Backdrafting kan comfort- en binnenluchtproblemen veroorzaken
Mensen brengen het grootste deel van hun tijd door in woningen (Klepeis et al. 2001), waardoor de luchtkwaliteit binnenshuis een steeds groter probleem wordt. Het is algemeen erkend dat de gezondheidsbelasting van binnenlucht aanzienlijk is (Edwards et al. 2001; de Oliveira et al.2004; Weisel et al. 2005). De huidige ventilatienormen zijn opgesteld om de gezondheid te beschermen en comfort te bieden aan de bewoners, maar de meerderheid is sterk afhankelijk van het technische oordeel vanwege het beperkte bestaan van wetenschappelijke onderbouwing. In deze paragraaf worden de huidige en mogelijke methoden beschreven voor het schatten van benodigde debieten voor ventilatie en wordt een overzicht gegeven van belangrijke bestaande normen.
MENSELIJKE AFVALSTOFFEN EN KOOLDIOXIDE
Pettenkofer Zahl-bases voor ventilatienormen
Zweten lijkt de belangrijkste bron van lichaamsgeur te zijn die de waargenomen luchtkwaliteit binnenshuis bepaalt (Gids en Wouters, 2008). Geuren veroorzaken ongemak, omdat een goede luchtkwaliteit vaak wordt gezien als de afwezigheid van geur. In veel gevallen raken bewoners gewend aan geuren die goed kunnen worden waargenomen door iemand die de kamer binnenkomt. Het oordeel van een bezoekend testpanel (Fanger et al. 1988) kan worden gebruikt om de geurintensiteit te beoordelen.
Kooldioxide (CO2) is geen belangrijke gezondheidsfactor voor blootstelling aan binnenlucht in woningen. CO2 is een marker voor de bio-effluenten van mensen en kan in verband worden gebracht met geurhinder. Sinds het werk van Pettenkofer (1858) vormt CO2 de basis voor bijna alle ventilatie-eisen in gebouwen. Hij erkende dat CO2 weliswaar onschadelijk was bij normale niveaus binnenshuis en niet detecteerbaar door personen, maar dat het een meetbare verontreinigende stof was waar ventilatienormen omheen konden worden ontworpen. Uit deze studie stelde hij de zogenaamde "PettekoferZahl" van 1000 ppm voor als maximaal CO2-niveau om geuren van menselijke effluenten te voorkomen. Hij ging uit van een buitenconcentratie van ongeveer 500 ppm. Hij adviseerde om het verschil in CO2 tussen binnen en buiten te beperken tot 500 ppm. Dit komt overeen met een debiet voor een volwassene van ongeveer 10 dm3/s per persoon. Deze hoeveelheid is in veel landen nog steeds de basis van de ventilatie-eisen. Later deden Yaglou (1937), Bouwman (1983), Cain (1983) en Fanger (1988) nader onderzoek naar een 'geuroverlastgestuurde' ventilatieaanpak op basis van CO2 als marker.
Algemeen gebruikte CO2-limieten in ruimten (Gids 2011)
Tabel: Algemeen gebruikte CO2-grenzen in ruimten (Gids 2011)
Een recente studie geeft aan dat CO2 zelf de cognitieve prestaties van mensen kan beïnvloeden (Satish et al. 2012). Indien de prestatie van mensen de belangrijkste parameter is in ruimten zoals klaslokalen, collegezalen en zelfs in sommige gevallen kantoren, zou het CO2-niveau het ventilatieniveau moeten bepalen in plaats van hinder en/of comfort. Om normen op basis van CO2 voor cognitieve prestaties te ontwikkelen, zou een acceptabel niveau van blootstelling moeten worden vastgesteld. Op basis van dit onderzoek lijkt het aanhouden van een niveau van rond de 1000 ppm geen nadelige gevolgen te hebben voor de prestaties (Satish et al. 2012)
BASIS VOOR TOEKOMSTIGE VENTILATIENORMEN
VENTILATIE VOOR DE GEZONDHEID
Verontreinigende stoffen worden uitgestoten in of komen binnen in de ruimte waar de bewoners ze vervolgens inademen. Ventilatie biedt één mogelijkheid voor het verwijderen van verontreinigende stoffen om de blootstelling te verminderen, hetzij door de verontreinigende stoffen bij de bron te verwijderen, zoals bij afzuigkappen, of door de lucht in het huis te verdunnen via ventilatie in het hele huis. Ventilatie is niet de enige controleoptie om blootstelling te verminderen en is in veel situaties misschien niet het juiste hulpmiddel.
