6.6
Gebalanceerde ventilatie met WTW (systeem D)
Afb. 6.19
(
Principe systeem D
)
Karakteristiek
De ventilatie vindt plaats met behulp van twee elektrische ventilatoren in de centrale ventilatie-unit: de ene is voor de toevoer en de andere voor de afvoer van ventilatielucht. Er zijn twee luchtkanalenstelsels door de woning: de ene voor de toevoer, de andere voor de afvoer;
De hoeveelheid toe- en afvoerlucht is in principe gelijk (in balans); naast 'gebalanceerde ventilatie' wordt ook wel de term 'balansventilatie' gebruikt;
Er vindt warmteterugwinning (WTW) plaats uit de afvoerlucht; deze warmte wordt overgedragen op de verse toevoerlucht van buiten; de warmteterugwinning vindt vrijwel altijd plaats in de ventilatie-unit en wordt dan vaak aangeduid met WTW-unit;
Mechanische toevoer vindt plaats naar ten minste de woonkamer en slaapkamers;
Via overstroomvoorzieningen (spleten onder binnendeuren of roosters, zie paragraaf 6.2.2) wordt de lucht van de ene naar de andere ruimte getransporteerd;
Mechanische afvoer via het tweede kanalenstelsel. Het direct afzuigen via afzuigventielen vindt plaats tenminste vanuit keuken, badkamer(s) en wc('s). Aanbevolen wordt dat ook te doen vanuit een inpandige berging en opstelruimte voor wasmachine en/of wasdroger [148];
Drie ventilatiestanden zijn gebruikelijk, de bediening vindt plaats met een driestandenschakelaar in minimaal de keuken; er zijn ook ventilatie-units met vier standen verkrijgbaar. Regelmatig worden ook twee schakelaars aangebracht: één in de keuken en één in of bij de badkamer; dit is zeker aan te bevelen omdat hierdoor bewoners gestimuleerd worden beter te ventileren;
Vanuit het oogpunt van energiebesparing wordt dit systeem vaak uitgevoerd met CO2-sensoren die meten of er mensen in de woning aanwezig zijn. Bij afwezigheid van mensen schakelt het ventilatiesysteem automatisch naar een laagstand. Dit is gunstig voor het energiegebruik van de woning. Het is daarbij wel noodzakelijk om CO2-sensoren te plaatsen in de woonkamer en in alle slaapvertrekken.
De warmteterugwinning vindt plaats in een z.g. warmtewisselaar. Er zijn meerdere typen verkrijgbaar. Het meest toegepaste is de tegenstroomwisselaar die een rendement heeft van circa 90%; dit is hoog, vandaar de aanduiding HR-WTW. NTA 8800 hanteert als forfaitaire waarde 0,75 voor een aluminium en 0,80 voor een kunststof tegenstroomwisselaar. De norm hanteert een praktijkprestatiefactor (correctie) van ≤ 0,9 om het forfaitaire of het laboratorium rendement (volgens opgave fabrikant) te corrigeren naar het praktijkrendement. Dit in verband met o.a. onbalans, lucht- of warmtelekken en condensvorming.Bij een tegenstroomwisselaar lopen de toe- en afvoerlucht in tegengestelde richting in kleine kanaaltjes. Elk kanaaltje wordt omgeven door kanaaltjes waarin de luchtstroming tegengesteld is. Door het hoge rendement, wordt de buitenlucht zodanig opgewarmd dat de kans op tocht gering is. Naverwarming is niet nodig.Bij de WTW-unit kan een verwarming- en koelingsysteem worden toegevoegd. Vanwege de geringe luchthoeveelheden is de maximale verwarmings- en koelcapaciteit beperkt. Het koelen wordt sterk afgeraden vanwege het relatief hoge energieverbruik.
