Elementen voor een duurzame keuze

Overzicht van de elementen voor een duurzame keuze

Onderstaande tabel geeft een samenvatting van de verschillende aspecten die in het gedeelte ‘Elementen voor een duurzame keuze' voor elk systeem zijn uitgewerkt. Het doel is de ontwerper te helpen bij diens keuze.

De gegevens moeten wel worden genuanceerd, want ze zijn licht variabel naargelang de realiteit ter plaatse.

Economische aspecten

Variabele kosten

Kijkend naar de investeringskosten lijkt het systeem met natuurlijke ventilatie een zeer goedkope oplossing. Er hoeven alleen vensterroosters, door- en afvoerroosters te worden voorzien, plus in het slechtste geval een schacht om voor een schoorsteeneffect te zorgen.

Afhankelijk van de functie, het formaat en de configuratie van het onderzochte gebouw kunnen de kosten van het ventilatiesysteem sterk variëren. Esthetische overwegingen, zoals de keuze voor luchtroosters in de kozijnen, kunnen ook een sterke invloed hebben op de kosten.

Algemeen gesproken wordt de grootste kost van mechanische ventilatiesystemen gevormd door het distributienetwerk en de accessoires daarvan (ca. 50% van het budget inzake de ventilatie).

Economische vergelijking van de systemen voor woningen

Hieronder volgt een voorbeeld van de energie-impact van verschillende hygiënische ventilatiesystemen voor een klein gebouw met 8 appartementen van elk 100 m².

Hypothesen:

• Geventileerd volume: 2.300 m³.

• Luchtverversing op basis van de reglementaire afmetingen: 0,7 ververst/uur.

• Nominaal debiet nieuwe lucht: 1610 m³/u.

• Globaal rendement van de verwarmingsinstallatie: 0,9.

• Warmteterugwinningsrendement. 85% en van de lucht-bodemwarmtewisselaar: 50%

• Prijs van de brandstof: € 0,08 /kWh PCI (brandstof gas ex. btw).

• Prijs van de elektriciteit: € 0,16 /kWh excl. btw).

• Drukverliezen: 250 Pa in systeem C, 800 Pa in systeem D en 900 Pa in systeem D + lucht-bodemwarmtewisselaar

Werking uitsluitend gedurende het stookseizoen, dat wil zeggen 5800 uur per jaar. Dit veronderstelt ventilatie door opening van de vensters in de zomer. Indien de mechanische ventilatie het hele jaar door wordt gebruikt, neemt de terugverdientijd aanzienlijk toe.

Voorbeeld – Energie-impact ventilatiesystemen in de woning

* Verbruik berekend op basis van een gemiddeld rendement van de elektriciteitscentrales van 38%.

** Uitgaande van een CO2-productie van 0,217 kg/kWh voor gas en 0,395 kg/kWh voor elektriciteit

***Opmerking: de terugverdientijd voor het dubbelstroomventilatiesysteem met warmteterugwinning wordt berekend bij een constante energieprijs (zonder inflatie). Indien de energieprijs stijgt, wordt de terugverdientijd korter.

Dubbelstroomventilatie is het interessantste wat de milieu-impact betreft, hoewel het elektriciteitsverbruik hoger is doordat naast een afvoerventilator ook een toevoerventilator moet worden geplaatst. Met een lucht-bodemwarmtewisselaar neemt het drukverlies en dus het elektriciteitsverbruik van de ventilatoren toe. Er kan worden geconcludeerd dat een dubbelstroomsysteem met warmteterugwinning (met een efficiëntie van 85%) een primaire energiebesparing van 70% mogelijk maakt in vergelijking met een enkelstroomsysteem met tijdsregeling.

Economische vergelijking van de systemen voor tertiaire gebouwen: voorbeeldgeval van een kantoorgebouw + werkplaats

Dit tweede voorbeeld gaat uit van kantoren en een kleine werkplaats. De lucht-bodemwarmtewisselaar is niet in dit voorbeeld opgenomen. Bij warmteterugwinning uit de afgevoerde lucht van de kantoren zijn energiepremies mogelijk.

Hypothesen:

• Nominaal debiet nieuwe lucht: 1 800 m³/u, als volgt berekend: In de kantoren: 30 m³/u/pers (ARAB) x 20 pers. In de werkplaats: 30 m³/u/pers (ARAB) x 40 pers.

• Globaal rendement van de verwarmingsinstallatie: 90 % (op PCI).

• Warmteterugwinningsrendement: 85 %.

• Prijs van de brandstof: € 0,054 /kWh PCI (brandstof gas ex. btw).

• Prijs van de elektriciteit: € 0,151 /kWh (excl. btw).

• Drukverliezen: 250 Pa bij enkele stroom en 800 Pa bij dubbelstroom.

