Ventilatie van ETA3- ruimten in gebouwen (2)

Transcriptie

1 Deel 2 Prestatemetngen van een rookserre voor de facultet Bouwkunde van de TU Delft Ventlate van ETA3- rumten n gebouwen (2) In dt tweedelge artkel Ventlate van ETA3-rumten n gebouwen s n deel 1 ngegaan op de fase, ontwerp en realsate van een rookserre voor de facultet bouwkunde TU-Delft. In dt deel 2 wordt de schedngseffectvtet n de praktjk gemeten en wordt ngegaan op meetmethodes met behulp van partkelsensoren. Belangrjk herbj s het begrp TRIO-concentrate dat n deel 1 s benoemd. TRIO staat voor TabaksRook In de Omgevng en wordt gebrukt als maatstaf voor de schedngseffectvtet en de ventlateeffectvtet. Achtereenvolgens wordt ngegaan op de theore achter partkelsensoren, de meetmethodek en meetresultaten, en ten slotte worden de TRIO-concentrates beoordeeld en gerelateerd aan stofconcentrates n referentestuates. - door ng. B. Bronsema* en dr.r. J. Marra** BEPALINGSMETHODE TRIO- CONCENTRATIE Algemeen De bepalng van TRIO-concentrates volgens de nternatonale normen ISO en ISO (ISO 2003) s een utermate kostbare aangelegenhed en kan net on lne worden utgevoerd. Bovenden zjn de rapportagegrenzen volgens deze normen bj praktjkmetngen nauweljks of net haalbaar, wat betekent dat vanaf een bepaalde grens het rapporteren van de concentrates een twjfelachtge zaak wordt. Dt s o.a. gebleken bj de metngen van het project Smoke free Archtecture [3]. De TRIO-concentrates zullen daarom worden bepaald met behulp van een door Phlps Research te Endhoven ontwkkelde Ultrafne Partcle (UFP) Sensor. Van deze sensor s momenteel een prototype beschkbaar, dat door Phlps voor de metngen welwllend ter beschkkng werd gesteld, nclusef de bedenng ervan bj de metngen. De metngen zullen dus geen gegevens opleveren over de ncotne, 3-EP en solanesol-concentrates n de TRIO, hetgeen bnnen het voorlggende meetprogramma ook net wordt gevraagd, aangezen het zowel bj de schedngseffectvtet als bj de ventlate-effectvtet gaat om relateve waarden. Ultrafne Partcle (UFP) Sensor De lay-out van deze UFP-sensor s schematsch weergegeven n fguur 6. De sensorventlator zugt een constante luchtstroom φ door de sensor, waarbj de rookdeeltjes n deze luchtstroom De rookserre: opvallend, onopvallend (foto van de offcële openng op 7 maart 2006) - FIGUUR 5 * TU Delft Facultet Bouwkunde **Phlps Research, Endhoven 56 VENTILATIE

2 eerst elektrsch worden opgeladen, en vervolgens worden afgevangen n een deeltjesflter dat n een koo van Faraday s geplaatst. De koo van Faraday s verbonden aan de aardpotentaal va een gevoelge stroommeter. Deeltjesopladng vndt plaats d.m.v. dffuse opladng. Hertoe wordt de lucht rondom de naald-elektrode n de sensor geïonseerd door een corona-spannng V corona 4 kv op de naaldpunt te zetten. De onen de herbj vrjkomen worden deels afgevangen door de poreuze gaas-elektrode rondom de naaldelektrode de op een veel lagere spannng V gaas s gezet. Evenwel zal een klen deel van de onen de gaas-elektrode passeren, op weg naar de geaarde butenwand van de UFP-sensor. Daarbj krust hun weg, de van de rookdeeltjes n de luchtstroom, de door de sensor wordt gezogen. Een deel van deze onen zal vervolgens adsorberen op de deeltjes en ze aldus elektrsch opladen. Door deze deeltjesopladng te laten plaatsvnden