Om een op gezondheid gebaseerde ventilatie- of bestrijdingsstrategie voor verontreinigende stoffen te ontwerpen, moet er een duidelijk begrip zijn van de verontreinigende stoffen die moeten worden bestreden, de bronnen binnen en de bronsterkte van die verontreinigende stoffen, en aanvaardbare blootstellingsniveaus in huis. Een Europese Samenwerkingsactie ontwikkelde een methode om de ventilatiebehoefte te bepalen om een goede binnenluchtkwaliteit te bereiken in functie van deze polluenten (Bienfait et al. 1992).
Belangrijkste verontreinigende stoffen binnenshuis
Verontreinigende stoffen die de chronische gezondheidsrisico's lijken te veroorzaken die gepaard gaan met blootstelling aan binnenlucht zijn:
• Fijne deeltjes (PM2.5)
• Tweedehands tabaksrook (SHS)
• Radon
• Ozon
• Formaldehyde
• Acroleïne
• Schimmel/vocht gerelateerde verontreinigende stoffen
Momenteel zijn er onvoldoende gegevens over bronsterkten en specifieke bronbijdragen aan blootstelling in woningen om een op gezondheid gebaseerde ventilatienorm te ontwerpen. Er is een aanzienlijke variabiliteit in bronkenmerken van huis tot huis en de juiste ventilatiesnelheid voor een huis moet mogelijk rekening houden met bronnen binnenshuis en het gedrag van de bewoners. Dit is een doorlopend onderzoeksgebied. Toekomstige ventilatienormen kunnen afhankelijk zijn van gezondheidsresultaten om voldoende ventilatiesnelheden vast te stellen.
VENTILATIE VOOR COMFORT
Zoals hierboven beschreven, kunnen geuren een belangrijke rol spelen bij comfort en welzijn. Een ander aspect van comfort is thermisch comfort. Ventilatie kan het thermisch comfort beïnvloeden door gekoelde,
verwarmde, bevochtigde of gedroogde lucht. De turbulentie en luchtsnelheid veroorzaakt door ventilatie kunnen het ervaren thermisch comfort beïnvloeden. Hoge infiltratie- of luchtverversingssnelheden kunnen ongemak veroorzaken (Liddament 1996).
Het berekenen van de benodigde ventilatiesnelheden voor comfort en gezondheid vereist verschillende benaderingen. Ventilatie voor comfort is meestal gebaseerd op geurreductie en temperatuur/vochtigheidsbeheersing, terwijl voor gezondheid de strategie gebaseerd is op vermindering van blootstelling. Een voorstel van de richtlijnen voor gecoördineerde actie (CEC 1992) is om afzonderlijk de ventilatiesnelheid te berekenen die nodig is voor comfort en gezondheid. Voor het ontwerp moet de hoogste ventilatiesnelheid worden gebruikt.
BESTAANDE VENTILATIENORMEN
VENTILATIENORMEN VERENIGDE STATEN: ASHRAE 62.2
De American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineer's (ASHRAE's) Standard 62.2 is de meest algemeen aanvaarde norm voor residentiële ventilatie in de Verenigde Staten. ASHRAE heeft norm 62.2 "Ventilatie en aanvaardbare binnenluchtkwaliteit in laagbouwwoningen" ontwikkeld om problemen met de binnenluchtkwaliteit (IAQ) aan te pakken (ASHRAE 2010). ASHRAE 62.2 is nu vereist in sommige bouwvoorschriften, zoals Californische titel 24, en wordt als een praktijkstandaard beschouwd in veel energie-efficiëntieprogramma's en door organisaties die aannemers voor thuisprestaties opleiden en certificeren. De norm specificeert een algemeen ventilatietarief voor buitenlucht op woningniveau als een functie van het vloeroppervlak (een surrogaat voor materiële emissies) en het aantal slaapkamers (een surrogaat voor emissies van bewoners) en vereist badkamer- en kookafzuigventilatoren. De focus van de norm wordt over het algemeen beschouwd als het totale ventilatietarief. Deze nadruk is gebaseerd op het idee dat risico's binnenshuis worden veroorzaakt door continu uitgestoten, verspreide bronnen zoals formaldehyde uit meubels en bio-effluenten (inclusief geuren) van mensen. Het vereiste niveau van mechanische ventilatie van de gehele woning was gebaseerd op het beste oordeel van deskundigen in het veld, maar was niet gebaseerd op enige analyse van concentraties van chemische verontreinigende stoffen of andere gezondheidsspecifieke problemen.
