Goed ventileren van huizen en gebouwen is belangrijk, voor comfort én gezondheid. Zoals met zo veel dingen is teveel ook niet goed: dan word je met een torenhoge energierekening geconfronteerd. Want koude buitenlucht warmt binnen op tot kamertemperatuur en dat kost energie. In dit artikel maakt Kees van der Linden, adviseur Bouwfysica, Installaties en Binnenmilieu in de context van Duurzaamheid en voormalig hoofddocent aan de Faculteit Bouwkunde bij de TU Delft, de ingewikkelde materie van ventileren toegankelijk.
Foto: Kees van der Linden
Ten tijde van het schrijven van dit stuk speelt de discussie over ventileren ook expliciet in het kader van het voorkomen van besmettingen met covid-19. Met onze ademhaling komen, als we besmet zijn met het virus, ook kleine deeltjes (aerosolen) vrij, waarin het virus zich bevindt. Deze aerosolen moeten net als andere verontreinigingen worden afgevoerd. Als er niet voldoende wordt geventileerd wordt de concentratie van verontreinigingen in de lucht steeds hoger en daarmee ook de kans op besmettingen. Het gaat hierbij om continu ventileren en niet om zo nu en dan eens even ‘luchten’.
Ventileren in kort bestek
Ventileren klinkt heel simpel, maar is in de praktijk nog niet zo eenvoudig. Het begint er natuurlijk mee dat er goede voorzieningen aanwezig moeten zijn: te openen ramen, roosters en klepraampjes, mogelijkheden voor doorstromen van lucht van het ene vertrek (ene gevel) naar het andere vertrek (tegenover liggende gevel) of naar een centrale plaats (hal, trappenhuis) of naar keuken en toilet, waar een verticaal kanaal naar dakniveau is. Daar kan afvoerlucht weer naar buiten. Bij dit soort voorzieningen spreken we van ‘natuurlijke ventilatie’. Deze situatie treft men aan in woningen tot aan circa 1975. Daarna vindt mechanische afvoer van ventilatielucht plaats, vanuit keuken, badkamer en toilet via een ventilator, meestal geplaatst op de zolder. Dit staat bekend als ventilatiesysteem C. Ook in oudere woningen is vanaf die tijd vaak een afzuigventilator geplaatst op de bestaande kanalen.
Moderne woningen hebben in veel gevallen een volledige ‘mechanische ventilatie’, dat ook wel bekend staat als een ventilatiesysteem D. Hier wordt de lucht naar de verschillende vertrekken door kanalen toegevoerd en in de vertrekken binnen gebracht via ‘inblaasroosters’. Vervolgens wordt de lucht ook weer afgevoerd door kanalen. Dat kan ook weer gebeuren via roosters (afvoerroosters) in de vertrekken of doordat de lucht kan doorstromen naar de keuken, hal, toilet, badkamer, waar de lucht wordt afgezogen.
Op de plaats waar de toevoer- en afvoerventilator staan kan ook via een ‘warmterugwin-unit’ warmte uit de afvoerlucht worden overgedragen aan de verse lucht van buiten. Dat geeft een enorme energiebesparing: het opwarmen van de (koude) buitenlucht tot kamertemperatuur kost bij een goed geïsoleerd huis over het jaar heen net zo veel of vaak zelfs meer energie dan het warmteverlies door vloer, gevels en dak. Dit soort systemen (ook type D) duidt men ook vaak aan als ‘balansventilatie’. Er wordt via ventilatoren net zo veel lucht afgevoerd als er wordt toegevoerd. Om de mogelijke energiebesparing ook in de praktijk ook echt te halen moet het systeem wel goed zijn aangebracht én daarvoor goed ontworpen. In alle gevallen, zowel bij ‘natuurlijke ventilatie’ als bij ‘mechanische (balans) ventilatie’ moet er duidelijk onderscheid worden gemaakt tussen basisventilatie en spuiventilatie.