bj een veldsterkte van mnder dan ~25 V/mm vndt dffuse opladng plaats waarbj de gemddelde deeltjesladng q(d p ) evenredg wordt met de deeltjesdameter d p, dus (8) qd ( p ) dp waarn L de concentrate van de deeltjeslengte (m/m 3 ) voorstelt. L s dus evenredg met het sensorsgnaal, waarmee een eenvoudge maner voor de rechtstreekse bepalng van de rookconcentrate s gevonden. Een andere meer tradtonele meetwjze van de rookconcentrate s het meten van de rookdeeltjes massaconcentrate M. Deze laatste metng s echter veel omslachtger en daarom vermeden. We merken op dat bj een geljkbljvende deeltjesgrootte-verdelng de parameters M en L evenredg aan elkaar zullen zjn en het dus net utmaakt welke wordt gemeten. Een aanwjzng dat de deeltjesgrootte-verdelng van sgarettenrook nderdaad nagenoeg constant s werd gehaald ut een professonele rookmetng m.b.v. een Scannng Moblty Partcle Szng (SMPS) systeem van Grmm Aerosol Technk GmbH, Anrng, Dutsland. Hermee kon de deeltjesgrootteverdelng n het deeltjesdameter nterval nm worden gemeten. Bnnen dt deeltjesgrootteberek hadden de rookdeeltjes een nagenoeg constante grootteverdelng volgens een log-normaalverdelng rondom een aantalsgemddelde deeltjesdameter d p = 70 nm bj massaconcentrates de tot op een factor 10 van elkaar verschlden en overeenkwamen met de rookconcentrates zoals gebrukt n de voorlggende stude. Herut volgt dat L als een betrouwbare ndcator van rookconcentrate kan worden gebrukt. Schematsch doorsnede van de elektrsche UFP sensor. - FIGUUR 6- De opgeladen deeltjes worden ten slotte ut de luchtstroom verwjderd door het flter n de Faraday koo. Omdat de koo van Faraday op een constante spannng wordt gehouden zal er een sensorstroom I sensor door de stroommeter lopen de geljk s aan de afgezette deeltjesladng per tjdseenhed n de koo van Faraday. Dus = ( ) ( ) I φ q d dn d sensor p p d p = 0 (9) met dn(d p ) de aantalconcentrate van deeltjes met dameter d p. De ntegraal vndt plaats over alle deeltjesgroottes. De totale deeltjes aantalconcentrate N volgt ut N = dn ( d p ) d p = 0 Vanwege vergeljkng (8) s = ( ) I L d dn d sensor p p d p = 0 (10) (11) Meetpunten n rookserre. - FIGUUR 7 MEETPUNTEN De meetpunten zjn aangegeven n fguur 7 Voor de bepalng van de schedngseffectvtet mp 1 t/m mp 7 - s gemeten op de hoogten 1,0 en 1,6 meter. Voor de bepalng van de ventlateeffectvtet mp 8 - s gemeten op de hoogten 0,1 1,1 1,8 3,0 en 3,5 meter. MEETSESSIES Meetsesse 1 - Real Lfe Het was de bedoelng om de meetsesses te begnnen met metngen n een praktjkstuate op een normale werkdag. Deze sesse kon echter geen doorgang vnden wegens het ontbreken van rokers n de serre. Verschllende rokers stonden, gelokt door het mooe weer, buten te roken en waren net te bewegen naar de rookserre te komen. TVVL Magazne 10/

3 concentr. hoogte mp1 mp2 mp3 mp4 mp5 mp6 mp7 gem. C 1,0 m 1,00 0,95 0,65 0,70 0,70 0,51 0,36 0,70 C 1,6 m 1,10 1,50 1,10 1,50 1,35 1,20 1,72 1,35 C gem. 1,05 1,23 0,88 1,10 1,03 0,86 1,04 1,03 Ce 1,0 m 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 Ce 1,6 m 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 Ce gem. 0,035 0,035 0,035 0,035 0,035 0,035 0,035 0,035 Gemeten waarden n meetsesse 3A. - TABEL 1- concentr. hoogte mp1 mp2 mp3 mp4 mp5 mp6 mp7 gem. C 1,0 m 1,38 1,40 1,23 1,35 1,32 1,31 1,28 1,32 C 1,6 m 1,74 1,60 1,30 1,65 1,55 1,65 1,75 1,60 C gem. 1,56 1,35 1,27 1,50 1,44 1,48 1,52 1,46 Ce 1,0 m 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 Ce 1,6 m 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 Ce gem. 