EUROPESE VENTILATIENORMEN
Er zijn verschillende ventilatienormen in verschillende Europese landen. Dimitroulopoulou (2012) geeft een overzicht van bestaande normen in tabelformaat voor 14 landen (België, Tsjechië, Denemarken, Finland, Frankrijk, Duitsland, Griekenland, Italië, Nederland, Noorwegen, Portugal, Zweden, Zwitserland, Verenigd Koninkrijk) samen met een beschrijving van modellerings- en meetstudies die in elk land zijn uitgevoerd. Alle landen specificeerden stroomtarieven voor het hele huis of specifieke kamers van het huis. Luchtstroom werd gespecificeerd in ten minste één norm voor de volgende kamers: woonkamer, slaapkamer, keuken, badkamer, toilet De meeste normen specificeerden luchtstroom alleen voor een subset van kamers.
De basis voor ventilatie-eisen verschilt van land tot land en de eisen zijn gebaseerd op het aantal mensen, het vloeroppervlak, het aantal kamers, het kamertype, het unittype of een combinatie van deze ingangen. Brelih en Olli (2011) verzamelden ventilatienormen voor 16 landen in Europa (Bulgarije, Tsjechië, Duitsland, Finland, Frankrijk, Griekenland, Hongarije, Italië, Litouwen, Nederland, Noorwegen, Polen, Portugal, Roemenië, Slovenië, Verenigd Koninkrijk). Ze gebruikten een reeks standaardwoningen om de resulterende luchtwisselkoersen (AER's) te vergelijken die op basis van deze normen zijn berekend. Ze vergeleken de vereiste luchtstroomsnelheden voor het hele huis en de taakventilatie. Vereiste ventilatiepercentages voor het hele huis varieerden van 0,23-1,21 ACH met de hoogste waarden in Nederland en de laagste in Bulgarije.
De minimale uitlaatgassnelheden voor afzuigkappen varieerden van 5,6-41,7 dm3/s.
Minimale uitlaatsnelheden van toiletten varieerden van 4,2-15 dm3/s.
Minimale afvoersnelheden van badkamers varieerden van 4,2-21,7 dm3/s.
Er lijkt een standaardconsensus te bestaan tussen de meeste normen dat een ventilatiesnelheid voor het hele huis vereist is met extra hogere ventilatieniveaus voor kamers waar activiteiten kunnen plaatsvinden die verontreinigende stoffen uitstoten, zoals keukens en badkamers, of waar mensen het grootste deel van hun tijd doorbrengen, zoals als woon- en slaapkamers.
NORMEN IN DE PRAKTIJK
Nieuwbouw van een woning wordt ogenschijnlijk gebouwd om te voldoen aan de eisen die worden gesteld in het land waar de woning wordt gebouwd. Er worden ventilatietoestellen geselecteerd die voldoen aan de vereiste debieten. Stroomsnelheden kunnen worden beïnvloed door meer dan alleen het geselecteerde apparaat. Tegendruk van de ventilatieopening die op een bepaalde ventilator is bevestigd, onjuiste installatie en verstopte filters kunnen leiden tot verminderde ventilatorprestaties. Momenteel is er geen inbedrijfstellingsvereiste in de Amerikaanse of Europese normen. Inbedrijfstelling is sinds 1991 verplicht in Zweden. Inbedrijfstelling is het proces van het meten van de werkelijke prestaties van een gebouw om te bepalen of ze aan de vereisten voldoen (Stratton en Wray 2013). Inbedrijfstelling vereist extra middelen en kan als onbetaalbaar worden beschouwd. Door het ontbreken van inbedrijfstelling is het mogelijk dat de werkelijke stromen niet voldoen aan de voorgeschreven of ontworpen waarden. Stratton et al (2012) hebben de stroomsnelheden gemeten in 15 huizen in Californië, VS en ontdekten dat slechts één volledig aan de ASHRAE 62.2-norm voldeed. Metingen in heel Europa hebben ook uitgewezen dat veel woningen niet aan de voorgeschreven normen voldoen (Dimitroulopoulou 2012). Inbedrijfstelling moet mogelijk worden toegevoegd aan bestaande normen om naleving in woningen te garanderen.
Origineel artikel