• Debiet als resultaat van de stilzetting van het enkelstroomsysteem: 25% (wanneer de mechanische afvoer wordt stilgezet, is er nog ventilatie via de roosters in de gevel van ca. 25%).

• Uren: van 8 tot 18 u, 5 dagen per week, 52 weken per jaar.

Resultaten:

Voorbeeld – Energie-impact ventilatiesystemen in tertiaire gebouwen

* Verbruik berekend op basis van een gemiddeld rendement van de elektriciteitscentrales van 38%.

**Opmerking: de terugverdientijd voor het dubbelstroomventilatiesysteem met warmteterugwinning wordt berekend bij een constante energieprijs (zonder inflatie). Indien de energieprijs stijgt, wordt de terugverdientijd korter.

Socio-cultureel aspecten

Ventileren en tegelijk isoleren en luchtdicht maken, is dat wel logisch?

De noodzaak van een ventilatiesysteem wordt niet altijd onderkend. Waarom de kozijnen luchtdicht maken en het gebouw isoleren om vervolgens "gaten" te creëren om 's winters koude lucht binnen te laten?

Energie-efficiëntie betekent dat het comfort van de bewoners wordt verzekerd terwijl het energieverbruik laag wordt gehouden De toevoer van lucht van buiten moet worden beperkt tot het noodzakelijke volume (niet meer, niet minder) om de kwaliteit van de lucht binnen het gebouw op peil te houden. Naleving van dit principe is moeilijk in oude gebouwen: de hoeveelheid frisse lucht die via indringing (lekken en spleten) het gebouw binnenkomt, is volledig onbeheersbaar en varieert sterk naargelang de weersomstandigheden. Door een einde te maken aan de oncontroleerbare indringing van lucht en voor georganiseerde ventilatie te zorgen, kan daarentegen precies de benodigde hoeveelheid frisse lucht worden geleverd voor de gebruikers van het gebouw. Het energieverbruik wordt zo beperkt gehouden.

Zie voor meer informatie inzake de energie-impact van de luchtdichtheid van gebouwen het dossier Luchtdichtheid verbeteren.

Geluidscomfort

In de stad is de geluidsvervuiling van het verkeer en andere activiteiten buiten de gebouwen een aanzienlijke bron van hinder en ongemak. De ventilatienetwerken vormen een zwakke plek binnen de geluidsisolatie van een gebouw, want hiervoor zijn openingen in de gevel nodig in de woonvertrekken, zoals de slaapkamers. Door de luchtroosters van geluiddempers te voorzien, kan deze hinder worden verminderd, maar niet weggenomen.

Het ventilatiesysteem zelf kan ook geluidsoverlast veroorzaken. Om dit te beperken moet vanaf de ontwerpfase bijzondere aandacht aan dit aspect worden besteed (keuze en locatie van de ventilatoren, afmetingen van de kokers…).

Arbitrage

Op basis van de hierboven voorgestelde elementen en de doelstellingen kan het volgende klassement worden opgesteld voor de te kiezen ventilatiesystemen:

Te vermijden

Te vermijden met het oog op de energie-efficiëntie: natuurlijke ventilatie (type A).

Deze vorm van ventilatie kan de luchtkwaliteit weliswaar waarborgen, maar hij verdient niet de voorkeur omdat de luchtcirculatie en het luchtdebiet in de woning niet worden beheerst (de lucht zal eerder via een open deur naar de hal binnenkomen dan via luchtroosters). Bovendien is een tijdsprogrammering moeilijk (de nieuwe lucht komt dag en nacht binnen).

De volgende varianten

De volgende varianten hebben dus de voorkeur: enkelstroomventilatie (type C) of, beter nog, hybride ventilatie of dubbelstroomventilatie (type D). Met deze systemen worden de luchtstromen efficiënter beheerst, waardoor de kans op tocht wordt beperkt. Bovendien kan de luchtafvoer eenvoudig worden onderbroken wanneer het gebouw niet wordt gebruikt, waarmee het ventilatieverlies over die periode voor een groot deel wordt verminderd.

Met hybride ventilatiekan het elektriciteitsverbruik van de ventilatoren nog sterker worden beperkt.

Systeem B, equivalent aan systeem C met mechanische pulsie en in theorie gelijkwaardig, is moeilijk te realiseren en is daarom niet aanbevolen.

Dubbelstroomventilatie heeft als groot voordeel dat een warmteterugwinningssysteem voor de afgevoerde lucht kan worden geïnstalleerd, waarmee tot 90% van de verloren warmte kan worden teruggewonnen.

Ideaal: een combinatie van een dubbelstroomventilatiesysteem met warmteterugwinning en andere optimaliseringsvoorzieningen, zoals een lucht-bodemwarmtewisselaar, een geothermische warmtewisselaar of een adiabatisch koelsysteem.