Ventileren is het toverwoord
Met het woord ‘ventilatie’ bedoelen we sowieso alleen de bewust binnengebrachte verse lucht voor toevoer van zuurstof én afvoer van verontreinigingen. Onder verontreinigingen verstaan we afvoergassen van kooktoestellen, stoffen die vrijkomen bij het koken of worden afgegeven door materialen in huis zoals gordijnen, vloerbedekking en aftimmeringen, of de lijmen waarmee die zijn aangebracht. Vanzelfsprekend vallen hier ook de stoffen onder die we als mens afgeven. Om de lucht voldoende fris te houden heb je een continue ventilatie nodig van 25-50 m3/h verse lucht per persoon, om de lucht voldoende fris te houden (geen geurstoffen) en meteen ook de afvoerstoffen van activiteiten en materialen af te voeren.
Met onze ademhaling geven we ook vocht (waterdamp) af aan de lucht. Zo ook met koken en douchen. Voer je dat niet doelmatig af, dan kan er op koude vlakken schimmelvorming plaatsvinden en op erg koude plaatsen (enkelglas bijvoorbeeld) ook condensvorming. Als er geen of minder verontreinigingen behoeven te worden afgevoerd, als er niemand in huis is bijvoorbeeld, dan hoef je minder te ventileren. Toch blijft het noodzakelijk om in ieder geval een beetje te ventileren, om het binnenlucht fris te houden.
Tochtverschijnselen?
De basisventilatie vindt vaak plaats via roosters of klepraampjes die zich minstens 1,80 m boven de vloer bevinden om tochtverschijnselen te voorkomen. Ook moeten ze goed regelbaar zijn, je moet ze wat dichter kunnen zetten als het harder gaat waaien bijvoorbeeld. Bij lagetemperatuurverwarming (zoals bij gebruik van een warmtepomp) moet er echter extra aandacht worden besteed aan het voorkomen van tocht, zie verder op in dit artikel bij de subkop ‘Interactie ventilatie en verwarmingssysteem’.
Verder is te veel ventileren (in het stookseizoen) natuurlijk zonde van de energie. Ook daarom zijn goede regelmogelijkheden belangrijk. Er bestaan ook automatisch regelende roosters, die zelf in de gaten houden (drukverschilmeting) of het harder gaat waaien, waardoor er te veel geventileerd wordt. Die zorgen dan automatisch voor een wat kleinere opening. Ook kunnen de roosters worden gestuurd op basis van CO2-meting, zodat je ventileert naar behoefte.
Naast de basisventilatie kennen we ook de ‘spuiventilatie’. Daarvoor gebruiken we de openslaande ramen en eventueel deuren. ’s Morgens na het slapen om de slaapkamers te ‘luchten’, of om na een gezellige avond even de woonkamer weer fris te krijgen. Dat hoeft niet zo lang, bijvoorbeeld 15 minuten. Meer, of langer, kost weer extra energie. In oude of slecht onderhouden huizen is er ook vaak veel (te veel) luchtuitwisseling door kieren en naden. Dat betekent een ongecontroleerde luchtuitwisseling tussen binnen en buiten. Dat leidt tot onnodig energieverlies én tot comfortproblemen zoals tocht.
Daarom is het zaak naden en kieren zo goed mogelijk te dichten, maar: check dan ook meteen of er goede ventilatievoorzieningen aanwezig zijn. Bij het energiezuiniger maken van huizen wordt vaak te eenvoudig alleen maar aan isoleren of kieren dichtmaken gedacht. De invloed op de ventilatie wordt vaak vergeten.
In de zomer: warmte buiten houden
Een goed geïsoleerd huis kan ’s zomers minder makkelijk warmte kwijt. Het is dus zaak om ook overmatige zoninstraling te weren. Dat kan in feite alleen goed met buitenzonwering en daarnaast moet er goed worden geventileerd. Met name ’s nachts: dan koel je het huis weer af, zodat de bouwmassa de volgende dag weer warmte op kan slaan en zo de temperatuurstijging in het huis beperkt blijft. Nachtventilatie moet natuurlijk inbraakvrij zijn.
