KLIMAATINSTALLATIES

Met een goed binnenmilieu zijn de leefomstandigheden in een gebouw gezond, comfortabel en productief. Klimaatinstallaties zijn bijna altijd nodig om een goed binnenmilieu te kunnen realiseren. De keuze van het installatieconcept heeft grote invloed op de energiezuinigheid van een gebouw. Een aantal randvoorwaarden voor een goed binnenmilieu (woning- en utiliteitsbouw) is vastgesteld in het bouwbesluit (licht, lucht, geluid en temperatuur). Ook worden eisen gesteld aan drink- en warmwatervoorzieningen en de energie prestatie. Tezamen met de eisen van de gebruiker en het gekozen bouwsysteem bepalen deze factoren de keuzemogelijkheden van de klimaatinstallatie.

Milieubelasting van installaties

De belasting van een klimaatinstallatie op het milieu is relatief groot. Hoe groot precies is moeilijk te berekenen. Een klimaatinstallatie gebruikt of levert energie en/of water en is gemaakt van materialen. Zij is relatief duur (vaak meer dan een derde van de totale investering) en heeft in vergelijking met het totale bouwwerk meestal een korte levensduur. Het energie- en watergebruik verschilt sterk per installatie(concept). De huidige milieukosten-berekeningsprogramma's voor gebouwen (in NL: GreenCalc en Eco-Quantum) bieden geen van beiden voldoende mogelijkheid om verschillende typen gebouwen met een grote diversiteit aan klimaatinstallaties in hun totaliteit te beoordelen. (Zo worden in GreenCalc installaties met name beoordeeld op hun energiebesparende kwaliteiten. Bij materiaalgebruik komen alleen installatie-voorzieningen als leidingen, goten en riolering aan de orde. Bij EcoQuantum kunnen naast installatievoorzieningen een aantal installaties in de materialenmodule worden ingevoerd. Omdat dit programma is toegeschreven op woningbouw betreft het een beperkte selectie installaties. Zo kan het effect van koel- of bevochtigingsapparatuur bijvoorbeeld niet worden berekend.)

! Op dit moment in ontwikkeling:

het pakket Eco-Instal, dat enerzijds een hulpmiddel kan zijn tijdens het ontwerpen van een concrete installatie, anderzijds een hulpmiddel om een installatieconcept of delen daarvan te beoordelen;
de ontwerpnorm mmg (NEN 7185, materiaalgebonden milieuprofiel voor gebouwen). Mogelijk biedt deze norm een handvat om het materiaalgebonden deel van een klimaatinstallatie verder uit te werken.

Welk klimaatconcept?

Voordat een klimaatconcept gekozen wordt, is het belangrijk de eerste stap uit de trias energetica te zetten: voorkom onnodig energiegebruik. Bij woningbouw betekent dat zongeoriënteerd bouwen, bij gebouwen met een grote interne warmtelast, zoals kantoren en scholen, betekent dat juist geen grote ramen op het zuiden en toepassen van buitenzonwering. Voor alle categorieën geldt dat de schil van het gebouw goed geïsoleerd moet zijn. Daarna ga je kijken welk installatieconcept het beste past bij het wensen- en eisenpakket. Een klimaatconcept bepaalt o.a. de volgende factoren:

wijze van ventileren (NV, MA, MV)
wijze van verwarmen (distributie) (HT, LT)
wijze van opwekking warmte (opwekkingstoestellen)

Uit de tabel blijkt dat lage temperatuurverwarmingssystemen (LT) veel pluspunten hebben. De distributie van LT kan door middel van vergrote radiatoren met een snelle opwarming of wand en/of vloerverwarming met een trage resp. zeer trage opwarming. Wand- en vloerverwarming zijn behaaglijker dan radiatoren. Aandachtspunt bij vloerverwarming is de keuze van de vloerbedekking. Bij het berekenen van het vermogen van wandverwarming wordt ervan uitgegaan dat ongeveer de helft van de wand bedekt kan worden. Dat betekent dat er volop ruimte is voor kasten en schilderijen. Een ventilatiesysteem met natuurlijke luchttoevoer via gevelroosters en mechanische luchtafvoer (hybride ventilatie) kan geoptimaliseerd worden door toepassing van geregelde gevelroosters. De regeling is weers- en/of winddrukafhankelijk.

Het klimaatconcept nader bekeken

Wanneer een klimaatconcept breder wordt beschouwd, dan moet naast energie, ook water en materiaal worden bekeken. In de tabel hiernaast worden met behulp van de Trias Ecologica een aantal installatietechnische maatregelen op een rijtje gezet. Deze zijn voor zowel woningbouw als utiliteitsbouw van toepassing. Vrijwel alle maatregelen zijn energiebesparend, een deel is waterbesparend. Enkele maatregelen leveren qua materiaalgebruik milieuwinst op, terwijl een aanzienlijk groter deel verbetering van comfort oplevert.

