Openingen en roosters
Openingen
De opening kan langs buiten met een rooster worden beveiligd tegen weersinvloeden of indringing.
- Let wel: als het venster hierdoor elke vorm van zoninstraling of daglicht verliest, is het in feite een luik dat niet bijdraagt aan de zonnewinsten, maar wel warmteverliezen genereert. Het wordt dan beter uitgevoerd als een goed isolerend opaak luik (wat tevens goedkoper dan glas zal zijn).
- Ook de configuratie van het opengaande deel kan een rol spelen in de bescherming: (ontoegankelijke) vensters die naar binnen of naar buiten toe opengaan, enz. De dakopeningen kunnen verticaal zijn en op een met de gevelopeningen vergelijkbare manier beschermd worden. Als de openingen horizontaal zijn, dringt een automatisering met regensensors zich op.
Luchttoevoerroosters
Wat dit punt betreft, dient te worden opgemerkt dat de grootte van de luchttoevoerroosters die voorzien zijn voor een natuurlijke hygiënische ventilatie, niet volstaat voor free-cooling.
Voor woonvertrekken en slaapkamers van woningen laat de norm NBN D50-001 trouwens geen debiet toe dat groter is dan het dubbele van het vereiste hygiënische debiet. Dezelfde norm vereist ook dat er een opengaand oppervlak voorzien wordt om in dezelfde ruimten free-cooling mogelijk te maken. Dat oppervlak moet overeenkomen met 6,4% van de vloeroppervlakte bij eenzijdige ventilatie en met 3,2% in geval van dwarsventilatie.
Luchtdoorstroomroosters
Een bijzonder element zijn de doorvoeropeningen. Deze zorgen voor een vlotte (lage druk) doorvoer van de lucht vanuit de lokalen waar de lucht binnenkomt via de ramen, naar de extractiekanalen. De meest eenvoudige oplossing is om de binnendeuren 's nachts open te laten. Dat zorgt echter vaak voor problemen, met name in openbare gebouwen, of wanneer men overdag van het systeem wil profiteren (als de buitentemperatuur niet hoger is dan de binnentemperatuur). Een oplossing kan zijn om direct in de binnenwanden of in de deuren zelf opengaande raampjes te steken.
Inbraak- en windbestendigheid
Voorts moet men er eveneens op toezien dat de opengaande delen (luchtinlaten in de gevel) die voor free-cooling gebruikt worden:
- het inbraakrisico niet vergroten. De openingen moeten operationeel kunnen blijven, zonder afbreuk te doen aan de bescherming tegen inbraak in de woning of het kantoor. Naargelang de vensteropeningen en de situering in het gebouw (gelijkvloerse verdieping) moeten er speciale maatregelen worden getroffen om te vermijden dat er via de opengaande ramen ingebroken zou worden in het gebouw;
- voldoende windbestendig zijn om niet beschadigd te raken, als ze bij sterke wind geopend blijven.
Geluidshinder
Geluidshinder is een van de elementen die een rem vormen op het gebruik van free-cooling overdag in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest. Hiervoor zijn twee oplossingen mogelijk:
- Als de locatie en het programma het toelaten, de natuurlijke luchttoevoeren voorzien langs de tegenovergestelde gevel. Daarnaast kan men ook overwegen om met een (natuurlijk of mechanisch) aangeblazen luchtnetwerk te werken, dat door het gebouw loopt en de tegenovergelegen gevel van de nodige luchttoevoer voorziet. Men zal in ieder geval een gedetailleerde analyse van de impact van de drukverliezen en het extra energieverbruik moeten verrichten.
- Gebruik van natuurlijke luchttoevoeren die over bepaalde akoestische eigenschappen beschikken. Deze akoestische dempers zullen een impact hebben op de dimensionering van de luchtopeningen, aangezien ze gevolgen hebben voor de drukverliezen.
Akoestisch rooster
Lamellenraam met akoestische eigenschappen
Geluidsscherm voor de natuurlijke luchttoevoeren
Voor een mechanische nachtventilatie zal men de haalbaarheid qua geluidshinder moeten nagaan (zie dossier De bijdrage van het gebouw aan de geluidshinder in de wijk beperken).