Op de bladzijden hierna wordt nader ingegaan op de benodigde hoeveelheid ventilatie, de verschillende ventilatievoorzieningen en de interactie met het verwarmingssysteem. Daarbij wordt ook verwezen naar achtergrondinformatie.
Hoeveel ventileren?
Eerder stelden we dat er per persoon 25-50 m3/h verse lucht nodig is. Dat betekent dat voor een gemiddelde woonkamer met vier personen er minimaal 100 m3/h nodig is voor de basisventilatie.
De ondergrens komt voort uit de wens de lucht voldoende fris te houden en de geurstoffen die wij zelf afgeven af te voeren. Denk maar eens aan een ruimte waar veel mensen bij elkaar zijn, bijvoorbeeld een schoollokaal, waar je nietsvermoedend binnen stapt en dan meteen ruikt dat er daar niet voldoende geventileerd wordt.
Als de hierboven genoemde hoeveelheden worden aangehouden, worden ook andere afvalstoffen in het algemeen voldoende afgevoerd. Op plaatsen waar inspanning wordt verricht en mensen meer geurstoffen afgeven of andere afvalstoffen moeten worden afgevoerd is het verstandig de bovenste waarde aan te houden. Voor zuurstofbehoefte van de mens behoeft er niet veel geventileerd te worden. Daarvoor is een paar m3/h al voldoende.Bij ventilatie is dus echt het afvoeren van verontreinigingen maatgevend.
Vaak wordt de kwaliteit van de ventilatie afgemeten aan de hoeveelheid CO2 in de lucht. Het gaat daarbij niet om de CO2 op zich, maar de CO2-productie van de mens gaat redelijk gelijk op met de productie van geurstoffen en daarmee is de CO2-concentratie een goede maatstaf. Lucht bestaat voornamelijk uit stikstof (ca. 78%) en zuurstof (ca. 21%) en Argon (ca. 1%). Daarnaast zitten er nog wat andere stoffen in waarvan CO2 en waterdamp voor dit verhaal de belangrijkste zijn. In de buitenlucht zit ongeveer 0,04% CO2 (400 ppm). De betekenis van ppm is ‘parts per million’ ofwel per miljoen deeltjes lucht zijn er naast de andere stoffen 400 deeltjes CO2 aanwezig ofwel 0,04%. Door het uitademen van CO2 wat wij allemaal doen, stijgt de concentratie van CO2 in de lucht. Als het meer dan 1200 ppm CO2 wordt, is het echt niet fris meer.
Beter is het om als bovengrens 1000 ppm aan te houden en in deze tijd (2021) is 800 nog verstandiger. Dat betekent per mens 35-50 m3/h verse lucht binnenbrengen. Dat maakt het de moeite waard om een CO2-meter aan te schaffen, om daarmee in de gaten te houden of er voldoende wordt geventileerd. Ook kun je dan meteen aflezen dat er meer moet worden geventileerd als er meer mensen aanwezig zijn. Vanaf ca. € 135 heb je een goede meter en heb je iets in handen om voor een beter en gezonder binnenklimaat te zorgen. In het Bouwbesluit worden eisen gesteld voor nieuwe woningen en deze worden uitgedrukt in een minimale hoeveelheid ventilatie per m2 gebruiksoppervlakte van de woning. Dit zijn echte ondergrenzen. Beter is het om per geval uit te gaan van het feitelijk aanwezige aantal personen.
Wat heb je nodig?
Hoe krijg je nu de gewenste hoeveelheid ventilatie in een ruimte voor elkaar? Om 100 m3/h ventilatielucht binnen te krijgen heb je een rooster of een klepraam nodig met ca. 300 cm2 opening. Bij een klepraam van 60 cm lengte betekent dat de opening 5 cm breed moet zijn. Bij gebruik van ventilatieroosters moet je al gauw aan rooster van 1 m lente denken omdat daar ook vaak gaas in is aangebracht en je dan eigenlijk wel 600 cm2 (opening met gaas) nodig hebt. Deze maat voor de openingen zorgt ervoor dat er ook bij weinig wind (2 m/s) toch voldoende lucht binnen komt. Vaak zal het echter harder waaien en dan is het dus heel belangrijk dat de opening kleiner kan worden gemaakt: een schuifmogelijkheid in de roosters en een ‘traploze’ bediening van de klepraampjes.
