Frank Verschuren │ 2038068 │ ROCKWOOL │ Avans hogeschool
0 |
P a g i n a
Na-isoleren
impliceert
nadenken over
ventileren
Zorgen diverse methoden van
na-isolatie voor het toepassen
van verschillende
ventilatiesystemen?
Document:
Schrijven van afstudeerscriptie
Auteur:
Dhr. F.W.J. (Frank)Verschuren
Afstudeeronderzoek
Opdracht: Schrijven van afstudeerscriptie
Blok: Afstuderen
Studiejaar: 2013-2014
Schrijver: Dhr. F.W.J. (Frank) Verschuren Donatusstraat 149
6361 TM Nuth
Studenten nr. 2038068
Opleiding: Bouwtechnische bedrijfskunde
Afstudeerbegeleiders: Dhr. E. (Emil) Talen Dhr. G. (Guus) van Schaik
afstudeerbedrijf: ROCKWOOL Industrieweg 15 6045 JG Roermond
Bedrijfsbegeleider: Dhr. H. (Hans) Spronken
Datum: 9 januari 2014
Datum laatste toevoeging: 24 maart 2014
Frank Verschuren │ 2038068 │ ROCKWOOL │ Avans hogeschool
II |
P a g i n a
Samenvatting
Naar aanleiding van opgedane ervaring binnen mijn leer-werkplek tijdens mijn duale studie is bij het renoveren/opwaarderen van 79 woningen opgevallen dat in de bestaande woningbouw bij gevelrenovaties geen rekening wordt gehouden met eventuele gevolgen in het binnenklimaat. Door het na-isoleren van de gevels door middel van een isolatiemethode met een hoogwaardige thermische waarde en luchtdichtheid ontstonden klachten over het binnenklimaat zoals; condensvorming, tocht en hoge luchtvochtigheid in de woning. Deze klachten zijn voor een groot gedeelte te wijten aan onvoldoende ventileren. Deze klachten vloeiden voort in een onderzoek naar de invloed van na-isolatie op de luchtdichtheid en de hierbij horende ventilatiesystemen. Het doel wat hiermee voor ogen werd gehouden is het optimaliseren van het ventilatiesysteem bij het opwaarderen van bestaande woningen.
Om de scriptie te onderbouwen is er onderzoek gedaan naar factoren die invloed hebben op en naar de richtlijnen van een ‘gezond’ binnenklimaat. Van invloed op het binnenklimaat zijn; luchtverontreinigende bronnen, de kwaliteit en capaciteit van de toegevoerde lucht, effectiviteit en bruikbaarheid van de ventilatievoorzieningen en de gebruiker. De richtlijnen voor het binnenklimaat zijn; CO2 –concentratie 800-1200
PPM, ventilatiedebiet 25 m3per uur per persoon en een ventilatievoud van 0.5 – 1.
Na inzicht gecreëerd te hebben in de richtlijnen en invloeden van verschillende factoren op het binnenklimaat is er informatie verzameld over ventileren, na-isoleren, luchtdichtheid en de onderlinge invloed van deze factoren. Allereerst zijn de ventilatiesystemen onderzocht en onderverdeeld in ongecontroleerde en gecontroleerde ventilatie. Hierbij werd duidelijk dat ongecontroleerde ventilatie alleen voor komt in de vorm van in –en exfiltratie. Bij gecontroleerde ventilatie werd er onderscheid gemaakt tussen natuurlijke ventilatie, natuurlijke ventilatie i.c.m. mechanische ventilatie en balansventilatiesystemen. Verder is er gekeken naar de na-isolatietoepassingen voor gevel, dak en vloer. Bij de belangrijkste methode van na-isoleren, de gevels, is duidelijk geworden dat aan de buitenkant, binnenkant en in de spouwmuur na-isolatie kan worden toegepast. Daarnaast werd ondervonden dat de luchtdichtheid en thermische waarde van de gebouwschil grote invloed kan uitoefenen op het binnenklimaat.
Tijdens dit onderzoek werd duidelijk dat het luchtdichtheidsniveau afhankelijk is van de na-isolatie toepassing i.c.m. niveau en kwaliteit van afwerking. Bij goede luchtdichte aansluitingen is het niveau van luchtdichtheid bij het isoleren aan de buitenzijde het hoogst. Bij het inblazen en isolatie aan de binnenzijde wordt een minder hoge luchtdichtheid gecreëerd doordat aansluitingen moeilijk te waarborgen zijn. Daarnaast werd duidelijk dat het luchtdichtheidsniveau van na-isolatie leidend is voor het toepassen van een bepaald ventilatiesysteem. Deze bevindingen vloeiden voort in diverse conclusies. Deze conclusies worden onderbouwd in de aanbeveling door verschillende criteria. Voor het opzetten van de aanbeveling is uitgegaan van een neutrale positie in vijf criteria. Deze neutrale positie is aangenomen om een goed beeld weer te geven over de beoordeling per criterium. De criteria zijn total cost of ownership, technische inpasbaarheid, leefcomfort en behaaglijkheid, onderhoudsgemak en thermische behaaglijkheid. Deze aanbeveling vanuit deze neutrale positie kan in verschillende situaties afwijken door verschillende behoeftes en belangen.
Deze aanbeveling is gemaakt voor de drie isolatietoepassingen en komt neer op het volgende;
Isolatie aan de buitenzijde: Bij isoleren aan de buitenzijde is dakisolatie noodzakelijk om (oppervlakte)condens bij het dak te voorkomen. Door de hoge thermische waarde en luchtdichtheid van het systeem is een balansventilatie, en bij renovatie in de vorm van een decentrale balansventilatie het meest geschikt.
Inblazen spouwmuur: Door de lagere thermische waarde en luchtdichtheid is dakisolatie niet noodzakelijk. Bij dit zijn twee systemen het meest geschikt; de wandventilator en decentrale balansventilatie. Afhankelijk van het budget, eisen rondom (thermische)behaaglijkheid en leefcomfort kan een keuze worden gemaakt.
Isolatie aan de binnenzijde: Bij isolatie in de binnenzijde is door de hogere thermische waarde en
luchtdichtheid dakisolatie wenselijk om eventuele condens te voorkomen. Door deze hogere luchtdichtheid en thermische waarde i.c.m. de eenvoudige technische inpasbaarheid en het hoge rendement is een decentrale balansventilatie geschikt.
Woord vooraf
Dit afstudeeronderzoek is geschreven in het kader van het behalen van het diploma van de bachelor bouwtechnische bedrijfskunde.
Naar aanleiding van opgedane ervaring binnen mijn leer–werkplek tijdens mijn duale studie is bij het renoveren/opwaarderen van 79 woningen opgevallen dat in de bestaande woningbouw bij gevelrenovaties geen tot weinig rekening wordt gehouden met eventuele gevolgen voor het binnenklimaat. Door het na-isoleren van de gevels door middel van een isolatiemethode met een hoogwaardige thermische waarde en luchtdichtheid ontstonden klachten over het binnenklimaat zoals; condensvorming, tocht en een hoge luchtvochtigheid in de woning. Deze klachten waren allemaal te wijten aan het onvoldoende ventileren van de woning in combinatie met eventuele koudebruggen.
Door ervaringen en interesse in het ontstaan van deze problematiek is er in samenspraak met ROCKWOOL een voorstel gedaan voor het opstellen van een vraagstuk hierover. Dit vraagstuk vloeit voort in een onderzoek naar de invloed van na-isolatie op de ventilatievoorzieningen en luchtdichtheid. Het doel wat hiermee voor ogen werd gehouden is het verbeteren van het binnenklimaat en een bijdrage leveren aan het maatschappelijk aspect.
In eerste plaats wil ik mijn afstudeerbegeleiders, meneer Emil Talen en meneer Guus van Schaik, docenten aan Avans hogeschool, hartelijk bedanken voor de feedback, aanmoedigingen en inbreng in mijn afstudeeronderzoek. Verder gaat mijn dank uit naar mijn bedrijfsbegeleider, Hans Spronken, Energie & Sustainability officer bij ROCKWOOL BV, om als deskundige in het vakdomein isolatie mijn werk inhoudelijk na te lezen, aan te vullen, het aanreiken van andere specialisten in andere vakdomeinen en handvaten in de literatuur te geven. Tenslotte wil ik ROCKWOOL BV bedanken voor de mogelijkheden, afstudeerplek en deskundigheid die zij verleend hebben voor het uitvoeren van dit onderzoek en het vergroten van mijn kennisgebied.
