NEN 1087 OP DE SCHOP

GROTE GEVOLGEN VOOR HET WERK VAN DE INSTALLATEUR

De NEN 1087 is in revisie. In

de loop van 2020 zal naar ver

wachting de vernieuwde versie

worden gepubliceerd. Volgens

experts Coen Schut van fabrikant

Itho Daalderop en Marco Hofman

van ISSO gaan de wijzigingen

grote gevolgen hebben voor het

werk van de installateur.

De NEN 1087 is dringend aan vervanging toe. Uit onderzoek en praktijkervaringen blijkt dat de norm niet meer van deze tijd is. Zo initieerde de Nederlandse ventilatie-industrie in de eerste helft van dit decennium een uitgebreid onderzoek naar de ventilatiesystemen

Bevindingen in woningen. Schut: “Uit de resultaten van het Monicair-onderzoek kwam naar voren dat: 1. Bestaande ventilatiesystemen niet allemaal dezelfde prestatie kunnen geven. 2. Systemen met een mechanische drijvende kracht op ruimteniveau beter werken. 3. Bewonersgedrag een grote invloed heeft op de werking van de systemen. 4. Systemen met een mechanische drijvende kracht gecombineerd met sensoren en regeling per ruimte het beste werken. 5. Voldoen aan regelgeving geen garantie is voor goede luchtkwaliteit.”

februari 2020 De vernieuwde NEN 1087 moet bijdragen aan een betere binnenluchtkwaliteit

beeld van deze onderzoeken is dat met de gebruikelijke ventilatiesystemen in woningen de luchtverversing zo’n 25% van de tijd niet volstaat tijdens aanwezigheid van personen. In met name slaapkamers zien we zelfs uitschieters van circa 40% van de verblijfstijd. Dit terwijl het uitgangspunt in de aangewezen NEN-bepalingsmethode 1087 (2001) is dat dit hooguit 5% bedraagt.”

Oorzaken Er zijn verschillende oorzaken aan te wijzen voor de slechte luchtkwaliteit. Schut belicht er twee. “De afgelopen jaren zijn we onze woningen steeds beter gaan isoleren. Daardoor luistert het steeds nauwer met de daadwerkelijke toevoer van verse lucht en afvoer van vervuilde lucht. Met natuurlijke luchttoevoer ben je afhankelijk van de windrichting en de stand van de luchttoevoerroosters en binnendeuren. Daarnaast hebben goed geïsoleerde woningen maar een kleine warmtevraag en wordt er veelal lt-vloerverwarming toegepast. Hierdoor valt de verse (koude) toevoerlucht direct naar beneden, omdat deze nauwelijks opgewarmd wordt. Gevolg: de bewoner ervaart kou en zet het toevoerrooster dicht.”

Gebruiksvriendelijkheid Een andere oorzaak is het gebrek aan gebruiksvriendelijkheid van de systemen zegt Schut. “Een mens heeft van zichzelf geen goede luchtkwaliteit sensoren en weet ook niet altijd hoe hij een ventilatiesysteem correct moet bedienen. Bewonersgedrag heeft een fikse invloed op de werking van systemen. Zo stellen mensen bijvoorbeeld regelmatig het systeem in op de verkeerde stand en hebben ze de neiging om roosters af te sluiten bij kou. Gebruiksvriendelijkheid impliceert in dit geval dus juist ironisch genoeg, dat een ventilatiesysteem dat volautomatisch wordt geregeld beter functioneert. Natuurlijk moet er wel een mogelijkheid zijn voor de bewoner om tijdelijk te kunnen overschakelen op manuele bediening.”

menig deskundige het liefst systeemtypen kiest met wat in vaktermen dan heet ‘een mechanisch drijvende kracht per ruimte’.

