Een adviesrapport voor een gezonder leefklimaat middels
ventilatie in combinatie met de minimaal benodigde
energiereductie conform MJA3 in de Van DoorenVeste
Daan Thomas van Dijk (320162)
Robert de Beer (326909)
Patrick Kastelein (319202)
Afstudeergroep 50
4 juni 2012
Ventileren en Energiereductie
Ventileren en Energiereductie
Een adviesrapport voor een gezonder
leefklimaat middels ventilatie in combinatie
met de minimaal benodigde energiereductie
conform MJA3 in de Van DoorenVeste
‘Februari 2012 – Juni 2012’
Hanzehogeschool Groningen Studenten:
Academie voor Architectuur, Bouwkunde en Civiele
Techniek
R. de Beer
(Robert)
Postbus 3037 Studentennummer 326909
9701 DA Groningen
D. T. van Dijk
(Daan)
Studentennummer: 320162
Opdrachtgever:
P. Kastelein
(Patrick)
Hanzehogeschool Groningen
Academie voor Architectuur, Bouwkunde en
Civiele Techniek
Zernikeplein 11, Groningen
Studentennummer: 319202
Afstudeergroep:
50
Begeleidende docenten:
R. A. Alberts
(Ramon)
R. Ovbiagbonhia
(Robert)
r. ovbiagbonhia @pl.hanze.nl
Eerste concept 21 mei 2012
Tweede concept 30 mei 2012
Definitief verslag 4 juni 2012
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 1
4 juni 2012
Voorwoord Met het schrijven van deze scriptie is een einde gekomen aan onze studie Bouwkunde aan de
Hanzehogeschool Groningen, waar wij allen met plezier hebben gestudeerd.
Tijdens de zoektocht naar informatie over energieverbruik in het gebouw Zernikeplein 11 (Van
DoorenVeste), zijn diverse personen van het Facilitair bureau, het Roosterbureau, het bureau Vastgoed
en in het bijzonder onze begeleider dhr. R.A. Alberts om hulp gevraagd. Zij hebben allemaal ons
diverse keren van informatie en hulp voorzien Zonder deze hulp zouden wij niet in staat geweest zijn
om het voor u liggende rapport tot stand te brengen.
Veel leesplezier,
Daan Thomas van Dijk
Robert de Beer
Patrick Kastelein
Groningen, juni 2012
Samenvatting Vanuit MJA3 is een doelstelling gesteld om in de periode ‘referentiejaar – 2020’ 30% fossiele energie
te reduceren en te vervangen door duurzame, schone energie. Omdat in het gebouw, de Van
DoorenVeste, nog geen ventilatiesysteem is geïmplementeerd, zal er extra energie verloren gaan door
het ventileren. Dit resulteert in meer benodigde energiereductie en daarmee zal een grotere uitdaging
aangegaan worden dan wanneer enkel de MJA3 doelstellingen worden getracht te behalen.
Uit het onderzoek blijkt dat een balansventilatie met een warmtewiel een duurzaam ventilatiesysteem
is. Door de werking van het warmtewiel kan een grote hoeveelheid van de energie welke verloren zal
gaan middels het ventileren worden gebruikt om de verse buitenlucht op te warmen. Warmte
terugwinning word dan ook voor elk toekomstig systeem geadviseerd. Tevens is uit het onderzoek
gebleken dat de bouwkundige inpassing van het balansventilatie systeem met een aantal modificaties
van het bestaande gebouw technisch geen probleem is. Het referentiejaar van uit MJA3 is door het
bureau Vastgoed van de Hanzehogeschool vastgesteld op 2009 en het jaar waarop de MJA3 afspraken
behaald dienen te worden is 2020. Vanuit meerdere bronnen is achterhaald wat het energieverbruik
voor het jaar 2009 is geweest, namelijk 15.041 GJ. Aangenomen wordt dat wanneer enkel een
ventilatiesysteem wordt geïmplementeerd, met de minimaal vereiste ventilatievoud, dat dit een
toename van 2.830 GJ zal omvatten. Dit betekent dat de te behalen energiereductie ten opzicht van
2009 30% is, maar ten opzichte van het jaar 2020 zal dit 43,3% fossiele energie zijn. Het percentage
van 43,3%, welke gereduceerd dient te worden, kan worden uitgedrukt in een absolute waarde van
8.029 GJ aan fossiele energie. Naast het feit dat het om de minimale eis van de ventilatievoud gaat,
dient te worden meegenomen dat implementatie van andere installaties, apparaten en systemen tevens
voor een toename van energie zullen zorgen. En ook meegenomen zal moeten worden in het totaal aan
te reduceren fossiele energie. Om uiteindelijk de MJA3 afspraken te behalen zijn echter diverse
aanvullende maatregelen nodig, hierbij kan men denken aan zonne-energie of andere vormen van
duurzame energie.
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 2
4 juni 2012
Woordenlijst MJA - Meerjarenafspraak
MEE - Meerjarenafspraak energie-efficiency
EEP - Energie-efficiency plan
EPA - Energie Prestatie Advies
WKK - Warmtekrachtkoppelingen
LBK - Luchtbehandelingskast
HG - Hanzehogeschool Groningen
ZP11 - Zernikeplein 11
BML - Biologie en Medisch Laboratoriumonderzoek
NSE - Nationale Studentenenquête
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 3
4 juni 2012
Inhoud 1. Inleiding .............................................................................................................................................. 5
1.1 Leeswijzer ............................................................................................................................... 5
2. Onderzoeksvraag ................................................................................................................................. 6
2.1 Aanleiding en probleemstelling ..................................................................................................... 6
2.2 Doelstelling en onderzoeksvraag ............................................................................................. 6
2.3 Werkwijze ............................................................................................................................... 6
3. MJA3 ................................................................................................................................................... 7
3.1 Waarom MJA3? ............................................................................................................................ 7
3.2 Doel van het energie-efficiency plan (EEP) .................................................................................. 7
3.2.1 EEP Hanzehogeschool Groningen.......................................................................................... 8
4. Trias Energetica ................................................................................................................................... 9
5. Ventilatie ........................................................................................................................................... 10
5.1 Type systemen ............................................................................................................................. 10
5.2 Omschrijving huidige situatie...................................................................................................... 10
5.3 Balans ventilatie met warmtewiel ............................................................................................... 11
5.4 Frisse scholen concept (TNO) ..................................................................................................... 13
5.5 Natuurlijke ventilatie ................................................................................................................... 14
5.6 Conclusie systemen ..................................................................................................................... 15
6. Status quo .......................................................................................................................................... 16
6.1 Gasverbruik ................................................................................................................................. 17
6.2 Elektraverbruik ............................................................................................................................ 18
6.3 Warmteverbruik ........................................................................................................................... 20
7. Warmte verlies ventilatie ................................................................................................................... 21
7.1 Natuurlijke ventilatie ................................................................................................................... 22
7.1.1 Berekening; Huidige situatie ................................................................................................ 23
7.2 Mechanische ventilatie ................................................................................................................ 24
7.2.1 Berekening; Balansventilatiesysteem met warmtewiel ........................................................ 25
7.2.2 Berekening; Frisse scholen concept (TNO).......................................................................... 26
7.3 Conclusie warmteverlies door ventilatie ..................................................................................... 27
8. Energie toename ............................................................................................................................... 28
8.1 Warmte verbruik .......................................................................................................................... 28
8.2 Elektra verbruik .......................................................................................................................... 29
9. Bouwkundige ingreep ........................................................................................................................ 30
10. Prognose ......................................................................................................................................... 33
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 4
4 juni 2012
10.1 Prognose energieverbruik 2009-2020 ........................................................................................ 33
10.2 Toename energieverbruik 2009-2020 ........................................................................................ 34
11. Conclusie ......................................................................................................................................... 37
Literatuurlijst ......................................................................................................................................... 38
Bijlagen .....................................................................................................................................................
1. Projectplan .........................................................................................................................................
2. EEP Energie Efficiency Plan Hanzehogeschool 07-12-2010 ............................................................
3. Brochure Verdyn HR-balansventilatie ..............................................................................................
4. TNO ventileert scholen .....................................................................................................................
5. Elektraverbruik Van DoorenVeste april 2012 ...................................................................................
6. Gasverbruik Van DoorenVeste april 2012 ........................................................................................
7. Warmteverbruik Van DoorenVeste mei 2012 ...................................................................................
8. Installatiecartotheek Van DoorenVeste .............................................................................................
9. Berekening bezetting ZP11 Wiebe de Jong .......................................................................................
10. Ventilatie tekeningen .......................................................................................................................
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 5
4 juni 2012
1. Inleiding Vanuit het atelier D (Duurzaamheid) is de vraag gekomen om een onderzoek te doen naar de
duurzaamheid van de Van DoorenVeste. In overleg met dhr. Alberts is besloten om het aspect
ventilatie in combinatie met MJA3 uit te werken. Vanwege het feit dat er momenteel geen
ventilatiesysteem is geïnstalleerd in de Van DoorenVeste, is het snel benauwd en is het voor docenten
moeilijk om de concentratie van studenten vast te houden tijdens colleges. Daarnaast is het ongezond
om langdurig in een ongeventileerde ruimte te verblijven. Vanwege de beoogde doelstellingen welke
in het MJA3 convenant zijn omschreven, staat er binnen enkele jaren een grote renovatie op de
planning. Wanneer een degelijk ventilatiesysteem kan worden geïnstalleerd is de Van DoorenVeste
hierna weer een gebouw waarin een gezond leefklimaat zal heersen.
Dit adviesrapport geeft weer welk systeem een mogelijke optie zal zijn om te implementeren binnen
de Van DoorenVeste in combinatie met de benodigde energiereductie conform MJA3. Geleerd uit dit
rapport kan worden dat ventileren een enorme hoeveelheid energie koste en dat wanneer hier niet
zorgvuldig mee om wordt gegaan, de beoogde energiereductie vrijwel onmogelijk kan worden behaald.
Figuur 1: van DoorenVeste
1.1 Leeswijzer
In het volgende hoofdstuk staat omschreven wat de onderzoeksopzet van dit rapport is. Hoofdstuk 2
geeft weer wat MJA3 inhoudt, en wat dit voor de Hanzehogeschool betekent. Hoofdstuk 3 gaat in op
de term Trias Energetica, wat in relatie licht met MJA3, namelijk zuinig omgaan met energie.
