EVENEMENTEN
Install Magazine 942 – augustus 2017
HVAC in collectief en tertiair
Pixii informeert over mogelijkheden en valkuilen
Binnenluchtkwaliteit heeft een duidelijke invloed op leerprestaties. De grafiek toont dat de testscores van leerlingen stijgen naargelang er meer geventileerd wordt.
Door een centraal systeem te vervangen door een decentraal zijn er wel meer ventilatie-units nodig, maar bespaart men ook op kanaallengte en regelkleppen. Een decentraal systeem kan ook beter inspelen op een wisselende belasting.
Energiezuinig bouwen is meer dan gewoon het energieverbruik te beperken. Men moet er ook voor zorgen dat er een gezond binnenklimaat heerst en dat de gebruikers over voldoende comfort beschikken. Pixii, het kenniscentrum rond energieneutraal bouwen (het voormalige Passiefhuis-Platform) organiseerde dan ook een opleiding over de beste methoden om dit in collectieve en tertiaire gebouwen te bereiken.
Aandacht voor binnenluchtkwaliteit
Een eerste vaststelling is dat ventilatie noodzakelijk is om een goede binnenluchtkwaliteit te garanderen. In uitgeademde lucht stijgt het gehalte aan vocht en CO2 aanzienlijk, tot respectievelijk 3% en 4%, terwijl het zuurstofgehalte daalt. Een regelmatige aanvoer van verse lucht is dus nodig om het binnenklimaat op peil te houden? Dat lijkt een evidentie, maar in de praktijk zien we dat er dikwijls tegen dit principe gezondigd wordt. Vooral in scholen wordt er slecht geventileerd. Nochtans heeft onderzoek uitgewezen dat de prestaties sterk stijgen naargelang er meer verse lucht wordt toegevoerd. Besparen op ventilatie werkt dus contraproductief.
Omgekeerd moet men ook opletten voor overventilatie. Hier spelen reglementen een complicerende rol. Er zijn nieuwe bepalingen opgenomen in het ARAB, die bijzonder strenge eisen opleggen. Omdat men geen invloed heeft op de kwaliteit van de ventilatielucht, zou men in ongunstige omstandigheden moeten overgaan tot onrealistisch hoge debieten. Dat leidt echter tot problemen op het vlak van comfort en energieverbruik. Te hoge luchtsnelheden zorgen voor tochtverschijnselen, terwijl het drukverlies, en dus ook het ventilatorverbruik pijlsnel toeneemt. Een herziening van de regels dringt zich op.
Het komt erop aan om de werking van de ventilatie-installatie zo goed mogelijk op de behoefte af te stemmen. Dit gebeurt best in de ontwerpfase. Met regeling kan men wel veel opvangen, maar hoe ingewikkelder de regelstrategieën, hoe meer kans op complicaties. Eenvoud is een deugd, ook in het ontwerpen van ventilatie-installaties. Daarbij moet men oog hebben voor de concrete noden. Zo is vraagsturing op basis van CO2-detectie over het algemeen zinvol. In de context van een school zijn de bedrijfsuren en de bezetting echter zo goed als volledig vooraf gekend. In die context is de winst van een vraaggestuurd systeem beperkt in vergelijking met een vaste programmatie.
Centraal versus decentraal
Een centrale luchtbehandelingskast voor alle ruimtes is installatietechnisch misschien de meest eenvoudige oplossing, maar heeft nadelen in het gebruik. Om voldoende debieten door een beperkt kanaalstelsel te sturen, heeft men hoge luchtsnelheden nodig. Die betekenen op hun beurt weer hogere drukverliezen en dus een hoger ventilatorverbruik. In extreme gevallen kan het hogere ventilatorverbruik zelfs de winst door warmteterugwinning teniet doen. Een kernwaarde is de ‘Specific Fan Power’ (SFP): de verhouding van het verbruik tot het debiet. Ideaal gezien mikt men op een SFP van 0,45 Wh/m3, wat overeenkomt met luchtsnelheden van minder dan 4 m/s. Dat begrenst op zijn beurt de grootte van de individuele luchtbehandelingskast.
