Nieuwe Nederlandse comfortnormen nader bekeken - Technische ...
Nieuwe Nederlandse comfortnormen nader bekeken - Technische ...
Nieuwe Nederlandse comfortnormen nader bekeken - Technische ...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Nieuwe</strong> <strong>Nederlandse</strong><strong>comfortnormen</strong><strong>nader</strong> <strong>bekeken</strong>Normen en richtlijnen voor thermisch comfort, waaronder ISO7730, worden voortdurend bijgewerkt en aangepast. Dit artikelgeeft een beknopt overzicht van de voorgestelde aanpassingen aanISO 7730 en geeft een beschrijving van een adaptieve temperatuurgrenswaardeindicator uit ISSO-publicatie 74. De nieuwe methodenzijn getoetst door middel van een casestudy bestaande uit thermischecomfortmetingen en het bespreken van weergegevens. De methodenuit ISSO-publicatie 74 dienen ter vervanging van de huidigenormen en richtlijnen die zijn gebaseerd op het PMV/PPD-model,maar blijken amper relevant voor Nederland en kennen een beperkttoepassingsgebied. De vraag blijft waarom we in Nederland geenaansluiting zoeken bij de herziene ISO 7730, de Europese normop het gebied van thermisch comfort.-door ir. J. van Hoof* en prof.dr.ir. J. Hensen*Een comfortabel binnenmilieu iseen belangrijk uitgangspunt bijhet ontwerpen van gebouwen,aangezien een gemiddelde persoon 90% van de tijd binnen is. Het binnenmilieuomvat alle fysische, chemischeen biologische factoren die het welzijnen de gezondheid van de gebouwgebruikersbeïnvloeden [1]. Dit artikelgaat over thermisch comfort, dat wordtomschreven als ‘the state of mind, whichexpresses satisfaction with the thermalenvironment’ [2]. Deze definitie iseenvoudig te begrijpen maar moeilijkte omvatten in fysische parameters.In Europese landen is ISO 7730 [3](bekend als NEN-EN-ISO 7730) dehuidige norm voor het evalueren vanthermisch comfort, samen met devoornorm CR 1752 [4] (bekend alsNPR-CR 1752). Hierin worden temperatuurgrenzenvoorgeschreven waarbinneneen groot percentage gebouwgebruikershet binnenklimaat als acceptabelervaart. Daarnaast zijn er in Nederlandwettelijke eisen voor het thermischebinnenmilieu op de arbeidsplaats(o.a. arbo-regels). Zo mag het binnenklimaatgeen schade toebrengen aande algehele gezondheidstoestand vande werknemers, en moet het binnenklimaatzo behaaglijk en gelijkmatigzijn als redelijkerwijs mogelijk is. Verdermoet tocht worden vermeden [5].Er zijn ook nog richtlijnen van deRijksgebouwendienst [6] voor het evaluerenvan thermohygrisch comfort opwerkplekken.Normen over thermisch comfort, zoalsISO 7730, worden voortdurend bijwerkten aangepast [7]. In Nederlandis daarnaast in ISSO-publicatie 74 eenmethode gepresenteerd die rekeninghoudt met thermische adaptatie [8,9].Het doel van deze studie is om teonderzoeken of de wijzigingen aan denormen en richtlijnen relevant zijn.Dit wordt gedaan aan de hand van eencasestudy en het bespreken van weersgegevens.VOORGESTELDE WIJZIGINGENAAN ISO 7730De belangrijkste verandering aan ISO7730 is het onderscheid maken tussendrie verschillende kwaliteitsklassen vooralgemeen thermisch comfort, zoals isweergegeven in Tabel 1. Deze klassenkomen overeen met die in CR 1752 [4].Deze klassen, die gelden voor 90, 80en 70 % tevreden gebouwgebruikers,zijn wenselijk uit het oogpunt vaneconomische haalbaarheid, technologischemogelijkheden, het milieu enarbeidsproductiviteit. Klasse A past bijgebouwen met een relatief gevoeligegroep gebruikers of luxe kantoren.Klasse B komt overeen met een situatiedie als gemiddeld tot goed zal wordenervaren door de gebouwgebruikers,en is identiek aan de criteria uit dehuidige ISO 7730. Klasse C wordt inbeginsel niet toegepast in een ontwerpsituatievoor nieuwe huisvesting enpast bij bestaande gebouwen.Ook voor plaatselijke onbehaaglijkheidworden eisen gesteld in drie klassen.De huidige criteria in ISO 7730 komenovereen met klasse B (die voor tocht metklasse A). Verder worden in de herzieneISO 7730 figuren opgenomen die derelatie tussen het percentage ontevredenenen de verschillende vormen vanplaatselijke onbehaaglijkheid tonen [7].De herziene norm bevat voorts eendiagram om de benodigde luchtsnelheidte bepalen indien men met verhoogdeluchtsnelheden het effect vantemperatuurstijgingen wil compenseren.Indien gedurende de gehele werktijdaan de criteria voor thermisch comfortmoet worden voldaan, zelfs tijdensextreme weersomstandigheden, zou de* Faculteit Bouwkunde,<strong>Technische</strong> Universiteit Eindhoven6 NORMALISATIE
