Parameters

RANDVOORWAARDEN VOOR EEN GOED BINNENKLIMAAT

Welke randvoorwaarden gelden er voor een goed binnenklimaat? Ron M R Bosch, adviseur en HBO-hoofddocent Installatietechniek dook voor IZ de materie in en schreef een blauwdruk. Over PPM’s, RV, thermisch comfort en nog vele andere zaken…

Thermisch comfort is het gevoel van warmte- of koudecomfort dat mensen ervaren in een ruimte. Het wordt beïnvloed door temperatuur, luchtvochtigheid, luchtsnelheid, stralingswarmte en persoonlijke voorkeuren. Een goed binnenklimaat verbetert gezondheid, productiviteit en welzijn. Installateurs spelen een cruciale rol door installaties te ontwerpen en in te stellen die zowel fysieke als psychologische behoeften ondersteunen.

PMV en PPD
De Fanger-theorie biedt een wetenschappelijke methode om thermisch comfort te meten:
• Predicted Mean Vote (PMV): Een schaal van -3 (te koud) tot +3 (te warm), waarbij 0 ‘neutraal’ is. De comfortzone ligt tussen -0,5 en +0,5.
• Percentage of People Dissatisfied (PPD): Voorspelt hoeveel mensen ontevreden zijn met het binnenklimaat. Een PPD < 10% wordt als optimaal beschouwd.

Welke factoren spelen hierin een rol?
• Luchtvochtigheid: Zorgt voor een goede balans in de verdamping van zweet.
• Luchtsnelheid: Te hoge snelheden veroorzaken tocht, te lage snelheden voelen benauwd.
• Stralingstemperatuur: Invloed van warmtebronnen of koude oppervlakken.
• Kleding en activiteit: Bepalen hoeveel warmte het lichaam afgeeft.
• Door de PMV binnen de comfortzone te houden, kunnen installateurs het aantal tevreden gebruikers maximaliseren.

Praktijk
Hieronder worden de basisvoorwaarden beschreven waaraan installateurs moeten voldoen om een PMV binnen de comfortzone en een acceptabele PPD te realiseren:
A. Temperatuurrange
- Aanbevolen: 20-22°C voor woon- en werkruimten, 16-18°C voor slaapvertrekken.
- De ruimtetemperatuur dient afgestemd te zijn op de functie van de ruimte, bijvoorbeeld een warmere temperatuur in badkamers en een iets lagere in slaapkamers.

B. Luchtvochtigheid
- Een luchtvochtigheid tussen 40-60% zorgt voor het beste comfort en voorkomt zowel uitdroging als schimmelvorming.
- In vochtige ruimtes zoals badkamers moet de installatie zorgen voor een goede afvoer van vochtige lucht, terwijl in woonruimtes soms bevochtiging gewenst is.

C. Luchtsnelheid en Ventilatie

Luchtsnelheden:
• Hoofdkanaal: Luchtsnelheden in het hoofdkanaal worden doorgaans hoger aangehouden dan in aansluitingen, meestal rond 5 tot 7 m/s, om het transport efficiënt te houden zonder onnodige drukverliezen.
• Toevoerkanaal: Bij toevoeropeningen (zoals roosters of ventielen) is een luchtsnelheid tussen 0,1 en 0,15 m/s ideaal voor woonruimtes, om tocht te voorkomen en comfort te behouden.
• Afvoerkanaal: Voor afvoerpunten is een snelheid van 0,2 tot 0,25 m/s aanvaardbaar, omdat tocht hierbij minder hinderlijk is.

Ventilatiecapaciteit:
• Woningen: Minimaal 25 m3 luchtverversing per persoon per uur. Voor een gezin van vier personen is bijvoorbeeld 100 m3/u vereist.
• Kantoren: 30 tot 40 m3 per uur per persoon, afhankelijk van de activiteit en bezetting.

Filters voor Systeem 4:
• F7 of F8-filters (fijnstoffilters): Worden toegepast aan de toevoerzijde om fijnstof en allergenen zoals pollen te filteren. Deze zijn essentieel voor een gezonde binnenlucht.
• G4-filters (groffilters): Worden aan de afvoerkant gebruikt om het ventilatiesysteem zelf te beschermen tegen stofophoping en vervuiling.
• Actieve koolstoffilters (optioneel): Geschikt voor het verminderen van geuren en vluchtige organische stoffen (VOS) in specifieke situaties.
• Regelmatige controle en vervanging van filters is essentieel. Aanbevolen is om filters elke 6 maanden te controleren en indien nodig te vervangen.