WTW-units zijn voorzien van een automatische vorstbeveiliging. Bij strenge vorst zou zonder beveiliging de afvoerlucht (met relatief veel vocht) in de unit kunnen bevriezen zodat de afvoer van ventilatielucht geheel geblokkeerd wordt. Bij de meeste systemen wordt tijdelijk de toevoer van buitenlucht verminderd (of in het uiterste geval zelfs stopgezet) zodat de afvoerlucht minder afkoelt en daardoor niet bevriest. Er ontstaat wel (enige) onbalans in toe- en afvoer. Een andere mogelijkheid is om met enige regelmaat warme afvoerlucht te mengen met de koude toevoerlucht. Hierdoor wordt deze warmer en zal ook de afvoerlucht minder afkoelen zodat de unit niet zal dichtvriezen.
Gebalanceerde ventilatie met WTW wordt, evenals systeem C, vaak in nieuwbouw toegepast, vooral met het oog op energiebesparing (gunstig voor de energieprestatieberekening) tegen relatief lage kosten. Ook kan het systeem comfortabel zijn. Voorwaarde is dat het ontwerp en de uitvoering voldoende aandacht krijgen. In de huidige bouwpraktijk blijkt dat nog lang niet altijd het geval te zijn [125], [126] en [131]. De brochure 'Balansventilatie met WTW in de woningbouw – Sleutels tot succes' [132] geeft tal van concrete aanbevelingen om een goed gebalanceerd ventilatiesysteem te realiseren.
Ook bij dit ventilatiesysteem zijn spuivoorzieningen vereist (zie paragraaf 6.2.1)!
Bewoners moeten goed geïnformeerd worden over het gebruik en onderhoud (regelmatig filters schoonmaken of vervangen!). Zorg voor een duidelijke voorlichting naar bewoners (en beheerders), zowel mondeling als schriftelijk.
Voordelen
Een goed beheersbare ventilatie, mits zorgvuldig ontworpen, uitgevoerd en onderhouden;
Comfortabel door de voorverwarming van de verse buitenlucht door de WTW;
Energiebesparend door de WTW, mits de woning een zeer goede luchtdichting (klasse 2) heeft;
Maakt bij gevels met hoge geluidsbelasting, door bijvoorbeeld verkeerslawaai, suskasten overbodig (zie paragraaf 6.4);
De aanvoer van mogelijk verontreinigde lucht van buiten kan worden beperkt door de aanvoer van buitenlucht op de meest schone locatie te plaatsen en door de toepassing van filters (zie paragraaf 6.1.2).
Nadelen
Mogelijk geluidhinder van de toevoer- of afvoerlucht of WTW-unit bij onvoldoende zorg bij ontwerp en uitvoering.
Besteed veel aandacht aan het voorkomen van geluidhinder (luchtgeluid, contactgeluid):
Neem geluidwerende maatregelen in het kanalenstelsel (zie paragraaf 6.2.2 en 6.2.3);
Voorkom contactgeluid, bevestig de unit trillingsvrij volgens voorschrift van de fabrikant (bijv. met behulp van rubbers);
Bevestig bij wandmontage de unit op (binnen)wanden met een massa van minimaal 200 kg/m² (de gebruikelijke binnenwanden voldoen dus niet) of neem aanvullende maatregelen (bijv. verstijving door extra beplating);
Bevestig bij vloermontage de unit op een vloer met een massa van minimaal 200 kg/m² (bij collectief systeem tenminste 400 kg/m²);
Kies de plek van de unit zorgvuldig, bij voorkeur in een afgesloten ruimte (dus niet op overloop of nabij trapgat);
Voorkom overspraak via de doorvoer van kanalen tussen twee (geluidgevoelige) vertrekken, dicht de naden om de kanalen goed af.
