Systemair

De nieuwste onderzoeken tonen aan dat de luchtkwaliteit in de klaslokalen verantwoordelijk is voor het academische succes. De tijden dat de temperatuur en het CO2-niveau van de klaslokalen werden beheerst door het openen en sluiten van ramen is voorbij. Meer luchtdichte gebouwen vereisen het gebruik van mechanische en gecontroleerde airconditioning. Dit feit moet in aanmerking worden genomen bij de planning van de herstructurering en bouw van schoolfaciliteiten.


Klaslokalen hebben een gemiddelde bezetting van 35 personen. Om een CO2-niveau van meer dan 1.000 ppm in de lucht van de klaslokalen te garanderen is een buitenluchtstroom van 30 m³ / u per persoon vereist. Dit komt overeen met een buitenluchtstroom van 1.050 m³ / h zodat een vier- tot vijfvoudige luchtuitwisseling wordt bereikt. Het toevoerluchtsysteem moet deze luchtstroom tochtvrij in de klaslokalen brengen en zorgen voor verwarming en koeling.

Tegenwoordig wordt een airconditioning die niet in staat is om een comfortabel klimaat te bieden vanwege tocht of verschillende klimaatzones niet geaccepteerd. De focus op de apparatuur van kinderdagverblijven en scholen is om de ruimte te voorzien van omstandigheden die geen gezondheidsproblemen veroorzaken en zorgt daarom voor een optimale fysieke en mentale prestatie.

Binnenklimaat en energie-efficiëntie

Afbeelding 1 toont de taken die voortvloeien uit de energetische vereisten. Moderne gebouwen worden goed thermisch geïsoleerd, met als gevolg dat de gebouwen bijna luchtdicht zijn. Met betrekking tot de transmissieverliezen van het gebouw is dit positief voor de energiebalans.

Luchtdichte gebouwen bieden echter geen luchtuitwisseling. Dit betekent dat de CO2-concentratie van de ademlucht voortdurend stijgt. De studenten genereren bovendien ca. 50 g / kg stoom zodat ook de luchtvochtigheid stijgt.

De consequenties zijn dat het vermogen van studenten om zich te concentreren op het schoolwerk afneemt en de verhoogde luchtvochtigheid in het gebouw kan leiden tot schimmel op de muren. Luchtdichte gebouwen stoten meestal stoffen uit die verdampen of diffunderen van bouwdelen naar de lucht. Dit feit kan niet worden voorkomen tijdens de bouwfase.

Hetzelfde gold voor oude gebouwen. Maar slechte gebouwen leidden tot een permanente luchtuitwisseling die geen concentratie van vervuilende stoffen toeliet. In de eerste plaats kan raamairconditioning worden gebruikt om dit tegen te gaan. Dat verlaagt de CO2-concentratie in korte tijd en haalt de vochtigheid uit het gebouw.

Daarom moet de inkomende buitenlucht worden verwarmd tot kamertemperatuur. Dit systeem vereist veel energie en creëert grote temperatuurschommelingen en een ongelijk kamertemperatuurniveau in de ruimte. Dit kan alleen worden opgelost door de toepassing van een mechanische airconditioning.

Een energie-efficiënte luchtbehandelingsunit dekt bijna de warmteverliezen met het warmteterugwinningssysteem. Moderne units gebruiken de indirecte verdamping van water in de uitblaas / uitblaaskanaal van de wisselaar en zorgen voor een comfortabel klimaat, zelfs in de hete zomermaanden. Dankzij de gecontroleerde mechanische airconditioning blijft het rendement hoog zonder het ruimte klimaat aan te tasten.

Norm vereisten

Net als in andere gebouwen is een luchtdichte constructie van scholen vereist voor de energie-efficiëntie daarvan. Dat ontwerp vereist onmiskenbaar een mechanische airconditioning. Naast de geldige bouwvoorschriften moeten de normen van DIN EN 15251, DIN EN 13779 en VDI 6040 worden nageleefd. Ordinantie VDI 6040 vermeld als norm een ruimtetemperatuur tussen 20 ° en 26 ° afhankelijk van de buitenluchttemperatuur.
Daarbij wordt ervan uitgegaan dat geen enkele student wordt blootgesteld aan directe zonnestraling. Bovendien is een ruimte zonder vervuiling geïmpliceerd en is overschrijding van een CO2-concentratie van meer dan 1.000 ppm niet toegestaan.