enodigde capaciteit van de klimaatinstallatieswel eens onevenredig grootkunnen worden. Economische en milieutechnischeoverwegingen hebben ertoegeleid dat de aanbevolen temperatuurgrenzenvoor een bepaalde tijdsduurmogen worden overschreden. Vooreen meerdaagse evaluatie van het thermischebinnenklimaat – met gebruikmakingvan computersimulaties – zaler in ISO 7730 een methodeWEIGT-WEIGHTEDED [7] worden opgenomen,die vergelijkbaar is met de gewogentemperatuuroverschrijdingsuren(GTO) van de Rijksgebouwendienst [6].De gangbare modellen voor thermischcomfort gaan uit van statische omstandigheden,terwijl het binnenklimaatvaak dynamisch is door interacties vanhet gebouw, buitenklimaat, gebouwgebruiken klimaatinstallaties. Er zullenin de herziene ISO 7730 geen criteriaover dynamische thermischeomstandigheden [10] worden opgenomen[7], in tegenstelling tot huidigeASHRAE Standard 55 [2] waarineisen worden gesteld aan stapvormige,cyclische en geleidelijke operatievetemperatuurstijgingen.DE IN ISSO-PUBLICATIE 74VOORGESTELDE ATG-METHODEDe huidige in Nederland gehanteerdemethode om de thermische comfortprestatieover een langere tijd te bepalenis de in de jaren ’80 door de Rijksgebouwendienstontwikkelde GTOmethode[6]. Nadelen van deze methodezijn de complexiteit en het vereiste gebruikvan computerberekeningen. Opbasis van onderzoeksresultaten [11], iseen adaptief thermisch-comfortmodelontwikkeld als vervanger van de GTOmethode.Deze Adaptieve Temperatuurgrenswaarden-methode(ATG), diebeschreven staat in ISSO-publicatie 74[8,9], kan zowel worden gebruikt voorontwerpdoeleinden als voor het beoordelenvan bestaande gebouwen bij regulierewerkzaamheden en kleding. HetPMV/PPD-model van Fanger blijftechter in gebruik voor situaties meteen uitzonderlijk hoog metabolisme ofkledingweerstand.De veronderstelling dat mensen in eenwarm klimaat de voorkeur geven aanhogere binnentemperaturen dan mensenin een koud klimaat [11,12,13]ligt ten grondslag aan de ATG-methode.De Dear et al. [11] toonden aandat gebruikers van gebouwen met airconditioningtweemaal zo gevoelig zijnvoor temperatuurveranderingen alsgebruikers van natuurlijk geventileerdegebouwen. Gebruikers van natuurlijkgeventileerde gebouwen, die zijn blootgesteldaan variabele thermische omstandigheden,lijken toleranter te zijn vooreen grotere bandbreedte van temperaturendoor gedragsmatige (aanpassenvan kleding en activiteitenniveau) enpsychologische adaptatie. In hun huidigevorm maken ISO 7730, ASHRAEStandard 55 en CR 1752 [2-4] geenonderscheid tussen verschillend geklimatiseerdegebouwen.De ATG-methode maakt onderscheidtussen twee typen gebouwen: type Alphamet een hoge graad van persoonlijkeregelbaarheid en type Bèta met eenlage graad. Het onderscheid tussendeze twee typen kan worden gemaaktaan de hand van een flowchart afgebeeldin figuur 1. De methode kanworden gebruikt voor het karakteriserenvan het momentane thermischcomfort in een bepaalde ruimte ofgebouw, en de comfortprestatie overeen langere tijd. De modellen voorAlpha- en Bèta-gebouwen zijn gebaseerdop de gewogen gemiddelde buitentemperatuur(Te,ref). Voor het toepassenvan de ATG-methode moet dezegewogen gemiddelde buitentemperatuurtussen –5 en 30 °C liggen. Tijdenshet stookseizoen, als T e,reflager is dan10-12 °C, zijn dezelfde comfortcriteriavan toepassing op zowel Alpha- alsBèta-gebouwen, omdat beide typen gebouwendan meestal worden verwarmd.Als de gewogen gemiddelde buitentemperatuurhoger is dan 10-12 °C,stijgen de comforttemperaturen voorde gebruikers van Alpha-gebouwenKlasseAlgemeencomfortOperatievetemperatuur(°C)Plaatselijke onbehaaglijkheidPPD (%)PMV (-)Winter (1,0 clo - 1,2 met)Zomer (0,5 clo - 1,2 met)Tochtbeoordeling (DR) (%)PD Vert. Temp.verschil (%)Vert. Temp.verschil (K)Vloertemperatuur (°C)PD Warme of koudevloer (%)PD Stralingsasymmetrie(%)StralingsasymmetrieWarm plafond (K)StralingsasymmetrieKoud plafond (K)StralingsasymmetrieKoude wand (K)StralingsasymmetrieWarme wand (K)A < 6 -0,2/0,2 21,0/23,023,5/25,5< 15 < 3 < 2 19/29 < 10 < 5 < 5 < 14 < 10 < 23B < 10 -0,5/0,520,0/24,023,0/26,0< 20 < 5 < 3 19/29 < 10 < 5 < 5 < 14 < 10 < 23C < 15 -0,7/0,7 19,0/25,022,0/27,0< 25 < 10 < 4 17 /31 < 15 < 10 < 7 < 18 < 13 < 35Criteria voor PMV, PPD, operatieve temperatuur en plaatselijke onbehaaglijkheid in de herziene ISO 7730 [4] per kwaliteitsklasse.- TABEL 1-TVVL magazine 1/20057