Regelmatig onderhoud (door bewoners) van de filters noodzakelijk;
Door de WTW eerder kans op te warme slaapkamers (dan bij de andere ventilatiesystemen);
Energieverbruik voor de ventilatoren (gebruik altijd gelijkstroomventilatoren ter beperking van het energieverbruik);
De aanleg van een goed werkend systeem vraagt extra kennis en aandacht van de installateur, aannemer en architect;
Zeer goede luchtdichtheid van de woningschil noodzakelijk: klasse 2 uit NEN 2687 [101] en klasse 3 bij passiefhuizen (zie ook paragraaf 5.1);
Minder flexibiliteit in de ruimtelijke indeling bij wijzigingen i.v.m. het kanalenstelsel;
Goede voorlichting bewoners maakt slaagkans gebruik van het ventilatiesysteem groter. Hierdoor zullen er geen stekkers uitgetrokken worden.
Varianten
Er zijn enkele varianten van gebalanceerde ventilatie mogelijk:
Vraaggestuurde regeling: sturing op luchtkwaliteit (bijv. CO2-gehalte of luchtvochtigheid) of tijdsturing via de centrale ventilatie-unit. Met dergelijke regelingen wordt een optimale ventilatie bereikt, afgestemd op de vraag, zie verder paragraaf 6.10;
Centraal gebalanceerd systeem met WTW waarbij de toevoerlucht (na opwarming in de WTW-unit) op de overloop of in de centrale hal wordt ingeblazen (afbeelding 6.20). De verse lucht wordt vervolgens verspreid over de diverse ruimten, al naar gelang de behoefte en daar afgezogen (dus per ruimte). De ventilatiebehoefte wordt bepaald door meting van de luchtkwaliteit in de afvoerlucht. Er is een systeem op de markt (met gelijkwaardigheids-verklaring voor het Bouwbesluit) waarbij deze metingen centraal (in een luchtverdeelkast) plaatsvinden, maar wel per ruimte: de afvoerlucht van elke ruimte wordt om de beurt gemeten.
Voordelen (t.o.v. 'normale' gebalanceerde ventilatie met WTW):
Er zijn geen toevoerkanalen naar de diverse ruimten, de lucht kan dus niet vervuild raken door vervuilde kanalen; wèl wordt de verse toevoerlucht al gemengd met binnenlucht voordat het aan de diverse ruimten is toegevoerd wat volgens het Bouwbesluit niet mag (50% van de toevoerlucht moet direct van buiten komen); Daarom is genoemde gelijkwaardigheidsverklaring noodzakelijk;
Energiezuinig;
Minder kans op tocht;
Geen regelbare afzuigventielen nodig (kunnen dus niet ontregeld worden).
Afb. 6.20
(
Een variant op het standaard ventilatiesysteem D in een woningconcept met een zeer laag energieverbruik door o.a. een warmtepompsysteem met bodemwarmtewisselaar, PV-panelen en het vraaggestuurde ventilatiesysteem. De toevoerlucht wordt na opwarming in de WTW-unit op de overloop of in de centrale hal ingeblazen. De verse lucht wordt vervolgens verspreid over de diverse ruimten, al naar gelang de behoefte per ruimte, en daar afgezogen (Bron: Itho Daalderop)
)
Decentraal systeem voor (lokale) gebalanceerde ventilatie met WTW: één of meer ruimten is voorzien van een gevel-ventilatie-unit met WTW; de overige ruimten worden voorzien van gevelroosters voor de toevoerlucht. Er is een apart mechanisch afvoersysteem nodig voor keuken, badkamer(s) en wc('s). De ventilatie-unit met WTW is verkrijgbaar als zelfstandige unit en gecombineerd met een radiator.
Voordelen (t.o.v. 'normale' gebalanceerde ventilatie met WTW):
Geen kanalenstelsel voor de toe- en afvoerlucht nodig (wel voor de mechanische afzuiging elders);
Inzichtelijk systeem voor bewoners;
Geen overstroomvoorziening nodig tussen de ruimten met gebalanceerde ventilatie en de rest van de woning; dus minder kans op overspraak.