De volgende tabel helpt bij de interpretatie van de buitenluchtvolumestroom voor ventilatorondersteunde airconditioningsystemen volgens DIN EN 13779:

Categorie

Omschrijving

Toename van de CO2-concentratie t.o.v. de buitenlucht (ppm)

Luchthoeveelheid buitenlucht (m3/h) per student

IDA 1

Hoge luchtkwaliteit

< 400

>54

IDA 2

Gemiddelde luchtkwaliteit

400 - 600

36 - 54

IDA 3

Matige luchtkwaliteit

600 – 1,000

22 - 36

IDA 4

Lage luchtkwaliteit

> 1,000

>22

Tabel 1: Binnenruimtekwaliteit en buitenluchtvolumestroom volgens DIN EN 13779

Met een toegestane CO2-concentratie van 1.000 ppm valt een school onder het IDA 3-gedeelte met een buitenluchthoeveelheid van 22-36 m³ / uur per persoon.
De interpretatie van de buitenluchthoeveelheid volgens DIN EN 15251 gaat een andere kant op.

In deze richtlijn wordt uitgegaan van een oppervlakte van 2 m² per student. De volgende tabel toont de interpretatie van een laag verontreinigend gebouw:

 

 

Luchthoeveelheid door gebouw emissies m3/(hm²)

 

Voorbeeld voor een gebouw met lage emissie m2/persoon

Categoriey

Luchthoeveelheid

m³/h (studenten)

 Erg laag emissie gebouw

 laag emissie gebouw

niet emissie arm gebouw

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(2)+(4)x2

I

36

1,8

3,6

7,2

43 m³/h

II

25

1,3

2,5

5,0

30 m³/h

III

14

0,7

1,4

2,9

17 m³/h

 

DIN EN 15252 bepaalt drie categorieën van het binnenklimaat die de mate van verwachtingen van de gebruiker specificeren en de toepassing van de categorieën toestaan voor gebouwen met verschillende leeftijden en/of omstandigheden.

Categorie II is van toepassing voor de normale verwachtingen voor een nieuw gebouw,
categorie III is van toepassing voor gematigde verwachtingen voor een bestaand gebouw en
categorie I is van toepassing voor zeer hoge verwachtingen en moet alleen worden gebruikt voor personen met een lichamelijke handicap of zeer kleine kinderen.

De tabel zelf toont de drie categorieën van de vervuiling door het gebouw. De opgegeven waarden worden weergegeven per persoon en m² omgeving.
Dus voor een nieuwe schoolconstructie met categorie II zijn de resultaten van een luchthoeveelheid van buitenlucht als volgt:

 (2)  + 2 x (4)

25 m³/h + 2 x 2,5 m³/(hm²) = 30 m³/h/persoon

Naast de temperatuur, de luchtvochtigheid en het CO2-niveau, heeft de akoestiek van een klaslokaal een aanzienlijke invloed op de prestaties van de studenten en docenten.
Lage geluidsniveaus maken het voor leraren mogelijk om probleemloos te spreken en de communicatie met de studenten te onderhouden.
De akoestische perceptie van de studenten wordt vooral beïnvloed door geluidsreflectie, nagalmtijd en achtergrondgeluiden.
DIN 4109 schrijft een toelaatbaar geluidsniveau van 35 dB (A) voor.
De limiet van het geluidsdrukniveau voor studenten met beperkt gehoor of het begrijpen van moeilijke en vreemde-taalteksten is 30 dB (A).