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 Gemeten waarden n meetsesse 4A. - TABEL 3- concentr. hoogte mp1 mp2 mp3 mp4 mp5 mp6 mp7 gem. C 1,0 m 1,95 1,80 1,80 2,20 2,10 2,05 2,25 2,02 C 1,6 m 2,38 2,28 2,13 2,05 2,03 2,18 2,25 2,19 C gem. 2,17 2,04 1,97 2,13 2,07 2,12 2,25 2,10 Ce 1,0 m ,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,077 Ce 1,6 m 0,06 0,07 0,07 0, ,08 0,08 0,071 Ce gem. 0,06 0,075 0,075 0,075 0,075 0,08 0,08 0,074 Gemeten waarden n meetsesse 5A. - TABEL 5- Meetsesse 2 Toevoer m 3 /h Afzug m 3 /h 4*Bouwbeslut Deze meetsesse kon helaas geen doorgang vnden omdat het net mogeljk bleek de afzugcapactet op m 3 /h n te stellen. Meetsesse 3 Toevoer m 3 /h Afzug m 3 /h 3*Bouwbeslut - De luchtdebeten werden ngesteld op toevoer m 3 /h en afzug m 3 /h. Voor de afzug bljkt dt de maxmum capactet te zjn. - De gemddelde temperaturen tjdens deze sesse waren: - butentemp. 16,9 C; - rumtetemp. 20,6 C; - opp. temp. butengevel: mp1-21,3 C/mp3-21,8 C/mp5-19,8 C/mp7-19,5 C. - Op Staakmanplankjes 1 werden per rooktafel dre sgaretten brandend gehouden. Totaal aantal sgaretten n deze sesse 49 stuks. - Per sgaret werden de deuren één tot twee keer kort geopend en gesloten. Sesse 3A Schedngseffectvtet: - Voor de metngen werd gebruk gemaakt van een rjdend tafeltje met twee plateaus op respecteveljk 1,0 en 1,6 meter hoogte, waarop het meetpompje en de analyseapparatuur was geplaatst. Ze fguur 8. - De gemeten waarden n pa zjn weergegeven n tabel 1. De schedngseffectvtet, berekend met de gemddelde waarden voor C en C e ut tabel 1 wordt als volgt berekend: C C ηs = C e Ce = 1 = 1 0, 035 = 097, C 103, Herbj moet worden opgemerkt dat 58 VENTILATIE

4 hoogte m concentrate op mp 8 0,1 1,30 1,0 1,10 1,6 1,35 3,0 1,35 3,5 1,40, 14, = = = 127, C 11,, 14, = = = 104, C 135, Meetwaarden sessse 3B en resultaten Contamnant Removal Effcency. - TABEL 2- hoogte m concentrate op mp 8 0,1 1,20, 200, 16, = = = 138, C10, 145, 1,0 1,45 1,6 1,50 3,0 1,65 3,5 2,00, 200, = = = 133, C 150, Meetwaarden sesse 4B en resultaten Contamnant Removal Effcency. - TABEL 4- hoogte m concentrate op mp 8 - Na het nstellen van de luchtdebeten werd ca. 15 mnuten gewacht alvorens met de metngen te begnnen. - De gemddelde temperaturen tjdens deze sesse waren: - butentemp. 16,4 C; - rumtetemp. 20,6 C; - opp. temp. butengevel: mp1-19,9 C/mp3-19,3 C/mp5-18,8 C/mp7-18,5 C. - Op Staakmanplankjes werden per rooktafel dre sgaretten brandend gehouden. Totaal aantal sgaretten n deze sesse 42 stuks. - Per sgaret werden de deuren één tot twee keer kort geopend en gesloten. Sesse 4A Schedngseffectvtet: - De gemeten waarden n pa zjn weergegeven n tabel 3. De schedngseffectvtet, berekend met de gemddelde waarden voor C en C e ut tabel 3 wordt als volgt berekend: C C ηs = C e Ce = 1 = 1 005, = 0, 965 C 146, Ook bj deze metngen werd een behoorljk grote nhomogentet werd vastgesteld, zowel n tjd als n plaats. De meetwaarden zjn ± 10 %. 