Frank Verschuren Maart 2014
Frank Verschuren │ 2038068 │ ROCKWOOL │ Avans hogeschool
IV |
P a g i n a
APDRA en hoofdvraag
APDRA principe
Aanleiding
Met 1.607.000 woningen bedragen de vooroorlogse woningen tot en met 1974 57 procent van het woningaanbod binnen de rijtjeswoningen. Van deze woningen is maar slechts 30 procent voorzien van kierdichting, waardoor deze woningen een gevel ‘open’ karakter hebben. Hierdoor ontstaat veel tochtvorming in de woning. Met deze informatie is het al snel duidelijk dat er veel progressie op het gebied van energiezuinigheid en behaaglijkheid geboekt kan worden door bijvoorbeeld het na-isoleren van de woningen1. Probleemstelling
Deze grote hoeveelheid rijtjeswoningen voldoen niet meer aan de huidige eisen van isoleren en ventileren. Door een lage luchtdichtheid ontstaat er in –en exfiltratie in de vorm van tocht en luchtstromen wat de behaaglijkheid en het leefcomfort verlaagt. Een veelal gebruikte oplossing om deze woningen up to date te maken is het opwaarderen van de woning door middel van isolatie. De meest gebruikte manier van na-isoleren is het inblazen van isolatie in de spouwmuur of het toepassen van een extra isolatielaag aan de buitenzijde van de woning. Door het toepassen van na-isolatievormen in combinatie met nieuwe kozijnen en aandacht besteden aan de knooppunten, wordt het oorspronkelijke open karakter2 van de woning verruilt voor een meer luchtdicht karakter. Dit meer luchtdichte karakter heeft als gevolg bij onvoldoende ventilatie een verandering van het binnenklimaat. Deze verandering in het binnenklimaat komt vaak tot stand doordat er in de praktijk niet tot zeer beperkt wordt gekeken naar het ventilatieontwerp en de invloed hiervan. Daarnaast kan de gebruiker ook grote invloed uitoefenen op de werking van het systeem. Als gevolg van een verkeerd ontwerp, een te laag ventilatiedebiet of de invloed van de gebruiker kan een onprettig binnenklimaat ontstaan. Doelstelling
De doelstelling is inzichtelijk maken welke ventilatiesystemen het meest geschikt zijn om toe te passen bij de verschillende methoden van na-isoleren, om de woningen van een zo hoog mogelijk leefcomfort, behaaglijkheidsniveau en binnenklimaat te voorzien. Dit wordt aangevuld met factoren als total cost of ownership, thermische behaaglijkheid, onderhoudsgemak en technische inpasbaarheid.
Resultaat
Het resultaat van het onderzoek is de scriptie, aangevuld met een overzicht die koppelingen maakt door middel van illustraties en tabellen tussen verschillende methodes van na-isolatie en de hierbij horende ventilatie waarbij een aanbeveling wordt gevormd. In deze tool wordt de conclusie verder ondersteunt en worden aan de verschillende na-isolatietoepassingen een of meerdere geschikte ventilatiesystemen gekoppeld. Verder wordt door dit onderzoek de eigen kennis vergroot en draagt het in grote mate bij aan het maatschappelijk aspect. Afbakening
Door een brede opzet van de hoofdvraag is een afbakening van een specifieke richting noodzakelijk om het onderzoek te beperken in omvang. De volgende afbakeningen zijn opgezet voor het onderzoek:
Alleen onderzoek gedaan naar toepassingen voor het binnenklimaat van bestaande rijtjeswoningen. De bouwperiode, bepaald voor het onderzoek, zijn woningen tussen 1930 en 1974.
De ventilatiesystemen worden beoordeeld op technische inpasbaarheid voor bewoonde woningen. Voor het toepassen van isolatie wordt er alleen gekeken naar ROCKWOOL na-isolatietoepassingen. Een afbakening in het onderzoek wordt gemaakt via de trias energetica. In het onderzoek worden wel
gekeken naar het minimaliseren van het energie verbruik (na-isolatie) en het gebruik van duurzame energie (ventilatiesystemen). Het gebruik van duurzame energiebronnen wordt niet verwerkt.
1 Brochure voorbeeldwoningen 2011 bestaande bouw(2011), Agentschap NL, Cijfers & waarden kierdichting 2
Hoofdvraag
Zorgen diverse methoden van na-isolatie voor een wisselende luchtdichtheid en het toepassen van verschillende ventilatiesystemen bij het renoveren/opwaarderen van de bestaande woningbouw? En zo ja, wat is de reden van het toepassen van verschillende ventilatiesystemen?
Deelvragen
BinnenklimaatHet doel van dit hoofdstuk is duidelijk maken welke factoren invloed hebben op het binnenklimaat en welke richtlijnen/maatregelen getroffen kunnen worden voor een goed binnenklimaat te verkrijgen. De deelvragen zijn;
Welke factoren hebben invloed op het binnenklimaat?
Wat zijn de richtlijnen en maatregelen voor een goed binnenklimaat? Probleemanalyse problemen in de praktijk.
Wanneer ontstaat condensvorming?
Eisen bouwbesluit rondom het binnenklimaat, ventileren, na-isoleren en luchtdichtheid. Ventilatie
Het doel van dit hoofdstuk is de lezer informeren welke ventilatiesystemen er zijn, de voor- en nadelen van deze systemen en in welke mate deze in de bestaande bouw toegepast kunnen worden. Daarnaast wordt er gekeken naar de bestaande ventilatietoepassingen voor rijtjeswoningen per bouwperiode. De deelvragen voor dit onderwerp zijn;
Wat is ventileren/ventilatie? Welke vormen van ventilatie zijn er?
Welke ventilatiesystemen zijn toepasbaar in de bestaande woningbouw? Ventilatietoepassing en systemen per bouwperiode.
Waarom is ventileren in een woning noodzakelijk? Na-isoleren
Met dit hoofdstuk wordt de lezer voorzien van de benodigde informatie om het probleem, conclusie en aanbeveling te kunnen doorzien en begrijpen. In dit hoofdstuk komt informatie naar voren over de verschillende manieren van na-isoleren, de voor- en nadelen en de toepassing bij het renoveren/opwaarderen van bestaande woningen. Daarnaast wordt er gekeken of andere bouwdelen als vloer en dak bij een bepaald systeem ook geïsoleerd dienen te worden. Enkele deelvragen hierbij zijn;
Wat is na-isoleren?
Welke vormen van na-isoleren zijn er? Het na-isoleren van de overige gebouwdelen.
Kenmerken van de verschillende na-isolatietoepassingen.
Isolatietoepassingen bestaande rijtjeswoningen per bouwperiode. Luchtdichtheid
In het hoofdstuk luchtdichtheid wordt er gekeken naar waarom er luchtdicht gebouwd moet worden en de gevolgen hiervan. Ook wordt hierbij gekeken naar de invloed van een hoge of lage luchtdichtheid op het binnenklimaat en het leefcomfort. Enkele deelvragen hierbij zijn;
Wat en waarom luchtdicht bouwen?
De verschillende niveaus van luchtdichtheid en de invloed van na-isolatie op de luchtdichtheid. De luchtdichtheid van de bestaande rijtjeswoningen.
Analyse na-isolatie en ventilatiesystemen
In dit hoofdstuk wordt de informatie vanuit de hoofdstukken ventilatie, na-isolatie en luchtdichtheid samengevoegd en aan illustraties gekoppeld ter verduidelijking. Verder worden de knelpunten, eigenschappen en verbeterpunten/aanbevelingen aangegeven waar in de praktijk aandacht aan besteedt moet worden.
Frank Verschuren │ 2038068 │ ROCKWOOL │ Avans hogeschool
VI |
P a g i n a
Inhoudsopgave
Afstudeeronderzoek... I Samenvatting ... II Woord vooraf ... III APDRA en hoofdvraag ... IV APDRA principe ... IV Hoofdvraag ... V Deelvragen ... V Hoofdstuk 1. Inleiding ... 1 Hoofdstuk 2. Binnenklimaat ... 2
2.1 Welke factoren hebben invloed op het binnenklimaat? ... 3
2.2 Richtlijnen voor een goed binnenklimaat... 4
2.3 Maatregelen voor een goed binnenklimaat ... 6
2.4 Probleemanalyse ... 7
2.5 Normen –en bouwbesluiteisen ventilatie, isolatie en luchtdichtheid... 8
2.6 Wanneer ontstaat condensvorming? ... 9
Hoofdstuk 3. Casus ... 11
Hoofdstuk 4. Ventilatie, na-isolatie en luchtdichtheid ... 14
4.1 Ventilatie ... 15 4.2 Ventilatiesystemen ... 16 4.3 Na-isoleren ... 23 4.4 Na-isolatietoepassingen ... 23 4.5 Luchtdichtheid... 29 4.6 Analyse luchtdichtheid ... 30 Hoofdstuk 5. Methodiek ... 32
Hoofdstuk 6. Analyse na-isolatie en ventilatiesystemen ... 34
Hoofdstuk 7. Conclusie ... 38
Hoofdstuk 8. Aanbeveling ... 40
Bronnen & literatuuroverzicht ... 44
Bijlage 1. Documentatie energetische waarde rijtjeswoningen ... 47
Bijlage 2. Bouwbesluit en normen ... 48
Bijlage 3. Documentatie gewenste relatieve vochtigheid binnen ... 52
Bijlage 4. Ventilatiesystemen ... 53
Bijlage 5. Welke ventilatiesystemen zijn toepasbaar in de bestaande woningbouw ... 56
Bijlage 6. Documentatie OnFloor systeem ... 59
Bijlage 7. Na-isolatietoepassingen ... 61
Bijlage 8. Na-isolatiesystemen... 65
Bijlage 9. Waarom luchtdicht bouwen... 68
Bijlage 10. Luchtdichtheid ventilatiesystemen ... 69
Bijlage 11. Onderbouwing Rc-waarde na-isolatiesystemen ... 70
Bijlage 12. Onderbouwing aanbeveling ... 73
Bijlage 13. Datakennisgesprek Nooijen, M. RAAK energie(12-2013) ... 74
Bijlage 14. Datakennisgesprek Knoll, B. TNO(12-2013) ... 76
Hoofdstuk 1. Inleiding
Het opwaarderen van de bestaande woningbouw is in de hedendaagse bouwwereld een erg belangrijke vorm van renovatie. In Nederland bestaat een grote hoeveelheid bestaande woningbouw. Het grootste deel van deze woningbouw bestaat uit woningen van rond de jaren ’50, ’60 en ’70. Deze woningen hebben een relatief lange levensduur en een van oorsprong slecht isolatieniveau en kierdichting waardoor de energetische waarden niet meer aan de eisen van deze tijd voldoen3. In de afgelopen 60 jaar is de kwaliteit van de nieuwbouwwoningen op het gebied van ventilatie en isolatie namelijk sterk verbeterd.