2.) Voorwaarden: (i) Een regelbereikvan ±3K rond de ontwerpwaarde,(ii) feedback zodra de instellingwordt gewijzigd, (iii) een effectieveresponsietijd van minimaal 1K per30 minuten, (iv) feedback wanneerde gewijzigde instelwaarde is bereikt.Opmerking algemeen: De afgebeeldefiguur (Figuur 15 in ISSO 74) komtniet overeen met figuur 1 in dezelfdepublicatie. Figuur 1 leidt bij positievebeantwoording van de vraag “per tweepersonen één raam” enkel naar gebouwtypeAlpha.Toelichting tabel 2:‡ Uitgaande van 1,0 < M < 1,4 met en0,5 < Icl < 0,9 clo. In bijzondere omstandigheden,zoals laboratoria enspoelkeukens, mogen de grenswaardenworden gecorrigeerd met ∆T =-6(Icl -0,7) -8(M -1,4), indien hetmetabolisme tussen 1,4 en 4,0 met, ende kledingweerstand tussen 0,7 en 2,0clo ligt.† Voor Alpha-gebouwen (T e,ref> ±12 °C)is de ondergrens van operatieve temperatuurgelijk aan de criteria voorAlpha-gebouwen (T e,ref< ±12 °C)!Keuzeschema ter bepaling van het gebouwtype Alpha of Bèta [8].- FIGUUR 1-meer dan voor Bèta -gebouwgebruikers.De ondergrenzen die zijn gesteld aanoperatieve binnentemperatuur inAlpha-gebouwen zijn echter gelijk aandie voor Bèta -gebouwen.Toelichting figuur 11.) Voorwaarden: (i) Per mogelijk in tedelen travee, één te openen raamvan circa 0,5 m 2 , voor gebouwendie mechanisch worden geventileerdof waar door hoge geluidbelasting,windbelasting of luchtverontreiniginghet frequente gebruik van deramen voor spuiventilatie niet goedmogelijk is, (ii) de ramen zijn doorde gebruikers van de travee onafhankelijkvan elkaar te bedienen, (iii) eris voorzien in een windvaste raamuitzettermet een regelbare kierstand.Bij de beoordeling van het momentanethermisch comfort wordt de gemetenoperatieve temperatuur in een bepaalderuimte vergeleken met temperatuurgrenzendie zijn gesteld voor Alpha- ofBèta-gebouwen. Dit zijn bepaaldetemperatuurgebieden die zijn gesteldvoor verschillende klassen voor 90, 80en 65 % tevredenen, die zijn gecentreerdrond de neutrale temperatuur.Deze temperaturen worden berekendmet behulp van Te,ref, zoals is weergegevenin tabel 2. De comfortprestatieover een langere tijd wordt bepaalddoor de hoeveelheid tijd waarin eenruimte wordt gebruikt, te vergelijkenGebouwtype en bandbreedten binnentemperatuur ‡KlasseTevredenen (%)Alpha (T e,ref< ±12 °C) & BètaAlpha (T e,ref> ±12 °C)T neutraal= 21,45 + 0,11.T e,refT neutraal= 17,8 + 0,31.T e,refA 90 T neutraal± 1,25 K bovengrens † = T neutraal+ 2,5 KB 80 T neutraal± 2,0 K bovengrens † = T neutraal+ 3,5 KC 65 T neutraal± 2,5 K bovengrens † = T neutraal+ 4,2 KCriteria voor acceptabele operatieve temperatuur per kwaliteitsklasse voor type Alpha en Bèta gebouwen [8].- TABEL 2-8 NORMALISATIE
met de gemeten operatieve temperatuur.Indien de gemeten operatievetemperatuur de grenzen die voor eenbepaalde klasse zijn gesteld niet overschrijdt,dan wordt de comfortprestatieals zodanig geclassificieerd. Om hetaantal overschrijdingsuren te kunnenbeoordelen is een vertaling van meetresultatengedurende een korte periode(1 à 2 weken) naar een heel zomerhalfjaarniet strikt noodzakelijk. Bij het simulerenvan de gebouwprestatie wordtgebruik gemaakt van een bepaald referentiejaaren levert een kortdurendemeting voldoende gegevens op vooreen risicobeschouwing of het gebouwal dan niet voldoet aan de gevraagdeprestatie. Een echte beoordeling kanalleen plaatsvinden op basis van eenop meetresultaten gefitte simulatieberekening.Omdat de ATG-methode is gebaseerdop uitkomsten van veldstudies, waarbijde thermische sensatie van gebouwgebruikerals totaal is beschouwd, combineertde methode zowel algemeencomfort als plaatselijke onbehaaglijkheid.Deze plaatselijke onbehaaglijkheidhoeft dus niet langer apart teworden beschouwd. Aan variaties inluchtsnelheid en relatieve vochtigheidworden geen aparte eisen gesteld. Hetblijkt dat deze parameters voldoendein het onderliggende model zijn verdisconteerd[8]. De veronderstellingdat plaatselijk onbehaaglijkheid in depraktijk een groot percentage klachtenmet zich zou meebrengen kan nietworden onderbouwd [12].Voorbeeldevaluatie van het comfort in het kantoor gedurende de hittegolfbegin augustus 2003.