Hoofdstuk 4 omvat enkele ventilatiesystemen welke geïmplementeerd kunnen worden binnen de Van
DoorenVeste, in dit hoofdstuk wordt omschreven dat een balansventilatiesysteem met warmtewiel een
duurzaam systeem is welke uitermate geschikt is om binnen dit gebouw te implementeren. Hoofdstuk
5 gaat in op de status quo vanuit MJA3, verdeelt in gas, elektra en warmte, welke elk vormen van
energie zijn. Hoofdstuk 6 en 7 beschrijven middels berekeningen hoeveel energie het ventileren van
dit gebouw kost zodat een ieder zicht bewust raakt van de consequenties.
Hoofdstuk 8 omvat de te nemen bouwkundige ingrepen om het balansventilatiesysteem met
warmtewiel toe te passen. In hoofdstuk 9 staat de prognoses omschreven voor het jaar 2020, waarin de
beoogde MJA3 afspraken behaald dienen te zijn.
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 6
4 juni 2012
2. Onderzoeksvraag
2.1 Aanleiding en probleemstelling
Vanwege het belang bij een duurzaamheidsonderzoek naar de van DoorenVeste, dit project heeft
binnen het atelier de naam ZP11 gekregen. Over enkele jaren komt er een budget vrij waarmee de van
DoorenVeste gerenoveerd kan worden. Het is de bedoeling om tijdens deze renovatie een duurzaam
ventilatie systeem te implementeren. Naast een renovatie voor een nieuw ventilatiesysteem zullen
aanpassingen worden gedaan om aan de gemaakte MJA3 afspraken te kunnen voldoen. Om de juiste
keuzes te maken met betrekking tot deze renovatie, zal duidelijkheid moeten worden verkregen naar
de hoeveelheid energie die gereduceerd dient te worden na implementatie van het gekozen
ventilatiesysteem.
2.2 Doelstelling en onderzoeksvraag
Het hoofddoel van het onderzoek is om een adviesrapport op te leveren waarin de mogelijkheden
staan om de Van DoorenVeste (Zernikeplein 11) op een zo duurzaam mogelijke manier te ventileren
met als resultaat een gezonder binnen klimaat. Daarbij wordt getracht om zo helder mogelijk in kaart
te brengen hoeveel fossiele energie er zal moeten worden gereduceerd en hoeveel duurzame energie er
zal moeten worden toegepast om in de, naar verwachting, benodigde energiebehoeften te voldoen. In
het projectplan is onderstaande onderzoeksvraag reeds omschreven. Dit projectplan is terug te vinden
in bijlage 1: ‘projectplan 19-03-2012’
Bovenstaande resulteert in de volgende onderzoeksvraag:
Op welke manier kan binnen de Van DoorenVeste een zo duurzaam mogelijk ventilatiesysteem worden
geïmplementeerd, waarbij helder in kaart wordt gebracht welk aandeel in energieverbruik afkomstig
is vanuit het huidige en een mogelijk nieuw ventilatie systeem, zodat bekent wordt welke
energiereductie nodig is om aan de MJA3 afspraken te voldoen.
2.3 Werkwijze
Door helder in kaart te brengen hoeveel het energieverbruik in het gestelde referentiejaar is, kan hierna
worden bepaald hoeveel energie er zal moeten worden gereduceerd in het jaar 2020. Daarnaast zal
worden geïnventariseerd welke apparatuur reeds is geïnstalleerd in het tijdsbestek referentiejaar 2009
tot 2020. Dit omdat dit meespeelt in de hoeveelheid energie welke extra wordt verbruikt, of al wordt
gereduceerd.
Naast het vaststellen van de hoeveelheid te reduceren fossiele energie en toe te passen duurzame
energie zal het energieverbruik toenemen door ventilatie. Dit betekent dat er zal worden onderzocht
welk duurzaam ventilatiesysteem toegepast kan worden welke voldoet aan de wensen van de afdeling
Vastgoed van de Hanzehogeschool Groningen.
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 7
4 juni 2012
3. MJA3 SenterNovem (Agentschap NL) zegt over de Meerjarenafspraken energie-efficiency: ‘De meer
jarenafspraken energie – efficiency zijn vrijwillige, maar niet vrijblijvende, afspraken tussen overheid,
bedrijfsleven en instellingen om effectiviteit en efficiëntie te verhogen zodat de hoeveelheid benodigde
energie per eenheid product of dienst vermindert. Dit heeft betrekking op activiteiten binnen het
bedrijf, in de keten, en met betrekking tot duurzame energie.’
3.1 Waarom MJA3?
Begin jaren 90 werden de eerste afspraken over energie-efficiency verbeteringen gemaakt in MJA.
Eind jaren 90 is besloten om dit convenant voort te zetten in MJA2, welke een geplande looptijd tot
2012 had. Inmiddels is er het MJA3 convenant welke een looptijd heeft tot 2020.
HBO instellingen en Universiteiten zijn akkoord gegaan met de meerjarenafspraken (MJA) en hebben
zich hiermee dus verbonden aan deze afspraken met de overheid. Bedrijven en instellingen krijgen
door deelname aan MJA meer inzicht in hun energiesituatie en in de mogelijkheden om hun
energiekosten te beperken. De doelstelling van MJA3 is om, alle bedrijven gezamenlijk in de periode
van 2005-2020, een energie-efficiency verbetering van 30%, te laten bereiken. . Dit is een verbetering
van gemiddeld 2% per jaar. Doordat het gebruik van fossiele brandstof wordt gereduceerd, zal er een
te kort aan energie ontstaan, dit tekort zal in de toekomst moeten worden aangevuld met duurzame
energie. Verder kan worden gesteld dat het ventileren van een bouwwerk energie kost, het mechanisch
ventileren kost energie en daarbij gaat door ventilatie energie verloren in de vorm van warme lucht.
Dit resulteert in het feit dat er behalve een reductie van 30% op fossiele brandstof, meer duurzame
energie toegepast dient te worden om in de te nemen maatregelen van een zo duurzaam mogelijk
ventilatiesysteem te kunnen voorzien.
3.2 Doel van het energie-efficiency plan (EEP)
Elk bedrijf dat deelneemt aan een meerjarenafspraak moet binnen negen maanden na ondertekening
van of toetreding tot de meerjarenafspraak, een concept EEP opstellen. Het energie-efficiency plan is
een hulpmiddel bij het interne planningsproces van bedrijven voor het nemen van energie-efficiency
verbeterende maatregelen. In het plan wordt vastgelegd wanneer welke maatregelen worden
uitgevoerd. Het is een verplicht element bij de meerjarenafspraken energie-efficiency (MEE) (zowel
MJA3 als MEE).
Bedrijven actualiseren eens per drie jaar hun EEP:
Uiterlijk 1 Oktober 2012 voor de periode 2013-2016
Uiterlijk 1 Oktober 2016 voor de periode 2017-2020
Het energie-efficiency plan biedt ieder bedrijf inzicht in de energetische situatie en in de
besparingsopties. Het EEP kan worden ingezet als instrument voor het plannen van verbeteropties en
geeft inzicht in het benodigde budget. Ook geeft het richting aan de positionering van het bedrijf op
het gebied van het duurzaamheids- en strategische beleid. Het EEP moet in elk geval een overzicht
bevatten van de mogelijkheden voor het treffen van rendabele maatregelen. Het concept EEP van de
Hanzehogeschool Groningen is te vinden in bijlage 2: ‘EEP – Energie Efficiency Plan
Hanzehogeschool 07-12-2010’.
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 8
4 juni 2012
3.2.1 EEP Hanzehogeschool Groningen
De Hanzehogeschool Groningen (HG) heeft het MJA3 ondertekend in 2010. Drijfveren voor deelname
aan dit energieconvenant zijn kosten reductie, het streven naar maatschappelijk verantwoord
ondernemerschap en profileringmogelijkheid op het punt van een ‘groen’ imago. Omdat de HG als
organisatie heeft getekend voor MJA3 moet worden voldaan aan de gemaakte afspraken. Dit betekent
dat er niet per gebouw hoeft te worden voldaan aan de MJA3 afspraken, maar dat er als organisatie,
met alle gebouwen in zijn totaliteit, moet worden voldaan aan de gemaakte afspraken.
De Hanzehogeschool Groningen heeft voor haar locaties Energie Prestatie Adviezen (EPA) laten
opstellen, met als doel het in kaart brengen van de huidige energiehuishouding en van de
verbetermaatregelen met kosten en baten. Gebleken is dat de isolatie graad van de panden divers is.
De Van DoorenVeste is gebouwd in 1996 en heeft een energielabel A met een energie-index van 0,84.
Energie in de vorm van warmte wordt gegenereerd door warmtekrachtkoppelingen (WKK’s) welke
elders op het Zernike complex zijn geïnstalleerd. Deze warmte wordt middels een circuit verdeeld over
meerdere gebouwen. Omdat de Van DoorenVeste niet haar eigen warmte genereert, is het gasverbruik
laag. Dit betekent dat verhoudingsgewijs het elektra verbruik hoger uitvalt.
Onderstaande tabel geeft weer hoe de HG de energiehuishouding bij de Van DoorenVeste beoordeeld
in het EEP (Bron: bijlage 2: ‘EEP – Energie Efficiency Plan Hanzehogeschool 07-12-2010’)
Isolatie- Rendement Instellingen Energiezuinig Efficiëntie Energiebeheer
Graad Verwarming verwarming ventileren verlichting PC’s
redelijk
redelijk
redelijk
redelijk
redelijk
matig/redelijk
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 9
4 juni 2012
4. Trias Energetica SenterNovem zegt over Trias Energetica: ‘Voor het bereiken van een zo duurzaam mogelijke
energievoorziening heeft de TU Delft een strategie ontwikkeld, die ook bekend staat onder de term
'Trias Energetica'. Het begrip, toen nog Trias Energica genoemd, werd in 1996 geïntroduceerd door
Novem (E. Lysen). Als strategie is dit uitgewerkt door TU Delft (C. Duijvestein), waardoor er nadruk
kwam te liggen op de volgorde van de opeenvolgende stappen.
De stappen worden opeenvolgend genomen, zodanig dat eerst zoveel mogelijk maatregelen uit stap 1
worden genomen; kan dit niet meer verantwoord gedaan worden, dan zoveel mogelijk maatregelen uit
stap 2 en tenslotte een eventuele restvraag met stap 3.’
Middels de richtlijnen kan worden verkend welke technieken kansrijk zijn om energie-efficiënt te
bouwen:
1. Beperk het energieverbruik door verspilling tegen te gaan.
2. Gebruik duurzame energiebronnen, zoals wind-, water-, en zonne-energie.
3. Zet fossiele brandstoffen zo efficiënt mogelijk in om aan de resterende energiebehoefte te
voldoen.