Ongeveer driekwart (m3 gas) van het energiegebruik van huishoudens gaat op aan het verwarmen van de woning. Met deze kennis ligt er in de bestaande woningbouw veel potentieel voor het besparen van energie. Het is daarnaast ook hard nodig om minder energie te gebruiken. Veel huishoudens hebben energetisch slechte woningen4 en daardoor stijgen de maandlasten vaak wat met de hoge energieprijzen kan leiden tot economische problemen. Met het opwaarderen van woningen door energiebesparende maatregelen toe te passen kunnen deze maandlasten flink verlaagd worden. Daarnaast zijn de duurzame en energiezuinige maatregelen en toepassingen ook goed voor het milieu.
Na-isolatie en luchtdichtheid
Voor het opwaarderen van de bestaande woningbouw bestaan veel mogelijkheden. De belangrijkste en meest toegepaste methode van opwaarderen is na-isolatie van de schil. Ook hierbij bestaan er verschillende mogelijkheden. Zo is er isolatie aan de binnenzijde van de woning (wordt vooral toegepast bij monumentale panden), spouwmuurisolatie(indien aanwezig), maar ook het isoleren van de buitengevel. Elke uitvoeringsmethode heeft zijn eigen voor –en nadelen met betrekking tot het binnenklimaat, energetische waarden, luchtdichtheid en gezondheid.
Bij het na-isoleren van de bestaande rijtjeswoningen wordt (vaak) door het toepassen van extra isolatie, luchtdichte aansluitingen en het (eventueel) plaatsen van nieuwe kozijnen, de luchtdichtheid van de woning verhoogd. Doordat de woningen van de bouwperiode van 1930 tot 1974 van oorsprong gemiddeld maar voor 29 procent zijn voorzien van kierdichting, vindt ventilatie ongecontroleerd plaats in de vorm van infiltratie door gevels en aansluitingen5. Bij deze woningen vindt ventilatie dan ook naast infiltratie door gevels en aansluitingen voor 88 procent plaats via natuurlijke ventilatie door roosters in kozijnen en/of gevels. Door het verhogen van de luchtdichtheid van deze woningen ontstaan er problemen in het binnenklimaat met betrekking tot verse lucht en behaaglijkheid. Ook vocht en condens zijn gevolgen van het na-isoleren van woningen zonder het toepassen voldoende ventilatie6. Gedurende het onderzoek wordt er informatie verzamelt en aanbeveling gevormd voor het onderbouwen van de hoofdvraag; “na-isoleren impliceert nadenken over ventileren?”
3
Bestaande woningbouw en levensduur, http://www.agentschapnl.nl/programmas-regelingen/bestaande-woningbouw
4
Onderbouwing slechte energetische waarde, Bijlage 1, documentatie energetische waarde rijtjeswoningen
5
Zie tabel 2.7 voor cijfers en waarden over bestaande rijtjeswoningen
6
Kennis uit eigen ervaring, Project gevelrenovatie 79 woningen te Kerkrade.
Figuur 1.1: (EPA)Energie prestatie advies / energielabel voor gebouwen, Bron: http://www.agentschapnl.nl/onderwerp/epbd-energielabel
2 |
P a g i n a
Hoofdstuk 2. Binnenklimaat
Figuur 1
In hoofdstuk twee wordt gekeken naar het binnenklimaat en factoren die invloed hebben op het
binnenklimaat. Ook de richtlijnen en maatregelen voor een ‘goed’ binnenklimaat worden hierin
beschreven. Verder wordt er gekeken naar een probleemanalyse en de eisen in het bouwbesluit
rondom luchtdichtheid, ventileren, na-isoleren en luchtdichtheid.
Een goed en gezond binnenklimaat is een belangrijk onderdeel van een woning en een gezonde leefomgeving. In onze moderne maatschappij brengen wij namelijk 90% van onze tijd binnen door. Of dit nu thuis is of op kantoor, de behoefte aan verse en gezonde lucht in het binnenklimaat is noodzakelijk voor de gezondheid en om goed te kunnen functioneren. Isolatie, ventilatie en luchtdichtheid hebben allen hun eigen aandeel en invloed op de kwaliteit van het binnenklimaat. Maar welke factoren zijn daarnaast nog van invloed op de kwaliteit en gezondheid van het binnenklimaat?
2.1 Welke factoren hebben invloed op het binnenklimaat?
Een optimaal binnenklimaat is van groot belang voor een gezonde leefomgeving, een prettig leefcomfort en behaaglijkheid. Diverse factoren die bij na-isolatie worden aangepakt hebben invloed op het binnenklimaat. Zo heeft het opwaarderen van de gevels door het plaatsen van na-isolatie direct invloed op de luchtdichtheid van de woning. De luchtdichtheid heeft direct invloed op het binnenklimaat, waarna de ventilatiesystemen bekeken dienen te worden. Een overzicht van de gevolgen van na-isolatie wordt weergegeven in figuur 1.3.
Naast de invloed van factoren die worden gecreëerd bij het opwaarderen van een woning door het toepassen van na-isolatie, hebben ook nog andere factoren invloed op het binnenklimaat. Onder andere luchtverontreinigende bronnen, de kwaliteit en capaciteit van de toegevoerde buitenlucht, effectiviteit en bruikbaarheid van de ventilatievoorzieningen en de gebruiker hebben invloed op de kwaliteit van het binnenklimaat. De werking van deze factoren hebben door invloed op het binnenklimaat ook direct invloed op de leefomgeving en gezondheid van de bewoner. Welke invloed deze factoren op het binnenklimaat hebben wordt hieronder verder uitgewerkt.
Luchtverontreinigende bronnen
In een woning zijn diverse luchtverontreinigende bronnen aanwezig die invloed hebben op de kwaliteit van de lucht in de woning. Deze bronnen blijven urenlang hangen in huis bij onvoldoende ventilatie en hierdoor krijgen allerlei schimmels en ongedierte, zoals huismijt, ruim baan om zich te ontwikkelen. Doordat deze bronnen invloed hebben op het binnenklimaat hebben deze ook direct invloed op het leefklimaat en de gezondheid. Deze luchtverontreinigende bronnen hebben betrekking op7:
Het gebruik van ruimtes in de woning door de mens zelf. Een gemiddeld gezin ‘produceert’ 14 tot 20 liter vocht per dag wat afgevoerd dient te worden door middel van ventilatie of luchten. Een te hoog vochtpercentage in de woning zorgt onder ander voor schimmel en een onprettig ‘koud’ klimaat. Dagelijkse bezigheden en werkzaamheden zoals koken, douchen, stof, roken, dieren etc. Hierbij komt
onder andere CO2 vrij en andere bacteriën en allergenen.
Stoffen uit materialen en inrichting in de woning. Hierbij te denken aan bouwkundige constructies, meubels, vloerbedekking, gordijnen etc.
Via de bodem c.q. kruipruimte in de woning. Hierbij te denken aan vocht en gassen die vrijkomen in de woning en zorgen voor schadelijke stoffen in de woning.
Eventuele invloed van een open haard. Hierbij te denken aan verbrandingsgassen en roetdeeltjes die vrijkomen bij het functioneren van de open haard.
Onvoldoende schoonmaken in combinatie met veel activiteiten in de woningen zorgt voor een minder prettige leefomgeving en gezondheidsklachten als stofmijt7.
7
Ir. Israëls, E. Ir. Stofberg, F. (2010) EnergieVademecum. Agentschap NL / www.gezondeluchtingebouwen.nl
Toepassen
Na-isolatie
Luchtdichtheid
wordt verhoogt
Binnenklimaat
wordt aangepast
Toepassen van
ventilatie
4 |
P a g i n a
Kwaliteit van de toegevoerde buitenlucht
Naast bronnen van verontreiniging in de woning is de kwaliteit van de toegevoerde buitenlucht via de ventilatiesystemen cruciaal voor het creëren van een gezond en fijn binnenklimaat. De kwaliteit van de buitenlucht wordt door verschillende invloeden bepaald8:
De algemene luchtkwaliteit buiten is een logische factor bij de kwaliteit van de binnenlucht. De locatie van de aanvoervoorzieningen van het ventilatiesysteem ten opzichte van;
Verkeer en dan vooral gericht op gassen en fijnstof.
Groen, van invloed zijn stuifmeel en pollen.
Andere installaties van de woning in verband met vervuilde gassen die worden uitgestoten bij deze installaties.
Platte daken(met donkere dakbedekking), de warmte die hierbij wordt gegenereerd in de zomer heeft een negatieve invloed op de temperatuur van het binnenklimaat.
De zon die in de zomer in de warmte periodes op de aanvoer van de verse lucht gericht staat.
Diverse belemmeringen die de luchtstroom van de aanvoer verstoren8.
Deze vervuiling is bij diverse ventilatiesystemen, zoals een balansventilatie, op te vangen door filters waardoor de kwaliteit van de toegevoerde buitenlucht sterk verbetert en het probleem van enkele bovenstaande factoren zo goed als verholpen is.