Vaak is de bediening van de klepraampjes er een van open en dicht; dat schiet dus niet op. Zodra het tocht doet men dan het raam dicht en pas als het onfris gaat ruiken doet men het weer open. Het is daarom nodig dat er een zodanige bediening is dat de raampjes ook half open kunnen staan of maar op 10% open. En ja, dat vergt dus ook wel een beetje nadenken en steeds in de gaten houden wat je doet. Verder moet je onthouden dat lucht alleen een vertrek kan binnenkomen als het ook weer ergens uit kan. Dat betekent dat het niet echt helpt als je alleen een rooster openzet in één buitengevel van een vertrek. Denk aan een doorzonkamer in een rijtjeshuis. Alleen aan de voorgevel iets openzetten helpt niet. Ook aan de achtergevel moet er een net zo’n grote opening aanwezig zijn.
Als de wind op de voorgevel staat stroomt de lucht vandaar door het vertrek naar de achtergevel en gaat daar weer naar buiten. Als de wind andersom staat gaat ook de luchtstroom andersom. Ook bij andere plattegronden dan doorzonkamers moet men aan dit principe denken. Dan moet de lucht van een kamer aan de ene gevel kunnen doorstromen naar een kamer aan de andere gevel. Daarvoor zijn bewust aangebrachte kieren (10-20 mm hoog) onder de tussendeuren een handige oplossing. Maar ook kunnen er ventilatieroosters worden aangebracht in de tussenwanden of in de deuren. In plaats van doorstromen naar een andere gevel is het natuurlijk ook heel effectief als de lucht kan doorstromen naar één van de ruimten (keuken, badkamer, toilet) waar andere voorzieningen voor lucht afvoer aanwezig zijn (ventilatiekanalen).
Houd rekening met…
Verder is het goed te weten dat behalve door winddruk op de gevel er ook een verticale kracht aanwezig is, vaak het ‘schoorsteeneffect’ genoemd. Als de lucht in huis warmer is dan buiten, wat in het stookseizoen doorgaans het geval is, is die lucht ook lichter dan de lucht buiten. Als er dan beneden en boven iets open staat, duwt als het ware de zwaardere buitenlucht de lucht van beneden naar boven door het huis. In huizen tot aan ongeveer 1975 treft men ook vaak bouwkundige verticale ventilatiekanalen aan in keuken en toilet van de begane grond naar boven het dak. Bij de meeste huizen van na 1975 is er zoals gezegd vaak al mechanische afzuiging van keuken, badkamer en toilet aanwezig en ook in oudere huizen zijn inmiddels vaak ventilatoren aangebracht op de bestaande kanalen.
Zoals in de introductie aangegeven treedt er bij alle hierboven beschreven vormen van natuurlijke ventilatie behoorlijk wat energieverlies op, doordat de van buiten komende lucht wordt opgewarmd tot kamertemperatuur. In moderne huizen wordt inmiddels doorgaans mechanische balansventilatie toegepast. De toevoer en afvoer van lucht naar de verschillende vertrekken verloopt via kanalen, meestal metalen buizen met een diameter van 120-150 mm. Het grote voordeel hiervan is dat de hoeveelheid per vertrek kan worden afgesteld op de feitelijke behoefte, zodat er niet meer wordt geventileerd dan nodig is én dat warmteterugwinning kan worden toegepast. Om dit in een bestaande woning aan te brengen is het inschakelen van een installatie-adviseur of een installateur met de juiste ervaring noodzakelijk.
