In het geval van een afgesloten ruimte, zoals een woonkamer, worden de grenzen van de ruimte bepaald door de binnenmuren. Hierdoor ontstaat een specifiek binnenklimaat, dat doorgaans verschilt van het klimaat in aangrenzende ruimten, inclusief het buitenklimaat.
Alle ruimtes waarin personen verblijven, dienen te worden geventileerd met buitenlucht, aangezien zuurstof wordt verbruikt en kooldioxide wordt geproduceerd. Tijdens de stookperiode draagt ventilatie met buitenlucht aanzienlijk bij aan warmteverlies, met name in goed geïsoleerde woningen of gebouwen. In de zomerperiode biedt deze ventilatie een effectieve methode om hoge binnentemperaturen te reduceren.
Natuurlijke en mechanische ventilatie:
De ventilatie van binnenruimten met buitenlucht kan worden gerealiseerd door middel van natuurlijke ventilatie of mechanische ventilatie. Bij natuurlijke ventilatie wordt gebruikgemaakt van drukverschillen door wind en temperatuurverschillen tussen binnen en buiten. Naast de ventilatie via geopende ramen vindt er ook luchttoetreding plaats door kieren en naden bij de aansluitingen van kozijnen en gevels. Dit fenomeen wordt onwillekeurige ventilatie, ofwel infiltratie, genoemd. In de jaren vijftig stelde de ontwerpnorm "Thermische eigenschappen en ventilatie van woningen" dat kieren en spleten in ramen niet volledig luchtdicht mochten zijn, omdat dit essentieel werd geacht voor een adequate ventilatie van woningen. In de jaren zestig werd deze passieve, onbewuste ventilatie geleidelijk vervangen door meer bewuste ventilatiemethodes op natuurlijke basis. Hieruit volgden specifieke eisen ten aanzien van de luchtdichtheid van kieren en spleten, hetgeen leidde tot de introductie van klepramen en ventilatieroosters. Bovendien werd de natuurlijke afvoer van ventilatielucht via verticale schachten vervangen door mechanische afzuiging, wat zorgde voor een betrouwbare ventilatie, ook in de zomer wanneer thermische trek minder effectief is. De energiecrisis van de jaren zeventig bracht een verschuiving teweeg naar mechanische, gebalanceerde ventilatiesystemen, waarbij zowel de toevoer van verse lucht als de afvoer van binnenlucht mechanisch wordt geregeld.
Gebalanceerde ventilatiesystemen hebben in de jaren tachtig te kampen gehad met een negatief imago. In de woningbouw resulteerde de zogeheten 'nationale kierenjacht' in vochtproblemen, wat leidde tot schimmelvorming en schade aan woningen. In de utiliteitsbouw deed het fenomeen 'sick-building syndrome' zijn intrede. Dit syndroom manifesteerde zich in uiteenlopende, vaak aspecifieke gezondheidsklachten bij gebruikers, die in de meeste gevallen te herleiden waren tot het ventilatiesysteem en de luchtbehandeling van het gebouw.
Waarom ventileren:
Het primaire doel van ventilatie is het waarborgen van een gezond en comfortabel binnenmilieu. Om deze reden zijn er voor alle gebruiksfuncties specifieke eisen geformuleerd met betrekking tot de ventilatiecapaciteit. Over het algemeen kan worden gesteld dat de luchttoevoer plaatsvindt in woonruimtes, terwijl de luchtafvoer plaatsvindt in ruimtes zoals toiletten, badkamers, keukens en verkeersruimten (zoals gangen en hallen). In het systeem van luchttoevoer en luchtafvoer bevinden zich zogenoemde overstroomvoorzieningen. Dit zijn luchtstroomweerstanden die bijvoorbeeld ontstaan door ventilatiespleten onder binnendeuren of door ventilatieroosters in ramen. Deze voorzieningen zijn essentieel voor een goede luchtcirculatie en dienen bewust te worden toegepast voor een optimaal resultaat.
Mechanische luchtafvoer met natuurlijke luchttoevoer:
Wanneer mechanische luchtafvoer wordt gecombineerd met natuurlijke luchttoevoer, is het noodzakelijk dat woonvertrekken aan de buitengevel worden gesitueerd. Dit is essentieel om natuurlijke luchttoevoervoorzieningen rechtstreeks van buitenaf te kunnen toepassen.