Figuur 2: Trias Energetica
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 10
4 juni 2012
5. Ventilatie
5.1 Type systemen
Ventileren van verschillende gebouwen gebeurt over het algemeen met dezelfde reden, namelijk het
verversen van lucht. Dit verversen van lucht kan echter op veel verschillende manieren. Al deze
manieren hebben bepaalde voordelen ten opzichte van andere methoden. In sommige gevallen bepaalt
de functie van het gebouw het type systeem, ook is het budget een grote bepalende factor.
In dit onderzoek worden 2 verschillende ventilatie systemen uitgelicht waarna een aanname wordt
gedaan welke systeem het beste zal functioneren en het hoogste rendement behaald.
5.2 Omschrijving huidige situatie
Uit gesprekken met partijen zoals het facilitair bureau, de technische dienst en de vastgoed afdeling
van de Hanzehogeschool is naar voren gekomen dat momenteel slechts 20% van de totale oppervlakte
van de Van DoorenVeste (26.000m²) mechanisch wordt geventileerd. De overige ruimtes worden
slechts geventileerd door middel van ranke ventilatieroosters. Na onderzoek is gebleken dat met name
collegezalen en leslokalen onvoldoende worden geventileerd. Dit onderzoek is onderbouwd door
middel van het uitvoeren van metingen van het CO2 gehalte tijdens colleges. .
Door het gebrek aan verse zuurstof zakt de concentratie bij zowel studenten als docenten naar een te
laag niveau waardoor de aandacht verslapt. Om dit momenteel op te vangen worden ramen geopend
wat een zeer inefficiënt energieverbruik oplevert en bovendien klachten geeft als gevolg van kou (in
een wintersituatie) of warmte (in een zomersituatie). Door onderzoek naar nieuwe systemen kan hierin
een grote slag worden geslagen. Op de volgende pagina’s worden een aantal systemen uitgelicht en
wordt een aanbeveling gedaan op basis van ventilatiekwaliteit en energieverspilling.
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 11
4 juni 2012
5.3 Balans ventilatie met warmtewiel
Bij balansventilatie wordt vervuilde lucht uit een ruimte afgezogen en verse buitenlucht wordt
aangevoerd. De af te voeren lucht draagt een hoeveelheid warmte met zich mee die in de buitenlucht
verdwijnt. Bij balansventilatie wordt deze warmte hergebruikt door de aan te voeren lucht op te
warmen door middel van warmte wisseling.
Een warmtewiel zorgt voor zowel warmte als vochtwisseling. In de winter zorgt het systeem voor
onttrekking van warmte en vocht uit af te voeren lucht. Deze bestandsdelen worden vervolgens weer
meegegeven aan de in te blazen lucht zodat de behaaglijkheid in de ruimtes gewaarborgd blijft, maar
toch wordt voorzien van schone lucht. In de zomer kan het systeem andersom werken, dan wordt
warmte en vocht uit de buitenlucht gewonnen en meegegeven aan de af te voeren vuile lucht. Zo
blijven de bouwfysische condities binnen de ruimten gewaarborgd en levert dit tevens een forse
energiebesparing op.
Doordat het toerental van het warmtewiel geregeld kan worden is het mogelijk de temperatuur van de
toevoerlucht constant te houden. Het warmtewiel heeft een warmte terugwinning rendement van 60-
80%. Vocht terugwinning is mogelijk door een hygroscopische laag op een pakket van afwisselend
gewikkelde, gladde en gegolfde aluminium folie.
(Bron: bijlage 3: ‘Brochure Verdyn HR-balansventilatie’.)
Voordelen van balansventilatie met warmtewiel zijn:
- Goed temperatuur rendement door warmte terugwinning
- Vocht terugwinning is mogelijk
Nadelen van balansventilatie met warmtewiel zijn:
- Na-verwarming noodzakelijk
De buitentemperatuur bepaalt het setpoint voor de temperatuur van de in te blazen lucht om het
binnenklimaat comfortabel te houden en het energieverbruik zo laag mogelijk te houden.
In onderstaande grafiek is af te lezen hoe het systeem op de verschillende buiten temperaturen inspeelt.
Om het setpoint te behouden regelt de inblaastemperatuur de volgende systemen die in de
volgorderegeling opgenomen kunnen worden, namelijk: warmtewiel, verwarmingsbatterij en gekoeld
waterbatterij. Wanneer de toevoer ventilator in bedrijf gesteld is wordt de temperatuurregeling
vrijgegeven.
16,5
17
17,5
18
18,5
-23 -10 3 16 29
Inb
laa
stem
per
atu
ur
(°C
)
Buitentemperatuur (°C)
Inblaastemperatuurregeling t.o.v. buitentemperatuur
inblaastemperatuur
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 12
4 juni 2012
Onderstaand principe schema geeft de werking van een balansventilatiesysteem met warmtewiel
schematisch weer.
Principe schema
A= Afvoer
T = Toevoer
Uitleg werking balansventilatiesysteem met warmtewiel
De aan te voeren lucht wordt door het warmtewiel geleid waarna deze luchtstroom langs de af te
voeren ‘vervuilde’ lucht stroomt. Door de warmte en vocht wisselende werking van het warmtewiel
wordt de aan te voeren lucht in een nagenoeg gelijke comfort technische conditie de ruimte ingeblazen.
Figuur boven: Warmtewiel
Figuur 3: Warmtewiel principe (Bron: AL-KO)
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 13
4 juni 2012
5.4 Frisse scholen concept (TNO)
Conventionele ventilatie oplossingen zijn duur en vereisen ingrijpende bouwkundige veranderingen.
TNO heeft een vernieuwend en betaalbaar systeem ontwikkeld. Op deze manier kan de ventilatie van
kantoren en leslokalen aanzienlijk worden verbeterd zonder dat daar ingrijpende veranderingen plaats
moeten vinden,zoals het maken van doorvoeren en het aanbrengen van luchtkanalen.
Bij het ‘frisse scholen concept’ wordt frisse lucht via openingen in het systeemplafond verspreid over
het volledige lokaal. Dit heeft in tegenstelling tot de conventionele manier van ventileren, zoals:
roosters en ramen, het voordeel dat de lucht tochtvrij in de ruimtes komt. Het systeemplafond dient als
lucht verdeelsysteem waarin de lucht tevens wordt voorverwarmd dankzij warmte transport door het
plafond.
‘Bij vraag gestuurde ventilatie werd door sturing op CO2-concentraties een zodanige situatie
gecreëerd dat de CO2-concentratie rond de 800 ppm lag. In de standaardsituatie nam de CO2-
concentratie durende de dag toe. De maximumconcentraties in de twee groepen bedroegen 1.615 ppm
en 2.126ppm, met een gemiddelde van 1.575 ppm. De temperatuur is tijdens het onderzoek zoveel
mogelijk constant gehouden. In de standaardsituatie, waarbij de CO2-concentratie oploopt, maken de
leerlingen gemiddeld 5,64 taalfouten en2,44 rekenfouten. Bij vraag gestuurde ventilatie maken
leerlingen gemiddeld 5,34 taalfouten en 1,98 rekenfouten. Dit is 6 procent minder fouten voor de
taaltest en 23 procent minder fouten voor de rekentest. In rapportcijfers kan dit voor rekenen een
verschil zijn tussen een 6,5 en een 8!’ (Bron: TNO)
Bron: bijlage 4: ‘TNO ventileert scholen’.
Voordelen ‘frisse scholen concept’
- Relatief weinig aanpassingen aan de bestaande situatie noodzakelijk;
- Geen grote ventilatiekanalen;
- Koude lucht warmt op door warmte transport door plafond;
Nadelen ‘frisse scholen concept’
- Vooral gericht op de leerprestaties en minder op het energieverbruik
Figuur 4: Principe doorsnede 'Frisse scholen concept’
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 14
4 juni 2012
5.5 Natuurlijke ventilatie
Natuurlijke ventilatie is de meest bekende vorm van ventileren. Iedereen heeft er voortdurend mee te
maken, zowel bewust door middel van roosters als onbewust als gevolg van kieren en gaten in het
gebouw.
De mens vindt het belangrijk om zelf invloed op het klimaat te kunnen uitoefenen door bijvoorbeeld
het verhogen of verlagen van de temperatuur binnen een ruimte. Maar ook door het beïnvloeden van
de ventilatiestroom door ramen en /of deuren open te zetten, of door ventilatieroosters open of dicht te
zetten. Deze filosofie heeft de architect van de Van DoorenVeste nageleefd door het grootste deel van
het gebouw (80%) op een natuurlijke wijze te ventileren. Dit ventileren gebeurt door middel van
slanke ventilatieroosters en draai- / kiepramen. Wat echter wordt vergeten is dat een half uur na het
sluiten van de ramen de effecten van deze ventilatie alweer verdwenen zijn. Ventilatie dient 24 uur per
dag plaats te vinden om een gezond binnenklimaat te genereren en te behouden.
In de zomermaanden warmt een gebouw overdag op binnen een korte periode warmt een leslokaal of
kantoorruimte op tot de buitenlucht temperatuur. De warmte-energie zal vervolgens in de
gebouwconstructies trekken. Door het gebouw ‘s nachts te koelen door middel van natuurlijke
ventilatie zal de gebouwconstructie afkoelen. Vervolgens zal door het accumulerend vermogen van de
constructie de ruimte gedurende langere tijd koel blijven. Voorwaarde hiervoor is wel dat ramen en
deuren gesloten blijven zodat de constructie niet snel kan opwarmen. Dit is echter tegenstrijdig met de
behoefte van de mens om zelf invloed te kunnen uitoefenen op het klimaat.
Een andere mogelijkheid is het toepassen van ventilatieroosters direct onder het plafond, wanneer zich
in het plafond geen belemmeringen voordoen zoals opbouw armaturen zal de lucht als het ware onder
het plafond blijven plakken en gelijkmatig naar beneden zakken. Op deze manier ontstaat er niet tot
nauwelijks hinderlijke tocht. Door het toepassen van gordijnen en/of zonwering kan verdere
opwarming van ruimtes worden beperkt. Deze oplossingen brengen echter het nadeel met zich mee dat
daglicht wordt tegengehouden wat ook een directe relatie heeft met het binnenklimaat. Een mogelijke
oplossing hiervoor kan worden gevonden in warmte werend glas.
Figuur 5: Principe natuurlijke ventilatie met zonwerende oplossingen
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 15
4 juni 2012
5.6 Conclusie systemen
Om een goede keuze te kunnen maken tussen diverse systemen is het belangrijk de voor- en nadelen
van de diverse systemen tegen elkaar af te wegen. Ventilatie kan worden gesplitst in natuurlijke en
mechanische ventilatie. Onder deze ventilatie methodieken vallen de verschillende ventilatiesystemen.