0,1 2,50 1,0 2,50, 300, = = = 120, C 250, Sesse 4B Ventlate-effectvtet : - De gemeten waarden n pa op mp 8, en de berekende waarden, 1,0 en 1,6 zjn aangegeven n tabel 4 1,6 2,56 3,0 3,00 3,5 3,00 er bj de metngen een behoorljk grote nhomogentet werd vastgesteld, zowel n tjd als n plaats. De meetwaarden zjn ± 10 %. Sesse 3B Ventlate-effectvtet : - Voor de metngen werd gebruk gemaakt van een hefplateau dat met de hand werd bedend. Ze fguur 9. De grootste hoogte de hermee kon worden berekt was ca 3,5 meter, waardoor de gewenste metng bj het afzugpunt net kon worden gerealseerd. - De ventlate-effectvtet, utgedrukt, 300, = = = 117, C 256, Meetwaarden sesse 4B en resultaten Contamnant Removal Effcency. - TABEL 6- n de Contamnant Removal Effectvness, s daarom net berekend op bass van de concentrate n de afzug C a, maar op de concentrate op 3,5 meter hoogte. - De gemeten waarden n pa op mp 8, en de berekende waarden, 1,0 en 1,6 zjn aangegeven n tabel 2. Meetsesse 4 Toevoer 700 m 3 /h Afzug m 3 /h 2*Bouwbeslut - De luchtdebeten werden ngesteld op toevoer 720 m 3 /h en afzug m 3 /h. Meetsesse 5 Toevoer 200 m 3 /h Afzug 500 m 3 /h 1*Bouwbeslut - De luchtdebeten werden ngesteld op toevoer 215 m 3 /h en afzug 499 m 3 /h. - Na het nstellen van de luchtdebeten werd ca. 15 mnuten gewacht alvorens met de metngen te begnnen. - De gemddelde temperaturen tjdens deze sesse waren: - butentemp. 16,4 C; - rumtetemp. 20,6 C; - opp. temp. butengevel: mp1-20,3 C/mp3-20,3 C/mp5-19,8 C/mp7-19,4 C. - Op Staakmanplankjes werden per rooktafel dre sgaretten brandend gehouden. Totaal aantal sgaretten n deze sesse 41 stuks. - Per sgaret werden de deuren één tot twee keer kort geopend en gesloten. Sesse 5A Schedngseffectvtet: - De gemeten waarden n pa zjn weergegeven n tabel 5. TVVL Magazne 10/

5 J. Marra nstalleert de UFP sensor. - FIGUUR 8- De schedngseffectvtet, berekend met de gemddelde waarden voor C en C e ut tabel 5 wordt als volgt berekend: C C ηs = C e Ce = 1 = 1 005, = 0, 965 C 146, Ook bj deze metngen werd een behoorljk grote nhomogentet werd vastgesteld, zowel n tjd als n plaats. De meetwaarden zjn ± 10 %. Sesse 5B Ventlate-effectvtet : - De gemeten waarden n pa op meetpunt 8, en de berekende waarden, 1,0 en 1,6 zjn aangegeven n tabel 6. DISCUSSIE De gemeten TRIO-concentrates n de rookserre krjgen eng relëf als ze worden vergeleken met een typsche waarde n redeljk schone butenlucht van 0,02 pa. Wanneer het buten warm s stjgt de sensoraflezng bj matg verkeer naar 0,05 0,06 pa. In de auto op de snelweg treden pekconcentrates op n de range 0,2 0,5 pa. De luchtkwaltet n de rookserre kan dus als behoorljk slecht worden gekarakterseerd, zelfs bj hogere ventlatecapacteten. TRIO s een notore Metngen ventlate effectvtet. - FIGUUR 9- TRIO-concentrate rookserre n relate tot ventlatecapactet. - FIGUUR 10- bron van luchtverontrengng n het bnnenmleu! De TRIO-concentrate n de rookserre neemt sterk af bj toenemende ventlatecapactet; ze fguur 10. Logartmsch extrapolerend zou de concentrate bj m 3 /h op 0,5 pa utkomen, wat ongetwjfeld de TRIO-absorpte n de kledng van bezoekers en daarmee de TRIO-verspredng n het gebouw zal vermnderen. Of dt ook de waargenomen luchtkwaltet zal verbeteren s de vraag. TRIO bestaat ut een complexe cocktal van enkele duzenden componenten, waarvan de geurkwaltet net s gebonden aan de bj chemsch/fyssche metngen