Brandrisico
Het intensieve ventilatiesysteem en het brandpreventiesysteem kunnen op elkaar inwerken. De vrije circulatie van de lucht bestemd voor de verfrissing in het gebouw kan immers in conflict komen met de brandcompartimentering. Omgekeerd kunnen natuurlijke ventilatie en de methode van brandbeveiliging complementair zijn: dat is bijvoorbeeld het geval voor de rook- en warmteafvoerkanalen, die dienst kunnen doen als natuurlijke afzuigkoepel.
Onderverdeling van de natuurlijke free-cooling van het laatste deel van het IVEG-gebouw omwille van de brandwerende compartimentering
Voorbeeld: Cameleon
Aangezien de configuratie van alle verkoopruimten en van hun ventilatiesysteem onder geen enkele 'standaard' valt, moest een studie inzake brandpreventie worden uitgevoerd om de doeltreffendheid van de genomen maatregelen aan te tonen.
Zo konden de natuurlijke dakopeningen in de verkoopruimten niet als rookafvoerkanalen worden gebruikt. In ruimten van zulke omvang, die over twee verdiepingen met elkaar in verbinding staan, kan de evacuatie van de rookgassen niet in het hele gebouw worden gegarandeerd. Om die reden werden op het dak rookafvoertorens geplaatst. Die nemen het in geval van alarm over van de natuurlijke openingen. De gevelopeningen spelen dan weer wel een rol bij de brandbeveiliging.
Ook de keuze en de opstelling van de brandwerende wanden die vereist zijn in verkoopzalen moest worden bestudeerd om de nachtelijke free-cooling niet te verstoren. Zo zijn de meeste schermen beweegbaar en gaan ze enkel in geval van alarm naar beneden.
In de voorraadzone is er een groot risico op brandverspreiding. Daarom zijn sprinklers met een hoog debiet en een snelle responstijd essentieel (ESFR-sprinklers). Om het vuur volledig te kunnen doven, mogen ze niet worden verstoord door grote luchtbewegingen veroorzaakt door de free-cooling. Daarom wordt bij brandalarm de sluiting van de ventilatieopeningen bevolen.
In de kantoren worden de extractietorens die instaan voor free-cooling eveneens uitgeschakeld bij brandalarm.
Om het risico van condensatie op de toevoermonden, de vensters, enz. te vermijden, mag de temperatuur van de aangeblazen buitenlucht zich niet onder het dauwpunt van de omgevingslucht bevinden.
Actuatoren
Er bestaan verschillende actuatoren voor de automatisering van de openingen en luchtafvoeren, zoals zuigers, armen, kabels, kettingwielen, ... Voor de actuatoren wordt in dat verband de aandacht op de volgende elementen gevestigd:
- Er moet voor een goede integratie/bevestiging van de actuator worden gezorgd om koudebruggen te vermijden.
- De opengaande elementen moeten van een goede luchtdichtheid worden voorzien: de gekozen actuator moet op de juiste manier ingesteld zijn om de luchtdichtheid te garanderen zonder een al te grote kracht op het raamwerk uit te oefenen, kwestie van dit niet te beschadigen of de levensduur van de afdichting niet te verkorten. Daarom zijn de geprefabriceerde gevelmodules van het ELIA-gebouw – Monnoyerkaai, met inbegrip van de motor voor de geautomatiseerde opening van het venster en alle elektrische verbindingen, onderworpen aan een dichtheidstest in de fabriek.
- De dimensionering van de actuatoren zal rekening moeten houden met het gewicht van het venster alsook met hoge windsnelheden en extra belastingen in de vorm van sneeuw of ijs.
- De voorkeur gaat uit naar geringe openings-/sluitingssnelheden om de belasting van de actuator te verlichten, de geluidshinder te beperken en de levensduur te verlengen. Er moeten minstens twee snelheden worden voorzien: een trage snelheid voor gebruik onder normale omstandigheden en een hoge snelheid voor het geval dat het regent, hard waait, enz.
- Er moet rekening worden gehouden met de vrije ruimte die nodig is om de vensters te openen/sluiten.
- Er moet een gemakkelijke toegang worden voorzien voor het onderhoud van de actuatoren.