- FIGUUR 2-Luchttemperaturen in Eindhoven van juni tot september 2003.- FIGUUR 3-CASESTUDYIn de zomer van 2003 is een casestudyuitgevoerd in een kantoorruimte inEindhoven, waarbij het thermischebinnenklimaat is geëvalueerd met deATG-methode. Los daarvan is plaatselijkethermische onbehaaglijkheid geevalueerdaan de hand van de in deherziene ISO 7730 gestelde eisen.Hoewel de herziene ISO 7730 geencriteria over dynamische thermischeomstandigheden stelt, zijn deze welonderzocht in overeenstemming metde eisen in ASHRAE Standard 55 [2].Te,refDe geëvalueerde kantoorruimte is ophet oosten georiënteerd, en heeft eenoppervlakte van 69 m 2 met een hoogtevan 4,5 m. De wanden bestaan uit glasen inbouwkasten. Er zijn vier werkplekkenopgesteld in het midden vande ruimte. Verse, gekoelde lucht wordttoegevoerd in de ruimte via twee wervelroostersin het plafond. Lucht wordtmechanisch afgevoerd via afzuigroostersin het plafond die zich nabij de gevelbevinden. In deze gevel bevinden zichgeen te openen ramen. De zonweringin de ruimte bestaat uit een rolluik ensemi-transparante doeken. De ruimtekan worden gekwalificeerd als typeBèta.Van 16 juni tot 21 september 2003 isde buitenluchttemperatuur geregistreerd.Voor het kantoor zijn operatieve temperatuur,tochtbeoordeling (DR) en verticaletemperatuurverschillen bepaaldnabij een werkplek. Stralingsasymmetrieen vloertemperatuur zijn buitenbeschouwing gelaten. Voor iedere dagzijn de maximum- en minimumtemperatuurbepaald om hieruit de gemiddeldeetmaaltemperatuur (Tetmaal) teberekenen, waarmee de gewogen gemiddeldebuitentemperatuur (T e,ref)bepaald wordt. Hierbij worden degemiddelde etmaaltemperaturen vanvier opeenvolgende dagen gebruikt,die in weging afnemen naarmate detijd vordert [8].Tvandaag + 08 , ⋅ Tgisteren + 04 , ⋅Teergisteren+ 02 , ⋅Teer−eergisteren=24 ,TVVL magazine 1/20059
Voor de evaluatie van de comfortprestatiezijn uit de T e,refde operatieve temperatuurgrenzenvoor 90, 80 en 65 %tevredenen berekend. Figuur 2 toontde tijdens kantooruren (08:30-18:00)gemeten operatieve temperatuur, die isvergeleken met de op basis van de ATGmethodeberekende operatieve temperatuurgrenzen.Toelichting figuur 2:Bij deze beoordeling voor de type Bètaruimte mogen 2 en 3 augustus buitenbeschouwing worden gelaten (weekeinde).De evaluatie toont een lagegemeten operatieve temperatuur, diegrotendeels valt binnen de grenzenvan klasse B, met uitzondering van desituatie op 1 augustus. Het adaptievemodel laat lagere operatieve temperaturentoe dan ISO 7730.De in het kantoor gemeten verticaleluchttemperatuurverschillen tussenhoofd- en enkelhoogte zijn kleiner dan1.0 K. Dit correspondeert met eenpercentage ontevredenen van kleinerdan 3 %. De gemiddelde luchtsnelhedentijdens de evaluatie lagen tussen0,4 m/s en 0,8 m/s. De gemiddeldetochtbeoordeling (DR) lag tussen 47 %en 63 %. Deze niveaus zijn erg hoog,en ver boven de criteria die zijn gesteldin de herziene versie van ISO 7730voor klasse A (DR < 15 %).Bij de evaluatie zijn geen onacceptabeleoperatieve temperatuurcycli gevonden.Te grote operatieve temperatuurstijgingkwam hooguit drie keer per werkdagvoor. Geen van deze stijgingen diegroter was dan 0,5 K/h, steeg bovende kritische operatieve temperatuurgrensvan 26,5 °C.DISCUSSIEEen van de vernieuwingen in de herzieneISO 7730 en ISSO-publicatie74 is het onderscheiden van drie kwaliteitsklassenvoor algemeen, plaatselijken adaptief thermisch comfort. Het isopmerkelijk dat het percentage tevredenenvoor klasse C in ISSO-publicatie74 65 % bedraagt, terwijl dit in deherziene ISO 7730 70 % is. Hiermeewordt in Nederland dus afgewekenvan een internationaal gangbaar percentagetevredenen. Hoewel de evaluatievan het thermische binnenklimaatheeft aangetoond dat er ook in Nederlandgebouwen zijn waar ontoelaatbareoperatieve temperatuurstijgingenplaatsvinden, zijn er in tegenstellingtot in de USA geen eisen voor de tweebeschouwde dynamische thermischeomstandigheden. Wellicht moeten erin een toekomstige versie van ISO7730criteria worden opgenomen met betrekkinghierop in het belang van degebouwgebruiker.De