Nadelen (t.o.v. 'normale' gebalanceerde ventilatie met WTW):
Energieverbruik van extra ventilatoren;
Meer kans op geluidhinder van de ventilatie-unit, omdat deze in de ruimte zelf aangebracht is.
Afb. 6.21
(
Principe decentrale gebalanceerde ventilatie met WTW
)
Systeem met decentrale toevoer en centrale afvoer. De ventilatoren worden onderling gelijktijdig aangestuurd waardoor er gebalanceerde ventilatie mogelijk is. De toevoer kan plaatsvinden in aparte gevel-units, maar ook gecombineerd zijn met een radiator of convector. Er is geen voorverwarming van de toevoerlucht door WTW.
Voordelen (t.o.v. 'normale' gebalanceerde ventilatie met WTW):
Geen kanalenstelsel voor de toevoerlucht nodig;
'Koelere' slaapkamers (er is geen WTW).
Nadelen (t.o.v. 'normale' gebalanceerde ventilatie met WTW):
Energieverbruik van extra ventilatoren;
Geen WTW; wel is de warmte te gebruiken voor een warmtepompboiler;
Meer kans op geluidhinder van de ventilatie-unit omdat deze in de ruimte zelf aangebracht is.
Afb. 6.22
(
Principe gebalanceerde ventilatie met decentrale toevoer en centrale afvoer
)
Aanbevelingen/aandachtspunten systeem D
Pas bij voorkeur geen motorloze afzuigkap in de keuken toe; zo'n kap heeft weinig extra effect;
Aan te raden is een losse mechanische afzuigkap, waarbij de lucht direct naar buiten wordt afgevoerd; zo'n kap heeft een veel betere werking door een veel grotere capaciteit en zorgt er voor dat de betreffende luchtkanalen en de centrale ventilatie-unit minder vervuilen. Tijdens het gebruik van deze afzuigkap moet er wel extra buitenlucht toegevoerd worden, informeer bewoners hierover;
Zorg voor een eenvoudig verloop en een zo kort mogelijk stelsel van de kanalen. Hoe minder weerstand, des te lager het energieverbruik en de geluidproductie (zie paragraaf 6.2);
Leg de maximale toelaatbare luchtsnelheid in de kanalen en geluidproductie van het ventilatiesysteem vast in het technisch ontwerp (het bestek) (zie paragraaf 6.2);
Neem het maximaal te installeren vermogen van de ventilatoren per woning op in het technisch ontwerp, zeker bij collectieve installaties;
Zie voor de plaats van de dakafvoer NEN 1087 [133] en NPR 1088 [154];
Breng zowel in de keuken als in of nabij de badkamer een schakelaar voor de ventilatie aan; voorzie die van de badkamer met een 'timer'. Hiermee kan de ventilatie door bewoners voor een bepaalde periode in de hoge stand worden gezet waarna de ventilatie automatisch terugkeert in de oude stand;
Plaats afzuigroosters ten minste 50 mm vanaf de hoek tussen wand(en) of plafond [141]. Dit voorkomt vervuiling van langsstrijkende lucht en geeft de mogelijkheid meetapparatuur te plaatsen voor bijvoorbeeld het inregelen van de luchtdebieten;
Gebruik bij instelbare afzuigventielen ventielen met borging zodat na reiniging (door bewoners) de instelling van de ventielen niet gewijzigd is;
Wanneer er luchtverdeelkasten worden gebruikt, kunnen er niet-instelbare ventielen worden toegepast; zie de toelichting bij afbeelding 6.5;
Denk aan de aansluiting voor de condensaatafvoer op het riool;
In moderne WTW-units is een meestal automatische 'bypass' opgenomen om de aanvoer van lucht met een te hoge temperatuur (in de zomer) te voorkomen. Deze bypass leidt de toevoerlucht (deels) om de warmtewisselaar heen op momenten dat het gebruik ervan geen energievoordeel oplevert en zelfs tot temperatuuroverschrijding kan leiden, met name in de zomer, maar ook in voor- en najaar. Kies een WTW-unit met '100%-bypass' zodat bij een geopende bypassklep het koelend effect maximaal is. In zo'n WTW-unit is namelijk een tweede klep (soms aangeduid met 'faceklep') aangebracht die bij de stand 'bypass open' de warmtewisselaar afsluit zodat àlle lucht via de bypass gaat. In de energieprestatieberekening kan een (gedeeltelijke) bypass ingevoerd worden.