Toelichting bij de tabel:

besparingen die afhankelijk zijn van gebouwtype en -grootte, dikte isolatie, toestelvermogens, collectoroppervlakte, warmteterugwinningsrendement, asvermogens etc., worden in de tabel aangegeven met *. Voor zover de winst wel kwantificeerbaar is, wordt deze in getallen aangegeven;
minder ventileren kan op voorwaarde dat het gebouw droog, schoon en stofvrij is en dat de emissie van toegepaste materialen in het gebouw beperkt is;
door bij een wisselende warmtevraag in een groot gebouw meerdere kleine ketels (in cascade opstelling) toe te passen in plaats van één grote, wordt een hoger gemiddeld rendement van de ketels bereikt. Dat komt, omdat de ketels die tijdelijk niet nodig zijn ook niet branden. De overige ketels branden voluit, zodat zij een maximaal rendement hebben.

De installatievoorzieningen nader bekeken

Zoals gezegd kunnen complete installaties nog niet beoordeeld worden op hun totale milieubelasting. Wel kan iets gezegd worden over het materiaalgebruik bij verschillende installatievoorzieningen:

Cv-ketels: bij alle nieuwe ketels wordt geen asbest meer toegepast. In zowel kleine (20 kW) als grote (tot 1000 kW) ketels worden geen aparte condensors meer toegepast. Daar waar de rookgassen condenseren zijn roestvaststalen onderdelen toegepast. Bij de grotere ketels (tot 1000 kW) zijn ook varianten verkrijgbaar die alle onderdelen die met water in aanraking komen van roestvast staal maken. Daardoor wordt de levensduur van het apparaat verlengd;
isolatiematerialen: als isolatiemateriaal rond leidingen heeft minerale wol/kurk de voorkeur boven een kunststofschuim. Bij leidingen waar koud water doorstroomt is deze isolatie tevens voorzien van een dampdichte laag om corrosie te voorkomen en zo de levensduur van de leidingen te verlengen;
koudemiddelen: gebruik halogeen (Cfk's en Cfk's)-vrije koudemiddelen (zie tabel). Koudemiddelen worden o.a. gebruikt in warmtepompen en koelinstallaties;

leidingen: in de milieuclassificatie van Nibe worden, oplopend qua milieubelasting de volgende materialen genoemd:
* buitenriolering: gres, beton, PVC (60% gerecycled), PP, PVC, gietijzer (95% gerecycled)
* waterleidingen: PB, PE, PVC, koper;
Wat opvalt is dat kunststof leidingen qua milieubeoordeling in de classificatie veel beter scoren dan gietijzer. Een belangrijke reden is dat kunststof leidingen veel dunner zijn. Ze zijn dus ook veel slapper, wat weer consequenties heeft voor de ophanging (extra ophangbeugels, halfronde (verzinkt stalen) schalen). Om aan de brand- en geluidswerendheidseisen van het bouwbesluit te voldoen, moeten leidingkokers om een kunststof leiding extra geïsoleerd worden. Ook moet bijvoorbeeld de doorvoer door een woningscheidende vloer worden voorzien van (enkele/dubbele) brandmanchetten (opschuimend materiaal). Deze voorzieningen verhogen de milieubelasting van het gekozen systeem aanzienlijk. Ook de kosten zullen behoorlijk oplopen door de extra voorzieningen.
elektraleidingen: als alternatief voor losse bedrading (koper met PVC) in een (PVC)mantelbuis kan de bio-installatiekabel worden toegepast. Deze bedrading bevat geen halogenen (waaronder PVC) en is in 3- en 5-aderige uitvoering. Hij kan zonder mantelbuis in de muur verwerkt worden. Bijkomend voordeel is dat deze kabel bescherming geeft tegen elektrische en magnetische velden;
luchtafvoerleidingen: kies, wanneer de verdiepingshoogte dat toelaat, voor ronde in plaats van rechthoekige afvoerkanalen. Dit bespaart materiaal, is goedkoper en maakt bovendien het reinigen eenvoudiger. Normaliter worden gegalvaniseerde (elektrolytische verzinkte) of thermisch verzinkte luchtafvoerkanalen toegepast. Als alternatief kunnen kartonnen kanalen worden toegepast. Qua materiaalgebruik zeer milieuvriendelijk. Over het gedrag bij reiniging en de mate waarin vocht en bacteriën een negatieve invloed op de luchtkwaliteit kunnen hebben is nog niets uit ervaring bekend;
brandblusapparatuur: water als blusmiddel is het meest milieuvriendelijk; dit is echter niet voor alle type branden toepasbaar. Ook zijn er schuimblussers op de markt die een blusstof bevatten die in tegenstelling tot conventionele schuimsoorten zeer goed biologische afbreekbaar is (Bioversal QF, >99% afbreekbaar binnen 14 dagen). Ook schuimblussers kunnen niet voor alle type branden worden gebruikt. Laat u adviseren door een deskundige;
daglichtverlichting: daglicht activeert de aanmaak van vitamine D en verlaagt bloeddruk en cholesterolspiegels. In Nederland zitten de meeste mensen (te) veel binnen en plukken weinig vruchten van deze goede eigenschappen. Er zijn diverse daglichtlampen verkrijgbaar. De ontwikkeling van daglichtlampen ligt oorspronkelijk in de industrie (w.o. fotografen en tandartsen), waar vraag was naar een natuurgetrouwe kleurweergave. Sinds bekend is dat daglichtverlichting ook positieve effecten heeft op de gezondheid, wordt ook de vraag bij onderwijsinstellingen en kantoren groter. True-lite (Natura Lite Benelux) heeft veel onderzoek gedaan naar de gezondheidseffecten bij scholen, ziekenhuizen en kippenfokkerijen en heeft een type lamp ontwikkeld die het daglicht zeer goed benadert (o.a. met volledige daglichtspectrum).

