. De beste gebouwisolatie voor zomer en winter ADVERTEREN IN BOUWFYSICA? TARIEVEN VIA: redactie@nvbv.org IN HET VOLGENDE NUMMER Na de succesvolle themanummers van de afgelopen jaren hebben we er dit jaar ook tenminste weer een op het programma staan. Het volgende nummer van Bouwfysica gaat over energie. In samenwerking met RVO worden een aantal onderzoeksprogramma s gevraagd toe te lichten waar ze mee bezig zijn. Wat is het doel, zijn er al resultaten en hebben ze nog projecten of voorbeelden uit de praktijk nodig? Heeft u nog een onderwerp voor een artikel dat hier bij aansluit en wilt u er voor eind mei en artikel over schrijven, dan horen wij dat graag. Ook zijn we nog op zoek naar artikelen over het raakvlak van safety and security. Als hier voldoende animo voor is, zullen we daar ook een thema nummer aan wijden. U kunt ons bereiken via redactie@nvbv. org. Andere onderwerpen voor artikelen zijn natuurlijk ook van harte welkom, er is nog plaats genoeg in de komende nummers. n COLOFON NEDERLANDS VLAAMSE BOUWFYSICA VERENIGING Bouwfysica 27e jaargang, nummer 1, mei 2016 ISSN Redactie ir. Marije Vos (hoofdredacteur, Arcadis) ir. Mirjam Peters (eindredacteur, DGMR) ir. Marco van Beek (Peutz) ir. Lennart Schmitz ir. Thijs van Brakel (DPA Cauberg-Huygen) ir. Linda Hoes-van Oeffelen (TNO) ir. Sara van der Valk (LBP SIGHT) ir. Jikke Reinten, Hogeschool Utrecht Redactieadres ir. M. Vos p/a Arcadis Postbus AE Rotterdam redactie@nvbv.org Abonnementen 80,- per jaar Advertentietarieven Op aanvraag Grafische realisatie Twin Media BV, Culemborg Gedrukt op chloorvrij papier Bestuur ing. Ad van der Aa (voorzitter, ABT) ir. Kees van der Linden (penningmeester, AaCee) ir. Ingrid van de Cruijs (secretaris, LBP SIGHT) ir. Twan Vervoort (Peutz) ir. Daniel van Rijn (RVO) ir. Marije Vos (communicatie, Arcadis) ir. Marije te Kulve (activiteiten, Universiteit Maastricht) Secretariaat en informatie Nederlands Vlaamse Bouwfysica Vereniging p/a LBP SIGHT Postbus BL Nieuwegein Bij voorkeur per naar: secretaris@nvbv.org website: Nederland: Postrekening Lidmaatschap 60,- per jaar (bij automatische incasso); studenten 15 euro; zie website voor details en inschrijvingsformulier. Leden van de Nederlands Vlaamse Bouwfysica Vereniging ontvangen het blad Bouwfysica.

35

36