CO2-percentages:
• Streefwaarde: <800 PPM (Parts Per Million) voor een optimale binnenluchtkwaliteit.
• Waarschuwing: Bij waardes tussen 800-1200 PPM is de luchtkwaliteit matig en moet ventilatie worden opgevoerd.
• Actie nodig: Bij > 1200 PPM is er sprake van slechte luchtkwaliteit.
• CO2-gestuurde ventilatie: Sensoren meten continu de CO2-concentratie. Bij stijgende concentraties verhoogt het systeem automatisch de ventilatiecapaciteit (bijvoorbeeld van 30 m3/u naar 40 m/u per persoon).
• Energiebesparing: Bij lage CO2-concentraties (zoals wanneer een ruimte leeg is) verlaagt het systeem automatisch de luchtverversing, wat energie bespaart.
• Deze adaptieve sturing verhoogt het comfort en verlaagt de energiekosten, wat een belangrijk voordeel is bij mechanische ventilatiesystemen.

Isolatie
Goede isolatie betekent dat de warmteverliezen of -winsten door bouwconstructies minimaal zijn, wat bijdraagt aan een comfortabel binnenklimaat en lagere energiekosten. In Nederland worden de minimale isolatie-eisen beschreven in het Bouwbesluit, waarbij de isolatie van constructiedelen wordt uitgedrukt in Rc-waarden (thermische weerstand, uitgedrukt in m2·K/W).

Basis Rc-waarden uit het Bouwbesluit 2012 (nieuwbouw):
• Daken: Minimaal 6,3 m²·K/W.
• Vloeren: Minimaal 3,7 m²·K/W.
• Gevels/wanden: Minimaal 4,7 m²·K/W.

Voor renovatie gelden doorgaans lagere waarden, maar het streven is om bij verduurzaming zoveel mogelijk aan nieuwbouwnormen te voldoen.

Uitvoering
Goede isolatie in de praktijk betekent:
1. Dakisolatie: Gebruik van materialen zoals PIR-platen, minerale wol, of EPS met een hoge isolatiewaarde. Dit voorkomt dat warmte naar boven ontsnapt.
2. Gevelisolatie: Spouwmuurisolatie of voorzetwanden met goede isolatiematerialen.
3. Vloerisolatie: Toepassing van EPS, XPS of gespoten PUR onder de vloer of tegen de bodem van de kruipruimte.

Belang
Waarom is goede isolatie belangrijk?
• Energie-efficiëntie: Minder warmteverlies in de winter en minder opwarming in de zomer.
• Comfort: Geen tocht of temperatuurschommelingen.
• Voorkomen van condensatie: Minimaliseert vochtproblemen en schimmelvorming.

Warmtestuwing
Hoe voorkom je warmtestuwing door directe stralingswarmte?

Optimaliseren van warmtebronnen:
Radiatoren: Gebruik lage temperatuurverwarming (LTV) die de warmte gelijkmatiger verspreidt. Radiatoren met convectielamellen kunnen de stralingscomponent beperken.
Vloerverwarming: Instellen op een maximale oppervlaktetemperatuur van 27 °C voorkomt overmatige straling.
Zonlicht: Plaats zonwering, zoals rolluiken, screens of isolerend glas met zonwerende coatings (HR++ of triple glas met lage ZTA-waarde).

Locatie van warmtebronnen:
Radiatoren plaatsen onder ramen vermindert tocht en bevordert een evenwichtige warmteverdeling.
Geen warmtebronnen direct naast grote glaspartijen om ongewenste opwarming te voorkomen.

Gebruik van regeltechniek:
Thermostaten en zonesystemen afstemmen op de werkelijke warmtebehoefte.
Sensoren die stralingstemperatuur en kamertemperatuur reguleren.

Reflecterende materialen:
Achter radiatoren kun je warmtereflecterende folie plaatsen om stralingswarmte terug de ruimte in te kaatsen.

Praktische tips
Enkele adviezen om de theorie van Fanger verder gestalte te geven:

Zoneregeling
Met zonegeregelde thermostaten kan de temperatuur per ruimte afzonderlijk worden aangepast. Dit biedt:
1. Energiebesparing: Alleen de ruimtes in gebruik worden verwarmd of gekoeld.
2. Comfort: Iedere gebruiker kan een eigen temperatuurvoorkeur instellen.
3. Verbeterde PMV- en PPD-waarden: Het aanpassingsvermogen aan persoonlijke voorkeuren en omstandigheden verhoogt de thermische tevredenheid.

Technologie:
• Slimme thermostaten met bewegingssensoren.
• Waterzijdige inregelventielen voor gelijkmatige warmteafgifte.
• Draadloze communicatie tussen thermostaten en verwarmingssystemen.

Balansventilatie
Systeem 4 (balansventilatie) vereist goed geïsoleerde woningen en een luchtdichte schil. Veel bestaande woningen beschikken niet over de juiste condities voor dit systeem, omdat ze oude ramen hebben, kieren en een lage isolatiewaarde. Er zijn enkele alternatieven voor de bestaande bouw:

Decentrale WTW-units:
• Waarom: Geen complex luchtkanalensysteem nodig.
• Voordeel: Geschikt voor individuele ruimtes.
• Nadeel: Hogere kosten per ruimte.