Nieuwe benaming De afgelopen jaren zagen we talloze varianten van systeem C op de markt komen. Dat leidde tot een wildgroei aan benamingen. In de nieuwe NEN 1087 wordt een andere indeling voorgesteld, die veel overzichtelijker is. De benamingen A, B, C, D en E zijn vervangen door Ventilatie Systeem Type (VST). Bij deze VST wordt er per ruimte gekeken naar het type luchtstroom. Vragen waarop de NEN 1087 dan inzoomt zijn: - Gaat het om toe- of afvoer? - Wordt de toe- en afvoer mechanisch of natuurlijk geregeld? - Is er sprake van directe of indirecte toe- en of afvoer? Daarnaast wordt er onderscheid gemaakt naar ruimtetype: - Verblijfsruimtes of -gebieden - Natte ruimtes of serviceruimtes In z’n algemeenheid vindt er een beoordeling op ruimteniveau plaats in plaats van gebouw- of woningniveau. Voor een overzicht met de nieuwe indeling: zie afbeelding.

Prestatiemeting Daarnaast wordt in de vernieuwde NEN 1087 een indicatieve methode voorgesteld om de prestatie van een ventilatiesysteem te bepalen. Deze is gebaseerd op twee begrippen: - AER (Air Exchange Rate): bepaalt de mate waarin het ventilatiesysteem in staat is de gevraagde luchtwisseling te realiseren. - AEP (Air Exchange Performance): bepaalt of de ventilatie op de juiste plaats en op het gewenste moment beschikbaar is.

Goed functioneren In de nieuwe NEN 1087 zal ook volop aandacht zijn voor de bediening van het systeem. Met de Probability of Correct Operation (PCO) komt de eindgebruiker centraal te staan. Zoals eerder vermeld blijken geautomatiseerde systemen, waarbij zo min mogelijk input van de eindgebruiker nodig is, in de praktijk meestal het beste te functioneren. Correct Operation om nog even terug te komen op de term, betekent in dit verband dat de toe- en afvoervoorzieningen op maximale capaciteit staan ingesteld tijdens aanwezigheid en op minimale capaciteit bij afwezigheid.

Belang sensoren Schut: “Uiteraard is het goed functioneren van een ventilatiesysteem ook afhankelijk van het type regeling en de correcte sensor op de juiste plaats. Qua regelingen maakt de NEN 1087 onderscheid tussen woning-, zone- en ruimteniveau. Met de juiste sensor op de juiste plaats wordt bedoeld dat bijvoorbeeld een CO2-sensor in de verblijfsruimtes komt te hangen, de RV-sensor in de natte ruimtes en de PIR/VOC-sensor in de toiletruimte. Daarbij moet de regeling wel in staat zijn om de ventilatiehoeveelheid daadwerkelijk te verhogen of te verlagen op basis van deze sensor. En dat gaat met een mechanisch drijvende kracht op ruimteniveau veel beter dan met natuurlijk drijvende krachten”, aldus de ventilatie-expert 

Indeling in ventilatiesysteem-typen VST

• De aanduiding is als volgt opgebouwd: • 1 e positie N of M, voor respectievelijke Natuurlijke of Mechanische drijvende kracht; • 2 e positie D of I, voor respectievelijk Directe of Indirecte invloed; • 3 e positie E of S, voor respectievelijk afvoer (Extract) of toevoer (Supply).

Indeling in ventilatiesysteem-typen

CONSEQUENTIES Hofman: “Met het publiceren van een nieuwe NEN 1087 in 2020 zijn we er nog niet. De aanwijzing vanuit de bouwregelgeving moet nog plaatsvinden. Ik verwacht dat dit niet eerder dan halverwege 2021 zal gebeuren. Eerst worden namelijk het nieuwe Bouwbesluit (Besluit Bouwwerken Leefomgeving, BBL) en de nieuwe energieprestatiemethodiek (BENG) van kracht. Vanaf het moment dat de nieuwe NEN 1087 ‘status’ krijgt door aanwijzing vanuit het BBL, zal de invloed op de markt merkbaar worden. Energieneutraal bouwen wordt de nieuwe standaard. We kunnen, zeker voor de woningmarkt, met de introductie van de IBVP verwachten dat er nieuwe systemen op de markt gaan komen. Ik voorzie de ontwikkeling van hybride ventilatiesystemen (dus meerdere VST in een woning) en vooral de doorontwikkeling van slimmere ventilatie oplossingen. En wel zodanig dat kan worden voldaan aan de strenger worden energieprestatie-eisen en de behoefte aan comfort. De vraag naar kwaliteitsborging en vakbekwaam personeel begint ook weer te stijgen. Zo worden in 2020 de eerste bedrijven erkend volgens de InstallQ erkenning Gevolgklasse 1 ‘Ventilatievoorzieningen woningen en woongebouwen’. Tevens willen een aantal partijen in de installatiesector in het najaar van 2020 een nieuwe opleiding van start laten gaan, die specifiek is gericht op de ventilatie in gebouwen. Kartrekkers zijn IWNL, ROVC, VLA en ISSO.”