Interactie ventilatie en verwarmingssysteem
Zoals eerder gezegd worden ventilatieroosters en klepraampjes doorgaans op minimaal 1,8 meter boven de vloer geplaatst en in beginsel boven een radiator.
Dit werkt echter alleen bij een traditionele cv-installatie, waarbij de maximale aanvoertemperatuur naar de radiatoren ’s winters doorgaans 90 °C is en de retourtemperatuur 70 °C.
Door de warme radiator ontstaat er een opgaande stroom warme lucht die voorkomt dat de binnenkomende koude lucht naar beneden valt. Doordat de warme en koude lucht zich mengen wordt tocht voorkomen.
Bij moderne verwarmingssystemen waarbij het warmwater niet geleverd wordt door een gasketel, maar bijvoorbeeld door een warmtepomp, is de aanvoertemperatuur maar ongeveer 50 °C. Ook wordt er tegenwoordig vaak vloerverwarming toegepast in plaats van radiatoren. In beide gevallen is de opgaande warme luchtstroom die hierboven werd beschreven afwezig of in ieder geval niet sterk genoeg. Dat betekent dat er andere manieren moeten worden gevonden om tochtverschijnselen te voorkomen.
Het advies
Roosters en klepraampjes moeten zo mogelijk nog hoger, vlak onder het plafond, en niet te dicht bij de zitplaatsen zitten en in ieder geval goed geregeld kunnen worden. Bij voorkeur zelfs zelfregelend zijn.
Maar een echt goede situatie ontstaat in feite pas als de toevoerlucht wordt voorverwarmd. Bij mechanische balansventilatie (zie hiervoor) kan dat eenvoudig worden geregeld. Maar bij bestaande woningen is het aanbrengen van mechanische ventilatie vaak erg ingrijpend. Er bestaan ook decentrale ventilatie units met warmteterugwinning waarbij de toevoerlucht wordt voorverwarmd. En eventueel zelfs met extra verwarming. Deze units kunnen aan de gevel van de woonkamer en eventueel andere kamers worden geplaatst, zoals hier te lezen. Dit laat zien dat bij het isoleren van huizen, overgaan op een warmtepomp of verwarmingsnet als warmtebron ook heel goed naar het totaalsysteem van gebouw en installatie moet worden gekeken. Een integrale aanpak is nodig. Daarvoor moet een goede adviseur of een aannemer/installateur met veel ervaring worden ingeschakeld.
Delft, 15 augustus 2021
Kees (ir. A.C.) van der Linden.
Websites met meer achtergronden en extra informatie
https://www.milieucentraal.nl/energie-besparen/ventilatie/ventilatie-met-mechanische-afvoer/
https://www.milieucentraal.nl/energie-besparen/ventilatie/balansventilatie/
https://klimapedia.nl/wp-content/uploads/2014/03/I-261-Ventilatiesystemen_v0.1.pdf
https://www.joostdevree.nl/shtmls/ventileren.shtml
En extra informatie naar aanleiding van de COVID-19 pandemie
Meer aandacht voor goede en gezonde ventilatie - Lente-akkoord
https://eerstehulpbijventilatie.nl/
https://www.duurzaamgebouwd.nl/expertpost/20200507-de-gezonde-gebouwgebruiker-in-tijden-van-covid-19
Minimale eisen voor ventilatie zoals vastgelegd in het Bouwbesluit
https://www.bouwbesluitonline.nl/docs/wet/bb2012/hfd3/afd3-6
Andere aspecten rond ventilatie die spelen bij het energiezuinig maken van woningen
https://klimapedia.nl/publicaties/energie-besparen-en-een-gezond-binnenklimaat/
https://klimapedia.nl/publicaties/3-condensatie-en-schimmelvorming/
https://www.milieucentraal.nl/energie-besparen/ventilatie/slim-en-energiezuinig-ventileren/
De website www.milieucentraal.nl geeft veel informatie over de aanpak van woningen.
Op www.klimapedia.nl lees je achterliggende technische informatie.
Kijk ook vooral op de pagina “Publicaties”.