De capaciteit, effectiviteit en bruikbaarheid van de ventilatievoorzieningen
Naast invloeden van zowel in de woning als van buiten de woning, hebben de ventilatievoorzieningen ook invloed op het binnenklimaat. De capaciteit en de effectiviteit hebben invloed op de hoeveelheid verse lucht waarvan de woning wordt voorzien. Bij een te lage capaciteit(debiet) wordt een onprettig binnenklimaat gecreëerd met onvoldoende verse lucht. Ook de bruikbaarheid en de methode van ventileren heeft invloed op het binnenklimaat. In hoofdstuk 4 (ventilatie) wordt duidelijk dat er zes verschillende methoden zijn van ventileren. Elke methode van ventileren moet voldoen aan het minimale debiet uit het bouwbesluit dat voor de woningbouw bepaald is. Echter de effectiviteit van de verschillende methoden kan verschillen. De effectiviteit van een balansventilatie voor de hoeveelheid verse lucht en de hierbij verloren energie zal hoger liggen dan bij natuurlijke ventilatie. Hierdoor is het belangrijk om de ventilatie-eisen en doelstelling goed te formuleren bij de keuze voor een specifieke ventilatievoorziening. Daarnaast is de effectiviteit belangrijk voor een goed binnenklimaat wat vooral bij vraaggestuurde ventilatie duidelijk wordt. Bij vraaggestuurde ventilatie op basis van CO2 of vochtsensoren wordt een goed binnenklimaat gecreëerd binnen alle omstandigheden.
De gebruiker
Een effectief geregeld ventilatiedebiet met voldoende verse lucht en geen luchtverontreinigende bronnen zorgt voor een goed binnenklimaat, toch? De grootste invloed op het binnenklimaat kan de gebruiker zelf uitoefenen. Dit gebeurt niet alleen door het leven en bewegen, maar ook door het verstoren of verkeerd gebruik van de ventilatiesystemen. Indien bijvoorbeeld natuurlijke ventilatieroosters gesloten worden of het instellen van een te lage ventilatiestand tijdens koken, douchen of wassen bij mechanische ventilatiesystemen, kan grote invloed uitoefenen op de werking van het ventilatiesysteem en de kwaliteit van het binnenklimaat.
2.2 Richtlijnen voor een goed binnenklimaat
Een goed binnenklimaat is van vele factoren afhankelijk. Naast de bovenstaande invloeden en factoren zijn er meestal ook nog een verwarmings –en koelsysteem (incidenteel bij woningbouw) aanwezig die van invloed zijn op het binnenklimaat en de omstandigheden in de woning veranderen.
Het bouwbesluit heeft eisen opgesteld voor ventilatie, isolatie en luchtdichtheid bij het ingrijpend renoveren van een woning. Deze eisen zijn allen te vinden in hoofdstuk 2.5 en bijlage 2 onder de titel bouwbesluit en ventileren c.q. isoleren. Ten behoeve van de kwaliteit van de binnenlucht worden in het bouwbesluit geen
8
voorschriften opgenomen. De behaaglijkheid van het binnenklimaat wordt alleen aangestuurd door eisen als luchtvolumestroom en ventilatiedebiet, luchtdichtheid en lekverliezen via wanden en kanalen. Deze eisen vanuit de NEN en het bouwbesluit dragen wel bij het aan het comfort en de behaaglijkheid, maar hierbij worden geen eisen gesteld aan de kwaliteit van de binnenlucht. Voor de kwaliteit van de binnenlucht is namelijk geen eis opgenomen in het bouwbesluit en worden alleen richtlijnen opgenomen door het rijksinstituut voor volksgezondheid en milieu (RIVM). Deze richtlijnen die de kwaliteit van de binnenlucht en milieu waarborgen worden (indien opgesteld)in het plan van eisen opgenomen bij het bouwen van een woning. Deze richtlijnen van het RIVM zijn geen gezondheidskundige advieswaarde maar richtlijnen en advieswaarden voor toetsing. Deze advieswaarden(tabel 1.1) zijn opgesteld als toetsingswaarden voor de kwaliteit van de binnenlucht in de woning.
Agens Richtlijnen
CO2-concentratie 800 – 1200 PPM
Ventilatiedebiet 25 m3 per uur per persoon
*Ventilatievoud 0.5 - 1
*Ventilatievoud
Het ventilatievoud geeft het aantal malen dat de totale inhoud van een ruimte per uur wordt ververst weer. Het begrip wordt meer gebruik in de utiliteitsbouw dan in de woningbouw. De minimumeisen vanuit het bouwbesluit komen globaal overeen met een ventilatievoud van 0.5 luchtwisselingen per uur 9.
In de praktijk wordt meestal gebruik gemaakt van de CO2-concentratie om na te gaan of de ventilatie en
kwaliteit van het binnenmilieu voldoende is(zie tabel 1.1). CO2 doet bij deze toetsing dienst als marker. Deze
uitspraak was allereerst gebaseerd op een aanname, maar metingen in de praktijk wijzen ook op samenhang. Zo is er een samenhang gevonden tussen CO2-concentrantatie en diverse andere metingen10. Bij een CO2
-concentratie tussen 800 en 1200 Parts per million(PPM) wordt het binnenmilieu door de aanwezigen meestal als niet ‘muf’ ervaren. Bij een hogere concentraties PPM kunnen klachten optreden van stank, benauwdheid, concentratiestoornissen, moeheid etc. De concentratie van 1200 PPM wordt wel eens overschreden in ruim de helft van de Nederlandse woonkamers. Echter pas bij een CO2-concentratie in de buurt van 30.000 PPM
ontstaan gezondheidsklachten die te wijten zijn aan CO210.
Voor temperatuur en relatieve luchtvochtigheid zijn geen gezondheidskundige advieswaarden of achtergrondwaarden aan te geven. Om de beoordeling van het binnenklimaat mogelijk te maken kan er gebruik worden gemaakt van de waarden waarbij men zich behaaglijk voelt. Deze waarden hebben betrekking op relatieve vochtigheid en temperatuur en worden hieronder in tabel 1.2 weergegeven.
Relatieve vochtigheid Wintertemperatuur Zomertemperatuur
30 % 20 – 24 23 – 27
40 % 20 – 24 23 – 27
50 % 20 – 24 23 – 26
60 % 20 – 24 23 – 26
Bij de bovenstaande temperaturen en relatieve vochtigheid uit tabel 1.2 voelt 80% van de mensen zich behaaglijk. Daarbij is wel rekening gehouden met het feit dat mensen in de winter anders gekleed zijn dan in de zomer. Een kanttekening bij deze tabel is dat deze waarden aangeven wanneer mensen zich behaaglijk voelen, hierbij is het niet per definitie ook de meest gunstige omstandigheden voor de gezondheid10.
9
Ir. Israëls, E. Ir. Stofberg, F. (2010) EnergieVademecum. Agentschap NL
10
Dusseldorp, A. Bruggen, M. van, Rapport RIVM 609021043(2007), Gezondheidskundige advieswaarden binnenmilieu, een update
Tabel 1.1: Advieswaarden kwaliteit binnenmilieu, bron: Rapport RIVM(2007), Gezondheidskundige advieswaarden binnenmilieu, een update
Tabel 1.2: Combinatie relatieve vochtigheid en temperatuur waarbij men zich behaaglijk voelt, bron: Rapport RIVM(2007), Gezondheidskundige advieswaarden binnenmilieu, een update
6 |
P a g i n a
2.3 Maatregelen voor een goed binnenklimaat
Voldoende en continu ventileren met het juiste debiet is van groot belang voor de kwaliteit van het binnenklimaat. Schadelijke stoffen in de woning kunnen namelijk gevaarlijk zijn voor de gezondheid. Zijn er naast ventileren andere maatregelen die getroffen kunnen worden om het binnenklimaat te optimaliseren? Het binnenklimaat is van vele factoren afhankelijk. Ventileren, verwarming, koeling, stralingen en de mens hebben allemaal invloed op het binnenklimaat. Doordat we 90% van onze tijd binnen doorbrengen is een gezond binnenklimaat cruciaal. Enkele factoren om het binnenklimaat te optimaliseren werden in hoofdstuk 2.1 al besproken. Deze factoren hebben vooral betrekking op installatie en toepassingen bij ventilatiesystemen. Toepassen van filters bij ventilatiesystemen voor het beperken van vervuilde stoffen en allergenen in
de woning (verkeer en dan vooral gassen en fijnstof, groen en dan gericht op invloed van stuifmeel en pollen voor mensen die hiervoor vatbaar zijn).
Het vermijden van andere gassen die de woning uitstoten bij de aanvoer van de verse lucht. Het vermijden van aanvoeren van het ventilatiesystemen kort bij platte daken.
Verwijderen van belemmeringen die de luchtstroom van de aanvoer verstoren of belemmeren. Het goed reinigen van de filters op de bijhorende onderhoudscyclus.
Naast de maatregelen die getroffen kunnen worden bij de ventilatie systemen zijn er ook andere maatregelen voor het optimaliseren van het binnenklimaat.