uitvoeringsaspecten

zorg dat de klimaatinstallatie goed wordt ingeregeld en dat de gebruikers weten hoe de installatie werkt. Zorg ook voor een goede gebruiksaanwijzing, waarin ook onderhoudsaspecten en -termijnen worden vermeld;
schroef bij wandverwarming nooit zomaar iets in de muur. Er zijn weliswaar meters die aan kunnen geven waar precies de leidingen lopen, maar je neemt bijvoorbeeld geen enkel risico als je een schilderij met een (rail)systeem aan het plafond ophangt;
vermijd bij lage temperatuurverwarmingssystemen koudeval bij ramen door HR+ of HR++-beglazing toe te passen (zie ook GB&W 2001-4);
vanwege de lange opwarmtijd bij vloerverwarming is het aan te raden ook een snel opwarmend toestel te plaatsen;
let op dat kunststofleidingen voor wand/vloerverwarming dampdicht zijn;
als kunststof leidingen gebruikt worden voor de distributie van zowel gas als water als warmte (verwarming), gebruik dan een aparte kleurcodering voor elke toepassing. Dat geldt ook voor toepassing van een tweede waterleidingnet (huishoudwater);
er zijn diverse typen daglichtlampen op de markt. Niet alle soorten beslaan het volledige daglichtspectrum (230-780 nm). Voor de positieve effecten van daglicht op de gezondheid is het noodzakelijk dat gekozen wordt voor een soort die het volledige spectrum beslaat, bijvoorbeeld True-lite lampen van Naturalite;
· bij het berekenen van de energieprestatie van een gebouw wordt bij veel installaties uitgegaan van een forfaitaire waarde m.b.t. het rendement. Er zijn apparaten en/of systemen die een hoger rendement hebben. Leveranciers kunnen dit hoge rendement onderbouwen met een kwaliteits- en/of gelijkwaardigheidverklaring. Op www.epn.novem.nl staan de apparaten en systemen vermeld waarop zo'n verklaring van toepassing is.

praktijkervaring

bij het kantoorgebouw van XX Architecten in Delft zijn kartonnen luchtafvoerleidingen toegepast;
bij het kantoor van Waterschap Vallei en Eem in Leusden zijn de luchtafvoerkanalen opgenomen in de constructie (kolommen en kanaalplaatvloeren);
er zijn divers techniekvloeren op de markt, waarbij de leidingen geïntegreerd zijn in de vloerconstructie.

verkrijgbaarheid en kosten

Over het algemeen zijn de besproken installaties en installatievoorzieningen goed verkrijgbaar. Het verschil in kosten zit hem vooral in de samenstelling van het pakket maatregelen. Informatie hieromtrent staat op www.epn.novem.nl. Om inzicht te krijgen in de energiebesparingsmogelijkheden kan een haalbaarheidsstudie naar energie-efficiency zinvol zijn (zie ook: www epn.novem.nl). In de tabel hierna zijn enkele leveranciers opgenomen van producten, zoals deze in voorgaande tekst zijn besproken. Dit is geen compleet overzicht.

DGMR. Meer dan een oplossing

Vakgebied