ATG-methode heeft als rekenkundigevoordelen ten opzichte van hetPMV/PPD-model [1] een beperktaantal invoerparameters en de afwezigheidvan iteratieve berekeningen. Eennadeel is echter dat de methode enkelvoor kantoren en werkplekken kanworden toegepast, terwijl het PMV/PPD-model voor bijna alle gebouwenwordt gebruikt. Het niet afzonderlijkbeschouwen van plaatselijke onbehaaglijkheidis een zwakte van de ATGmethode,wat mede blijkt uit de uitgevoerdetochtevaluatie. Het is aanbevelingswaardigom plaatselijke onbehaaglijkheidte blijven evalueren. Deafwezigheid van luchtsnelheid alsafzonderlijke invoerparameter is nadeligindien bij hoge luchtsnelheden deoperatieve temperatuur wordt berekendals gemiddelde van lucht- en stralingstemperatuur.Omdat de ATG-methode alleen geldigis voor reguliere kledingweerstand enmetabolisme, blijft in deze methodehet PMV/PPD-model in gebruik voorsituaties met hogere niveaus. Dit is inechter strijd met de bevindingen vanNicol en Humphreys [14], die aantoondendat juist voor hoge met- enclo-waarden het PMV/PPD-modelniet valide is. Wellicht worden richtlijnenen normen in de toekomst welgebaseerd op een verbeterd model datrekening houdt met adaptatie, zoalsvoorgesteld door Fanger en Toftum [15].Het PMV/PPD-model is wel validegebleken voor gebouwen met aiconditioningnabij de comfortzone [14], ende vraag rijst dan ook waarom ditmodel niet in gebruik blijft voor hetevalueren van Bèta-gebouwen die zijnuitgerust met airconditioning. Daarbijkomt nog het geringe aantal Alphakantorenin Nederland, waar menseneen grote mate van individuele regelbaarheidgenieten, (geschat op minderdan 50) ten opzichte van de overgrotemeerderheid Bèta-gebouwen.De Amerikaanse norm ASHRAEStandard 55 introduceert een AdaptiveComfort Standard (ACS) voor natuurlijkgeventileerde gebouwen. Deze ACSgeldt als optionele methode en gaat uitvan maandgemiddelde temperaturen[13]. Er wordt in de herziene Standard55 geen model opgenomen voor gebouwenmet hybride ventilatie of metvolledige conditionering. De herzieneISO 7730 introduceert in ieder gevalgeen enkel adaptief model maar staattoe dat in de zomer het thermischebinnenmilieu in natuurlijk geventileerdegebouwen met een hoge matevan individuele regelbaarheid binnende grenzen van klasse C valt [7].De Alpha- en Bèta-modellen uit ISSOpublicatie74, evenals de ACS uit deherziene ASHRAE Standard 55 en deoperatieve temperatuurranges uit deherziene ISO 7730 zijn weergegeven infiguur 4. Ter vergelijking zijn Alphagebouwengelijkgesteld aan natuurlijkgeventileerde gebouwen [11] en Bètagebouwenmet volledig geconditioneerdegebouwen [11]. Het blijkt datbij Alpha-gebouwen sterk wordt afgewekenvan de internationale consensus.Zo is de ondergrens die is gesteldaan de operatieve temperatuur gelijkaan die voor Bèta-gebouwen, terwijlmen hiervoor in ASHRAE Standard 55ondergrenzen voor natuurlijk geventileerdegebouwen hanteert. Overigens isde ACS enkel toepasbaar tussen 10 en33 °C. Ook bij Bèta-gebouwen wijktmen af van de internationale consensusdoor een adaptief model in te voerenvoor dit gebouwtype. Het onderzoeksrapportvan De Dear et al. [11]bevatte een model voor geconditioneerdegebouwen, maar dit is in eenlater stadium na een langdurig procesvan het verkrijgen van consensus vollediggeschrapt. Voor beide gebouwtypenblijft het PMV/PPD-model internationaalin gebruik. Alleen in de USAkomt er voor natuurlijk geventileerdegebouwen een optioneel adaptiefmodel.Toelichting figuur 4:De grijze zones geven de 90, 80 en 70 %acceptatie aan voor operatieve temperatuurin de winter en de zomer (opbasis van 0,5 / 1,0 clo en 1,2 met) volgensde herziene ISO 7730. De Alphafiguurtoont voorts de optionele ACSuit ASHRAE Standard 55, waarvan deondergrens niet overeenkomstig is metde ondergrens voor Alpha-gebouwen.10 NORMALISATIE
