Comfortabel binnenklimaat door innovatief ventilatieconcept (3)

In veel Nederlandse schoollokalen is de kwaliteit van het binnenmilieu onder de maat. Dit komt niet alleen voor bij bestaande scholen, ook in nieuwbouw scholen is het binnenmilieu vaak niet in orde.

In de praktijk wordt er vaak niet voldaan aan de regelgeving op het gebied van ventilatie. In deel drie van deze vierdelige artikelreeks wordt MFA Het Nest in de wijk Keijzershof belicht.

De gemeente Pijnacker-Nootdorp ontwikkelt de nieuwe, duurzame multifunctionele accommodatie Het Nest in de wijk Keijzershof. Het Nest omvat drie basisscholen, een sporthal en een kindercentrum met peuterspeelzalen en buitenschoolse opvang. De verschillende functies zijn ondergebracht in twee gebouwen.

Natuurlijke toevoer via plenum en open stroken in het verlaagd plafond
Het gebouw is voorzien van natuurlijke toevoer van ventilatielucht via elektronisch gestuurde, zelfregelende suskasten en mechanische, CO₂-gestuurde afzuiging. De toevoerlucht wordt via een spoiler over het verlaagd plafond geleid en komt aan de gangzijde het klaslokaal in. Om de toevoerlucht tijdens het stookseizoen voor te verwarmen is nabij de spoiler een verwarmingsspiraal opgenomen.

Aan de gevelzijde is een tweede open strook in het verlaagd plafond geprojecteerd. Door de venturiwerking van de spoiler wordt lucht uit het klaslokaal via de deze open strook aangezogen. De binnenlucht mengt zich met de verse buitenlucht, waardoor deze verder wordt opgewarmd. De luchtstroom wordt ook verwarmd doordat deze langs de erboven liggende betonvloer wordt gevoerd. Om tocht te voorkomen zijn de hoogte en stand van de spoiler en de capaciteit van de voorverwarming in het ontwerpstadium middels een CFD-studie onderzocht en geoptimaliseerd.

Automatische energiebesparing bij lage bezetting
De toevoerroosters worden zowel op CO₂-concentratie als op luchttemperatuur gestuurd. Vooral in de eerste jaren van gebruik zullen leslokalen nog niet maximaal bezet zijn of zelfs niet gebruikt worden. Door de roosters op basis van CO₂-concentratie, automatisch (meer) dicht te zetten bij een lagere bezetting wordt energie bespaard. De combinatie van deze CO₂-regeling en de toevoer via het plenum zorgt er tenslotte voor dat de benodigde verwarmingscapaciteit beperkt blijft.

Copyright W/E adviseurs, bekijk de afbeelding op volledige grootte

De temperatuur buiten het stookseizoen wordt in de hand gehouden door een combinatie van:

• vloerkoeling (gevoed vanuit het warmte-/koudeopslagsysteem voor de warmtepomp die in het project is toegepast);
• thermisch open plafond;
• regeling van de ventilatie op temperatuur;
• zomernachtventilatie;
• overstekken voor zonwering;
• ruime spuivoorzieningen.

Een thermisch open plafond is gerealiseerd via de open stroken in het verlaagd plafond. Op warme dagen stroomt binnenlucht via de open stroken door het plenum en staat daar warmte af aan de koelere betonvloer. De luchtstroom door het plenum komt tot stand door de temperatuurverschillen tussen ruimte en plenum en door de inducerende werking van de via de spoiler binnenkomende buitenlucht. Door middel van nachtventilatie wordt de opgewarmde betonvloer weer afgekoeld, waarna deze de volgende dag weer beschikbaar is voor opname van warmte uit de binnenlucht.

Wanneer de binnenlucht tijdens lestijd te warm dreigt te worden, wordt ook bij dit project de capaciteit van de ventilatie opgevoerd om onafhankelijk van de CO_2-concentratie ´vrije koeling´ door buitenlucht te realiseren. Met temperatuuroverschrijdingsberekeningen is aangetoond dat aan de Frisse scholen eis klasse B wordt voldaan, zonder toepassing van buitenzonwering.

Ervaringen
Het Nest is in oktober 2013 opgeleverd. Om de werking van het ventilatieconcept te testen en te optimaliseren, is tijdens de bouw een mock-up klaslokaal gerealiseerd. In dit lokaal zijn metingen verricht aan het ventilatiesysteem. Hieruit is geconcludeerd dat de natuurlijke toevoer van het ventilatiesysteem werkt conform het ontwerp. Na oplevering van het verwarmings- en ventilatiesysteem zullen in diverse lokalen controlemetingen worden uitgevoerd om na te gaan of alles goed is aangebracht en (in)geregeld.

Projectgegevens

Auteurs: Cees Leenaerts, senior adviseur, Petra Briggen, adviseur, W/E adviseurs