De mechanische luchtafvoer wordt toegepast in ruimten zoals het toilet, de badkamer en de keuken, waar de meeste verontreinigingen ontstaan. Dit voorkomt dat deze verontreinigingen zich door het gehele gebouw verspreiden voordat ze worden afgevoerd.
Door de werking van de mechanische afzuiging wordt lucht automatisch aangezogen via toevoervoorzieningen, waaronder de spleten onder binnendeuren, en vervolgens afgevoerd. De mechanische luchtafvoer fungeert in dit systeem als de drijvende kracht achter de luchtstromen, waardoor de afhankelijkheid van wind of thermische trek tot een minimum wordt beperkt.
Net zoals bij volledig natuurlijke ventilatie wordt de capaciteit van een natuurlijke toevoervoorziening bepaald bij een drukverschil van 1 Pascal (1Pa). Deze benadering garandeert dat de toevoerlucht afkomstig is uit de daarvoor bedoelde voorziening en niet ongecontroleerd binnenkomt. Bovendien resulteert een dergelijk laag drukverschil in een lage luchtsnelheid, waardoor mogelijke ongemakken voor gebruikers worden voorkomen.
Om het risico op discomfort verder te beperken, is het aan te bevelen om de toevoervoorziening, zoals een rooster, op een hoogte van minimaal 1,8 meter ten opzichte van de vloer van het woonvertrek te plaatsen. Daarnaast zijn er toevoervoorzieningen beschikbaar waarbij de toegevoerde lucht, door middel van opwarming via een radiator, langs het plafond wordt geleid en zich als het ware aan het plafond hecht voordat het zich mengt met de ruimtelucht. Dit verschijnsel staat bekend als het Coandă-effect (kleef-effect).
Gebalanceerde ventilatie:
Wanneer mechanische luchtafvoer wordt gecombineerd met mechanische luchttoevoer, wordt in principe dezelfde strategie toegepast. De mechanische luchtafvoer wordt georganiseerd in de ruimtes waar de meeste verontreinigingen worden geproduceerd. Op deze manier wordt voorkomen dat de verontreinigingen zich door het gehele gebouw verspreiden voordat deze worden afgevoerd. De mechanische luchttoevoer vindt plaats in de verblijfsruimten, zodat deze ruimtes direct van frisse lucht worden voorzien.
Bij een gebalanceerd ventilatiesysteem is, net als bij mechanische afzuiging, de werking niet afhankelijk van externe factoren zoals wind of thermische trek. Bij mechanische afzuiging kunnen dergelijke externe invloeden nog leiden tot lokaal ongemak bij natuurlijke luchttoevoervoorzieningen. Dit ongemak wordt bij gebalanceerde ventilatie volledig voorkomen.
Een gebalanceerd ventilatiesysteem is uitstekend geschikt voor het toepassen van een warmtewisselaar tussen de toevoer- en afvoerlucht. Hierdoor wordt het energieverlies aanzienlijk beperkt en tegelijkertijd het thermisch comfort verbeterd. De voordelen van een warmtewisselaar zijn met name merkbaar in het stookseizoen. In de zomermaanden, wanneer de binnentemperatuur vaak hoger is dan de buitentemperatuur, kan een warmtewisselaar echter leiden tot onnodig hoge binnentemperaturen en een verminderd thermisch comfort.
Hoewel in dit overzicht de werking van verschillende ventilatiesystemen uiteen is gezet, wens ik vooral het belang van adequate ventilatie te benadrukken. De bijgevoegde afbeeldingen tonen een woonhuis waarin zowel mechanische als natuurlijke ventilatie aanwezig en functioneel is – dit hebben wij getest. Echter, wanneer de ventilatie-unit wordt uitgeschakeld en klepramen permanent gesloten blijven, kunnen de getoonde negatieve consequenties ontstaan, zowel voor de woning als, belangrijker nog, voor de gezondheid van de bewoners. Helaas wordt deze situatie steeds vaker waargenomen.