Voordelen mechanische ventilatie:
De aanvoer van verse lucht is niet afhankelijk van winddruk en thermische trek;
Door warmte terug winning gaat minder warmte-energie verloren;
Doordat voorverwarmde lucht wordt ingeblazen ontstaat minder hinder als gevolg van tocht.
Nadelen mechanische ventilatie:
De lucht kan vervuilt binnenkomen als gevolg van vervuiling in luchtkanalen en/of apparaten;
Geluidshinder mogelijk als gevolg van ventilatoren en luchtverplaatsing.
Voordelen natuurlijke ventilatie:
Minder kans op vervuiling dankzij korte afstand tussen buiten en binnen klimaat;
Eventuele vervuiling is gemakkelijk te verwijderen door het schoonmaken van de roosters;
Ventileren door middel van roosters kost in direct verband geen energie, indirect wel door warmteverlies;
Warmteverlies kan worden gereduceerd door het toepassen van CO2 gestuurde roosters, dit kost echter wel
energie als gevolg van elektriciteitsverbruik.
Nadelen natuurlijke ventilatie:
Bij een te snelle en/of te koude luchtstroom kunnen tochtproblemen ontstaan wat in een onbehaaglijk klimaat
resulteert;
Afhankelijk van winddruk en thermische trek;
Ramen openen is niet voldoende, ventilatie dient 24 uur per dag plaats te vinden.
Aanbeveling ventilatiesysteem vanuit ventilatietechnisch en energie technisch oogpunt
Bij een bestaand gebouw als de faculteit Techniek (Zernikeplein 11) is het niet mogelijk om ieder
willekeurig ventilatiesysteem toe te passen. Voor bijvoorbeeld systeem A moeten veel bouwkundige
aanpassingen worden gedaan zoals het maken van doorvoeren en aanbrengen van leidingschachten
door vloeren en gangen. Voor systeem B kan het juist beperkt blijven tot het maken van doorvoeren
per lokaal naar de buitenlucht. Dit kan een grote rol spelen op zowel budgettair als ventilatie technisch
vlak. Onderstaande aanbeveling is gedaan op basis van bouwkundige aanpassingen, het budget speelt
hierin op geen enkele wijze een rol, dit omdat in dit onderzoek de nadruk ligt op een zo goed mogelijk
functionerend ventilatie systeem met een zo laag mogelijk energie verbruik.
Systemen die minimale bouwkundige aanpassingen vergen zijn het ‘Frisse Scholen Concept’ en
natuurlijke ventilatie door middel van roosters. Het systeem wat de gewenste energie reductie ten
aanzien van MJA3 zoveel mogelijk ten goede komt is het ‘Balans ventilatie systeem met warmtewiel’.
Met een warmte terugwin rendement van 60-80% kost het relatief weinig om lokalen en kantoren op
temperatuur te houden, tevens is de ingeblazen lucht van goede kwaliteit als gevolg van
vochtterugwinning. Door deze manier van ventileren zullen zowel studenten als docenten de
concentratie langer vast kunnen houden, waarbij de concentratie in slecht geventileerde ruimtes na
een korte periode afneemt. Om deze redenen wordt het ‘Balans ventilatie systeem met warmtewiel’
aanbevolen. In een later stadium in dit onderzoek wordt onderzocht of dit systeem daadwerkelijk in
Zernikeplein 11 geïmplementeerd kan worden, waarbij gelet wordt op de hoeveelheid bouwkundige
aanpassingen en de intensiteit van deze aanpassingen.
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 16
4 juni 2012
6. Status quo De Hanze Vastgoed afdeling heeft in het EEP bepaald dat de Hanzehogeschool Groningen het jaar
2009 als referentiejaar toepast als uitgangspunt voor de MJA3. Per onderdeel, verdeelt in gasverbruik,
elektraverbruik en warmteverbruik, kan worden bepaald wat het energieverbruik betreffende de status
quo zal zijn. Om de status quo te bepalen zijn verschillende rapporten geraadpleegd, het
afstudeerverslag van Ben Bouter, het concept EEP en de gegevens welke door dhr. Bosma (bijlage 5:
‘Elektraverbruik Van DoorenVeste april 2012’. / bijlage 6: ‘Gasverbruik Van DoorenVeste april 2012’
/ bijlage 7: ‘Warmteverbruik Van DoorenVeste meil 2012’) zijn verstrekt. Ben Bouter heeft middels
EPA-U software berekent wat het verbruik van de Van DoorenVeste is. Dhr. Bosma heeft zijn
gegevens middels aflezen van meterstanden verzameld. Hoe de waardes in het concept EEP tot stand
zijn gekomen is onbekend.
Gas:
Er wordt gesteld dat het gemiddelde van deze stijgende trend (periode 2009-2010) zich doorzet tot
2020. Als status quo wordt dan niet enkel het jaar 2009 gebruikt, maar het gemiddelde van de jaren
2009 en 2010, dit omdat wordt verwacht dat de stijgende trend ten opzicht van de voorgaande jaren zo
beter benadert kan worden.
Elektra:
Uit de gegevens van dhr. Bosma is af te leiden dat de meterstanden van het elektraverbruik een waarde
van 8.681.043 MJ weergeeft. Omdat via dhr. Bosma de meeste gegevens bekent zijn en deze
gegevens consequent zijn bijgehouden is het aannemelijk dat deze waarden kloppen.
Warmte:
In het concept EEP van het Vastgoedbureau is bepaald dat voor het jaar 2009 4.973.000 MJ aan
warmte is verbruikt in de Van DoorenVeste.
Status quo (2009)
verbruik Hoeveelheid energie/ maand [MJ] Hoeveelheid energie/ jaar [MJ]
Gas 115.617 1.387.441
Elektra 723.421 8.681.041
Warmte 414.416 4.973.000
Totaal 1.255.860 15.070.315
Ben Bouter 2009
Energiedrager Totaal Eenheid totaal Eenheid Percentage totaal
Gasverbruik 44.438,00 m3/jaar 1.406.462,70 MJ/jaar 10,1
elektriciteitsverbruik 1.862.499,00 kWh/jaar 6.704.996,40 MJ/jaar 48,0
warmteverbruik 5.865,60 GJ/jaar 5.865.600,00 MJ/jaar 42,0
Totaal 13.977.059,10 MJ/jaar 100%
Concept EEP (2009)
Energiedrager Totaal Eenheid totaal Eenheid Percentage totaal
Gasverbruik 43.836,00 m3/jaar 1.387.409,40 MJ/jaar 9,8
elektriciteitsverbruik 2.169.691,00 kWh/jaar 7.810.887,60 MJ/jaar 55,1
warmteverbruik 4.973,00 GJ/jaar 4.973.000,00 MJ/jaar 35,1
Totaal 14.171.297,00 MJ/jaar 100%
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 17
4 juni 2012
Lex Bosma (2009)
Energiedrager Totaal Eenheid totaal Eenheid Percentage totaal
Gasverbruik 43.837,00 m3/jaar 1.387.441,05 MJ/jaar 9,2
elektriciteitsverbruik 2.411.401,00 kWh/jaar 8.681.043,60 MJ/jaar 57,7
warmteverbruik 4.973,00 GJ/jaar 4.973.000,00 MJ/jaar 33,1
Totaal 15.041.484,65 MJ/jaar 100%
6.1 Gasverbruik
De Van DoorenVeste verbruikt in de periode 2006-2010 maandelijks gemiddeld 3.445m³ gas. Er is te
zien dat sinds 2009 het gasverbruik sterk stijgt in de periode september - februari. Het gas dat
verbruikt wordt in de Van DoorenVeste, wordt deels gebruikt in de laboratoriumruimten. De opleiding
Biologie en Medisch Laboratoriumonderzoek (BML) aan de Hanze hogeschool is de beste van
Nederland volgens de NSE 2010. Deze opleiding wordt steeds populairder en hier zou de stijgende
trend van het gasverbruik uit kunnen blijken. Uit navraag bij Drs. G. Plat (teamleider Biologie en
Medisch Laboratoriumonderzoek) blijkt dat het verbruik van gas echter minimaal is tijdens practica
en onderzoeken. In de installatiecartotheek van het Vastgoed bureau is te lezen dat er in 2009 twee
boilers van in totaal 800 ltr. zijn geïnstalleerd. Naast deze boilers zijn er in de periode 2008-2010 geen
installaties aangebracht welke gas verbruiken. Dit lijkt dan ook de reden dat het gasverbruik in deze
periode sterk is toegenomen. In de periode 2006-2008 lijkt het gasverbruik constant, in deze periode is
het verbruik gemiddeld 3.256m³ gas.
In het jaar 2009 is het gasverbruik gemiddeld 3.729m³. Het gasverbruik is een vorm van fossiele
energie , daarom zal deze worden meegenomen bij het totaal aan te reduceren energie.
Onderstaande grafiek geeft het gasverbruik weer over de periode 2006-2010, de hoeveelheid gas is
omgerekend naar MJ omdat met deze grootheid wordt gerekend ten behoeve van het vergelijken van
verschillende energievormen. De trendlijn over de periode 2009 geeft een verbruik van 1.387.441 MJ
aan energie.
0
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
120.000
140.000
160.000
180.000
jan-0
6
apr-
06
jul-
06
okt-
06
jan-0
7
apr-
07
jul-
07
okt-
07
jan-0
8
apr-
08
jul-
08
okt-
08
jan-0
9
apr-
09
jul-
09
okt-
09
jan-1
0
apr-
10
jul-
10
okt-
10
ver
bru
ik [
MJ
]
tijd [maanden]
totaal gasverbruik 2006-2010 [MJ]
gasverbruik [MJ] trendlijn
Mogelijke stijging 2008-
2010 door
implementatie boilers.
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 18
4 juni 2012
6.2 Elektraverbruik
Over de periode 2007-2011 zijn gegevens bekent over het elektraverbruik van de Van DoorenVeste, er
is te zien dat er een duidelijk verschil is in het dag- en nachtverbruik. Te zien is dat er een dalende
trendlijn gaande is over de periode 2007-2011. Deze dalende trendlijn komt voort uit de reeds
gemaakte modificaties. In de installatiecartotheek (zie onderstaande tabel) staan de toegepaste
modificaties in de periode 2008-2011 aan de Van DoorenVeste. In 2010 zijn er een vijftal regelkasten
van het merk Priva, type Compri HX geïnstalleerd. Deze regelkasten kunnen met elke installatie in het
gebouw communiceren en deze besturen. Moderne internettechnologie en ondersteuning van veel
gebruikte standaarden spelen hierin een sleutelrol. Dit systeem wordt gebruikt voor
gebouwautomatisering, procesbesturing en telemetrie.
