Verklaring van gelijkwaardigheid bij het toepassen van het Airtronic-system

Transcriptie

1 Verklaring van gelijkwaardigheid bij het toepassen van het Airtronic-system Opgesteld door : ir. E.M.M. Willems ing. A. van der Aa

2 Inhoudsopgave Hoofdstuk Titel Blad 1. Inleiding 3 2. Gelijkwaardigheid in het Bouwbesluit 4 3. Beschrijving van het Airtronic-system 5 4. Gelijkwaardigheid van het Airtronic system Gelijkwaardige luchtkwaliteit Verbeterde energieprestatie 7 5. Conclusies 8 6. Literatuur 9 Bijlage I Invoergegevens van de Ecofan op basis van werkelijke waarden voor NEN 5128 (Bron: Itho) -2-

3 1. Inleiding In het Bouwbesluit [1] is de mogelijkheid gegeven om gelijkwaardigheid aan te tonen in situaties waarin de oplossing die gekozen is om aan de prestatie-eisen te voldoen niet zonder meer kan worden getoetst. In opdracht van Duco en Itho is door Cauberg-Huygen Raadgevende Ingenieurs BV een onderzoek naar gelijkwaardigheid op het gebied van energiezuinigheid krachtens artikel 72 uit het Bouwbesluit uitgevoerd ten behoeve van een ventilatiesysteem voor woningen dat door Duco/Itho op de markt wordt gebracht onder de naam Airtronic-system. De basis voor dit ventilatiesysteem wordt gevormd door de zelfregelende ventilatieroosters Ducotronic van Duco in combinatie met de afzuigventilator Ecofan van Itho. De centrale regeling en besturing is ondergebracht in de Airtronic master. Deze centrale regelaar regelt de ventilatieluchttoevoer door de roosters en het afzuigdebiet van de afvoerventilator, zodanig dat toe- en afvoerdebiet steeds in balans zijn. Op basis van de door Duco en Itho aangeleverde karakteristieken van de ventilatieroosters en de afzuigventilator is een onderzoek uitgevoerd met rekenmodel VVMOD, een ventilatie- en concentratierekenmodel van Cauberg-Huygen [2] in combinatie met uurlijkse simulaties die zijn uitgevoerd met 20sim [3]. De gehanteerde uitgangspunten voor de berekeningen zijn overgenomen uit rapport 98-BBI-R0386 van TNO-Bouw [4]. Dit rapport geeft de onderbouwing van de ventilatieformules die zijn opgenomen in paragraaf 6.8 van NEN e druk december 1998 met wijzigingsblad NEN 5128/A1, maart 1993 [5]. Het onderzoek is vastgelegd in rapport d.d van Cauberg- Huygen Raadgevende Ingenieurs BV [6]. -3-

4 2. Gelijkwaardigheid in het Bouwbesluit Het Bouwbesluit geeft voor elke prestatie-eis de mogelijkheid om een gelijkwaardige oplossing aan te tonen. Het Bouwbesluit wil hierdoor een stimulans vormen voor de toepassing van innovatieve of experimentele producten. Daartoe is in elke afdeling van het Bouwbesluit een zogenaamde gelijkwaardigheidsbepaling opgenomen. De aanvrager van een bouwvergunning zal ten genoegen van de burgemeester en wethouders moeten aantonen dat zijn bouwplan voldoet aan het niveau van de prestatie-eis(en). Hij zal hij moeten aangeven op welke wijze zijn bouwplan naar zijn oordeel toch voldoet aan de eisen uit het Bouwbesluit. De oplossing waarvoor de aanvrager kiest moet gelijkwaardig zijn aan het niveau van de desbetreffende prestatie-eis(en). In deze gelijkwaardigheidsverklaring staat beschreven dat bij handhaving van gelijkwaardige kwaliteit van de binnenlucht het ventilatiedebiet in woningen afgestemd kan worden op de ventilatiebehoefte van de bewoners door toepassen van het Airtronic system. -4-

5 3. Beschrijving van het Airtronic-system Het Airtronic-system is een ventilatiesysteem waarbij gecontroleerde natuurlijke toevoer, via zelfregelende roosters plaatsvindt. De afvoer vindt mechanisch plaats door middel van een afzuigventilator. Het bijzondere kenmerk van het systeem is de automatische balansregeling tussen toe- en afvoer die bovendien op de ventilatiebehoefte is afgestemd. Het Airtronic-system bestaat in hoofdzaak uit de volgende componenten: Zelfregelende ventilatie roosters Type Ducotronic, deze roosters leveren een vooraf in te stellen volumestroom bij 1 Pa luchtdruk verschil tussen binnen en buiten, die over het drukgebied tot circa 50 Pa constant blijft (Bron: Duco); Een mechanische afvoerunit Eco-fan Deze unit is voorzien van een DC-gelijkstroommotor die wordt aangestuurd door de Airtronic Master. In bijlage I zijn de specifieke invoergegevens voor NEN5128 opgenomen op basis van de werkelijke waarden (Bron: Itho); Airtronic Master Dit is een centrale regelaar waarin informatie over het ventilatiegebruik wordt verzameld en opgeslagen. Tevens stuurt deze regelaar de Ducotronic-roosters en de Ecofan elke 30 seconden naar een bepaalde stand (Bron: Duco/Itho); Vraagknoppen voor keuken en badkamer Dit zijn traploos regelbare knoppen waarmee ten tijde van koken of badkamergebruik het geprogrammeerde ventilatieniveau tijdelijk kan worden verhoogd. ECO-fan afvoerventilator Ducotronic toevoerroosters Afvoervraag potentiometer, in keuken en evt. badkamer Airtronic master Thermostaat Afstandsbediening voor Ducotronic rooster Figuur 1 geeft de samenhang tussen de componenten van het Airtronic-system. -5-

