Backdrafting kan comfort- en IAQ-problemen veroorzaken
Mensen brengen het grootste deel van hun tijd door in woningen (Klepeis et al. 2001), waardoor de kwaliteit van de binnenlucht 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 vastgesteld om de gezondheid van bewoners te beschermen en comfort te bieden, maar de meeste zijn sterk afhankelijk van technisch inzicht vanwege de beperkte wetenschappelijke onderbouwing. In deze sectie worden de huidige en potentiële methoden voor het schatten van de benodigde ventilatiestroomsnelheden beschreven en wordt een overzicht gegeven van belangrijke bestaande normen.
MENSELIJKE AFVALSTOFFEN EN KOOLDIOXIDE
Pettenkofer Zahl-basissen 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 ervaren 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.
Koolstofdioxide (CO2) is geen belangrijke factor voor de gezondheid bij blootstelling aan de binnenlucht in woningen. CO2 is een marker voor de bio-effluenten van mensen en kan verband houden met geurhinder. CO2 vormt de basis voor bijna alle ventilatie-eisen in gebouwen sinds het werk van Pettenkofer (1858). Hij erkende dat CO2 weliswaar onschadelijk was bij normale binnenconcentraties en niet detecteerbaar voor mensen, maar dat het een meetbare verontreinigende stof was waar ventilatienormen op gebaseerd konden worden. Op basis van deze studie stelde hij de zogenaamde "PettekoferZahl" van 1000 ppm voor als maximale CO2-waarde 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 stroomsnelheid voor een volwassene van ongeveer 10 dm3/s per persoon. Deze hoeveelheid vormt nog steeds de basis voor ventilatie-eisen in veel landen. Later deden Yaglou (1937), Bouwman (1983), Cain (1983) en Fanger (1988) verder onderzoek naar een ‘geurhindergedreven’ ventilatieaanpak met CO2 als marker.
Tabel: Algemeen gebruikte CO2-limieten in ruimtes (Gids 2011)
Een recente studie geeft aan dat CO2 zelf de cognitieve prestaties van mensen kan beïnvloeden (Satish et al. 2012). Indien de prestaties van mensen de belangrijkste parameter zijn in ruimtes zoals klaslokalen, collegezalen en in sommige gevallen zelfs kantoren, zouden de CO2-niveaus het ventilatieniveau moeten bepalen in plaats van hinder en/of comfort. Om normen te ontwikkelen op basis van CO2 voor cognitieve prestaties, zou een acceptabel blootstellingsniveau moeten worden vastgesteld. Op basis van deze studie lijkt het handhaven van een niveau van ongeveer 1000 ppm geen negatieve invloed te hebben op de prestaties (Satish et al. 2012).
BASIS VOOR TOEKOMSTIGE VENTILATIESTANDAARDEN
VENTILATIE VOOR DE GEZONDHEID
Verontreinigende stoffen worden uitgestoten of komen in de ruimte terecht, waar ze vervolgens door de bewoners worden ingeademd. Ventilatie biedt een mogelijkheid om verontreinigende stoffen te verwijderen en blootstelling te verminderen, door de verontreinigende stoffen bij de bron te verwijderen, bijvoorbeeld met afzuigkappen, of door de lucht in huis te verdunnen via ventilatie in het hele huis. Ventilatie is niet de enige manier om blootstelling te verminderen en is in veel situaties mogelijk niet de juiste oplossing.
Om een ventilatie- of verontreinigingsbeheersingsstrategie te ontwerpen die is gebaseerd op gezondheid, moet er een duidelijk inzicht zijn in de te beheersen verontreinigende stoffen, de bronnen binnenshuis en de bronsterkte van die verontreinigende stoffen, en de aanvaardbare blootstellingsniveaus in huis. Een Europese samenwerkingsactie heeft een methode ontwikkeld om de ventilatiebehoefte te bepalen om een goede binnenluchtkwaliteit te bereiken op basis van deze verontreinigende stoffen (Bienfait et al. 1992).
Belangrijkste verontreinigende stoffen binnenshuis
De verontreinigende stoffen die de chronische gezondheidsrisico's lijken te veroorzaken die samenhangen met blootstelling aan binnenlucht zijn:
• Fijnstof (PM2.5)
• Meeroken (SHS)
• Radon
• Ozon
• Formaldehyde
• Acroleïne
• Schimmel-/vochtgerelateerde verontreinigende stoffen
Momenteel zijn er onvoldoende gegevens over de sterkte van bronnen en de specifieke bijdragen van bronnen aan blootstelling in woningen om een ventilatienorm op basis van gezondheid te ontwikkelen. Er is een aanzienlijke variatie in bronkenmerken van woning tot woning en de juiste ventilatiesnelheid voor een woning 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 in 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 die door ventilatie worden veroorzaakt, kunnen het waargenomen thermische 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-/vochtigheidsregeling, terwijl de strategie voor gezondheid gebaseerd is op het verminderen van blootstelling. Een voorstel van de gecoördineerde actierichtlijnen (CEC 1992) is om de benodigde ventilatiesnelheid voor comfort en gezondheid afzonderlijk te berekenen. De hoogste ventilatiesnelheid moet worden gebruikt voor het ontwerp.