In de grafiek ‘Elektra verbruik 2007-2011 [MJ]’ is te zien dat zowel het energieverbruik gedurende de
dag als de nacht omlaag gaat in het jaar 2011. Dit kan een gevolg zijn van de geïnstalleerde
regelkasten van Priva.
Locatie modificatie Fabricaat Type Bouwjaar
Dak Compressorkoelmachine GEA Happel GLAC0152 -
0612BD1
2011
Dak lbk toe/afvoerkast GEA Happel GEA COM4 plus 2011
Techn. Ruimte
3e
Regelkast, regel- en
besturingsinstallatie
Priva Compri HX 2010
Techn. Ruimte
3e
Regelkast, regel- en
besturingsinstallatie
Priva Compri HX 2010
Techn. Ruimte
3e
Regelkast, regel- en
besturingsinstallatie
Priva Compri HX 2010
Techn. Ruimte
3e
Regelkast, regel- en
besturingsinstallatie
Priva Compri HX 2010
Techn. Ruimte
3e
Regelkast, regel- en
besturingsinstallatie
Priva Compri HX 2010
D0.16 Techn.R. Drukverhogingsinstallatie Duijvelaar Pompen DKVO 720 2009
D0.16 Techn.R. Drukverhogingsinstallatie Duijvelaar Pompen DKVO 730 2009
D0.16 Techn.R. Expansievat Reflex Refix DE 2009
A.Schacht Circulatiepomp Biral TF95 2009
B.Schacht Boiler Nibe PUB2 2009
B.Schacht Regelklep Siemens SQS35 2009
D.Schacht Boiler Nibe DS2 2009
B.Schacht Circulatiepomp Biral WX14 2008
Dak VRV Inverter Daikin RXQ8P7W1B 2008
Bron: bijlage 8: ‘Installatiecartotheek Van DoorenVeste’
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 19
4 juni 2012
Uit onderstaande grafiek is duidelijk te herlijden dat het energieverbruik tijdens de zomervakanties
lager is dan tijdens het schooljaar. Wel moet hierbij worden vermeld dat het om het dagverbruik gaat.
Het nachtverbruik is gedurende het hele jaar zo goed als constant, ook gedurende de zomervakanties.
Dit kan te maken hebben met de servers voor de ICT (gehele Zernike complex) welke in de Van
DoorenVeste staan, deze worden niet uit gezet en blijven dus continu aan staan ook tijdens de
vakanties. Het elektraverbruik gedurende de nacht kan als nullijn worden beschouwd, dit is het elektra
verbruik wanneer er geen les wordt gegeven. Het verschil tussen dag en nachtverbruik is dan de
elektra in MJ welke extra wordt verbruikt wanneer het gebouw ’s ochtends open gaat voor personeel
en studenten.
Het gemiddelde elektraverbruik van het jaar 2009 is 723.421MJ per maand, dit komt neer op
8.681.061MJ op jaarbasis (is 8.681GJ).
100.000
200.000
300.000
400.000
500.000
600.000
700.000
800.000
900.000
feb
-07
mei
-07
aug-0
7
no
v-0
7
feb
-08
mei
-08
aug-0
8
no
v-0
8
feb
-09
mei
-09
aug-0
9
no
v-0
9
feb
-10
mei
-10
aug-1
0
no
v-1
0
feb
-11
mei
-11
aug-1
1
no
v-1
1
feb
-12
elek
tra
[M
J]
tijd [maand]
Elektra verbruik 2007-2011[MJ]
dagverbruik [MJ] nachtverbruik [MJ] totaal verbruik [MJ] status quo 2009 [MJ] / te reduceren energie [2020]
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 20
4 juni 2012
6.3 Warmteverbruik
In het concept EEP van het Vastgoedbureau is bepaald dat voor het jaar 2009, 4.973.000MJ aan
warmte is verbruikt in de Van DoorenVeste. Vanuit het Facilitair bureau (dhr. L. Bosma) zijn dezelfde
waarden verkregen over de jaren 2010 en 2011.
Onderstaande tabel geeft het warmteverbruik in de periode 2009-2011 in de Van DoorenVeste weer.
Omdat deze waarden dusdanig ver uit elkaar liggen en er niet bekent is welke gegevens juist zijn,
hebben we het gemiddelde van deze drie jaren als uitgangspunt genomen. Onderstaande waarden zijn
de enige gegevens welke verstrekt zijn over het warmteverbruik op de Van DoorenVeste.
jaar warmte verbruik [MJ] Verkregen middels
2009 4.973.000 concept EEP (Dhr. J. Krol) (bijlage 2)
2010 8.157.000 facilitair bureau (Dhr. L. Bosma) (bijlage 7)
2011 6.563.000 facilitair bureau (Dhr. L. Bosma) (bijlage 7)
Gemiddelde (2009-2011) 6.564.333
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 21
4 juni 2012
7. Warmte verlies ventilatie Momenteel wordt binnen de van DoorenVeste hoofdzakelijk gebruik gemaakt van natuurlijke
ventilatie. Om het verschil in energiegebruik uiteindelijk te kunnen bepalen tussen een natuurlijk
ventilatie systeem en een mechanisch systeem,zal het verbruik van het huidige systeem moeten
worden berekend.
Bij een mechanisch systeem wordt er gebruik gemaakt van ventilatoren die elektriciteit gebruiken, bij
een natuurlijk ventilatie systeem worden er geen ventilatoren gebruikt maar is er ventilatie door het
gebruik van roosters en/of ramen en de daarbij ontstane natuurlijke luchtstromen. Ondanks dat roosters
geen energie gebruiken in de vorm van elektriciteit gaat er wel degelijk energie verloren in de vorm
van warme lucht. Dit gebeurt wanneer de buiten temperatuur lager is dan de gewenste
binnentemperatuur van 20 graden Celsius, de energie zal dan verloren gaan in de warme ‘’vervuilde’’
lucht die naar buiten wordt afgevoerd. Om de binnentemperatuur op de wenselijke 20 graden Celsius
te houden zal het verwarmingssysteem harder moeten gaan werken.
Bij mechanische systemen wordt er tevens warme vervuilde lucht naar buiten gevoerd maar wordt er
vaak gebruik gemaakt van warmte terug winning om dit verlies zoveel mogelijk te beperken.
Het energieverlies treedt op onder de volgende voorwaarden:
De buiten temperatuur is lager dan de gewenste binnen temperatuur van 20 graden Celsius en de
ventilatieroosters en/of ramen staan open. Volgens het kennis instituut van de installatiesector (ISSO)
is de buiten temperatuur zodanig dat er per jaar 212 dagen moet worden gestookt. De gemiddelde
buitentemperatuur in dit stookseizoen is 4,8 graden. Dit blijkt uit ISSO publicatie 16 (website:
www.isso.nl/producten).
Het warmteverlies is te berekenen d.m.v. de onderstaande formule
cv = het debiet in m3 per sec
Ρ = lucht dichtheid in kg/ m3
c = soortelijke warmte in J kg-1
K-1
ΔT = Tbinnen – Tbuiten in graden Kelvin
Hierbij moet opgemerkt worden dat de soortelijke massa en de soortelijke warmte (ρ * c) afhankelijk
zijn van de temperatuur en de luchtvochtigheid. Een goede gemiddelde waarde voor ρ * c is 1200
J/m3K. De ventilatievoud is de totale hoeveelheid lucht die in de ruimte per uur wordt ververst. De
huidige norm volgens het bouwbesluit 2012 voor een school gebouw is een ventilatievoud van
minimaal 5.
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 22
4 juni 2012
7.1 Natuurlijke ventilatie
Momenteel wordt er hoofdzakelijk natuurlijke ventilatie toegepast in de van DoorenVeste, in
onderstaande berekening hebben we een huidig verwarmingsrendement aangehouden van 72% (Bron:
afstudeerverslag Zernikeplein 11 Duurzaam geventileerd pagina 23). Als ventilatievoud hebben we
0,5 aangehouden voor de ruimtes die natuurlijk geventileerd worden en een factor 1,5 voor de ruimtes
die momenteel mechanisch geventileerd worden doormiddel van adiabatische koeling. De
ventilatievoud waarden zijn verkregen uit het afstudeerverslag (Ben Bouter 2009).
De onderstaande tabel geeft weer welke ruimtes momenteel mechanisch worden geventileerd, dit zijn
de praktijkruimtes en computer ruimtes . De overige ruimtes niet geventileerd of natuurlijk
geventileerd.
Oppervlaktes Van DoorenVeste Huidige situatie
B.V.O. (bruto vloer oppervlak m²) Mechanisch Natuurlijk Niet
geventileerd
hoor-/instructie-/werkcollege/projectruimten 3.822
praktijkruimte 4.385
eigenwerk/ studieruimte 1.282
bureau/ kantoren/ vergaderzalen 5.502
alg.ruimten/ ICT/ mediatheek/ AV/repro 439
restauratieve voorzieningen/kantine/ koffiekamers 1.151
archief/ berging 667
Overig 374
niet netto 6.692
Totaal BVO 4.824 18.450 1.042
24.315
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 23
4 juni 2012
7.1.1 Berekening; Huidige situatie
Natuurlijke ventilatie (huidige situatie)
v = het debiet in m3 per sec
Ρ = lucht dichtheid in kg/ m3
c = soortelijke warmte in J kg-1
K-1
ΔT = Tbinnen – Tbuiten in graden Kelvin
Gemiddelde binnentemperatuur 20 C
Gemiddelde buitentemperatuur 4,8 C
(luchtdichtheid x soortelijke warmte) = ρ * c 1200
J/m3K
Verwarmingsrendement 72 %
Ventilatievoud (natuurlijke ventilatie) A 0,5
Ventilatievoud (mechanische ventilatie) B 1,5
Te ventileren oppervlak (natuurlijke ventilatie) A 18450 m2
Te ventileren oppervlak (mechanische ventilatie) B 4824 m2
Gemiddelde ruimte hoogte 3 m
Stookseizoen in uren (212 dagen a 12 uur) 2544 h
Inhoud te ventileren oppervlakte A
Inhoud = oppervlakte * hoogte 55.350,00 m3
Inhoud te ventileren oppervlakte B
Inhoud = oppervlakte * hoogte 14.472,00 m3
v = het debiet in m3 per sec
v = ventilatievoud x inhoud 7,69 m3/s
v = het debiet in m3 per sec
v = ventilatievoud x inhoud 6,03 m3/s
ventilatievoud totaal 13,72 m3/s
Gemiddeld warmte verlies 250.207,20 W
Pvent = v*p*(Tbinnen-Tbuiten) 250,21 kW
energieverlies = stookuren * rendement 884.065 kWh
MJ = kWh * 3,6 3.182.636 MJ
m3 aardgas = MJ / 31,65 100.557 m3
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 24
4 juni 2012
7.2 Mechanische ventilatie
In onderstaande tabel zijn de ruimtes weergegeven die na implementatie van een mechanisch ventilatie
systeem zullen worden geventileerd.
