publicatie
Thermisch Actieve Vloeren
Betonkernactivering
k e nnisins t i t u u t v o o r d e ins t a l l a t i e s e c t o r
85
ISSO
Kennisinstituut voor de Installatiesector
Kruisplein 25 3014 DB Rotterdam Postbus 577 3000 AN Rotterdam Tel. 010-2065969 Fax 010-2130384 E-mail: isso@isso.nl
ISSO houdt zich bezig met het identificeren van kennisvragen binnen de installatiesector, het ontsluiten en toegankelijk maken van deze kennis in de vorm van praktische ISSO-publicaties en het bevorderen van het gebruiken van ISSO-publicaties als normstellende richtlijnen.
De in ISSO deelnemende organisaties zijn: NLingenieurs: Organisatie van advies- en ingenieursbureaus PIT: Stichting Promotie Installatietechniek TVVL: Nederlandse Technische Vereniging voor Installaties in Gebouwen UNETO-VNI: Ondernemersorganisatie voor de installatiebranche en de technische detailhandel De werkzaamheden worden begeleid door de Raad van Begeleiding, welke ten tijde van het tot stand komen van deze publicatie als volgt was samengesteld: De heer W.J.H. Scheffer De heer ir. R.D. van Bergen De heer ir. J. Schonewille De heer ing. H. Besselink De heer ing. R. Steine Mevrouw dr.ir. P.M. Bluyssen De heer ir. P.A.L. Stoelinga De heer ing. W.F.G. Hooijkaas De heer ing. A.A.L. Traversari MBA De heer H.M.A. Janssen Groesbeek De heer ir. E.J. Wagenaar De heer ir. P.H.H. Leijendeckers prof.em. De heer ir. T.M.E. Zaal De heer ir. W. Plokker De heer prof. ir. W. Zeiler De heer ir. W.G. Ram De realisatie van de ISSO-publicatie 85 werd verzorgd door de ISSO-kontaktgroep 80, die als volgt was samengesteld: De heer ing. C.A.M. Arkesteijn ISSO (projectcoordinator) De heer E. Bisschop WTH-Vloerverwarming De heer ing. H.M. Bruggema Peutz B.V. De heer ir. J.J. Buitenhuis DWA Installatie- en Energieadvies (rapporteur) De heer ir. H.H.E.W. Eijdems Rijksgebouwendienst De heer ing. P.G. Centen NATHAN Import-Export B.V. De heer ir. S.P.M. van Heumen TNO Bouw en Ondergrond De heer ing. M.C. Hofman ISSO (mkk deel) De heer G.J. Koele Thermal Comfort Systems B.V. De heer K. van Leeuwen Putman Installaties B.V. (namens Uneto-Vni) De heer ir. H.J. Nicolaas College Bouw Zorginstellingen (t/m 2009) De heer J.N.E. Ubaghs Installatietechniek Sjef Ubaghs Ned (namens Uneto-Vni) De heer ir. B.J.R. Veldhuis DVD Directie Noord De heer ir. W.H. Verburg SBR De heer ir. A.J.Th.M. Wijsman VABI Software B.V. De heer dr. ir. C.J. Wisse DWA Installatie- en Energieadvies (rapporteur) De heer G. van der Zanden Slimbouwen De ontwikkeling van ISSO-publicatie 85 is mede tot stand gekomen door een financiële bijdrage van: College Bouw Zorginstellingen Nathan Import-Export B.V. OTIB Stichting PIT Rijksgebouwendienst Uneto-VNI WTH vloerverwarming- & koeling
Stichting ISSO en degenen die aan de samenstelling van deze publicatie hebben medegewerkt, hebben een zo groot mogelijke zorgvuldigheid betracht bij zowel het verzamelen als bij het verwerken en opstellen van de in deze publicatie vervatte gegevens. Nochtans moet niet worden uitgesloten, dat deze publicatie onvolledig is of dat zij onjuistheden of onvolkomenheden bevat. Degene die van deze publicatie en de daarin vermelde gegevens gebruik maakt, aanvaardt dan ook daarvoor zelf het risico. Stichting ISSO en degenen die aan de samenstelling van deze publicatie hebben medegewerkt sluiten iedere aansprakelijkheid uit voor zowel schade die mocht voortvloeien uit het gebruik van de publicatie als schade die zou kunnen ontstaan als gevolg van eventuele (druk-)fouten, onvolledigheden en onvolkomenheden van deze publicatie. Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze publicatie mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen of enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van het bestuur van Stichting ISSO. Voorzover het maken van kopieën uit deze publicatie is toegestaan op grond van artikel 16h t/m 16m Auteurswet 1912 jo het Besluit van 27 november 2002, Stb 575, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan de Stichting Reprorecht (Postbus 3060, 2130 KB Hoofddorp). All rights reserved. No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted in any form by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording or otherwise, without the written permission of the foundation ISSO. Op alle publicaties van Stichting ISSO zijn de Algemene Leveringsvoorwaarden van toepassing. Deze kunt u lezen op www.isso.nl of opvragen bij Stichting ISSO. Aanvullingen en eventuele errata zijn te raadplegen via onze website: www.isso.nl Eventuele opmerkingen en vragen kunnen doorgegeven worden aan ISSO Postbus 577 3000 AN Rotterdam e-mail: isso@isso.nl © Stichting ISSO Rotterdam, maart 2011
ISSO-publicatie 85
Thermisch actieve vloeren, betonkernactivering
ISBN: 978-90-5044-213-8
INHOUDSOPGAVE Samenvatting
1
2
3
Symbolenlijst
9
Begrippenlijst
11
Inleiding
15
1.1
Doelstelling
15
1.2
Bouwdeelactivering
15
1.3
Doelgroep
15
Achtergrond betonkernactivering
17
2.1
Gebruik van thermische massa
17
2.2
Verschillende vloertypes en afbakening
17
2.3
Integratie afgiftesysteem en constructie
18
2.4
Contouren van de ontwerpopgave: een integraal ontwerpproces
19
2.5
Voor welke gebouwfunctie?
19
Programmafase
21
3.1
Inleiding
21
3.2
Stappenplan programmafase
22
3.3
Afwegingskader
23
ISSO-publicatie 85
Thema's afwegingskader
23
3.3.2
Tools
23
3.3.3
Werkwijze en resultaat
24
Tool 1 Kader en ambities
24
3.5
Tool 2 Ontwerpaspecten
25
3.5.1
Gebruik van de tool
25
3.5.2
Uitwerking van de onderliggende ontwerpaspecten
28
Tool 3 Projectbezoek
28
3.7
Tool 4 Voorselectie concepten klimaatinstallaties
29
3.8
Tool 5 Benchmarking bka met andere klimaatconcepten
32
3.8.1
Functionaliteit
32
3.8.2
Duurzaamheid
33
3.8.3
Flexibiliteit
33
3.8.4
Beleving
33
Ontwerp- en uitwerkingsfase
35
4.1
Inleiding
35
4.1.1
Functionaliteit
35
4.1.2
Duurzaamheid
36
4.1.3
Kosten
36
4.1.4
Flexibiliteit
36
4.1.5
Beleving
36
4.2
5
3.3.1
3.4
3.6
4
7
Stappenplan ontwerpproces
36
4.2.1
Ontwerpfase
37
4.2.2
Uitwerkingsfase
39
Thermisch comfort
41
5.1
Leeswijzer
41
5.2
Thermisch comfort in relatie met het type bka-vloer
41
5.2.1
42
Bepaling warmtelast en warmtevraag uit de gebouweigenschappen
5.2.2
Voorselectie vloerkeuze op basis van warmtevraag en warmtelast
45
5.2.3
Voorbeelden
45
3
Thermisch actieve vloeren, betonkernactivering
5.3
TO-berekeningen
49
5.4
Beperking van de afgiftetemperatuur
49
7
ISSO-publicatie 85
49
Condensatie
49
Beperking vermogen door plafondafdekking
50
5.6
Voorkomen lokaal discomfort bij concepten met natuurlijke ventilatie
51
5.6.1