Voor de realisering van verbouwingen en nieuwe constructies moeten de geldige ErP-richtlijnen en de F-gasregeling worden toegepast. Enerzijds verlagen de efficiëntiecriteria voor centrale en decentrale luchtbehandelingsunits de energiebehoefte voor airconditioning en koeling maar aan de andere kant wordt het apparaat veel groter door de bypasses en de warmteterugwinning in de unit aan te brengen.
De constructie van technische ruimtes en centrale ventilatieruimte moet groot genoeg zijn om de units daar zonder enige moeite in te passen. Daarnaast moet de bereikbaarheid van de LBK voor onderhoudswerkzaamheden en hygiënische inspecties worden meegenomen in het ontwerpproces van een technische ruimte.

Er moet speciale aandacht worden besteed aan de koeltechnologie. In een modern gebouw vinden warmtepompen en koelmachines een enorm toepassingsgebied.
De F-gasregeling die op 1 januari 2015 van kracht werd, speelt een belangrijke rol in de toekomst van schoolgebouwen. Met het Phase Down-scenario verlaagt deze verordening aanzienlijk de fluorkoolwaterstof (HFC) die op de Europese markt verkrijgbaar is.

Bij het ontwerpproces van technische ruimten moet rekening worden gehouden met het feit dat toekomstige technologieën meer ruimte nodig hebben. De exploitantverplichting van de F-gasregeling voor nieuwe installaties evenals voor reeds geïnstalleerde warmtepompen en koelmachines is bindend:

• Algemene emissiereductieverplichting (artikel 3, lid 1 en 2)
• Reparatieverplichting (artikel 3, lid 3)
• Servicecontrole van de dichtheidsverplichting (artikel 3, lid 1 en artikel 4, lid 1)

Deze exploitantverplichting zal de opleidingsvereisten voor het technisch personeel van de scholen verhogen en de training uitdagender maken.

Moderne scholen bestaan niet alleen uit klaslokalen en personeelsruimten. De meeste scholen hebben ook pauzeruimtes, auditoria, keukens, sportscholen, kantines, laboratoria, wetenschapsgebieden of technische ruimtes. Deze verschillende ruimten stellen verschillende bedrijfseisen aan de bouwtechnologie.

Naast de algemene toepassing van de VDI 6040 "ventilatie en airconditioning in scholen" zijn de DIN EN 13779 en DIN EN 15251 voor de bepaling van buitenluchthoeveelheden geldig. De aanvullende gebieden vallen onder afzonderlijke normen en voorschriften waarvan de toepassing afhankelijk is van het gebruik.

De eerder gedetecteerde buitenluchtvolumes van 30 m³ / u per persoon creëren luchthoeveelheden in de klaslokalen van 900 tot 1.100 m³ / h. Met meerdere klaslokalen op één gang is een centrale airconditioningunit met bediening voor een ruimte logisch. De klaslokalen kunnen worden voorzien van buitenlucht en de nodige verwarmings- en koelcapaciteit vanuit de technische ruimte.

Het onderhoud is gericht op werken in de technische ruimte die zelfs tijdens lessen in een noodgeval kunnen worden gedaan. Een goede warmte-isolatie van moderne gebouwen in combinatie met een zeer efficiënte warmtewisselaar maakt verwarming van het klaslokaal door de lucht mogelijk.

De buitenluchthoeveelheden moeten voldoende zijn om de verwarmingsbehoeften van de ruimten te dekken. De centrale verwarmingstoevoer via het kleppenregister verlaagt de investeringskosten aangezien een radiator niet meer nodig is.

Een energie-efficiënte luchtbehandelingsunit heeft meestal zo'n krachtig systeem voor warmteterugwinning dat de warmtevraag van de luchtinfiltratie tot een minimum wordt beperkt. Om milieuonvriendelijke F-gassen te vermijden, zou het gebruik van indirecte, adiabatische koelsystemen voor de airconditioning van de ruimten zinvol zijn.

Adiabatische systemen bieden niet alleen een milieuvriendelijke koelcapaciteit, maar ze verminderen ook de energiebehoeften voor koeling in aanzienlijke hoeveelheden van de aangesloten systemen van de hele technische luchtbehandelingsinstallaties.

Samenvattend kunnen we stellen dat de energiezuinige luchtbehandeling met buitenlucht niet alleen de energiebehoeften van de school verlaagt, maar ook het prestatievermogen van de studenten vergroot.

Volg ons op social media
Feedback