Slim klaslokaal

VENTILEREN MET VERSTAND

Gezonde lucht in klaslokalen: het

is niet altijd even evident. De

Belgische Hogeschool PXL expe

rimenteert met machine learning

om de ventilatie van zijn aula’s in

Diepenbeek automatisch aan te

sturen. Met meer en meer suc

ces...

Of het nu in het lager, middelbaar of hoger onderwijs is: zodra iedereen weer in de schoolbanken zit, klagen jongeren over muffe, slecht verluchte klaslokalen. Vaak terecht: niet zelden wordt de (niet al te strenge) CO2-maximumnorm van 1000 parts per million (ppm) in ons onderwijs ruimschoots overschreden en beginnen de klachten. Hoofdpijn, vermoeidheid, concentratiestoornissen: een hoog CO2-gehalte werkt allesbehalve prestatiebevorderend.

Ramen openen De ramen openzetten? Ja, dat is een optie. Maar lang niet altijd: in de winter kan het eventjes (totdat de leerlingen bij het raam acute bevriezingsverschijnselen vertonen), bij regenachtig of winderig weer is het minder evident en of leerlingen de les van hun leerkracht nog kunnen volgen met de extra buitengeluiden, is maar zeer de vraag.

Sturen op CO2 In het gebouw van Hogeschool PXL hebben heel wat aula’s en leslokalen een ventilatiesysteem, maar ook dat op zich is geen garantie voor gezonde klaslucht de hele dag door. Als een ventilatiesysteem gestuurd wordt op basis van het huidige CO2-niveau (zoals dat door

februari 2020 Hoe zorg je het hele lesuur door voor gezonde lucht in je klaslokalen? Hogeschool PXL (België) experimenteert met machine learning om de ventilatie van de leslokalen op de PXL-Green & Techcampus in Diepenbeek aan te sturen. Foto: Hogeschool PXL

de bank genomen het geval is), dan krijg je elk lesuur zowat hetzelfde patroon. Bij de start van de les is alles nog in orde, maar nog geen tien minuten later is de CO2-concentratie door het aantal aanwezige personen dermate gestegen, dat zelfs een ventilatiesysteem op vol vermogen (100%) die concentratie niet tijdig omlaag krijgt. Tegen de tijd dat de ventilatie echt effect begint te sorteren, is de les al afgelopen.

Dimensionering Is een grotere ventilatie-unit gebruiken dan de oplossing? Dat kan altijd natuurlijk, maar een grore unit maakt meer lawaai en stoort de lessen wellicht nog meer dan wanneer je het raam openzet.

Smart ventileren Nee, een betere oplossing is de ventilatie automatisch, ‘smart’ en just-in-time te sturen. Niet alleen op basis van het huidige gemeten CO2-niveau, maar rekening houdend met extra parameters. Niet langer curatief ventileren wanneer het eigenlijk al half te laat is, maar preventief...

Machine Learning Reden genoeg voor Hogeschool PXL om binnen het multidisciplinaire speerpuntonderzoeksproject ‘Smart Factory 4.0’ een casestudy van een ‘smart classroom’ te integreren. Dat gebeurde voor aula F108 op de PXL-Green & Techcampus in Diepenbeek, een ruimte van ongeveer 80 m2, waar (bij maximale bezetting) 70 studenten college kunnen volgen.