Maatregelen tegenover straling van de zon en oververhitting11
; o Zonweringen –en schermen
o Verhogen gebouwmassa (d.m.v. na-isolatie).
o Verhogen van het ventilatievoud (energieverliezen stijgen).
o Toepassen glas met hogere U-waarde en lagere zontoetredingsfactor (ZTA-waarde). Diverse maatregelen11
;
o Oude open geiser of CV vervangen voor toestel met de rookgasafvoer naar buiten toe gericht. o Het goed schoonhouden van vloerbedekking en gordijnen. Gordijnen en vloerbedekking zijn
extreem vatbaar voor allergenen en bacteriën.
o Tijdens en na het douchen, koken, wassen en verfwerkzaamheden extra ventileren van de woning om verhoogde CO2-concentratie en andere schadelijke stoffen te verwijderen.
o Binnenshuis niet roken.
o Vochtproblemen in gevel en/of dakdelen vermijden of aanpakken. o Het vermijden van het stoken van de open haard met nat/vochtig hout.
o Het plaatsen van een radiator bij gevelopeningen om koudeval/tochtstromen te voorkomen.
2.3.1 Aan welke eisen moet het binnenklimaat van een woning voldoen?
Zoals hierboven in hoofdstuk 2.2 omschreven, zijn er vanuit het bouwbesluit of de NEN geen eisen gesteld aan het binnenklimaat rondom de binnenluchtkwaliteit. In het bouwbesluit worden alleen eisen gesteld aan de maximale luchtvolumestroom in de woning om tocht en luchtstromen te minimaliseren en aan de luchtdichtheid en de maximale luchtlekkage van de woning. Naast de richtlijnen van het RIVM zijn er ook luchtkwaliteit prestatie eisen opgesteld. Deze eisen worden in de onderstaande tabel 1.3 uitgewerkt.
Klasse A, zeer goed Klasse B, goed Klasse C, minder goed Hoeveelheid verse buitenluchttoevoer p.p. 70 m3/h p.p. 50 m3/h p.p. 30 m3/h p.p.
Hoeveel verse buitenluchttoevoer p.p. bij roken 100 m3/h p.p. 80 m3/h p.p. 60 m3/h p.p. Emissies menselijk lichaam / kooldioxide C02 (max) < 500 PPM 500 – 750 PPM 750 – 1000 PPM
Emissies bouwmaterialen + werkzaamheden < 30 µg/m3 30 - 50 µg/m3 50 - 100 µg/m3 Verbrandingsproducten / koolmonoxide CO (8 uur) ± 0 mg/m3 1 - 5 mg/m3 5-10 mg/m3
11
www.agentschapnl.nl, maatregelen t.b.v. binnenklimaat
Na-isolatie
Tabel 1.3: Luchtkwaliteit prestatie eisen in drie klasse, bron: Ir. Slob, R. Drs. Haberts, T. (2002)Praktijkboek gezonde gebouwen, cahier T1 luchtkwaliteit woningbouw
2.4 Probleemanalyse
Uitgangspositie: Door slechte energetische waarde van de bestaande rijtjeswoningen worden de woningen opgewaardeerd door het na-isoleren van gevels, daken en/of vloeren. In de praktijk ontstaan veelal problemen bij het opwaarderen in het binnenklimaat doordat ventilatiesystemen niet worden aangepakt. In de onderstaande tabel 1.4 worden enkele knelpunten verder en de hierbij horende aandachtspunten uitgewerkt. Bij deze punten wordt de impact en het risico beschreven om de invloed van het knelpunt weer te geven.
Knelpunt / probleemanalyse Aandachtspunten Impact/risico
Knelpunt 1 - Het waarborgen van de luchtdichtheid en isolatiewaarde i.c.m. het voorkomen van tocht en energie/warmte verliezen rondom knooppunten bij het toepassen van na-isolatie
- Aandacht voor knooppunten en aansluitingen in de uitvoering voor het optimaliseren van de energetische waard, luchtdichtheid en minimaliseren van tocht.
- Impact: Groot - Risico: Klein Knelpunt 2 - De luchtdichtheid beïnvloedt het
binnenklimaat en bij te weinig ventilatie ontstaat een ongezonde leefomgeving.
- Het aanwezig zijn van voldoende ventilatie en frisse lucht in de woning. Daarnaast zijn
luchtstromen en tocht een aandachtspunt bij NV
- Impact: Groot - Risico: Groot Knelpunt 3 - Bij het opwaarderen is er de mogelijkheid tot
het toepassen van verschillende ventilatie -systemen. Echter kunnen niet alle systemen worden toegepast door beperkte
mogelijkheden bij bewoonde woningen.
- Afstemmen van ventilatiesysteem,
werkzaamheden, voorzieningen en kanalen bij bewoonde woningen. Niet alle systemen kunnen worden toegepast.
- Impact: n.v.t. - Risico: Klein
Knelpunt 4 - Na-isolatie verhoogt de luchtdichtheid waardoor het binnenklimaat vaak niet meer wordt voorzien van voldoende ventilatie.
- Aandachtspunt bij na-isolatie in de uitvoering zijn de knooppunten voor het optimaliseren en waarborgen van de luchtdichtheid
- Impact: Groot - Risico: Groot Knelpunt 5 - De hogere luchtdichtheid door het toepassen
van na-isolatie zorgt ervoor dat continu ventileren noodzakelijk is. Het toepassen van een juist ventilatiesysteem is cruciaal voor het voorkomen van tochtstromen,
warmteverliezen, verminderen van de luchtdichtheid en behaaglijkheid
- De woning dient te worden voorzien van een ventilatiesysteem met een groot genoeg ventilatie-debiet. Aandachtspunten bij ventilatiesystemen zijn luchtlekkage, tochtstromen, behaaglijkheid en het energieverlies wat afhankelijk is van het systeem.
- Impact: Groot - Risico: Groot
Knelpunt 6 - Na-isolatie minimaliseert ongecontroleerde ventilatie waardoor continu ventileren noodzakelijk is. Ventileren is sterk gekoppeld aan de gewoontes van de gebruiker en de gebruiker heeft dan ook grote invloed op de hoeveelheid ventilatie en het binnenklimaat.
- De gebruiker kan sterke invloed uitoefenen op de hoeveelheid ventilatie en het binnenklimaat, bijv. door het sluiten van roosters bij NV of het openen van ramen bij een balansventilatie. Aandacht voor goede uitleg en het duidelijk maken van de consequenties is noodzakelijk.
- Impact: - Risico: Beide afhankelijk van diverse factoren bij verschillende systemen Knelpunt 7 - Een optimaal binnenklimaat is belangrijk
voor de gezondheid en het optimaliseren van het leefcomfort. Maar wat houdt een
optimaal binnenklimaat in? Behaaglijkheid en leefcomfort zijn subjectief en wordt per persoon anders ervaren.
- Voor een optimaal binnenklimaat bestaan geen eisen en wordt alleen ondersteunt door richtlijnen. Een optimaal binnenklimaat is belangrijk voor een gezonde en behaaglijke leefomgeving en dient dan ook te worden voorzien van voldoende verse lucht.
- Impact: Groot - Risico: Klein
Optimaal
binnenklimaat
7
Ventilatie
Luchtdichtheid
3
2
5
6
4
Tabel 1.4: Knelpunten en probleemanalyse, bron: hoofdstuk 4 en opgedane ervaring diverse projecten duale studie
Figuur 1.4: Probleemanalyse na-isolatie, ventilatie en luchtdichtheid, bron: auteur
8 |
P a g i n a
Tabel 1.5: Eisen luchtverversing per gebruikersfunctie, bron: EnergieVademecum. Agentschap NL / www.bouwbesluitonline.nl / Ir. Valk, H.J.J. (2012) Bouwbesluit en passief bouwen / Praktijkbouwbouwbesluit 2012
2.5 Normen –en bouwbesluiteisen ventilatie, isolatie en luchtdichtheid
2.5.1 Ventileren en het bouwbesluit
Het bouwbesluit schrijft eisen voor onder andere de regelbaarheid, geluid, energie, luchtkwaliteit en het ventilatiedebiet/luchtstroming. Hieronder in tabel 1.5 worden enkele van deze eisen weergegeven12. De volledige bouwbesluiteisen en normen rondom ventileren zijn te vinden in bijlage 2.
Gebruikersfunctie Eis in dm3/s Eis in m3/h
Verblijfsruimte
- woonkamer, slaapkamer, eetkamer
0.7 dm3/s x vloeroppervlakte m2, minimaal 7 dm3/s
Minimaal 25 m3/h
Verblijfsgebied
-Een verblijfsgebied is een deel van een gebouw, waar tenminste een verblijfsruimte deel van uitmaakt.
0.9 dm3/s x vloeroppervlakte m2, minimaal 7 dm3/s
Minimaal 25 m3/h
Toiletruimte* 7 dm3/s 25 m3/h
Badruimte*
(al dan niet samengevoegd met een toilet)
14 dm3/s 50 m3/h
Verblijfsruimte / Verblijfsgebied met kooktoestel 21 dm3/s 75 m3/h Opstelruimte voor wasmachine en/of droger
(aanbeveling)
Vloer < 2.5 m2: 7 dm3/s Vloer ≥ 2.5 m2: 14 dm3/s (lucht moet direct naar buiten worden afgevoerd)
Vloer < 2.5 m2: 25 m3/h Vloer ≥ 2.5 m2: 50 m3/h
Ventilatievoud 0.5-1
*De afvoer van binnenlucht uit een toiletruimte of badruimte vindt rechtstreeks naar buiten plaats.