Bij de ATG-methode begint het onderscheidtussen Alpha- en Bèta-gebouweneen rol te spelen indien de gewogengemiddelde buitentemperatuur hogeris dan 10-12 °C. In Nederland geldtdit van mei tot en met september, uitgaandevan de langjarig gemiddeldetemperaturen [16]. In Nederland zalde gewogen gemiddelde buitentemperatuurin de zomer amper 23 – 25 °Coverschrijden, zoals blijkt uit Tabel 3.Het is niet nodig dat het toepassingsgebiedvan de ATG-methode voor Nederlandverder gaat dan 25 °C. Er wordtmet de figuren 2 en 3 uit ISSO-publicatie74 de indruk gewekt dat deze hogetemperaturen wel voorkomen. De zelfgeregistreerde Te,ref, getoond in figuur3, is op enkele dagen hoger dan 25 °Cmaar dit betreft onofficiële data. Hetzelf meten van deze parameter is niettoegestaan volgens ISSO-publicatie 74.Overzicht van temperatuurzones in kantoorsituaties voor gebouwtypeAlpha en Bèta [8] op basis van de totale thermische sensatie.- FIGUUR 4-In perioden wanneer de gemiddeldeetmaaltemperatuur tussen 12 °C en28 °C is, verschillen de uitkomstenvan het PMV/PPD en het adaptievemodel voor natuurlijk geventileerdegebouwen van De Dear en Brager [13]minder dan 1K. De Dear en BragerT e,ref>1964197619891990199119921993199419951996199719981999200010 172 171 194 198 171 171 176 190 173 185 176 190 195 20011 157 160 175 179 149 154 172 165 162 157 165 171 183 18112 136 147 155 154 1320 148 161 140 150 128 147 156 168 16513 125 130 136 127 110 138 134 116 138 107 135 138 148 14714 99 113 118 98 93 131 104 90 127 85 118 118 123 13015 79 94 101 77 77 117 83 75 100 67 97 99 108 10316 57 68 86 57 63 105 51 60 83 49 76 67 87 7617 34 59 65 40 44 76 30 49 57 34 65 36 62 4918 21 52 47 27 32 49 9 40 52 20 47 20 45 2419 11 42 30 18 21 27 4 35 42 9 28 12 24 1420 6 23 10 12 13 11 2 27 35 5 23 9 17 521 4 20 5 4 6 5 1 19 21 2 13 5 11 222 1 10 3 2 4 1 0 17 14 2 7 2 4 223 0 7 0 2 2 0 0 9 6 1 4 0 0 224 0 6 0 1 0 0 0 3 3 0 1 0 0 025 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Cumulatieve verdeling van de T e,refin 1964, 1976 en 1989 – 2000 [8]- TABEL 3-TVVL magazine 1/200511
De figuur toont de op basis van de Eindhoven gemeten T e,refberekende neutrale enoperatieve temperaturen voor 90 en 80 % tevredenen voor type Alpha en Bèta gebouwen,en de operatieve temperaturen voor klasse A en B volgens de herziene ISO 7730.- FIGUUR 5-optimumtemperatuur; zelfs op dewarmste dagen. Dit zou er juist opkunnen duiden dat voor type Bètagebouwenmeer koeling nodig is in dezomer, omdat de met de ATG-methodegevonden temperaturen lager zijn dandie gesteld zijn in ISO 7730. Voortype Alpha-gebouwen liggen de berekendebinnentemperaturen dagelijkshoger dan 25,5 en 26,0 °C en wel metgemiddeld 1,5K, met een maximumvan 3,5K. Deze toegestane verhogingvan de binnentemperatuur kan leidentot een lager energiegebruik voor koeling,indien het Alpha-gebouw daaroverbeschikt. De grootste stijgingenvinden plaats op warme dagen, die inNederland echter gering in aantal zijnzoals blijkt uit tabel 3.[13] vonden dat indien de buitentemperatuurboven 23 °C rees, operatievetemperaturen in natuurlijk geconditoneerdegebouwen regelmatig tot onacceptabelehoogte (rond 30 °C) kwamen.Terwijl de neutrale temperaturen voordeze gebouwen berekend waren op26 – 27 °C, blijkt dat deze niet instaat zijn om gedurende een groot deelvan de dag thermisch comfort te bieden.Bij gewogen gemiddelde buitentemperaturentussen 23 en 25 °C zijn comforttemperaturenin Alpha-gebouwen 1tot 1,5K hoger dan in Bèta-gebouwen.In augustus 2003 werd dit verschil opmaar liefst 14 dagen in De Bilt en 26dagen in Vlissingen gehaald, waardoorin warme zomers de verschillen tussenAlpha en Bèta gebouwen dus wel degelijkgroter kunnen zijn. Hierbij moetworden opgemerkt dat de zee vaninvloed is op de grootte van de gewogengemiddelde buitentemperatuur,getuige de warme nachten in Zeeland.De in figuur 3 weergegeven gewogengemiddelde buitentemperatuur voorEindhoven is wellicht zo hoog vanwegehogere nachttemperaturen in stedelijkeomgevingen. Afgevraagd moetworden of bij de ATG-methode hetverantwoord is met de gebruikelijkemeteorologische temperatuurdata terekenen en of de nachttemperatuurwel zo zwaar moet meetellen bij hetbepalen van de gewogen gemiddeldebuitentemperatuur.De invoering van de ATG-methodekan de mogelijkheid bieden om zowelenergiegebruik als comfort te optimaliseren.Grootschalig gebruik van koelingkan immers leiden tot de ontwikkelingvan een koelbehoefte onder degebouwgebruikers, die een lagere temperatuurverwachten dan strikt noodzakelijkis voor goed thermisch comfort[11]. Simulaties door Hensen enCentnerova [17] voor zowel Nederlandals Tsjechië, op basis van 90 % tevredenen,toonden dat een adaptief modelniet per se hoeft te leiden tot een