Informeer bewoners dat het koelend effect van zo'n bypass niet te vergelijken is met dat van een 'airco' om te hoge verwachtingen te voorkomen.
Plaats CO2-sensoren in zowel de woonkamer als de slaapkamers ten behoeve van een goede luchtkwaliteit;
Let vooral op een zorgvuldige uitvoering van:
De aansluiting van de elektrische regeling;
De inregeling van de luchthoeveelheden; een rapportage bij oplevering is sterk aan te raden (bijv. via Ventilatie-Prestatiekeuring (VPK) volgens de BRL 8010 [151]);
Zorg voor een duidelijke instructie voor de bewoners: mondeling en schriftelijk, bijvoorbeeld in een bewonershandboek en in stickervorm (bij de bedieningsknop en op de ventilatie-eenheid). Vooral het schoonmaken en vervangen van de filters in de WTW-unit verdient alle aandacht (zie ook paragraaf 6.1.2): volg de instructies van de leverancier.
Aandachtspunten toevoerventielen
Een zorgvuldige keuze van het type en de plaats van de ventielen is van belang voor het comfort en de effectiviteit. Let op de volgende punten:
Kies ventielen met een instelpunt dat geborgd kan worden om ontregeling door bewoners te voorkomen. De ventielen moeten wel demontabel zijn i.v.m. schoonmaken. Er zijn luchtverdeelkasten (afbeelding 6.5) verkrijgbaar waarbij het inregelen niet bij de ventielen, maar in die kasten plaatsvindt; daarbij horen niet-inregelbare ventielen;
Kies de juiste inblaasventielen; er zijn vele soorten verkrijgbaar met specifieke eigenschappen;
Let op het verschil tussen inducerende en niet- of zwak-inducerende toevoerventielen. Inducerend wil zeggen dat de toevoerlucht snel gemengd wordt met de aanwezige lucht. Hierdoor kan de toevoerlucht met een lagere temperatuur worden ingeblazen (met name van belang bij toevoer in de zomer via bypass). Inducerende ventielen geven wel sneller aanleiding tot vervuiling;
De onderlinge afstand moet ten minste 1 meter bedragen;
De inblaasventielen moeten aan de gevel of indien kernzijdig wordt ingeblazen in de loopzones geplaatst worden;
De afstand tussen inblaas- en afzuigventielen moet (i.v.m. kortsluiting) ten minste 2 meter bedragen;
I.v.m. vervuiling moeten inblaasventielen ten minste 0,30 meter uit de wand (bij plafondventielen) of uit het plafond (bij wandventielen) worden geplaatst.
Gestapelde bouw
Bij gestapelde bouw zijn er de volgende mogelijkheden:
Individueel systeem per woning, zie hierboven; praktisch gezien alleen mogelijk bij gestapelde bouw tot zo'n 4 à 5 bouwlagen; bij meer lagen nemen de toe- en afvoerkanalen erg veel ruimte in beslag;
Collectief systeem. Diverse varianten zijn mogelijk. Eén van de mogelijkheden is een individuele ventilatie-unit (met WTW) met toe-en afvoerventilator. De toevoer vindt plaats via de gevel en de afvoer via een collectief kanaal met een extra dakventilator. Isoleer het collectieve kanaal met dampdichte isolatie om condens aan de buitenzijde te voorkomen. Isoleer ook de kap op het ventilatiekanaal.