Onderzoek

TNO heeft nieuw Indoor Air Quality laboratorium

TNO opende recentelijk het Bouwinnivatie Lab. Een onderzoekscentrum voorzien van de modernste snufjes om onder andere installatiesystemen te onderzoeken en testen. Wat is de meerwaarde hiervan voor onze branche? IZ legde een aantal vragen voor aan Piet Jacobs, Senior onderzoeker binnenmilieu en energiebesparing.

Het nieuwe lab op de TU Delft Campus werd op 6 oktober geopend door burgemeester van Delft Marja van Bijsterveldt, Paul de Krom (CEO TNO), Doekle Terpstra (voorzitter Techniek Nederland), Tim van der Hagen (voorzitter college van bestuur en rector magnificus TU Delft).

Wat behelst het Bouwinnovatie Lab?
“In het TNO Bouwinnovatie Lab wordt toegepast onderzoek naar innovaties op het gebied van bouwmaterialen, klimaatsystemen en constructies uitgevoerd.”

Welke klanten worden er bediend?
“Opdrachtgevers voor onderzoeken in dit laboratorium komen uit de woning- en utiliteitsbouw, infrastructuur, civiele en maritieme sector in de Nederlandse en internationale markt. De afdeling Building Physics & System doet in het Bouwinnovatie Lab onderzoek om de prestaties van nieuwe (lucht)warmtepompen te meten en te verbeteren. Hiervoor zijn recent twee enorme klimaatkamers geplaatst. Daarnaast wordt onderzoek verricht naar zaken die een positief of een negatief effect hebben op de kwaliteit van de binnenlucht.”

Kunt u wat dieper inzoomen op dat onderzoek naar binnenlucht?
Met de testopstelling in het nieuwe Indoor Air Quality (IAQ) Lab (zie hierboven) bootsen we een keuken na. In deze speciaal ontworpen klimaatkamer wordt onderzocht wat het effect van verschillende afzuiginstallaties is op de binnenluchtkwaliteit. Daarbij gaat het niet alleen om geuren en verbrandingsgassen, maar vooral om het fijnstof dat tijdens het koken en andere activiteiten vrijkomt. Een binnenklimaat met veel fijnstof kan op den duur voor ernstige gezondheidsklachten zorgen. Denk hierbij aan hart- en vaatziekten en longziekten. Veel mensen realiseren zich niet dat in een gemiddeld huishouden veruit het meeste fijnstof tijdens het bakken en braden vrijkomt. De wereld gezondheidsorganisatie WHO heeft in september de advieswaarde voor PM2.5 fijnstof fractie verlaagd van 10 naar 5 µg/m3. Dit heeft een fors effect. TNO heeft samen met het Longfonds in 100 Nederlandse woningen een jaar lang fijnstof gemeten. Voor de aanpassing van de advieswaarde voldeed slechts 1 op de 7 woningen niet aan de norm. Als we de nieuwe advieswaarde op dat onderzoek toepassen, zouden 98 van de 100 woningen niet meer voldoen. Afzuiginstallaties met voldoende capaciteit om verontreinigingen direct naar buiten te blazen, spelen daarom een niet te onderschatten rol. In het IAQ-lab worden testmethoden voor allerlei soorten kookafzuiging ontwikkeld, denk bijvoorbeeld aan werkbladafzuiging. Ondertussen bestaan er nog aardig wat misverstanden over dit onderwerp. Zo denken veel mensen dat een afzuigkap op basis van recirculatie net zo effectief is als een exemplaar dat de lucht naar buiten afvoert. Maar tijdens testen blijkt toch echt dat recirculatiesystemen veel beperkter fijnstof afvangen. Dat is dus een belangrijk aandachtspunt. En dan is er nog het lawaai dat afzuigkappen maken en dat sommigen ervan weerhoudt om zo’n apparaat aan te zetten. Voor dat probleem is in een demonstratieproject waarin de NeroZero woning in Heerhugowaard is opgeleverd al een oplossing bedacht: geluidloze kookafzuiging. De motor van de afzuigkap bevindt zich bij dat systeem elders. Op zolder bijvoorbeeld, waar niemand er last van heeft. En dat is dan ook goed te combineren met het ventilatiesysteem voor de hele woning. Het lastige bij dit alles is dat de wettelijke eisen voor afzuiging in de keuken van een woning momenteel op vochtafvoer zijn gebaseerd en niet op de afvoer van fijnstof. Het onderzoek in het Indoor Air Quality lab laat zien dat aanpassing van deze standaarden nodig is om uiteindelijk voor iedereen een gezond binnenklimaat te kunnen garanderen.”

Hoe heeft dergelijk onderzoek impact op het dagelijks werk van de W-installateur?
“In appartementen zal veel meer ruimte gereserveerd moeten worden voor schachten met daarin grotere ventilatiekanalen. In een eengezinswoning is het namelijk nog mogelijk om zelf een doorvoer in de gevel te maken naar buiten voor je afzuigkap. In een appartementengebouw is dat niet toegestaan en moeten bewoners of een motorloze afzuigkap aansluiten op het ventilatiesysteem of een recirculatiekap gebruiken. Voor een goede vangstefficiëntie is voor een schouwafzuigkap een luchtdebiet van 300 m3 per uur noodzakelijk. Viermaal meer dan nu in het Bouwbesluit is voorgeschreven. Dat wordt dus een veel groter kanaal. De andere oplossing: een loos kanaal van de keuken naar het dak. Dat heeft ook aardig wat consequenties. Ook bij het IAQ-laboratorium kwamen we daar achter. Het lab is op de begane grond van het Bouwlab gelegen. Voor de afvoer naar het dak moest een bijna 30 m lang kanaal van 250 mm rond worden aangelegd. Dit kon niet direct naar boven vanwege de bovengelegen kantoorruimten. Vandaar dat er een aantal 90 graden bochten noodzakelijk waren. Het was natuurlijk slimmer geweest als dit direct in het vroege ontwerp was meegenomen.” 

Heat Pump Application Center

In het Heat Pump Application Center, dat deel uitmaakt van het Bouwinnovatie Lab, doet TNO onderzoek naar systemen voor duurzaam verwarmen, koelen en ventileren. Belangrijke vragen zijn: hoe presteren klimaatsystemen in de praktijk bij veranderende omstandigheden? En wat is er bij tegenvallende prestaties nodig om ze te kunnen verbeteren? Om hier antwoord op te geven, richt TNO zich momenteel voornamelijk op warmtepompen, al dan niet in combinatie met een gasketel. De uitdaging is om de complexe werkelijkheid zo goed mogelijk in het laboratorium na te bootsen. TNO werkt daarom met het hardware-in-the-loop-principe. Dat betekent dat de echte klimaatsystemen aan een computermodel worden gekoppeld. Deze genereert een representatieve last voor de hardware, waarbij zaken als isolatie, ventilatie en bewonersgedrag worden meegenomen. Het te testen apparaat reageert daardoor hetzelfde als wanneer het in een huis of in kantoorpand zou staan. Tijdens de tests kijkt TNO hoe de apparaten op verschillende weersomstandigheden en een variabele warmtevraag reageren. Met behulp van watercircuits en de geavanceerde klimaatkamers wordt de hardware aan deze omstandigheden blootgesteld. “Zo bouwen we steeds meer kennis op over de daadwerkelijke prestaties van klimaatsystemen en helpen we de sector om sneller en met minder afbreukrisico’s de stap te maken naar een energieneutrale gebouwde omgeving.”