2.5.2 Na-isoleren en het bouwbesluit
Met de ingang van het nieuwe bouwbesluit zijn de eisen van het bouwbesluit, onderbouwd door NEN 1068, voor verbouwen of renoveren flink veranderd op het gebied van thermische isolatie. De Rc-waarde die de gevel
dient te behalen wordt in het nieuwe bouwbesluit bij verbouwen of renoveren bepaald door de grote van de ingreep en welke methoden van na-isolatie wordt toegepast, dit wordt hieronder in tabel 1.6 kort uitgewerkt13. Meer informatie over na-isoleren en eisen rondom het bouwbesluit zijn ingevoegd in bijlage 2.
Toepassing Eisen bouwbesluit
- Gedeeltelijk vernieuwen, veranderen of vergroten Rechtens verkregen niveau, minimaal 1.3 m2K/W. - Geheel vernieuwen of vergroten(bijv. aan –of uitbouwen, dakkapel) Nieuwbouw, minimaal Rc 3.5 m2K/W, U= 1.65 W/m2K
- Ingrijpende renovatie(meer dan 25% van gebouwschil vernieuwd, veranderd of vergroot en de integrale gebouwschil betreft).
Nieuwbouwvoorschriften, minimaal Rc 3.5 m2K/W, U= 1.65
W/m2K - Na-isolatie van spouwmuren, na-isoleren van enkelsteens
buitenmuren aan binnen –of buitenkant, na-isolatie onder dakpannen of tegen het dakbeschot.
Rechtens verkregen niveau, minimaal 1.3 m2K/W.
- Wel betrekking op integrale gebouwschil, maar minder dan 25% van de oppervlakte.
Rechtens verkregen niveau, minimaal 1.3 m2K/W.
12
EnergieVademecum. Agentschap NL /
www.bouwbesluitonline.nl
/ Ir. Valk, H.J.J. (2012) Bouwbesluit en
passief bouwen / Praktijkbouwbouwbesluit 201213
www.bouwbesluitonline.nl, hoofdstuk 4 / Praktijkboek bouwbesluit 2012, eisen bouwbesluit na-isolatie
2.5.3 Eisen bouwbesluit luchtdichtheid
Naast niveaus van luchtdichtheid worden er vanuit het bouwbesluit ook enkele eisen gesteld aan de luchtdichtheid van de woning, welke met name gericht zijn op de volumestroom. De omhullende constructie van een gebruikersfunctie laat van oorsprong een zekere mate van lucht door. Het doel van het beperken van de luchtvolumestroom is dat de luchtdoorlatendheid van de woning beperkt wordt en dat er ook bij sterke wind slechts een beperkte mate van warmteverlies gegenereerd wordt door het optreden van vocht. De eis aan de beperking van de luchtdoorlatendheid is een vangneteis bij gebruikersfuncties waarvoor een EPC-eis geldt. Ongeacht de uitkomst van de EPC-berekening mag de luchtvolumestroom volgens het NEN 2686 van het totaal aan verblijfsgebieden, toiletruimen en badruimten van een gebruikersfunctie niet groter zijn dan 0.2 m3/s 14.
Naast eisen voor de luchtvolumestroom zijn er ook eisen vastgelegd voor de maximale luchtlekkage bij een bepaalde inhoud van een woning(tabel 3.2), de luchtdichtheid per m2 gebruikersoppervlakte(tabel 3.3) en het maximale lekverlies voor gemonteerde kanaaldelen(Bijlage 10, tabel B10.1).
2.6 Wanneer ontstaat condensvorming?
Condensvorming ontstaat wanneer hoge luchtvochtigheid condenseert op een oppervlakte dat kouder is dan de omgevingsstructuur. Condensvorming komt vaak voor bij open geveldelen(beglazing en kozijnen). Condensvorming op beglazing aan de binnenzijde ontstaat bij een lagere buitentemperatuur en een hoge relatieve luchtvochtigheid in de woning. Deze hoge relatieve luchtvochtigheid in de woning ontstaat door onvoldoende ventileren waardoor naast condensvorming ook een niet prettig binnenklimaat wordt gecreëerd. Condensvorming ontstaat als de relatieve luchtvochtigheid de maximale waterdampconcentratie in g/m3 heeft bereikt. De maximale relatieve luchtvochtigheid is 100 procent en het is fysisch niet mogelijk om deze waarde te overschrijden. In de onderstaande tabel 1.7 wordt bij een bepaalde temperatuur de maximale waterdampconcentratie weergegeven waarbij condensvorming ontstaat. In deze tabel worden de waarden weergegeven van 17 tot 21°C wat de meest voorkomende temperaturen zijn in een woning.
Temperatuur in woning[°C] Cmax, maximale waterdampconcentratie[G/m3]
17 14.47 18 15.37 19 16.30 20 17.28 21 18.35
2.6.1 Oppervlaktetemperatuur binnenzijde dak
In de onderstaande tabel 1.8 wordt gekeken naar de R-waarde, die staat voor de warmteweerstand, die voor komt bij een niet toe zeer matig geïsoleerd is. De warmtestand is noodzakelijk voor het berekenen van de oppervlaktetemperatuur. Uitgangspunten voor de opbouw van het dak zijn;
Laag R(m2.K/W)
Rsi overgangsweerstand binnen 0.100
Onderconstructie multiplex 18mm 0.106
Dampremmende laag 0.001
Bestaande isolatie 20mm 0.500
Dakbedekking bitumineuze 4mm incl. ballast 0.060
Rse overgangsweerstand buiten 0.040
Totaal: 0.807
14
www.bouwbesluitonline.nl / praktijkboek bouwbesluit 2012
Tabel 1.7: Dampspanningstabel, bron: www.rockwool.nl
10 |
P a g i n a
De oppervlaktetemperatuur die aan de binnenzijde van het dak ontstaat, wordt onderbouwd in de onderstaande tabel 1.9. Met deze oppervlaktetemperatuur kan worden berekend bij welk relatie luchtvochtigheid (oppervlakte) condensvorming optreedt. Het luchtvochtigheidspercentage en de hierbij behorende waterdampconcentratie wordt ook in tabel 1.9 weergegeven. Uitgangspunten voor de berekening zijn een binnentemperatuur van 20° Celsius en een buitentemperatuur van 0° Celsius.Berekenen oppervlaktetemperatuur en relatie luchtvochtigheid
Formule Temperatuur buiten – (overgangsweerstand binnen / warmteweerstand constructie lucht / lucht * (temperatuur binnen – temperatuur buiten)
Uitwerking 20 – (0.100 / 0.807) * (20-0) = 20 – (0.124) * (20) = 20 – 2.48 = 17.52° Celsius Maximale
waterdampconcentratie
Bij 17° Celsius is een maximale waterdampconcentratie van 14.47 G/m3 en bij 18° Celsius 15.37 G/m3. Bij 17.5° Celsius ontstaat dus condens bij 14.92 G/m3.
Relatieve vochtigheid Bij 20° Celsius ontstaat dus oppervlaktecondens bij een luchtvochtigheidspercentage van +/- 80 procent (zie bijlage 3).
Voornaamste conclusies hoofdstuk 2
Luchtverontreinigende bronnen, de kwaliteit van de toegevoerde lucht, de ventilatievoorzieningen en de gebruiker kunnen allemaal invloed uitoefenen op de kwaliteit van het binnenklimaat.
Richtlijnen voor een goed binnenklimaat:
o CO2-concentratie: 800 – 1200 PPM
o Ventilatiedebiet: 25 m3 per uur per persoon o Ventilatievoud: 0.5 – 1
Een goede positie van de toevoerrooster, het vermijden van hoge temperaturen, gassen en vocht in de woning zijn belangrijke maatregelen voor een goed binnenklimaat.
In tabel 1.3 worden de eisen van het binnenklimaat beschreven en in welke klasse deze verdeeld worden. Bij een woning met een ongeisoleerd dak en een na-isolatietoepassing van de gevel met een hoge
thermische waarde en luchtdichtheid, ontstaat condensvorming bij een hoge relatie luchtvochtigheid bij de daklaag doordat hier warme lucht in aanraking komt met een koud oppervlak. In tabel 1.9 wordt dit verder uitgewerkt en onderbouwd.
In hoofdstuk 3 wordt de casus van de gevelrenovatie 79 woningen bekeken. Deze casus wordt uitgewerkt voor het inzichtelijk maken van het probleem die als onderlegger voor dit onderzoek heeft gediend. Hierbij wordt gekeken naar de bestaande situatie, de nieuwe situatie en de problemen in de praktijk.
Hoofdstuk 3. Casus
Bij de onderstaande tabel 2.0 wordt gekeken naar de uitgangspunten voor de casus van de bestaande situatie naar de situatie na het opwaarderen van de woning. Hierbij wordt gekeken naar de gebouwschil, de ventilatievoorzieningen en het niveau van kierdichting. Figuur 1.5 is een illustratie van de bestaande en de nieuwe situatie.
Uitgangspunten casus bestaand
Dichte geveldelen Kalkzandsteen binnenblad 100 mm, spouwmuur zonder isolatie 60mm, bakstenen buitenblad 100mm
Open geveldelen Kunststofkozijnen voorzien van enkel glas Dakisolatie Geen tot minimale dakisolatie toegepast
Vloerisolatie Geen isolatie toegepast tussen kelder en begane grond
Ventilatievoorziening Natuurlijke ventilatie door middel van roosters in open geveldelen(meestal over volledige breedte).