verminderdenergiegebruik. Hoewel natuurlijkgeventileerde gebouwen eenverminderd energiegebruik van 10 %toonden, waren in de winter de binnentemperaturenvaak onrealistischlaag. Voor geconditioneerde gebouwenwerd zelfs een verhoging in energiegebruikvan 10 % berekend.In heel warme zomers, zoals 2003, zijnde grootste energiebesparingen mogelijk.Tot de warmste zomers van de afgelopenvijf eeuwen behoren vijf zomersvan de afgelopen vijftien jaar [16].Voor de ATG-simulaties wordt danook aanbevolen met het referentiejaar1995 te rekenen [8]. Figuur 5 toontde neutrale temperaturen voor AlphaenBèta-gebouwen op basis van de inEindhoven gemeten Te,ref De operatievetemperaturen voor 90 en 80 %tevredenen in Bèta-gebouwen stijgenondanks de warme zomer niet bovende grens van 25,5 en 26,0 °C, diegesteld is in de herziene ISO 7730voor 90 en 80 % tevreden gebouwgebruikers.De neutrale temperatuurvoor Bèta-gebouwen is lager dan deCONCLUSIEDe invoering van een adaptieve temperatuurgrenswaardeindicator (ATG)in ISSO-publicatie 74 is de opmerkelijkstevernieuwing op het gebied vannormering en richtlijnen inzake thermischcomfort. De methode is bedoeldals vervanger van het PMV/PPD-model.Dit PMV/PPD-model kan wordentoegepast in diverse gebouwtypen.De ATG-methode maakt onderscheidtussen gebouwen met een hoge (Alpha)en lage graad (Bèta) van persoonlijkebeïnvloedingsmogelijkheid. Dezemethode wijkt hiermee af van demodellen voor natuurlijk geventileerdeen volledig geconditoneerde kantoorgebouwendoor De Dear et al. [11],en een aangepaste variant voor natuurlijkgeventileerde kantoorgebouwen,die na een langdurig proces van hetbereiken van internationale consensuszal worden opgenomen als optionelemethode in ASHRAE Standard 55 [13].De modellen zijn ontwikkeld voor zittendeactiviteit in kantoren en zijngebaseerd op maandgemiddelde temperaturen.Het toepassingsgebied vande ATG-methode bestrijkt ook werkplekken(laboratoria, spoelkeukens) enis daarom niet in overeenkomst metDe Dear en Brager.De ATG-methode gaat dus veel verderdan de invoering van adaptieve modellenin internationale normen. Denieuwe richtlijn voor Nederland wijktaf van de internationale consensus inbijvoorbeeld ISO 7730 en ASHRAE55.Het toepassingsgebied van de ATGmethodewijkt af van De Dear en12 NORMALISATIE
Brager ten opzichte van de invoerparameter‘gewogen gemiddelde buitentemperatuur’en de range van –5 tot30 °C. Deze parameter komt in Nederlandniet boven 25 °C uit. Verschillentussen binnentemperaturen in AlphaenBèta-gebouwen treden op van meitot en met september.Bij het evalueren van gebouwen zijnlocale weersgegevens voor het bepalenvan de gewogen gemiddelde buitentemperaturengewenst. Officiële gegevenszijn vaak afkomstig van stationsbuiten de gebouwde omgeving enwijken af van de buitentemperaturenwaaraan mensen werkelijk blootgesteldstaan.De relevantie van de ATG-methode isüberhaupt beperkt gezien het kleineaantal Alpha-kantoren in ons land datverwaarloosbaar is ten opzichte vanhet aantal Bèta-gebouwen.Het blijft de vraag waarom een geheelnieuwe methodologie wordt geïntroduceerdvoor een relatief klein aantalkantoorgebouwen en niet van toepassingis voor andersoortige gebouwen.Die slechts relevant is in een beperktdeel van het jaar, en waarbij de invoeringop verschillende punten afwijktvan de internationale consensus op ditgebied.Een nog relevantere vraag is wellichtwaarom we in Nederland geen aansluitingzoeken bij de herziene ISO7730 [7], die de Europese norm op ditgebied is.REFERENTIES1. Fanger PO, Thermal Comfort,Analysis and Applications in EnvironmentalEngineering, McGraw-Hill, New York, 19722. ASHRAE 55, Thermal EnvironmentalConditions for HumanOccupancy, American Society ofHeating, Refrigerating and Air-conditioningEngineering, Atlanta,19923. ISO 7730, Moderate ThermalEnvironments – Determination ofthe PMV and PPD Indices andSpecification of the Conditions forThermal Comfort, InternationalStandard Organisation, Geneve,19944. CR 1752, Ventilation for buildings- Design criteria for the indoor environment,CEN, Brussel, 19985. Boerstra AC (editor), Arbo themacahier8 Binnenmilieu, Sdu Uitgevers,’s-Gravenhage, 20036. Bouwfysische kwaliteit Rijkshuisvesting,Wettelijke eisen en Rgd-richtlijnen,VROM Rijksgebouwendienst,’s-Gravenhage, 