Oppervlaktes Van DoorenVeste, Mechanische ventilatie
B.V.O. (bruto vloer oppervlak m²) Mechanisch Natuurlijk Niet
geventileerd
hoor-/instructie-/werkcollege/projectruimten 3.822
praktijkruimte 4.385
eigenwerk/ studieruimte 1.282
bureau/ kantoren/ vergaderzalen 5.502
alg.ruimten/ ICT/ mediatheek/ AV/repro 439
restauratieve voorzieningen/kantine/ koffiekamers 1.151
archief/ berging 667
Overig 374
niet netto 6.692
Totaal BVO 15.430 7.843 1.042
24.315
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 25
4 juni 2012
7.2.1 Berekening; Balansventilatiesysteem met warmtewiel
Na implementatie van een ventilatie systeem gaan we er vanuit dat de ventilatievoud van deze ruimtes
naar 5 gaat, dit is conform de wet en regelgeving gesteld in het bouwbesluit 2012.
Het balansventilatie systeem met warmtewiel is tevens voorzien van warmte terug winning. Uit de
documentatie blijkt dat het systeem een rendement heeft van 75%. dit betekent dat in de praktijk dat
75% van de warmte energie in de lucht word terug gewonnen Uit de berekening komt naar voren
3.918.672 MJ op jaarbasis verloren gaat in warmte energie dat naar buiten wordt gevoerd.
Berekening; balansventilatiesysteem met warmtewiel
v = het debiet in m3 per sec
Ρ = lucht dichtheid in kg/ m3
c = soortelijke warmte in J kg-1
K-1
ΔT = Tbinnen – Tbuiten in graden Kelvin
Gemiddelde binnentemperatuur 20 C
Gemiddelde buitentemperatuur 4,8 C
(luchtdichtheid x soortelijke warmte) = ρ * c 1200 J/m3K
Verwarmingsrendement 72 %
Ventilatievoud (Natuurlijke ventilatie) A 0,5
Ventilatievoud (mechanische) B 5
Te ventileren oppervlak A 7843 m2
Te ventileren oppervlak B 15430 m2
Gemiddelde ruimte hoogte 3 m
Stookseizoen in uren (212 dagen a 12 uur) 2544 h
Rendement WTW 75 %
Inhoud te ventileren oppervlakte A
Inhoud = oppervlakte * hoogte 23.529,00 m3
Inhoud te ventileren oppervlakte B
Inhoud = oppervlakte * hoogte 46.290,00 m3
v = het debiet in m3 per sec
v = ventilatievoud x inhoud 3,27 m3/s
v = het debiet in m3 per sec
v = ventilatievoud x inhoud 64,29 m3/s
ventilatievoud totaal 67,56 m3/s
Gemiddeld warmte verlies 1.232.286,80 W
Pvent = v*p*(Tbinnen-Tbuiten) 1.232,29 kW
Gemiddeld warmte verlies na WTW 308,0717 kW
energieverlies = stookuren * rendement 1.088.520 kWh
MJ = kWh * 3,6 3.918.672 MJ
m3 aardgas = MJ / 31,65 123.813 m3
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 26
4 juni 2012
7.2.2 Berekening; Frisse scholen concept (TNO)
Na implementatie van het frisse scholen concept van TNO gaan we er tevens vanuit dat de
geventileerde ruimtes met een ventilatievoud van 5 zullen worden geventileerd. Het frisse scholen
concept maakt echter geen gebruik van een warmte terug winning systeem en hierdoor zal alle warme
lucht direct naar buiten worden gevoerd zonder enige terug winning van energie. Op jaarbasis zal met
het frisse scholen concept circa 15.674.688 MJ aan warmte energie verloren gaan in de lucht dat naar
buiten wordt af gevoerd.
Berekening; Frisse scholen concept (TNO)
v = het debiet in m3 per sec
Ρ = lucht dichtheid in kg/ m3
c = soortelijke warmte in J kg-1
K-1
ΔT = Tbinnen – Tbuiten in graden Kelvin
Gemiddelde binnentemperatuur 20 C
Gemiddelde buitentemperatuur 4,8 C
(luchtdichtheid x soortelijke warmte) = ρ * c 1200 J/m3K
Verwarmingsrendement 72 %
Ventilatievoud (Natuurlijke ventilatie) A 0,5
Ventilatievoud (mechanische) B 5
Te ventileren oppervlak A 7843 m2
Te ventileren oppervlak B 15430 m2
Gemiddelde ruimte hoogte 3 m
Stookseizoen in uren (212 dagen a 12 uur) 2544 h
Rendement WTW : N.V.T. 0 %
Inhoud te ventileren oppervlakte A
Inhoud = oppervlakte * hoogte 23.529,00 m3
Inhoud te ventileren oppervlakte B
Inhoud = oppervlakte * hoogte 46.290,00 m3
v = het debiet in m3 per sec
v = ventilatievoud x inhoud 3,27 m3/s
v = het debiet in m3 per sec
v = ventilatievoud x inhoud 64,29 m3/s
ventilatievoud totaal 67,56 m3/s
Gemiddeld warmte verlies 1.232.286,80 W
Pvent = v*p*(Tbinnen-Tbuiten) 1.232,29 kW
Gemiddeld warmte verlies na WTW 1232,2868 kW
energieverlies = stookuren * rendement 4.354.080 kWh
MJ = kWh * 3,6 15.674.688 MJ
m3 aardgas = MJ / 31,65 495.251 m3
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 27
4 juni 2012
7.3 Conclusie warmteverlies door ventilatie
In onderstaande tabel is het warmte verlies van het balansventilatiesysteem met warmtewiel en het
frisse scholen concept van TNO uitgezet tegen het huidige warmte verlies. Hierbij is nog geen
ventilatie systeem geïmplementeerd en wordt hoofdzakelijk gebruik gemaakt van natuurlijke ventilatie
met een ventilatievoud van 0,5. Bij de nieuwe systemen wordt uit gegaan van een ventilatievoud van 5,
(conform bouwbesluit 2012 voor leslokalen). Door de toename van 0,5 naar 5 zal er circa 10 keer meer
lucht ververst worden na implementatie van een mechanisch ventilatiesysteem. Het
balansventilatiesysteem met warmtewiel zal 23,13% meer energie vragen in de vorm van warmte dan
het huidige systeem, het frisse scholen concept zal 392,51% meer energie in de vorm van warmte gaan
gebruiken. Het grote verschil tussen deze 2 systemen is dat er bij het balansventilatiesysteem met
warmtewiel gebruik gemaakt wordt van warmte terug winning. Voor elk nieuw te implementeren
ventilatie systeem wordt dan ook warmte terugwinning geadviseerd.
Warmteverlies ventilatie
Huidige situatie 3.182.636 MJ = 100,00 %
Balansventilatiesysteem met
warmtewiel
3.918.672 MJ = 123,13 %
Frisse scholen concept (TNO) 15.674.688 MJ = 392,51 %
Na het implementeren van een ventilatiesysteem in de Van DoorenVeste in combinatie met de
afgesproken doelstellingen conform MJA3 zal er met een ventilatievoud van 5 in de leslokalen en
kantoorruimtes een warmteverlies toename zijn van 23,13% ten opzichte van de huidige situatie.
Wanneer er gekozen wordt voor een ventilatievoud van 8, de maximale eis vanuit het bouwbesluit, zal
er een warmteverlies toename zijn van 93,43%. In het rapport wordt uitgegaan van een ventilatie eis
van 5, op basis hier van wordt de minimaal te reduceren energie weergeven. In onderstaande tabel is
weergegeven wat de warmteverlies toename is per ventilatievoud, ook is te zien dat het warmte verlies
per ventilatievoud enorm toeneemt.
Verhouding toename warmteverlies t.o.v. ventilatievoud
Ventilatievoud 5 6 7 8
Huidige situatie 100 % 100 % 100 % 100 %
Balansventilatiesysteem met warmtewiel 123,13 % 146,56 % 169,99 % 193,43 %
Frisse scholen concept (TNO) 492,51 % 586,24 % 567,98 % 773,72 %
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 28
4 juni 2012
8. Energie toename Er zal over het gehele gebouw 64,29 m3/s moeten worden geventileerd na implementatie van het
balansventilatie systeem dit komt neer op 231.444 m3/h voor het totale gebouw. We hebben het tevens
per vleugel gespecificeerd in onderstaande tabel. Dit hebben we berekend door de hoeveelheid te
ventileren lucht van het gebouw terug te rekenen naar de inhoud van de diverse vleugels. Totaal
komen we met deze berekening op 29 balansventilatie kasten met een vermogen van 5.5kW en
maximaal 8.400 m3/h aan schone lucht.
Oppervlaktes van DoorenVeste
Vleugel m2 m3 m3/h per
vleugel balansventilatie kasten á
8400m3/h
A 4.540 13.620 43.243 5,1 = 6
B 2.598 7.794 24.746 2,9 = 3
C 3.567 10.701 33.975 4,0 = 4
D 6.797 20.391 64.740 7,7 = 8
H 6.797 20.391 64.740 7,7 = 8
Totaal 24.299 72.897 231.444 27,6 = 29
8.1 Warmte verbruik
Na implementatie van een balansventilatie systeem met warmtewiel is er een toename aan warmte
verlies van 23,13% ten opzichte van de huidige situatie overeenkomend met 736.036 MJ aan warmte
verlies. Om de ruimtes op 20 graden Celsius te houden zal er dan ook 736.036 MJ aan warmte moeten
worden toegevoegd. Dit komt neer op 23.255 m3 gas extra op jaarbasis.
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 29
4 juni 2012
8.2 Elektra verbruik
In onderstaande berekening zijn we uit gegaan van 29 balansventilatie kasten met warmtewiel elk met
een verbruik van 5,5 kW, dit zal voldoende zijn om het gebouw volgens de huidige normen te
ventileren. Voor het aantal ventilatie uren zijn we uit gegaan van 10 uur per dag waar op het systeem
een maximaal vermogen levert. De waarde van 10 uur per dag is verkregen vanuit het roosterbureau
(zie bijlage 9: berekening bezetting ZP11 Wiebe de Jong). Tevens zijn we uit gegaan van 230 dagen
waarop geventileerd wordt. Hierbij zijn we uitgegaan dat er alleen op werkdagen word geventileerd en
gedurende de bouwvak (15 werkdagen) en de officiële feestdagen (15 dagen) niet.