Decentrale systemen zijn bovendien beter regelbaar: er zijn minder VAV-kleppen nodig, waardoor men meteen ook minder last heeft van interactiviteit. Gezien een installatie sowieso het grootste gedeelte van de tijd in deellast werkt, is dat een niet te onderschatten voordeel.
Wat de installatiekost betreft, heeft men bij een decentraal systeem enerzijds meer ventilatie-units nodig, maar bespaart men anderzijds op kanaalsystemen en regelorganen. Een slimme oplossing is ook om een ventilatie-unit per brandcompartiment te voorzien. Zo zijn er geen brandkleppen nodig, wat eveneens de installatiekost bespaart. Door de betere regelbaarheid en lager verbruik, kan de totale kost dan lager uitvallen dan bij een centraal systeem.
Aandachtspunten bij verwarming
Een wijd verspreide misvatting is dat energiezuinige gebouwen nauwelijks verwarming nodig hebben, en men dus weinig aandacht aan de installatie hoeft te besteden. Er zijn echter wel degelijk warmteverliezen die gecompenseerd moeten worden. Het kan verleidelijk zijn om de ventilatielucht te gebruiken als verwarmingsmedium. Meestal is het ventilatiesysteem in staat om voldoende vermogen te leveren, en op die manier hoeft men geen aparte verwarmingsinstallatie te voorzien. Die aanpak kan echter tot comfortproblemen leiden
In utiliteiten hebben de ventilatiebehoeften immers een heel ander patroon dan de verwarmingsbehoeften. De piekvraag situeert zich immers ’s ochtends, als het gebouw op temperatuur moet gebracht worden. Ideaal gebeurt de opwarming nog voor de openingsuren, maar dan is de ventilatievraag natuurlijk onbestaande. Omgekeerd is de grootste ventilatievraag bij piekbezetting, maar dan zijn de interne warmtewinsten het grootst, en heeft men weinig verwarming nodig. Een apart systeem voor ventilatie en verwarming is dus in vele gevallen aangewezen.
Juist dimensioneren
Bij de dimensionering zorgt men er best voor dat men ongunstige omstandigheden kan opvangen, ook al is de gemiddelde warmtebehoefte beperkt. Bij utiliteiten kan het nuttig zijn om een voldoende opwarmvermogen te voorzien. Dat wil echter niet zeggen dat men zomaar de opwekkingsinstallatie mag overdimensioneren, want dat zorgt weer voor slechte jaarrendementen. Gezond verstand is hier geboden.
Anderzijds is het meestal een goed idee om het afgiftesysteem licht te overdimensioneren. Systemen voor hernieuwbare energie werken best op lage temperaturen. Ook het rendement van een condensatieketel wordt hoofdzakelijk bepaald door de retourtemperatuur. Ruim bemeten afgiftesystemen zorgen voor lage retourtemperaturen en dus hoge rendementen. Dat wordt trouwens erkend in de EPB-berekening. Als men gebruik maakt van een centrale stookplaats met woningstations volgens de zogenoemde ‘combilus’ methode is de retourtemperatuur trouwens zeer belangrijk voor de E-peil-score van het systeem. Over het algemeen verdient een juist gedimensioneerde opwekking in combinatie met een licht overgedimensioneerde afgifte de voorkeur.
Overleg is noodzakelijk
Hoofdzaak voor een zuinig en effectief systeem is dat het precies is afgestemd op de behoefte. Overleg tussen ontwerper, gebruiker en uitvoerder is onontbeerlijk. Het is belangrijk dat er al van in het begin van het ontwerp zoveel mogelijk gegevens beschikbaar zijn. Hoe minder men weet over de verwachte gebruiksprofielen, hoe meer men moet terugvallen op standaardwaarden en vuistregels. Deze laatste zijn zo goed als nooit de beste oplossing.
Door Alex Baumans
Illustraties: Pixii