Algoritmes De onderzoekers gingen na hoe de ventilatie van die aula automatisch kan worden aangestuurd met behulp van machine learning, een tak van de artificiële intelligentie waarbij een computer zelf – zonder expliciete instructies – op basis van patronen in data algoritmes en statistische voorspellende modellen ontwikkelt, die (in dit geval) de gewenste ventilatie opleveren.

Duur experiment Anderhalf jaar lang werd een hele rits data bijgehouden en werden via Azure Machine Learning verschillende

parameters onderzocht en verschillende voorspellende modellen ontwikkeld. Het model dat momenteel gebruikt wordt, voorspelt de CO2-waarde over één uur en over twee uur en begint al preventief te ventileren. Om de 10 minuten stuurt het systeem zichzelf bij.

Extra parameters Daar waar de ventilatie vroeger alleen rekening hield met de huidige CO2- waarde, wordt er nu expliciet rekening gehouden met de volgende parameters:  de huidige CO2-waarde (ppm);  een schatting van het aantal aanwezige studenten op basis van het lessenrooster;  de binnentemperatuur van het lokaal;  de buitentemperatuur;  de ventilatiestand;  de vochtigheid.

Het computermodel gebruikt deze parameters om twee CO2-waardes te voorspellen – die over één uur en over twee uur – en gebruikt die getallen samen met de huidige CO2-waarde om de ventilatie aan (en bij) te sturen.

Resultaten De ventilatieresultaten worden beter en beter. Als de periode septemberoktober van 2018 vergeleken wordt met 2019 (met vergelijkbare buitentemperaturen), dan ligt het gemiddelde CO2-gehalte ongeveer 10% lager in 2019, zelfs met een hogere bezettingsgraad van het lokaal. Zoals de grafiek aantoont, werden vooral de hoogste pieken in CO2-concentratie weggewerkt: in 2018 werd 45,9% van de tijd de 1000-ppm-norm overschreden, in 2019 nog maar 29,6%.

Finetuning 29,6% is nog altijd te hoog: het model heeft wel een verdere finetuning nodig. Er komen elke dag nieuwe data bij, die het voorspellende model nog accurater zullen maken. Daarnaast is niet alleen het model verantwoordelijk voor een goede ventilatiesturing; een correcte dimensionering van de installatie is

Zoals de grafiek aantoont, werden vooral de hoogste pieken in CO2-concentratie weggewerkt met het slimme ventilatiesysteem.

minstens even belangrijk. De onderzoekers zijn ervan overtuigd dat ‘smart’ ventilatie in de nabije toekomst meer en meer gemeengoed zal worden, waarbij er een evolutie is richting geïntegreerde systemen. Op de campus van PXL-Green & Tech in Diepenbeek wil men ook meer en meer lokalen op deze manier ‘smart’ gaan ventileren 

Fabrikanten/installateurs die geïnteresseerd zijn in de resultaten van dit experiment en/of verdere samenwerking, mogen altijd contact opnemen met het PXL-onderzoeksteam via smartfactory@pxl.be.

Patrick Pilat & Frank Joosten, Hogeschool PXL, Diepenbeek, België

TOELICHTING EN TOEKOMST Voor het experiment gebruiken wij een Zehnder ComfoD 550 ventilatiesysteem. Deze behoort tot de D-categorie en beschikt dus over een mechanische aan- en afvoer. Het inblaaspunt is een textiel luchtkanaal over de volledige lengte van de aula en de afvoer verloopt via een ventiel achter in het lokaal. Wij verwachten dat in de toekomst meer en meer bestaande installatiesystemen ‘slim’ zullen worden gemaakt, door toevoeging van software, sensors en dergelijke. Uiteraard zijn aanpassingen aan bestaande systemen moeilijk algemeen te begroten. Er moet immers van geval tot geval bekeken worden welke sensors, software en oplossingen nodig zijn. Toch zorgen de beperkte hardwarekosten (lees: de scherpe prijzen voor sensoren) ervoor dat het almaar aantrekkelijker wordt om een bestaande installatie ‘slim’ te maken. Ook in de woningbouw valt een toename van slimme ventilatiesystemen te verwachten. Die is trouwens al volop gaande, met de ontwikkeling van 2-zonesystemen, door fabrikanten zoals Duco en Ubbink.