Nubes Ventilatica stap 3: luchtkwaliteit bewaken

maart 2021

In de vorige blog hebben we stap 2 van het Nubes Ventilatica 5-stappenplan voor veilig ventileren nader bekeken, in deze blog lichten we stap 3 toe: luchtkwaliteit bewaken.

Met het bewaken van de luchtkwaliteit bedoelen we het monitoren en centraal filteren en reinigen van de binnenlucht. Naast het continu monitoren van de binnenluchtkwaliteit, is er daarnaast aandacht voor de temperatuur en relatieve vochtigheid en worden ook CO₂, fijnstof, Ozon en VOS gemonitord. Op basis van gemeten afwijkingen worden corrigerende acties uitgevoerd.

Wat wordt er bedoeld met luchtkwaliteit?
Luchtkwaliteit geeft de mate van afwezigheid van luchtvervuiling aan. De GGD (Gemeentelijke Gezondheidsdienst) en het RIVM (Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu) hebben onderzoek gedaan naar de relatie tussen luchtkwaliteit en gezondheidseffecten. Dit onderzoek heeft geresulteerd in een luchtkwaliteitsindex voor Nederland. De overheid gebruikt deze index in de communicatie over luchtkwaliteit en dus ook in de berichtgeving over smog.
 
Onderstaande tabel geeft de verschillende luchtkwaliteitsklassen weer bij concentraties luchtverontreiniging in microgram per kubieke meter lucht.

Invloed buitenluchtkwaliteit op de binnenluchtkwaliteit

Bij goed ventileren speelt de kwaliteit van de lucht een belangrijke rol. Vaak wordt hiermee bedoeld de kwaliteit van de lucht in een gebouw. Zoals beschreven in maatregel 1 van NUBES VENTILATICA moet er geventileerd worden met 100% verse buitenlucht, echter de buitenlucht in Nederland bevat steeds meer verontreinigingen.

Deze verontreinigingen moeten uit de lucht verwijderd worden voordat de lucht verder het gebouw ‘in gaat’. Het is belangrijk om de buitenluchtkwaliteit continu te monitoren en op basis van deze meetwaarden  de centrale luchtbehandelingsinstallatie aan te sturen.

Buitenluchtkwaliteit
Er zijn in heel Nederland meetstations voor het meten en registreren van de buitenluchtkwaliteit opgesteld, de meetwaarden zijn vaak openbaar toegankelijk. Op de website luchtmeetnet.nl zijn sinds 2014 de resultaten van het meetnet van het RIVM beschikbaar. Het meetnet bestaat uit 44 meetpunten van het RIVM en 51 regionale meetpunten.

Binnenluchtkwaliteit
De binnenluchtkwaliteit is de kwaliteit van de lucht binnen in gebouwen in relatie tot het welzijn en comfort van de gebouwgebruikers. Er zijn verschillende vervuilingsbronnen in een gebouw, denk aan elektronische apparatuur en bouwmaterialen; meubels en tapijt veroorzaken voornamelijk vluchtige organische stoffen (VOS) en ozon. Mensen zijn ook een verontreinigingsbron, onder andere van huidschilfers, stof van kleding, vuil van schoenen, CO2 (ademen), virussen en bacteriën. Verder komt er door openingen in het gebouw (ramen, deuren, kieren, et cetera) fijnstof en vocht binnen. Ventileren is er primair voor bedoeld om al deze verontreinigingen af te voeren voordat er negatieve effecten op de gezondheid van de mens optreden. 

Binnenluchtkwaliteit meten

Om de binnenluchtkwaliteit te kunnen bewaken moet deze gemeten worden. Hiervoor worden sensoren gebruikt, van een enkele opnemer per verdieping tot een fijnmazig sensornetwerk.

Er zijn tegenwoordige sensoren beschikbaar voor het meten van de volgende concentraties:

  • Luchttemperatuur
  • Relatieve vochtigheid
  • CO2
  • Vluchtige organische stoffen
  • Fijnstof

Er zijn (nog) geen sensoren beschikbaar voor het meten van bacteriën, virussen en schimmels.

Sensoren

Een sensor is een kunstmatige uitvoering van de zintuigen ruiken en voelen. Met een sensor wordt informatie van de omgeving verzameld, met deze informatie (data) worden processen aangestuurd. Sensoren kunnen o.a. temperatuur, luchtvochtigheid, druk, hoeveelheid, zuurgraad, niveau, gewicht, aanwezigheid, geluid, lichtsterkte, positie, kwaliteit, afstanden, etc. meten.

In de binnenklimaattechniek wordt steeds vaker het meten van verschillende waarden gecombineerd in een apparaat, de multisensor. Een multisensor kan bijvoorbeeld de volgende waarden meten, temperatuur, relatieve vochtigheid, CO2, lichtsterkte en aanwezigheid.

Regeltechniek

Alleen een sensor(netwerk) is niet voldoende. Op basis van gemeten waarden moeten processen worden aangestuurd, waarvoor meet- en regeltechniek wordt gebruikt. In moderne gebouwen wordt dit steeds vaker aangevuld met slimme gebouwtechnologie. 

Bij een regeltechnisch proces wordt de gemeten waarde (sensor) in de regelaar steeds vergeleken met de door de gebruiker ingestelde, gewenste waarde (bijvoorbeeld ruimtetemperatuur) of voorgedefinieerde grenswaarde (CO2, VOS en PM). Bij een verschil tussen de gemeten en de gewenste of grenswaarde start de regelaar een corrigerende actie om ervoor te zorgen dat de gemeten waarden weer gelijk worden aan de gewenste of grenswaarden. Dit proces herhaalt zich continu.