Systeem C+: Vraaggestuurde natuurlijke ventilatie met afzuiging (Systeem C+):
• Waarom: Meer controle over luchtstromen zonder toevoerkanalen.
• Voordeel: Makkelijk te installeren in bestaande woningen.
• Nadeel: Geen warmteterugwinning bij toevoer.

Hybride systemen:
• Combinatie van natuurlijke toevoer (roosters) met mechanische afzuiging en lokale WTW-oplossingen.

Slimme sensoren
Met slimme sensoren kunnen we allerlei indicatoren van het binnenklimaat meten, zoals de hoeveelheden PPM, RV en fijnstof.

Fijnstof (PM2.5 en PM10):
• PM2.5 < 15 µg/m3, PM10 < 45 µg/m3.
• Waarom: Vermindert risico op longziekten en hartproblemen.

Vluchtige Organische Stoffen (VOC’s):
• < 500 µg/m3 voor goede luchtkwaliteit.
• Waarom: Geeft inzicht in uitstoot van bouwmaterialen en chemische stoffen.

Radon (indien relevant):
• Maximaal 100 Bq/m3 in woonruimtes.
• Waarom: Gezondheidsrisico bij langdurige blootstelling.

Temperatuur en luchtdruk:
• Voor consistente prestaties van ventilatie- en verwarmingssystemen.

Geluidsarme Apparatuur
Houd rekening met de geluidsniveaus, zoals die zijn toegestaan.

Meetafstand voor geluidsniveaus:
• Woonruimtes (< 30 dB(A)): Gemeten op 1 meter afstand in een stille ruimte.
• Werkruimtes (< 45 dB(A)): Gemeten op 1 meter afstand, rekening houdend met achtergrondgeluid van werkapparatuur.

Aanbevolen technieken:
• Geluidsdempers in ventilatiekanalen.
• Trillingvrije montagebeugels.
• Geluidsarme ventilatoren en compressoren.

Innovaties en Duurzaamheid
Regelgeving en marktvraag sturen steeds meer aan op de toepassing van duurzame klimaatoplossingen. Te denken valt dan aan:

HT-warmtepompen:
• COP (Coëfficiënt of Performance) van 2-3.
• Geschikt voor bestaande bouw met radiatoren.
• Alternatief: LT-warmtepompen met vloerverwarming voor hogere efficiëntie.

Zonnepanelen:
• Direct gebruik in combinatie met warmtepomp.
• Afhankelijk van dakoriëntatie en opslagmogelijkheden.

Slimme thermostaten:
• Passen verwarming en koeling aan op aanwezigheid en voorkeur.
Adaptieve Klimaatbeheersing
We spreken van adaptieve klimaatbeheersing als een systeem zichzelf dynamisch aanpast op basis van:
1. Bezetting (bewegings- en aanwezigheidssensoren).
2. Omgevingsfactoren (zoninstraling, buitentemperatuur).
3. Activiteitsniveau (CO2-waarden).

Monitoring en Onderhoud
A. Onderhoudsfrequentie:
Ventilatiesystemen:
• Filters: Elke 3-6 maanden.
• Kanaalreiniging: Elke 3-5 jaar.
Warmtepompen:
• Jaarlijks onderhoud.
WTW-units:
• Filtercontrole: Elke 3 maanden.

B. Veelvoorkomende onderhoudswerkzaamheden:
• Schoonmaken of vervangen van filters.
• Inspectie van luchtkanalen en kleppen.
• Controle van warmtewisselaars.

C. Te monitoren parameters:
• CO2-waarden.
• Relatieve luchtvochtigheid (40-60 %).
• Luchttemperatuur.
• Drukverschillen in luchtkanalen.
• Energiegebruik en COP van warmtepompen.

Tot slot
Hoewel het PMV-model van Fanger nog altijd leidend is voor het werk van de installateur, gaan er inmiddels ook stemmen op om te streven naar een meer dynamisch binnenklimaat. Beide varianten hebben hun voor- en nadelen. Een constant binnenklimaat bevordert comfort, maar kan leiden tot verminderde natuurlijke aanpassingsmechanismen van het lichaam. Dynamische variatie (bijvoorbeeld lichte schommelingen in temperatuur en luchtvochtigheid) kan de gezondheid bevorderen door natuurlijke stressresponsen te activeren. Dat leidt anderzijds wel weer tot een meer onvoorspelbaar binnenklimaat en mogelijk discomfort voor een aantal eindgebruikers. Wellicht zullen we in de toekomst meer toe bewegen naar een hybride visie op het binnenklimaat, waarbij beide varianten worden geïntegreerd tot een geheel 