In de berekening is uitgegaan van het meest negatieve scenario, de berekening zal positiever uitvallen
als de bezettingsgraad zou worden mee genomen van 52% verkregen vanuit het roosterbureau van de
Hanzehogeschool. Daarnaast zal er nog extra winst behaald kunnen worden als het systeem in
combinatie met CO2 meters zal werken.
Het jaar verbruik over 2009, de status quo betreffende elektra was 8.681.047 MJ met implementatie
van een balansventilatie systeem met warmte wiel zal dit een toename hebben van 1.320.660 MJ. Dit
is een toename van 15.21% ten opzichte van het elektra verbruik in 2009
Elektra verbruik balansventilatie systeem
Vermogen balansventilatie kast 5,5 kW
Ventilatie uren (230 dagen a 10 uur) 2.300 h
kWh op jaarbasis per kast 12.650 kWh
kWh op jaarbasis totaal (29 kasten) 366.850 kWh
MJ op jaarbasis totaal (29 kasten) 1.320.660 MJ
Gemiddeld maandverbruik 110.055 MJ
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 30
4 juni 2012
9. Bouwkundige ingreep Bouwkundige inpassing balansventilatiesysteem met warmtewiel, Zoals eerder in dit rapport staat
beschreven wordt het balansventilatiesysteem met warmtewiel aanbevolen voor de Van DoorenVeste.
Om dit ventilatiesysteem in de Van DoorenVeste te kunnen toepassen dienen een aantal bouwkundige
aanpassingen te worden gedaan. Onderstaande tekst is gebaseerd op aannamen die puur gebaseerd zijn
op eerdere bevindingen in dit rapport en geheel gericht op het beste type ventilatiesysteem. Verder in
dit hoofdstuk worden de bouwkundige bevindingen omschreven en de hieruit voortvloeiende
consequenties die dit met zich mee brengt voor het systeem en de toepassing hiervan.
Het mechanische ventilatiesysteem vereist luchtkanalen die vooral in de buurt van de
balansventilatiekasten van flinke omvang zullen zijn. Dit is een advies volledig gebaseerd op
bevindingen die zijn gedaan
Omdat het een bestaand gebouw betreft is het noodzakelijk dat de luchtkanalen op een dusdanige
wijze worden aangebracht dat dit geen belemmering zal vormen.
De techniekfaculteit is momenteel vrij open gelaten als het gaat om installaties en constructieve
elementen, wat inhoud dat constructieve en installatietechnische zaken in het zicht mogen blijven
omdat dit leerzaam is voor studenten. Dit biedt een groot voordeel wat er vooral voor zorgt dat er geen
grote bouwkundige aanpassingen gepleegd hoeven te worden. Aangezien voor de Van DoorenVeste
27 units over de verschillende vleugels verdeeld zullen worden kunnen de ventilatiekanalen ook
beperkt blijven qua afmetingen. Dit is vooral bij bestaande bouw een zeer groot voordeel ten opzichte
van één grote luchtbehandelingskast.
De ventilatie distributie zal door de gangen in de vleugels plaatsvinden waarna het per lokaal wordt
gesplitst, aangezien per lokaal bekend is hoeveel m³ verse lucht aangevoerd dient te worden kunnen de
aftakkingskanalen per lokaal exact gedimensioneerd worden. Echter is het geen slechte investering om
de kanalen iets te over dimensioneren zodat het gebouw voorbereid is op de langere termijn. Het is
namelijk mogelijk dat in de toekomst lokalen worden toegevoegd of juist gesplitst waardoor de
ventilatievoud in het geding kan komen, door over dimensionering is het mogelijk om in de toekomst
grotere of meer luchtbehandelingskasten te plaatsen. In dit rapport is gerekend met de minimale eis
van een ventilatievoud van 5. Het grote voordeel van decentrale ventilatie is tevens ook een groot
nadeel. Aangezien het bestaande bouw betreft zullen dak doorvoeren moet voor iedere
luchtbehandelingskast een dak doorvoer worden gemaakt. In totaal zullen er 27 sparingen worden
aangebracht door alle vloeren tot de begane grondvloer. Deze sparingen zullen langs de bestaande
wanden van de gangen worden gemaakt zodat een verticaal aan/afvoerkanaal kan worden aangebracht.
Dit kanaal wordt zo breed als mogelijk toegepast zodat de doorloop in de gang zoveel mogelijk
onbelemmerd blijft. Het kanaal zal worden optimmert door middel van een koof.
Ter hoogte van de plafonds in de gangen zullen aftakkingen worden gerealiseerd die worden
verbonden met een horizontaal kanaal welke de ventilatielucht van en naar de diverse ruimtes binnen
de vleugel transporteert.
Voor de Van DoorenVeste zijn de volgende ventilatiegegevens uit dit rapport naar voren gekomen:
Geventileerd oppervlak: 15.430 m²
Geventileerde inhoud: 15.430 x 3 m¹ = 46.290 m³
Minimale ventilatievoud: 5
Benodigde ventilatie: 46.290 x 5 = 231.450 m³ per uur
Aantal luchtbehandelingskasten: 29
Hoeveelheid ventilatie per lbk: 231.450 / 29 = 7.981 m³ per uur
M³ per seconde: 7.981 / 3600 = 2,21 m³ per seconde per unit
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 31
4 juni 2012
Het benodigde doorsnede-oppervlak (A) van de leiding of het kanaal is:
A = qv / v
Waarin:
qv = hoeveelheid ventilatie (Var. m³/s)
v = luchtsnelheid (4 à 5 m/s)
Vanaf de luchtbehandelingskast zal het verticale kanaal als hoof tracé dienen die wordt vertakt naar de
verschillende verdiepingen en uiteindelijk ruimtes. Per lbk zal 2,21 m³/s worden aangeleverd,
aangezien de verticale kanalen in de gang worden aangebracht dient dit zo slank mogelijk te gebeuren
zodat men hier geen hinder van krijgt bij het lopen door de gang.
Voor onderstaande berekening is 1 voorbeeld lokaal genomen, alle andere kanalen zijn op de zelfde
wijze berekend. Als voorbeeld voor lokaal A 2.18 aangehouden waar 735 m³ aan ventilatie per uur
moet worden geleverd.
qv v
A = 0,20 / 5 = 0,04 m²
Wanneer een kanaalbreedte van 250 mm aangehouden wordt zal het kanaal 200 mm dik moeten
worden.
Voor de verticale ventilatiekanalen (de hoofdkanalen) is als voorbeeld het kanaal in A 2.60 als
referentiekanaal genomen.
qv v
A = 1,75 / 5 = 0,35 m²
Figuur 6
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 32
4 juni 2012
Om er voor te zorgen dat het kanaal voor zo min mogelijk hinder zorgt, zal deze zo breed mogelijk
moeten worden aangehouden. Bij een kanaalbreedte van 1000 mm zal het kanaal een dikte van 400
mm krijgen om de benodigde ventilatiebehoefte te behalen. De gang in de A- vleugel versmald
halverwege tot 2600 mm breed. Aangezien het kanaal een dikte van 400 mm heeft welke nog door
middel van een geluidsisolerende koof afgetimmerd dient te worden is het niet realiseerbaar om deze
in de gang te plaatsen. De vrije doorgang van de gang dient volgens bouwbesluit minimaal 2,3 m¹ te
bedragen. Alleen het kanaal zorgt er al voor dat de gang een vrije doorloop van maximaal 2,2 heeft
excl. koof. Dit is dus niet haalbaar, vandaar dat de verticale ventilatiekanalen in lokalen geplaatst
moeten worden, dit biedt tevens als voordeel dat de horizontale kanalen die naar de andere vertrekken
leiden slechts door lichte scheidingswanden gevoerd hoeven te worden. Dit in tegenstelling tot de
betonnen hoofddraagconstructie in de gangen van de vleugels. Momenteel wordt binnen de Van
DoorenVeste een wijziging doorgevoerd in de vorm van digitale schoolborden, omdat deze
modificatie er voor zorgt dat de wasbakken overbodig worden aangezien het schoolbord niet meer
schoongemaakt hoeft te worden komt daar plaats vrij voor ventilatiekanalen. Dit zorgt er tevens voor
dat de bestaande situatie achter de te vervallen wasbakken niet hoeft worden hersteld.
De eerdere aanname in dit rapport voor het toepassen van 27 grote lbk’s blijkt ook niet meer van
toepassing te zijn, op sommige plaatsen kan worden volstaan met een kleinere lbk. Dit zal ook invloed
hebben op de belasting die op het dak van de Van DoorenVeste zal rusten. Tevens zal het vooraf
berekende energieverbruik gunstiger uitvallen aangezien de aansluitwaarden van de kleinere lbk’s
lager liggen.
Door horizontale kanalen met een maximale hoogte van 300 mm toe te passen kunnen de bestaande
systeemplafonds gehandhaafd blijven.
Wel zullen in de bestaande lichte scheidingswanden doorvoeren aangebracht moeten worden die
vervolgens rond de aangebrachte kanalen dichtgezet dienen te worden om overdrachtsgeluid tegen te
gaan, ook daarom is het behoud van het bestaande systeemplafond een vereiste.
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 33
4 juni 2012
10. Prognose
10.1 Prognose energieverbruik 2009-2020
Door in te stemmen met de MJA3 afspraken heeft de Hanzehogeschool ingestemd met een reductie
van 30% fossiele brandstof ten opzichte van het gestelde. Omdat de Hanzehogeschool nog geen
Energie Efficiency Plan heeft opgesteld vanaf het reductiejaar jaar 2005, wat een vereiste is vanuit het
MJA-convenant, wordt er een status quo vastgesteld over het jaar 2009. De vastgoedtak van de
Hanzehogeschool is momenteel bezig met een concept EEP, waarbij voor het jaar 2009 is gekozen
omdat dit een ‘gunstig’ jaar is. 2009 heeft een strenge winter gehad wat betekent dat er in de jaren
hierna makkelijker kan worden voldaan aan de eisen vanuit het MJA3.
Onderstaande tabel geeft de status quo over 2009, gebaseerd op de gegevens verstrekt door het
facilitair bureau van de Van DoorenVeste en de afdeling vastgoed van de Hanzehogeschool.
Status quo (2009)
verbruik Hoeveelheid energie/ maand [MJ] Hoeveelheid energie/ jaar [MJ]
Gas 115.617 1.387.441
Elektra 723.421 8.681.041
Warmte 414.416 4.973.000
Totaal 1.253.454 15.041.482
Onderstaande tabel geeft de prognose over 2020, deze waarden zijn gebaseerd op de status quo en
waarden over andere jaren.