Binnenluchtkwaliteit regelen

Op basis van het hiervoor beschreven regeltechnische proces wordt de binnenluchtkwaliteit continu bewaakt en indien nodig worden automatisch corrigerende acties uitgevoerd. Bij een verschil tussen de gemeten en gewenste ruimtetemperatuur wordt er meer gekoelde of verwarmde lucht aan de ruimte toegevoerd.

Bij een verschil tussen gemeten Rv, CO2, VOS of PM waarde en de gewenste of grenswaarde wordt er meer verse lucht aan de ruimte toegevoerd. Hierdoor wordt de verontreinigde lucht verdund, waardoor de schadelijke effecten kleiner worden. Bij een gebalanceerd ventilatiesysteem zal door het vergroten van de hoeveelheid toegevoerde verse buitenlucht de hoeveelheid afgevoerde binnenlucht ook groter worden. Verontreinigingen worden dan sneller afgevoerd.

Dashboard

In het GebouwBeheerSysteem of GBS wordt door de veldapparatuur (onder andere sensoren en regelaars) geregistreerde data verzameld, opgeslagen en gevisualiseerd. Met deze data kan bijvoorbeeld een binnenluchtkwaliteit dashboard worden gemaakt dat in de entree van een gebouw op schermen wordt gevisualiseerd of via een intranet te bekijken is.

Onze aanbevelingen

Het binnenklimaat moet het welzijn en de prestaties van de mens bevorderen en daarnaast voorkomen dat verontreinigingen in de binnenlucht tot gezondheidsklachten of ziekte leiden. Als we het over luchtkwaliteit hebben bedoelen we daarmee zowel de kwaliteit van de binnenlucht als die van de buitenlucht. Verontreinigingen in de buitenlucht moeten op centraal niveau (luchtbehandelingskast of WTW unit) geëlimineerd worden, om daarmee te voorkomen dat deze het gebouw ingevoerd worden.

Niet alle in de binnenlucht voorkomende verontreinigingen zijn (goed) te meten. Op dit moment wordt vaak de CO2 concentratie als maatstaf voor ventilatie-effectiviteit genomen en is daarmee een indicatie over hoe veilig het is met betrekking tot de verspreiding van virussen (COVID-19). Standalone sensoren met een stoplichtfunctie zijn onvoldoende, die geven alleen de momentane situatie aan, maar initiëren geen corrigerende acties. Het gebruik van geïntegreerde regeltechniek en sensortechnologie is hiervoor wenselijk.

Beoordeel niet alleen de kwaliteit van de binnenlucht, maar ook die van de buitenlucht. Gebruik bestaande of plaats nieuwe sensoren (minimaal CO2) om een indicatie te krijgen van de ventilatie-effectiviteit. Gebruik daarnaast meetdata om de regeltechniek corrigerende acties uit te laten voeren.

Vijf stappenplan

De vijf stappen omvatten alle aspecten die invloed hebben op ventilatieveiligheid. Dit wil zeggen niet alleen ventileren met verse buitenlucht, maar ook de kwaliteit van deze lucht en de toegevoerde hoeveelheid per persoon. Niet alleen de luchtkwaliteit monitoren, maar ook corrigerende acties uitvoeren wanneer deze onvoldoende is. Immers, elke ruimte en het bijbehorende gebruik is anders en wil in de loop der tijd wel eens wijzigen, dus ventileren op basis van de toepassing. Tot slot ervoor zorgen dat de maatregelen voor veilig ventileren niet tot gevolg hebben dat de ruimte niet meer comfortabel is, met alle negatieve gevolgen van dien.

 

 

De vijf stappen zijn:

1. Ventileren met verse buitenlucht
Gebruik om te ventileren zoveel als mogelijk verse buitenlucht, haal (filter) verontreinigingen uit de buitenlucht, alvorens deze het gebouw binnentreden en recirculeer zo weinig mogelijk 'gebruikte lucht' afkomstig uit het gebouw.

2. Voldoende ventilatielucht per persoon
Ventileer met voldoende verse buitenlucht om het welzijn te stimuleren en verontreinigingen te verdunnen en met de retourlucht af te voeren. De in het Bouwbesluit genoemde luchthoeveelheden zijn onvoldoende, advies is 50 tot 60 m³/h verse lucht per persoon.

3. Luchtkwaliteit bewaken
Buitenluchtkwaliteit monitoren en centraal filteren en reinigen. Binnenluchtkwaliteit continu monitoren, naast temperatuur en relatieve vochtigheid ook op CO2, fijnstof, Ozon en VOS, en op basis van gemeten afwijkingen corrigerende acties uitvoeren.

4. Toepassing specifiek ventileren
Ventilatielucht toevoeren met luchtverdeelapparatuur (zoals bijvoorbeeld VAV-units, toevoerroosters, eventueel gecombineerd met sensoren of een regeling) die specifiek is bedoeld voor de functie en het gebruik van de ruimte (kantoor, school, ziekenhuis, bioscoop, museum, laboratorium, et cetera).

5. Comfort niet vergeten
Een veilig binnenklimaat moet ook een comfortabel binnenklimaat zijn. Naast voldoende verse lucht is het belangrijk om ook de andere comfortparameters, namelijk luchttemperatuur, luchtsnelheid, luchtvochtigheid, persoonlijke beïnvloeding,  (ver)licht(ing) en geluid, goed te regelen.