6 4. Gelijkwaardigheid van het Airtronic system Artikel 71a "Energieprestatie" van het Bouwbesluit (nieuw te bouwen woningen en woongebouwen) luidt: Ter verdere besparing van energie, dient de energieprestatiecoëfficiënt EPC van een woning of woongebouw bepaald overeenkomstig NEN 5128, ten hoogste 1,0 te bedragen. In artikel 72 van het Bouwbesluit, leden 1 en 2 zijn de regels gesteld hoe bij afwijking van artikel 71a gelijkwaardigheid aan getoond dient te worden. Artikel Indien niet is voldaan aan enig voorschrift, gegeven bij of krachtens de artikelen 70 tot en met 71a, heeft een woning of woongebouw een mate van energiezuinigheid die ten minste gelijk is aan de mate van energiezuinigheid die is beoogd met het desbetreffende bij of krachtens die artikelen gegeven voorschrift. 2. Indien toepassing is gegeven aan het eerste lid en het desbetreffende voorschrift tevens valt te herleiden tot overwegingen van veiligheid, gezondheid of bruikbaarheid, moeten die overwegingen daarbij in ten minste dezelfde mate in acht zijn genomen. In NEN 5128 zijn forfaitaire formules gegeven, 24 a, b en c en 25, waarmee de minimaal in rekening te brengen luchtvolumestroom door ventilatie en infiltratie moet worden bepaald. De onderbouwing voor deze formules en de beoordeling van de luchtkwaliteit volgens NEN 1087 [7] is gegeven in rapport 98-BBI-RO386 van TNO-Bouw [4]. In dit rapport is vastgelegd dat de forfaitaire waarden leiden tot een voldoende luchtkwaliteit. In dit onderzoek zijn voor de ventilatie verschillende uitgangspunten vastgelegd met betrekking tot o.a.: Woningtype; Luchtdoorlatendheid; Binnentemperatuur; Gebruik van de ventilatievoorzieningen; Gezinsamenstelling en bewonersgedrag; Klimatologische omstandigheden; Buitentemperatuur; Windsnelheid; Windrichting. Methode beoordeling luchtkwaliteit volgens NEN 1087, 1990 [7]. Deze gelijkwaardigheidsverklaring betreft alleen de luchtkwaliteit en energiezuinigheid Gelijkwaardige luchtkwaliteit In de artikelen 30 en 31 van het Bouwbesluit zijn voorschriften gegeven voor de luchtverversing van ruimten in woningen. Het Airtronic-system wordt ontworpen en gedimensioneerd volgens de eisen uit deze artikelen. Er bestaat dus op dit punt geen verschil tussen ventilatiesysteem -6-

7 met natuurlijke toevoer en mechanische afvoer van ventilatielucht en het Aitronic system. Op dit punt behoeft geen gelijkwaardigheid te worden aangetoond. Het Airtronic-system is ontworpen om bij gelijke kwaliteit van de binnenlucht energie te kunnen besparen. De specifieke werking is erin gelegen dat het Airtronic-system een regelaar bevat die de volumestromen van zowel toevoer als afvoer zodanig regelt dat deze is afgestemd op de behoefte van de aanwezig personen in de woning. Uit de berekeningen blijkt dat de kwaliteit van de binnenlucht voldoet aan de eisen die NEN 1087 daaraan stelt Verbeterde energieprestatie In paragraaf 6.8. van NEN 5128 is uitgegaan van forfaitaire waarden voor de ventilatie die in rekening wordt gebracht bij het bepalen van het warmteverlies door ventilatie opgenomen. Deze waarden zijn gebaseerd op rapport 98-BBI-RO386 van TNO-Bouw [4]. Met de uitgangspunten uit bovengenoemd rapport blijkt dat Airtronic-system bij eenzelfde luchtkwaliteit minder hoeft te ventileren en dus minder energie gebruikt heeft als een mechanisch afzuigsysteem waarbij de natuurlijke toevoer van ventilatie niet op de behoefte is afgestemd. Uit rapport van Cauberg-Huygen [6] dat aan deze gelijkwaardigheidsverklaring ten grondslag ligt, blijkt dat bij eenzelfde luchtkwaliteit voor de formules die in 6.8 van NEN 5128 voor de ventilatie en infiltratie zijn opgenomen, andere factoren mogen worden gehanteerd. De oorspronkelijke formules luiden: q v;i = 0,47 x A g;i + 0,13 x q v;10;kar;i q v;mech;i = 0,36 x A g;i Deze formules mogen worden gewijzigd in: q v;i = 0,31 x A g;i + 0,13 x q v;10;kar;i q v;mech;i = 0,26 x A g;i Omdat de handhaving van de luchtkwaliteit gewaarborgd is, kunnen de formules 24b en 24c vervallen. Voorwaarde voor toepassing van deze factoren in de formules is dat de luchtdoorlatenheid van de woningen bepaald conform NEN 2686, moet liggen tussen 30 en 150 dm 3 /s. -7-