Kierdichting Geen tot minimaal niveau waardoor veel in –en exfiltratie plaats vond door een lage luchtdichtheid.
Condensvorming in de woning Geen condensvorming door voldoende ventilatie/luchtwisseling. Door het lagere niveau kierdichting ontstaat veel in- en exfiltratie.
Uitgangspunten casus na opwaardering
Dichte geveldelen Kalkzandsteen binnenblad 100mm, spouwmuur zonder isolatie 60mm, bakstenen buitenblad 100mm, buitengevelisolatie 100mm(afwerking stucgevel).
Open geveldelen Nieuwe kunststofkozijnen voorzien van HR++ glas
Dakisolatie Geen wijzigingen
Vloerisolatie Geen wijzigingen
Ventilatievoorziening Natuurlijke ventilatie door middel van roosters in open geveldelen(kleinere roosters dan bestaande situatie door het toepassen van meer kiepramen). Kierdichting Hoog niveau door luchtdichte afwerking van kieren en naden en het toepassen
van isolatie aan buitenzijde.
Condensvorming in de woning Bij meer als 50 procent van de woning is condensatie aan de binnenzijde van de gevelopeningen waargenomen, wat te wijten valt aan een hoge luchtvochtigheid.
Figuur 1.5: Illustratie ter onderbouwing casus, bron: Auteur & Lancee architecten, project: 79 woningen Kerkrade
Bestaande situatie Nieuwe situatie
Het energielabel van de bestaande woning(label E) wordt onderbouwd en is te vinden in bijlage 12.
12 |
P a g i n a
Aanvulling ventilatievoorziening
Tijdens de renovatie zijn de ventilatieroosters ongeveer met 20 á 25 procent verminderd door het toepassen van draaikiepramen waarin geen ventilatieroosters zijn toegepast. Deze draaikiepramen kunnen worden geopend voor verluchting/doorspuien maar dit wordt in de leefruimtes tijdens koudere periodes vaak niet gedaan door de koudeval en tochtvorming die hierbij wordt gecreëerd. Hierdoor is de ventilatiestroom ten opzichten van bestaand verminderd alleen kijkend naar ventilatievoorzieningen zonder de optie van doorspuien en/of verluchten, daarnaast voldoen deze draaikiepramen ook niet aan de ventilatie-eisen vanuit het bouwbesluit. Hierin wordt omschreven dat ventilatievoorzieningen in de gevel op minimaal 1,80 meter boven vloerniveau moeten zitten. Daarnaast vond in de bestaande situatie ook nog in –en exfiltratie plaats op een ongecontroleerde manier waardoor er verse lucht in de woning wordt geblazen door kieren en naden. Dit mag niet worden meegerekend als ventilatie maar zorgt wel voor meer luchtwisselingen in de woning.
Knel- en knooppunten en problemen in de praktijk
In de onderstaande tabel 2.1 wordt gekeken naar de knel- en knooppunten van de opwaardering van de woning in de casus. Hierbij worden de knel- en knooppunten onderbouwd door de problemen in de praktijk die hierbij optraden. Hiermee wordt een duidelijk overzicht gecreëerd van de problemen die optraden na het opwaarderen van de woning.
Knelpunt / knooppunt Probleem in praktijk
1. Isolatie: Isolatie aan buitenzijde zorgt voor een hogere luchtdichtheid en thermische waarde. Warmte blijft in de woning en als gevolg verlaat de warmte de woning via het dak doordat deze niet tot zeer slecht is geïsoleerd.
- Ontstaat condensvorming bij de daklaag doordat op deze plek warme en vochtige lucht in aanraking komt met een koud(er) oppervlak. Bij onvoldoende ventilatie ontstaat
oppervlaktecondens, vocht en schimmelvorming. Uiteindelijk lijdt dit tot een lager leefcomfort en gezondheidsklachten. 2. Luchtdichtheid: De luchtdichtheid van de woning wordt
verhoogt door het toepassen van isolatie aan de buitenzijde en het optimaliseren van aansluitingen.
- Geen direct probleem zonder koppeling van factoren. Indirect wordt de energievraag verlaagt waardoor radiators minder warmte afgeven en meer koudeval wordt gecreëerd. 3. Ventileren: Ventilatieroosters in de nieuwe kozijnen van
de woningen. Het ontwerp van deze ventilatievoorziening i.c.m. de hoge thermische waarde is niet goed doordacht.
- Bij het openstaan van de roosters in de gevels/kozijnen wordt tocht en luchtstromen in de woning ervaren door de bewoners, wat als gevolg het sluiten van de roosters omvat.
4. Continu ventileren is noodzakelijk bij een na-isolatie toepassing met een hogere luchtdichtheid voor het optimaliseren van het binnenklimaat en de leefomgeving.
- Doordat tochtvorming wordt ervaren in de woning worden de roosters gesloten. Als gevolg ontstaat een vochtig ongezond binnenklimaat en onvoldoende luchtwisselingen waardoor oppervlaktecondens ontstaat aan de binnenzijde van de woning. 5. Bij een hogere luchtdichtheid is voldoende ventilatie
noodzakelijk. Bij het sluiten van de roosters wordt de woning niet meer voorzien van voldoende verse buitenlucht en luchtwisselingen.
- Direct gevolg is vermindering kwaliteit binnenklimaat, hoge relatieve luchtvochtigheid, condens bij koudebruggen /gevelopeningen aan de binnenzijde van de woning. Indirect gevolg op de lange termijn zijn schimmels.
6. Na-isolatie i.c.m. met goede luchtdichte toepassingen zorgt voor een verhoging van de thermische waarden en luchtdichtheid. Direct gevolg is minder in –en exfiltratie en verlaging van de warmtevraag.
- Door de beperkte warmtevraag wordt de ‘koude’ lucht die binnen treedt via de ventilatieroosters niet meer voldoende opgewarmd. Gevolg is tocht ‘koude’ luchtstromen en koudeval in de woning(zie figuur 1.6).
7. Binnenklimaat: Al deze factoren hebben invloed op het binnenklimaat. Bij het ontwerp c.q. uitvoering wordt rekening gehouden met het continu open zijn van ventilatieroosters. Indien de gebruiker hier klachten van ervaart in de vorm van tocht worden deze roosters gesloten. Gevolg is onvoldoende ventilatie en het reduceren van de kwaliteit van het binnenklimaat.
Onderbouwing probleem praktijk
Het probleem in de praktijk wordt (vooral)gevormd tijdens koudere en vochtige periodes. Door de hogere luchtdichtheid en thermische waarde van de woning daalt de benodigde (radiator)temperatuur in de woning. Door deze daling wordt de koude luchtstromen d.m.v. natuurlijke ventilatie niet meer voldoende opgewarmd waardoor tochtvorming ontstaat. Direct gevolg is het sluiten van ventilatieroosters waardoor onvoldoende luchtwisselingen ontstaan, wat direct invloed uitoefent op de kwaliteit van het binnenklimaat(zie figuur 1.6).
Tabel 2.1: Knelpunten casus, bron: hoofdstuk 4 en opgedane ervaring project 79 woningen
es ta an d e si tu at ie
Voornaamste conclusies hoofdstuk 3
Bij isolatie aan de buitenzijde is het verplaatsen van de kozijnen noodzakelijk om koudebruggen rondom de gevelopeningen te voorkomen.
Direct gevolg van onvoldoende ventilatie is een hoge(re) luchtvochtigheid in de woning. Hierdoor ontstaat condensvorming aan de binnenzijde van de woning op onder andere de gevelopeningen. Rekening houden met de eigenschappen van de ventilatiesystemen bij het toepassen van een
bepaalde isolatietoepassing. Aandachtspunten zijn tochtvorming, de gebruiker en de kwaliteit. De gebruiker kan grote invloed uitoefenen op de kwaliteit van het binnenklimaat en de werking van
het ventilatiesysteem. Radiator lagere warmtevraag
Radiator hogere warmtevraag
Onderbouwing figuur 1.6: Bij een hogere isolatiewaarde en luchtdichtheid zal de warmtevraag van de cv-installatie minder
hoog zijn dan bij een woning met veel in –en exfiltratie en een lage isolatiewaarde(figuur 1.6). Hierdoor wordt bij de woning met minimale isolatie de buitenlucht door natuurlijke ventilatie beter opgewarmd dan bij een goed geïsoleerde woning. In de nieuwe situatie wordt hierdoor sneller tochtvorming ervaren waardoor roosters worden gesloten.
VB: Als het in beide woningen 21 °c is, zal in de woning met minimale isolatie toepassing de bewoner minimale tochtvorming
ervaren ten opzichte van natuurlijke ventilatie bij een woning met een hoge luchtdichtheid en thermische waarde.
Een kanttekening hierbij is wel dat indien de gebruiker/techniek de temperatuur in de woning verlaagt bij de bestaande situatie, hetzelfde probleem ontstaat. De gebruiker zal dit echter minder snel doen doordat de hoge mate in –en exfiltratie door de gevels waarbij de woning snel koud aanvoelt bij het verlagen van de temperatuur.
Daar tegenover staat bij de nieuwe situatie een beperking van tochtstroming vanwege de hogere luchtdichtheid, beperking van koudeval door het toepassen van HR++ glas, en dat de gevoelstemperatuur verhoogt door de hogere gemiddelde oppervlaktetemperatuur. Hierdoor zal de woning op de tochtvorming na behaaglijker aanvoelen.