gebrukte merkstoffen. De TRIO-concentrate lgt n de meeste gevallen onder de chemsch/fyssche detectegrens. [1]. De dudeljke relate tussen TRIO-concentrate en ventlatecapactet bedt overgens een utstekende mogeljkhed 2 voor een behoefteafhankeljke regelng van het ventlatedebet. Het sgnaal van de UFP-sensor kan daartoe worden opgenomen n het regelcrcut van een luchtkwaltetregelng. Er zjn de auteur, ook na navraag bj de ndustre, geen andere sensoren bekend de deze prestate leveren. Het potentële toepassngsgebed van de UFP-sensor beperkt zch overgens net tot rookrumten. Overal waar fjn stof PM 2,5 een rsco vormt kan deze sensor voor ventlateregelng worden ngezet. Voor toekomstge toepassngen wordt zelfs gedacht aan een multfunctonele rumtesensor voor temperatuur, relateve vochtghed, CO 2, en PM 2,5. CONCLUSIES - De schedngseffectvtet s met een waarde van 0,97 zeer hoog, ook bj lagere ventlatecapacteten. In de lteratuur wordt een gemddelde schedngseffectvtet van 0,9 vermeld [2]. - De ventlate-effectvtet s laag. Dt kan worden toegeschreven aan de koudeval langs de serrebutengevel, en aan het ventlatesysteem als zodang. Ze wat herover n het voorgaande s opgemerkt. - Voor het realseren van een hoge schedngseffectvtet s een ventlatecapactet conform het Bouwbeslut voldoende. - Voor het realseren van een redeljke luchtkwaltet moet worden gedacht aan een ventlatecapactet n de orde van grootte van 4 à 6 keer het Bouwbeslut. EPILOOG Op de facultet maakt men n het algemeen van zjn/haar hart geen moordkul. Zo schrjft Hanneke Veldhuzen n B-NIEUWS aprl 2006 onder de ttel Rokers, rjp voor de derentun..want roken s nu wel echt slecht, ongezond en ves. Dat mag net meer bnnen. Rokers moeten buten n de kou hun kankerstaaf naar bnnen werken of anders op een specaal voor hen ontworpen afwerkplek.zo n plek mag dus net gezellg zjn. De tjd dat rokers nog als gezellg werden gezen s passé. Roken s slecht en dus ongezellg. Roken doe je staand, n een octatubehokje, achter glas. Geen leuke meubels; het moet er stnken en galmen en onaangenaam zjn. Roken s slecht. Rokers de slechtste mensen. En de mensen mogen ze aanstaren en utlachen. Rokers, de para van de hudge samenlevng. Rjp voor de derentun. Dt legt er bepaald net om, maar we 60 VENTILATIE

6 kunnen er ons voordeel mee doen door voor het ontwerp van rookserres n het algemeen herut de volgende aanbevelngen te formuleren: - zorg voor een goed verzorgd ntereur met behalve staplaatsen ook ztplaatsen. (In de rookserre van Bouwkunde s dt net (meer) mogeljk); - de ventlatecapactet moet worden opgevoerd, n combnate met een optmale ventlate-effectvtet. (In de rookserre van Bouwkunde s de ventlatecapactet nmddels opgevoerd tot m 3 /h 5* Bouwbeslut! Het effect hervan op de sensorsche luchtkwaltet s echter nog maar matg); - er moet aandacht worden besteed aan de akoestek n een rookserre. De akoestek n de rookserre van Bouwkunde zal worden verbeterd door een akoestsche bekledng van de betonkolommen. Een artkel onder de ttel Een afwerkplek voor asocaal gedrag? - Over rookrumten n gebouwen 4 zal bnnenkort worden gepublceerd. Op bass van de Delftse ervarngen zullen hern rchtljnen en aanbevelngen worden gegeven voor het ontwerp van rookserres n of aan gebouwen. REFERENTIES 1.Bluyssen, Luscuere, van der Wal Sorpte-effecten van sgarettenrook n het bnnenmleu: chemsch/ fyssche versus sensorsche evaluates. Bouwfysca Vol. 5, 1994, no Wagner, J. et all Envronmental Tobacco Smoke Leakage from Smokng Rooms. Journal of Occupatonal and Envronmental Hygene February ISSN prnt / onlne. 