8 5. Conclusies Met het Airtronic-system kunnen woningen volgens de artikelen 30 en 31 van het Bouwbesluit worden ontworpen en gedimensioneerd. Toepassing van het Airtronic-system in woningen bespaart energie omdat de ventilatiedebieten op de behoefte van de aanwezige personen is afgestemd. De handhaving van de goede kwaliteit van de binnenlucht die ten grondslag ligt aan de ventilatie en infiltratieberekeningen van NEN 5128 vindt plaats door programmering van de benodigde vraag naar ventilatie via de Airtronic Master die zowel de ventilatieluchttoevoer als -afvoer regelt. De uitgangspunten van de gelijkwaardigheidsberekeningen zijn gebaseerd op meetgegevens van Duco, Itho en rapport 98-BBI-RO386 van TNO-Bouw [4]. De in NEN 5128 gehanteerde formules voor de ventilatie kunnen, uitgaande van de door Duco en Itho aangeleverde karakteristieken, vanwege de gelijkwaardige luchtkwaliteit bij toepassing van het Airtronic-system worden gewijzigd. Vergelijking 24a geeft de rekenwaarde voor de luchtvolumestroom voor ventilatie en infiltratie: q v;i = 0,47 x A g;i + 0,13 x q v;10;kar;i (24a) Deze vergelijking kan als volgt worden gewijzigd: q v;i = 0,31 x A g;i + 0,13 x q v;10;kar;i (24a) Vergelijking 25 geeft de rekenwaarde voor de luchtvolumestroom die door het ventilatiesysteem in stand wordt gehouden: q v;mech;i = 0,36 x A g;i (25) Deze vergelijking kan als volgt worden gewijzigd: q v;mech;i = 0,26 x A g;i (25) Voorwaarde is dat de luchtdoorlatendheid van de woningen ligt tussen 30 en 150 dm 3 /s. De verlaging van de EPC bij toepassen van de berekende aanpassingen van formules voor ventilatie bedraagt 0,15 voor een woning met een gebruiksoppervlakte van 100m 2 en een luchtdoorlatendheid van 100 dm 3 /s. Als de EPC van een woning met het Airtronic-system 0,97 bedraagt is de hoogte van de EPC zonder Airtronic-system 1,12. CAUBERG-HUYGEN RAADGEVENDE INGENIEURS BV ir. E.M.M. Willems -8-

9 / Literatuur [1] Bouwbesluit, Staatsblad 2001, 410. [2] Herpen, ir. R.A.P. VVMOD, handleiding versie 4.1, Cauberg-Huygen Raadgevende Ingenieurs BV, Rotterdam 1995 [3] ControlLabProducts BV, Enschede Nederland, 20sim v [4] Kornaat. ing. W.; ing. W.F. de Gids, Herziening NEN 5128 Formules voor berekening warmteverlies door ventilatie en infiltratie TNO rapport 98-BBI-R0386, Delft, 1998 [5] NEN 5128, Energieprestatie voor woningen en woongebouwen - Bepalingsmethode Nederland Normalisatie Instituut, 2 e druk december 1998 met wijzigingsblad NEN 5128 / A1 maart 1999, Delft [6] Willems, ir. E.M.M., Wertwijn, mw. ir. Y, Onderbouwing van de gelijkwaardigheid van het Airtronic-system, rapport , , Cauberg-Huygen Raadgevende Ingenieurs BV Rotterdam, 2002 [7] NEN 1087, ventilatie in gebouwen - Bepalingsmethode Nederlands Normalisatie Instituut Delft 1990.

10 Ewi/ /CVr Rotterdam, 4 april 2002 BIJLAGE I Invoergegevens van de Eco-fan op basis van werkelijke waarden voor NEN 5128 (Bron: Itho) Stand Debiet Druk Vermogen Stroom Cos phi Rendement dipswitch [m 3 /h] [Pa] [W] [A] [-] [-] ,03 0,62 10% ,03 0,63 13% ,06 0,69 22% ,09 0,7 25% ,17 0,76 29% ,19 0,78 30% ,21 0,79 35%