Figuur 1.6: Onderbouwing NV i.c.m. na-isolatie / ventilatie, bron: Auteur / Nooijen, M.(12-2013) RAAK energie, luchtdichtheid Nieuwe situatie
14 |
P a g i n a
Hoofdstuk 4. Ventilatie, na-isolatie en luchtdichtheid
Bij hoofdstuk 4 wordt de basis informatie gegeven over de verschillende systemen en toepassing rondom ventileren, na-isoleren en luchtdichtheid. Daarnaast wordt er gekeken naar de voor- en nadelen en eigenschappen per systeem en de toepasbaarheid bij de bestaande rijtjeswoningen.
Figuur 1.7: Balansventilatiesysteem, bron: Brochure ComfoFresh luchtverdeelsysteem, Zehnder J.E. StorkAir
Figuur 1.8: Inblaaswol, bron: Brochure Inblaaswol(2013), Bedrijf: ROCKWOOL B.V.
Afbakening na-isolatie
Een belangrijke afbakening bij het hoofdstuk isoleren is dat alleen ROCKWOOL producten ten behoeve van na-isolatie in het onderzoek worden meegenomen. Andere toepassingen worden niet verwerkt.
Voordat er wordt gekeken naar toepassingen, systemen en eisen rondom ventilatie, na-isolatie en luchtdichtheid is het belangrijk om te weten wat deze termen inhouden. Deze kennis wordt vergaard door het plegen van vooronderzoek naar de inhoud en toepassingen van deze systemen.
4.1 Ventilatie
Een mens ademt gemiddeld 15.000 liter lucht per dag in. Ventilatie en voldoende verse lucht zijn dus nodig in elk gebouw om het te voorzien van een prettig leefklimaat, voldoende frisse lucht en het afvoeren van ‘vervuilde’ lucht. Bij het niet ventileren van een woning ontstaat door onvoldoende verse lucht en het niet verwijderen van ‘vervuilde’ lucht. Dit alles i.c.m. het stijgen van de temperatuur en absolute luchtvochtigheid kunnen in de woning schadelijke gassen ontstaan en wordt het leefklimaat en de woning vochtig waardoor de omgeving optimaal is voor de groei van mijten (zie bijlage 3). Maar wat is ventileren nu eigenlijk?
4.1.1 Wat is ventileren/ventilatie?
Ventileren of ventilatie is het voortdurend verversen van de lucht in de woning. Kort samengevat is ventileren het toevoeren van verse lucht, indien nodig doorvoer van deze lucht en het afvoeren van de ‘vervuilde’ lucht15. Het ventileren van een woning of gebouw is noodzakelijk voor de gezondheid van de bewoner en voor het voorzien van een prettig en behaaglijk leefklimaat. Daarnaast is er echter een verschil tussen ventileren en doorspuien. Doorspuien is het wijd openzetten van de ramen en/of deuren die in contact staan met de buitenlucht. Met (ver)luchten/doorspuien wordt in een keer een grote ‘frisse’ luchtstroom gecreëerd wat maar van korte duur in de woning aanwezig is. Bij ventileren betreft het een continue verversing van de lucht in de woning(in een regelbare hoeveelheid / debiet).
4.1.2 Welke vormen van ventilatie zijn er?
Ventileren in een woning is noodzakelijk voor een behaaglijk en prettig binnenklimaat. Het ventileren van woningen heeft dan ook altijd plaatsgevonden, ook bij de vooroorlogse woningen (vanaf 1930) is het ventileren van de woningen toegepast d.m.v. natuurlijke ventilatie. Bij deze woningen treedt echter wel veel infiltratie op door lage kierdichting. In ventilatiesystemen zijn verschillende ventilatietoepassingen en methoden. Zo kan er onderscheid worden gemaakt in twee hoofdgroepen, namelijk gecontroleerde en ongecontroleerde ventilatie. Gecontroleerde ventilatie wordt zowel natuurlijk als mechanisch toegepast. Ongecontroleerde ventilatie komt alleen voor in de vorm van infiltratie en exfiltratie. Het grootste aantal vooroorlogse woningen tot en met 1974, namelijk gemiddeld +/- 90%, worden op een natuurlijke manier geventileerd. Pas vanaf 1975 zijn iets meer dan de helft van de woningen( gemiddeld +/- 60%) voorzien van mechanische ventilatie16.
4.1.3 Inleiding hoofdgroepen ventilatie
In ventilatievormen bestaan twee hoofdgroepen die verder worden onderverdeeld in diverse ventilatietoepassingen. Deze twee hoofdgroepen zijn gecontroleerde en ongecontroleerde ventilatie. Ongecontroleerde ventilatie komt (vooral) voor bij woningen tot 1974. Bij deze woningen is in beperkte mate kierdichting en isolatie aanwezig waardoor er veelal ongecontroleerde ventilatie plaatsvindt door in –en exfiltratie. Bij gecontroleerde ventilatie is het debiet c.q. luchtstroming handmatig of elektrisch regelbaar waardoor de bewoner of systeem dit naar behoren kan regelen (figuur 1.9).
15http://www.openbaarbelang.nl/mijn-woning/206/ventileren.aspx, Wat is ventileren? 16
Brochure voorbeeldwoningen 2011 bestaande bouw, Agentschap NL. Percentages ventilatiemethoden Ongecontroleerde ventilatie
Gecontroleerde ventilatie
In –en exfiltratie
Natuurlijke ventilatie, mechanische ventilatie en balansventilatie
Figuur1.9: Gecontroleerde en ongecontroleerde ventilatie, bron: auteur
16 |
P a g i n a
4.2 Ventilatiesystemen
4.2.1 Ongecontroleerde ventilatie
Ongecontroleerde ventilatie komt alleen in de vorm van in –en exfiltratie voor. Door een lage luchtdichtheid i.c.m. beperkte kierdichting wordt lucht door de gevel geblazen. Hierdoor vindt ongecontroleerde ventilatie plaats door kieren en naden in de gevels, het *ventilatiedebiet is hierbij niet regelbaar. Ongecontroleerde ventilatie zorgt voor overbodige ventilatie, een onaangenaam binnenklimaat en warmteverlies.
*Ventilatiedebiet
Debiet is het volume lucht (aantal kubieke meter/decimeter etc.) dat verplaatst kan worden binnen een bepaalde tijdseenheid. De afkortingen van de eenheden van het ventilatiedebiet komen voor in dm3/s of m3/h.
4.2.2 Gecontroleerde ventilatie
Gecontroleerde ventilatie is een ventilatiemethode waarbij de luchtstroom en ventilatiedebiet (automatisch) kan worden geregeld. Gecontroleerde ventilatie is dan ook onder te verdelen in drie verschillende toepassingsmethoden. Deze methoden zijn natuurlijke ventilatie, semi-mechanische ventilatie en mechanische ventilatie. Elke methode gebruikt zijn eigen systemen en toepassingen waardoor er in elke woningtype wel een passende oplossing voor handen is (voor een deel van de woning). Niet elk systeem is goed toepasbaar bij woningen met een lage luchtdichtheid en weinig kierdichting. Zo is een volledig mechanisch systeem, in het bijzonder het geval bij een systeem met *warmteterugwinning, moeilijk toepasbaar bij een woning met een lage luchtdichtheid. Dit mede doordat er veel infiltratie is waardoor het systeem niet in balans is en slecht regelbaar is. De drie verschillende toepassingen worden hieronder verder uitgewerkt.
*Warmteterugwinning
Warmteterugwinning is een energiezuinige toepassing bij balansventilatie. Warmteterugwinning zorgt ervoor dat de koude buitenlucht die naar binnen wordt getransporteerd wordt opgewarmd door de warme lucht die van binnen naar buiten wordt gezogen waardoor er slechts een zeer klein percentage warmte verloren gaat. Natuurlijke ventilatie(type A)
Natuurlijke ventilatie komt veel voor in de woningbouw in Nederland. Het is veruit de goedkoopste en eenvoudigste methode van ventileren en eenvoudig regelbaar door de gebruiker. In de onderstaande tabel 2.2 wordt kort het systeem besproken17. Figuur 2.0 geeft een voorbeeld weer van hoe een natuurlijk ventilatiesysteem werkt. De blauwe pijlen is de toevoer, de rode de afvoer.
Toevoer verse lucht Natuurlijk via roosters in kozijnen c.q. gevels Afvoeren ‘vervuilde’ lucht Natuurlijk via een kanaal uit het dak
Regelbaar Eenvoudig handmatig regelbaar door roosters verstellen
Gebruikersgemak Hoog, door eenvoudige regelbaarheid
Aandachtspunten Roosters dienen continu open te staan voor optimale ventilatie en een gezond binnenklimaat. -> Ontstaan evt. koudeval. Voordelen type A Nadelen type A
Eenvoud van systeem en kostprijs Weinig onderhoud Gebruikersgemak Energiegebruik van systeem(geen)
Meer warmte –en energieverlies
Comfort niet optimaal (tochtvorming) Bij veel wind kunnen
(winddrukgeregeld) roosters suizen c.q. ‘fluiten’
Meer informatie over natuurlijke ventilatiesystemen, efficiënte en toepassingen is te vinden in bijlage 4 en 5.
17
Publicatie verschillende types natuurlijke ventilatie(2011), www.vla.nu
Figuur 2.0: Natuurlijke ventilatie, bron: Auteur Tabel 2.2: Eigenschappen natuurlijke ventilatie, bron: Publicatie