3.Bronsema, B. en Luscuere, P.G Smoke free Archtecture Rookschedng zonder muren. BOUWFYSICA, Vol. 19, 2006, No.1. ISSN Berchten WERELDWIJDE DOMOTICASTANDAARD De domotcastandaard KNX was al een offcële, Europese norm. Nu s de norm tevens verheven tot wereldwjde ISO/IEC standaard. Vooral de wjze waarop de communcate bnnen de KNX standaard verloopt, s als ISO/IEC standaard erkend. Dt betekent dat deze domotcastandaard, de als een afspraak onder toeleverancers begon, n korte tjd s utgegroed tot eerst de Europese EN norm voor domotca en nu ook tot een wereldwjd geaccepteerde standaard. Info. BINNENKLIMAAT OP SCHOLEN Klmaatbeheersngsfabrkant Jaga gaat op alle scholen, zowel voortgezet als bass, grats de luchtkwaltet n de klaslokalen meten. Daartoe schrjft de fabrkant dt najaar schooldrecteuren aan om ze ut te dagen de proef op de som te nemen. In eerste nstante s het de bedoelng om de schoolledng bewust te maken van een goede luchtkwaltet n de lokalen. Jaga verstrekt na metng samen met de overgens vertrouweljke resultaten utgebrede nformate over mogeljke oplossngen. Het s vervolgens aan het schoolbestuur om daar ets mee te doen. Info. METAPART GROEP BIJ TEMPUS De Metapart Groep heeft zch aangesloten bj Tempus Installatebedrjven. Het contract werd hervoor getekend door de drecteuren E. Numan van Metapart en M. van der Lnden van Tempus. Tempus Installatebedrjven, 100% dochter van Eneco Energe, zet met deze overname een vervolgstap n de ngezette groestratege n Noord-Holland. De Metapart Groep MEER DAN ROOSTERS Halton, de Fnse producent/leverancer van luchtverdeelapparatuur, heeft haar webste verneuwd: Het bedrjf heeft nu alle bedrjfsonderdelen (Indoor Ar, Foodservce, Marne en Clean Ar) overzchteljk op nternet gezet. Daarmee rekent Halton af met het dee utslutend leverancer van s een modern nstallate- en servcebedrjf met een omzet van meer dan 16 mln en 160 medewerkers met vestgngen n Amsterdam, Badhoevedorp en Lelystad. De actvteten vnden voornameljk n de Randstad plaats. Info. roosters te zjn. Het programma gaat verder: zo s deze nternatonale ondernemng wereldmarktleder n grootkeukenventlatesystemen en produceert het (lucht)flters en ventlateonderdelen voor schepen. Info. NOTEN 1 Houten plankjes met gaten waarn sgaretten kunnen smeulen, naar de bedenker hervan Staakmanplankjes genoemd. 2 Internatonaal: Demand Controlled Ventlaton - DCV 3 B-NIEUWS s een wekeljkse utgave van de Facultet Bouwkunde van de TU Delft. 4 Bronsema, B Een afwerkplek voor asocaal gedrag. Bouwfysca, vol. 20, 2006, No. 3. STRATEGISCHE SAMENWERKING ICT Automatserng NV (ICT) en Webeasy Products BV zjn een strategsche samenwerkng aangegaan. ICT zal als strategsche partner kenns en software professonals leveren aan Webeasy Products voor het (mede) ontwkkelen van neuwe producten. Omgekeerd levert Webeasy Products n deze samenwerkng producten, gebaseerd op nternettechnologe, voor het besturen van technsche nstallates bnnen de markten energe, gezondhedszorg en domotca. Info. TVVL Magazne 10/