Prognose energieverbruik (2020)
verbruik Hoeveelheid energie/ maand [MJ] Hoeveelheid energie/ jaar [MJ]
Gas 118.023 1.416.274
Elektra 755.635 9.067.615
Warmte 672.844 8.074.130
Totaal 1.546.502 18.558.019
In hoofdstuk 9.2 Toename energieverbruik 2009-2020 is een grafiek weergegeven waarin wordt
bepaald hoe bepaalde waarden zullen fluctueren gedurende de periode 2009-2020.
Er vanuit gaande dat het gasverbruik gelijk blijft gedurende de periode 2009-2020. Na de installatie
van twee boilers (800ltr.) is het gasverbruik gestegen, verwacht wordt dat het gemiddelde verbruik
over het jaar 2009 en 2010 zich zal doorzetten naar 2020 omdat het gasverbruik voornamelijk voor
warm water wordt gebruikt, warmte wordt namelijk middels WKK installaties verwezenlijkt. Het
gasverbruik gedurende 2009 (status quo) is 1.387.441MJ, voor het jaar 2010 is dit 1.445.519MJ.
Het elektra verbruik heeft in de periode 2007-2011 een dalende trend laten zien, zie hoofdstuk 6.1
Elektraverbruik. Dit is mogelijk gemaakt via modificaties gedurende deze periode, gesteld kan worden
dat wanneer in de toekomst dergelijke aanpassingen zullen worden gemaakt, deze trend zich wellicht
kan doorzetten tot het jaar 2020. Echter, in het verleden behaalde resultaten bieden geen garantie voor
de toekomst. Omdat er niet bekent is welke modificaties zijn uigevoerd is het lastig om speculaties
over dergelijke, onbekende, modificaties mee te nemen in een prognose.
De gegevensverstrekking over het warmte verbruik is summier. Het vastgoed bureau heeft enkel een
waarde van het totaal gebruik aan warmte in MJ voor het jaar 2009. Het facilitair bureau heeft
gegevens over de jaren 2010 en 2011, deze gegevens zijn echter onduidelijk te interpreteren omdat er
geen maandelijks gemiddelde kan worden vastgesteld. De verbruikte energie voor het jaar 2010 en
2011 liggen verschillen zo erg van elkaar dat er niet met zekerheid kan worden gesteld dat de
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 34
4 juni 2012
gegevens correct zijn. Omdat de totaal waarden per jaar liggen erg ver uit elkaar, dit heeft ertoe geleid
dat het gemiddelde van deze waarden is genomen om een prognose voor de toekomst te bepalen.
10.2 Toename energieverbruik 2009-2020
Onderstaande tabel geeft weer hoe de verwachte verhoudingen qua energieverbruik zullen zijn tussen
het jaar 2009-2020.
Verhouding energieverbruik 2009 - 2020
Verbruik 2009 [MJ] percentage 2020 [MJ] percentage
Gas 1.387.441 100% 1.416.274 102%
Elektra 8.681.041 100% 9.067.615 104%
Warmte 4.973.000 100% 8.074.130 162%
Totaal 15.041.482 100% 18.558.019 123%
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 35
4 juni 2012
Bovenstaande grafiek geeft weer hoe het energieverbruik per onderdeel, dus gas, elektra, warmte en
het totaal verbruik over de periode 2009-2011 zijn gemeten. Voor de periode 2012-2020 zijn deze
gegevens nog niet bekent, dit zijn dus ramingen. In de ramingen is enkel voor warmte verbruik en
elektra verbruik een toename meegenomen, omdat er bekent is dat deze toename zal optreden indien
wordt gekozen voor het ventilatie systeem met warmtewiel .
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
16.000
18.000
20.000
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
ener
gie
ver
bru
ik [
GJ
]
Tijd [jaar]
Prognose jaarlijks energieverbruik 2007-2020 [GJ]
gasverbruik [GJ]
elektraverbruik [GJ]
warmte verbruik [GJ]
totaal verbruik [GJ]
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 36
4 juni 2012
Bovenstaande grafiek geeft overzichtelijk weer wat het gemeten energieverbruik is in de Van
DoorenVeste gedurende de periode 2009-2011. Over de periode 2012-2020 is niet bekent wat het
energieverbruik zal zijn. Dit is dan ook verwoord in een raming verbruik. Daarnaast is de doelstelling
voor het reduceren van 30% fossiele energie verwerkt in bovenstaande grafiek, met aangegeven de
reductie ten opzichte van het referentiejaar, met daarnaast de te behalen reductie wanneer het
genoemde ventilatiesysteem wordt geïmplementeerd. Een reductie van 43,3% fossiele energie zal
minimaal nodig zijn om in de Van DoorenVeste een goed ventilatiesysteem te implementeren en te
voldoen aan de beoogde reductie van fossiele energie conform MJA3.
9.000
11.000
13.000
15.000
17.000
19.000
21.000
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
ener
gie
ver
bru
ik [
GJ
]
Tijd [jaar]
Energieverbruik en prognose energieverbruik 2009-2020 [GJ]
totaal verbruik [GJ] MJA3 doelstelling [GJ] raming verbruik [GJ] M
JA3
red
uct
ie 3
0%
Imp
lem
enta
tie
ven
tila
tie
syst
eem
b
eno
dig
de
red
uct
ie 4
3,3
% n
a im
ple
menta
tie
doelstelling[10.529GJ]
status quo [15.041GJ]
verwachting[18.558GJ]
doelstelling[10.529GJ]
status quo [15.041GJ]
verwachting[18.558GJ]
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 37
4 juni 2012
11. Conclusie Om het huidige binnenklimaat te verbeteren zal er een ventilatie systeem moeten worden
geïmplementeerd in de van DoorenVeste, De keuze van een systeem is afhankelijk van een aantal
factoren: de benodigde bouwkundige ingrepen, energie toename (MJA3 afspraken), een zo gezond
mogelijk binnenklimaat en duurzaamheid. Het kostenplaatje is in dit advies rapport buiten
beschouwing gelaten.
In dit advies rapport is uit gegaan van de minimaal te reduceren energie (warmte, gas en elektra), dit
om aan te geven wat er minimaal zal moeten worden gedaan aan energie reductie na implementatie
van het te toe te passen ventilatiesysteem. Om de minimaal te reduceren energie te berekenen is er in
de berekeningen uit gegaan van de minimale ventilatievoud eis gesteld in het bouwbesluit. Dit is voor
een leslokaal minimaal 5 en maximaal 8. Voor de kantoor ruimten is de eis minimaal 4 en maximaal 8.
Hierbij moet wel worden meegenomen dat wanneer de minimale ventilatievoud wordt gehanteerd er
moet worden gedacht aan prefentief onderhoud zodat het systeem niet zal vervuilen of verouderen met
als gevolg een lagere ventilatievoud dan vereist.
Er zijn 2 systemen vergeleken, het frisse scholen concept (TNO) en balans ventilatie met warmtewiel.
Met het oog op duurzaamheid en het grote warmte verlies doormiddel van ventilatie is er gekozen
voor een balans ventilatie systeem met warmte wiel (warmte terugwinning), het frisse scholen concept
maakt geen gebruik van warmte terugwinning en hierdoor zal erg veel warmte energie verloren gaan.
Met behulp van het warmte wiel bij het balans ventilatie systeem zal 70 a 80% van de warmte energie
terug worden gewonnen en ‘hergebruikt’. Dit neer op een verschil van circa 11.756 GJ op jaarbasis
van teruggewonnen warmteverlies na implementatie van een ventilatie systeem met warmte
terugwinning ten opzichte van een systeem zonder. Het is dan ook duidelijk dat bij een toekomstig
systeem altijd gebruik zou moeten worden gemaakt van warmte terugwinning.
Om de MJA3 afspraken te behalen in 2020 zal er na implementatie van een balansventilatie systeem
43,3% van de energie moeten worden gereduceerd ten opzichte van 2009. De prognose in 2020 zonder
aanvullende energie reductie is een jaarlijks verbruik van 18.558 GJ volgens de gemaakte MJA3
afspraken zal dit 10.529 GJ moeten zijn. De toename van de totale energie in (gas, warmte en elektra)
na implementatie van een balansventilatie systeem zal 2.830 GJ zijn.
Hanzehogeschool Groningen Ventileren en Energiereductie
Daan Thomas van Dijk, Robert de Beer, Patrick Kastelein
pag. 38
4 juni 2012
Literatuurlijst
Artikelen / Verslagen:
MJA3-convenanttekst, Energie-efficiencyplan (EEP), http://www.agentschapnl.nl/programmas-regelingen/meerjarenplan-energie-efficiency-mja
Ketenefficiency - Hoe en Waarom (MJA)
http://www.agentschapnl.nl/sites/default/files/bijlagen/Ketenefficiency%20-%20Hoe%20en%20Waarom.pdf
Protocol Energie-efficiëntieplan (bijlage MJA3 – hoofdstuk 2)
http://www.agentschapnl.nl/sites/default/files/bijlagen/Bijlage_MJA3_Hoofdstuk_2_Protocol_Energie-
efficientieplan.pdf
MJA3: intensivering, verbreding en verlenging afspraken http://www.senternovem.nl/mja
Artikel van Frans Rasenberg over ventilatiesystemen – Schoolfacilities (feb. 2012)
Concept EEP Hanzehogeschool versie13122010 HG nr. 2161 (13-12-2010)
Afstudeerverslag Ben Bouter – Energie Prestatie Advies Utiliteit (26-08-2010)
Documentatie ‘Frisse scholen concept’
Productinformatie Priva Compri HX (okt. 2010)
Warmteverbruik Van DoorenVeste 2009 en 2010 (dhr. Bosma) (mei 2012)
Internet:
Informatie over MJA3 http://www.agentschapnl.nl/
http://www.senternovem.nl/mja
Trias Energetica http://www.triasenergetica.com/
Informatie over diverse ventilatiesystemen
http://www.verhulst.com/nl/producten/verdyn-hoogrendement-balansventilatie
http://www.verhulst.com/nl/producten/ecostar-ge%C3%AFntegreerde-koeling/warmtewiel
http://www.alkonl.com/life-cycle-cost/warmtewiel
http://www.installatietechnicus.nl/documentatie/Warmtewiel.htm
http://www.duurzaammkb.nl/tips/tip/439
http://www.luka.nl/handboek/a100-rechthoekige-kanalen-van-verzinkt-staal
Bijlagen
1. Projectplan
2. EEP Energie Efficiency Plan Hanzehogeschool 07-12-2010
3. Brochure Verdyn HR-balansventilatie
4. TNO ventileert scholen
5. Elektraverbruik Van DoorenVeste april 2012
6. Gasverbruik Van DoorenVeste april 2012
7. Warmteverbruik Van DoorenVeste mei 2012
8. Installatiecartotheek Van DoorenVeste
9. Berekening bezetting ZP11 Wiebe de Jong