Comfortabel binnenklimaat door innovatief ventilatieconcept (4)

In veel Nederlandse schoollokalen is de kwaliteit van het binnenmilieu onder de maat. Dit komt niet alleen voor bij bestaande scholen, ook in nieuwbouw scholen is het binnenmilieu vaak niet in orde.

In de praktijk wordt er vaak niet voldaan aan de regelgeving op het gebied van ventilatie. In dit vierde en laatste deel van deze artikelreeks wordt MuzeRijk in de wijk Bitswijk te Uden belicht.

In opdracht van de gemeente is door DAT een ontwerp gemaakt voor een nieuwe multifunctionele accommodatie in de wijk Bitswijk te Uden. In MuzeRijk komen twee scholen, kinderopvang, sportfaciliteiten, een grand café, activiteitenruimtes en woningen voor starters en ouderen. DAT ontwierp hiervoor een woongebouw en de eigenlijke MFA voor alle andere genoemde functies. Op de dakverdieping van de MFA komen daarnaast vier zorgappartementen. MFA MuzeRijk is onlangs opgeleverd.

Natuurlijke toevoer via plenum en geperforeerd plafond
Het gebouw is voorzien van natuurlijke toevoer van ventilatielucht via elektronisch gestuurde, zelfregelende roosters en mechanische CO₂-gestuurde afzuiging. De roosters zijn aangebracht boven de ramen, zodat de lucht in het plenum boven het verlaagde plafond binnenkomt. Het verlaagde plafond bestaat uit geperforeerde plafondpanelen. Doordat de perforaties klein en verspreid zijn over het gehele plafond, komt de lucht met een zodanig lage snelheid het leslokaal binnen, dat geen tocht veroorzaakt wordt. Daarnaast wordt de lucht in het plenum voorverwarmd door warmte uit de constructievloer.

Geen extra verwarming van toevoerlucht
Bijzonder aan dit concept is dat geen extra verwarmingscapaciteit ter plaatse van de toevoerroosters nodig is om tocht te voorkomen. De verwarmingscapaciteit van de vloerverwarming is voldoende om de totale warmteverliezen te dekken. Normaliter is natuurlijke toevoer lastig te combineren met (alleen) vloerverwarming vanwege mogelijke tochtproblemen, maar ook omdat een vloerverwarmingssysteem te weinig capaciteit heeft om de transmissie- én hoge ventilatieverliezen van een leslokaal op te vangen.

Het ventilatiesysteem dat in dit voorbeeld wordt toegepast maakt maximaal gebruik van de thermische massa van de vloeren, waardoor het warmteverlies door ventilatie wordt uitgespreid over 24 uur. Hierdoor hoeft geen rekening gehouden te worden met het momentane warmteverlies bij maximale ventilatiecapaciteit, maar kan van een gemiddeld ventilatieverlies worden uitgegaan. Daarnaast wordt de benodigde verwarmingscapaciteit beperkt door de CO₂-geregelde toe- en afvoer: er wordt alleen maximaal geventileerd als veel kinderen aanwezig zijn, die gezamenlijk voor een behoorlijke warmtebron zorgen.

Klaslokaal met geperforeerd plafond voor ventilatietoevoer

Beperken van oververhitting
Ook in dit project draagt de grote capaciteit van het ventilatiesysteem (door deze op temperatuur te regelen) bij aan het voorkomen van te hoge temperaturen in de zomer. De inblaas via een plenum zorgt er bovendien voor dat gebruik gemaakt wordt van de, middels nachtventilatie afgekoelde thermische massa van de betonvloeren.

Samenvatting
De drie besproken praktijkvoorbeelden laten zien dat met een slim ventilatieconcept met natuurlijke toevoer een aangenaam binnenklimaat in klaslokalen gerealiseerd kan worden. Tocht is in de voorbeelden voorkomen door:

Het verlagen van de luchtsnelheid
Met de toepassing van zelfregelende roosters als basis is de snelheid waarmee de lucht de ruimte binnenkomt in de projecten beperkt door toepassing van een:

• geperforeerde plenumbak;
• plenum met spoiler en open stroken in het verlaagd plafond;
• plenum en een geperforeerd verlaagd plafond.

Voorverwarmen toevoerlucht
Daarnaast is het voor het voorkomen van tocht van belang ervoor te zorgen dat de toegevoerde lucht niet met te lage temperaturen binnenkomt. Dit kan door de verse lucht nabij de toevoerroosters 5 - 10^oC voor te verwarmen. Met een slim concept dat gebruik maakt van de thermische massa van het gebouw kan verwarming van de toevoerlucht achterwege blijven.

Het ventilatiesysteem draagt in de voorbeeldprojecten bij aan:

Behaaglijke temperatuur in de zomer
In alle projecten is het ventilatiesysteem gebruikt voor vrije koeling: vanwege de grote ventilatiecapaciteit die nodig is in leslokalen draagt natuurlijke toevoer van buitenlucht bij aan het voorkomen van te hoge binnentemperaturen. Vrije koeling kan benut worden door de toevoerroosters en de afzuiging (ook) op temperatuur te regelen en door middel van nachtventilatie in combinatie met een thermisch open plafond.

Energiebesparing
In alle projecten is het ventilatiesysteem energie-efficiënt door de regeling op CO₂ en door het elektronisch sluiten van de roosters na gebruikstijd. In vergelijking met een gebalanceerd ventilatiesysteem is er geen elektriciteitsverbruik door een toevoerventilator. Warmteterugwinning uit de retourlucht kan met behulp van een lucht-water warmtepomp.

Projectgegevens

Auteurs: Cees Leenaerts, senior adviseur, Petra Briggen, adviseur, W/E adviseurs