BESTAANDE VENTILATIENORMEN
VENTILATIESTANDAARDEN VERENIGDE STATEN: ASHRAE 62.2
Standaard 62.2 van de American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers (ASHRAE) is de meest geaccepteerde norm voor ventilatie in woningen in de Verenigde Staten. ASHRAE ontwikkelde standaard 62.2 "Ventilatie en aanvaardbare binnenluchtkwaliteit in laagbouwwoningen" om problemen met de binnenluchtkwaliteit (IAQ) aan te pakken (ASHRAE 2010). ASHRAE 62.2 is nu vereist in sommige bouwvoorschriften, zoals Titel 24 van Californië, en wordt behandeld als een praktijknorm in veel energie-efficiëntieprogramma's en door organisaties die aannemers voor woningbouw opleiden en certificeren. De standaard specificeert een algehele ventilatiesnelheid voor de buitenlucht op woningniveau als een functie van het vloeroppervlak (een surrogaat voor materiaalemissies) en het aantal slaapkamers (een surrogaat voor door de bewoners veroorzaakte emissies) en vereist afzuigventilatoren voor badkamers en keukens. De focus van de standaard wordt over het algemeen gelegd op de algehele ventilatiesnelheid. Deze nadruk is gebaseerd op het idee dat risico's binnenshuis worden veroorzaakt door continu uitgestoten, verspreide bronnen zoals formaldehyde uit meubilair en bio-effluenten (waaronder geuren) van mensen. Het vereiste niveau van mechanische ventilatie in de gehele woning was gebaseerd op het beste oordeel van experts op dit gebied, maar niet op een analyse van concentraties chemische verontreinigende stoffen of andere gezondheidsgerelateerde problemen.
EUROPESE VENTILATIENORMEN
Er zijn diverse ventilatienormen in verschillende Europese landen. Dimitroulopoulou (2012) geeft een overzicht van de bestaande normen in tabelvorm 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 stroomsnelheden voor het hele huis of specifieke kamers in de woning. De luchtstroom werd in ten minste één norm gespecificeerd voor de volgende kamers: woonkamer, slaapkamer, keuken, badkamer, toilet. De meeste normen specificeerden de luchtstroom slechts voor een subset van kamers.
De basis voor ventilatie-eisen varieert van land tot land, met eisen gebaseerd op het aantal personen, vloeroppervlak, aantal kamers, kamertype, unittype of een combinatie van deze inputs. Brelih en Olli (2011) verzamelden ventilatienormen voor 16 Europese landen (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 luchtverversingssnelheden (AER's) berekend op basis van deze normen te vergelijken. Ze vergeleken de vereiste luchtstroomsnelheden voor het hele huis en de taakventilatie. De vereiste ventilatiesnelheden voor het hele huis varieerden van 0,23-1,21 ACH, met de hoogste waarden in Nederland en de laagste in Bulgarije.
De minimale afzuigcapaciteit van afzuigkappen varieert van 5,6-41,7 dm3/s.
De minimale uitlaatgasstroom van toiletten varieerde van 4,2-15 dm3/s.
De minimale uitlaatgasdebieten 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 aanvullende, hogere ventilatieniveaus voor ruimten waar activiteiten met vervuilende stoffen kunnen plaatsvinden, zoals keukens en badkamers, of waar mensen de meeste tijd doorbrengen, zoals woonkamers en slaapkamers.
STANDAARDEN IN DE PRAKTIJK
Nieuwbouw van een woning wordt ogenschijnlijk gebouwd om te voldoen aan de eisen die zijn gespecificeerd in het land waar de woning is gebouwd. Ventilatieapparaten worden geselecteerd die voldoen aan de vereiste stroomsnelheden. Stroomsnelheden kunnen worden beïnvloed door meer dan alleen het geselecteerde apparaat. Tegendruk van de ventilatieopening die op een bepaalde ventilator is aangesloten, onjuiste installatie en verstopte filters kunnen leiden tot een daling van de 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 deze aan de eisen voldoen (Stratton en Wray 2013). Inbedrijfstelling vereist extra middelen en kan als te duur worden beschouwd. Door het ontbreken van inbedrijfstelling voldoen de werkelijke stroomsnelheden mogelijk niet aan de voorgeschreven of ontworpen waarden. Stratton et al. (2012) hebben de stroomsnelheden gemeten in 15 woningen in Californië, VS, en ontdekt dat slechts één woning volledig voldeed aan de ASHRAE 62.2-norm. Metingen in heel Europa hebben ook aangetoond dat veel woningen niet aan de voorgeschreven normen voldoen (Dimitroulopoulou 2012). Inbedrijfstelling zou mogelijk aan de bestaande normen moeten worden toegevoegd om de naleving in woningen te waarborgen.
Plaatsingstijd: 15-10-2021