19997. Olesen BW, Parsons KC, Introductionto thermal comfort standardsand to the proposed new version ofEN ISO 7730, Energy and Buildings(2002) 34(6):537-5488. ISSO-publictatie 74 Thermischebehaaglijkheid - eisen voor de binnentemperatuurin gebouwen, StichtingISSO, Rotterdam, 20049. Weele AM van, <strong>Nieuwe</strong> eisen voorde binnentemperatuur, Adaptievetemperatuurgrenswaarden, Verwarmingen Ventilatie (2004) 61(7-8):552-55510.Hensen JLM, Literature review onthermal comfort in transient conditions,Building and Environment(1990) 25(4):309-31611.Dear RJ de, Brager GS, Cooper D,Developing an adaptive model ofthermal comfort and preference, FinalReport ASHRAE RP- 884, 199712.Dear RJ de, Brager GS, Developingan adaptive model of thermal comfortand preference, ASHRAE Transactions(1998) 104(1A):145-16713.Dear RJ de, Brager GS, Thermalcomfort in naturally ventilated buildings:revisions to ASHRAE Standard55, Energy and Buildings(2002) 34(6):549-56114.Humphreys MA, Nicol JF, Thevalidity of ISO-PMV for predictingcomfort votes in every-day thermalenvironments, Energy and Buildings(2002) 34(6): 667-68415.Fanger PO, Toftum J, Extension ofthe PMV model to non-air-conditionedbuildings in warm climates,Energy and Buildings (2002)34(6): 533-53616.Koninklijk Nederlands MeteorologischInstituut, , 200417.Hensen JLM, Centnerova L, Energysimulation of traditional vs. adaptivethermal comfort for two moderateclimate regions, In: Nicol JF (editor),Proceedings Moving ThermalComfort Standards into the 21 stCentury, 5-8 April 2001, Windsor,pp 78-91BoekbesprekingRHEVA HANDLEIDING NR 1:VERDRINGINGS-VENTILATIE INNIET-INDUSTRIËLETOEPASSINGENISBN 90-5044-110-6Uitgegeven als publicatie 900 door ATIC (de Belgischezusterorganisatie van TVVL), ISSO en TVVL,een in het Nederlands vertaalde handleiding vanRheva Guidebook No 1: “Displacement ventilationin non-industrial premises”.In dit ca. 100 pagina’s tellende boekwerk wordt opeen overzichtelijke manier met een veel-vuldiggebruik van duidelijke figuren in kleur de huidigekennis van verdringingsventilatie weergegeven.Beantwoording van de volgende vragen komt erinaan de orde:- wat zijn de voordelen van verdringingsventilatiein niet-industriële toepassingen;- wat zijn de beperkingen;- wanneer zou verdringingsventilatie moetenworden toegepast en wanneer niet.Daarbij zijn ontwerpvoorbeelden voor veel voorkomendegebouwtypen opgenomen. De handleidingis vooral van belang voor ontwerpende installateursen adviseurs.Hoewel men in principe is uitgegaan van het gebruikvan de eenheden volgens het SI-stelsel is er een uitzonderinggemaakt voor luchtvolumestromen. Dieworden namelijk uitgedrukt in l/s in plaats van inm 3 /s, wat als een minpunt kan worden opgemerkt,omdat daardoor gemakke-lijker fouten kunnenworden gemaakt. Dit kan het beste worden toegelichtaan de hand van een paar voorbeelden.Zo wordt het oppervlak van een toevoerroosteraangeduid met A sin m 2 , de toevoerluchtvolumestroommet q sin l/s en de snelheid in de toevoeropeningmet v sin m/s. Met het gebruik van deliter als niet-SI-eenheid levert de daarbij vermeldeformule v s= q s/A seen getalwaarde op die een factor1000 te klein is. Bij het weergeven van de volumestroomin de SI-eenheid m3/s kan dit niet gebeuren.Een ander voorbeeld is de berekening van de temperatuurtoenamebij een warmtetoevoer van ? (in W)en een luchtdebiet van q (in l/s i.p.v m 3 /s) volgensde formule:(met _e en _s als de temperatuur in ºC van respectievelijkde afzuiglucht en de toevoerlucht, cp alsde soortelijke warmte en _ als de dichtheid van delucht in kg/m 3 ). Zou men hierin cp volgens deopgenomen symbolenlijst in de SI-eenheid J/(kg.K)weergeven dan levert dat e-veneens een getalwaardeop die een factor 1000 te klein is. Men heeft datvoorkomen door cp in het opgenomen numeriekevoorbeeld in kJ/(kg.K) weer te geven in plaats vanin J/(kg.K). Het resultaat is dat dan wel het goedeantwoord wordt gevonden maar het blijft via eenkunst-greep.Verder is het gebruik van verschillende benamingenvoor hetzelfde begrip niet duidelijk. In de tekstwordt een “luchtvolumestroom” of “luchtdebiet”namelijk ook aangeduid met “luchthoe-veelheid”,“luchtvolume” (wat toch heel iets anders is) en“ventilatiestroomsnelheid”.Ir. K. te VeldeTVVL magazine 1/2005