Aanvullende plafondeilanden met geïntegreerde verwarming
52
5.6.2
Verlaagd plafond met aanvullende verwarming
52
5.6.3
Toepassen ventilatiekoof met geïntegreerde convector
Voorkomen van lokaal discomfort bij grote glasvlakken
53 53
Constructieve inpassing en uitvoeringaspecten
55
6.1
55
Leeswijzer
6.2
Punten van overleg met de constructeur
55
6.3
Wapening en positie leidingen
55
6.3.1
Afwegingskader verticale positie
55
6.3.2
Verticale positie: Verschillende vloertypen
56
6.3.3
Horizontale positie in de vloer
58
6.3.4
Vloertemperaturen en legpatroon
58
6.3.5
Haalbaarheid overspanning
59
6.3.6
Overspanningsrichting
59
6.4
Materiaalgebruik
59
6.5
Uitvoeringsaspecten en oplevering
59
Regeling betonkernactivering
63
7.1
Leeswijzer
63
7.2
Ontwerpopgave regeling betonkernactivering
63
7.2.1
Zelfregelbaarheid: niet altijd voldoende
63
7.2.2
Verschillen in warmtebelasting tussen ruimtes
63
7.2.3
Traagheid en individuele naregeling op ruimteniveau
63
7.3
Indeling gebouw in zones
63
7.4
Regelstrategieën voor verwarmen en koelen
64
7.4.1
Overzicht regelingen betonkernactivering
65
7.4.2
Evaluatie en selectiecriteria regelstrategieën
67
7.4.3
Voorregeling: stooklijnen
68
7.4.4
Naregeling per zone
69
7.5
Hydraulische schema's
70
7.6
Individuele naregeling op ruimteniveau
72
7.6.1
Naregelen op ruimteniveau in de verwarmingssituatie
73
7.6.2
Naregelen op ruimteniveau in de koelsituatie
76
7.7
8
Stralingsasymmetrie
5.4.2 5.5
5.7 6
5.4.1
Praktijkvoorbeelden
77
7.7.1
Casus 1 4-pijpssysteem met ruim voldoende opgesteld vermogen
77
7.7.2
Casus 2 Gebruik van beperkt opgesteld vermogen voor koeling
78
7.7.3
Casus 3 2-pijpssysteem zonder indeling in zones
79
Inpassing techniek
81
8.1
Leeswijzer
81
8.2
Mogelijke ventilatieconcepten
81
8.3
Plaats van de techniek
82
8.3.1
Verhoogde vloer
83
8.3.2
Verlaagde zone
84
8.3.3
In het zicht
84
8.3.4
Integratie in de vloer
85
4
Thermisch actieve vloeren, betonkernactivering
8.3.5 8.4
8.4.1
9
86 86
Algemeen
8.5
Integratie techniek per vloertype
8.6
Overspraak
86 87 87
Ruimtebeleving en interieurontwerp
89
9.1
Leeswijzer
89
9.2
Ontwerp esthetische ruimtekwaliteit
89
9.2.1
Verlichtingsconcepten
89
9.2.2
Verdere mogelijkheden voor een uniek interieurontwerp
90
9.3 10
Integratie van de bekabeling
Aandachtspunten integratie techniek
Akoestische voorzieningen
91
Gebruikersgemak en flexibiliteit
93
10.1
Leeswijzer
93
10.2
Onderhoud en beheer afgiftesysteem BKA
93
10.3
Flexibiliteit: ontwerpopgave en probleemschets
93
10.4
Flexibiliteit en typologieën van aanpassingen
93
10.4.1 Veranderingstypologieën gebruiker
93
10.4.2 Veranderingstypologieën in relatie tot BKA
95
10.5
Beoordeling van flexibiliteit
95
10.5.1 Inleiding tot de Flexis-methodiek
95
10.5.2 Communicatie over BKA met Flexis 11
96
Duurzaamheid
97
11.1
Leeswijzer
97
11.2
Duurzaamheid: verschillende aspecten
97
11.2.1 Inleiding
97
11.2.2 Materiaalgebruik
97
11.2.3 Kleiner dimensioneren: vermogensreductie
97
11.2.4 Duurzame energie en energiebesparing
97
11.3
Waardering duurzaamheid
100
11.3.1 Inleiding
100
11.3.2 Energieprestatie
100
11.3.3 BREEAM NL
101
11.3.4 GreenCalc+ 12
103
MKK-structuur
105
12.1
Opzet MKK
105
12.1.1 Fases
105
12.1.2 Kwaliteitbeheeraspecten
105
12.1.3 Matrix
106
12.2
Overzicht ingevulde cellen
108
12.3
Celinhoud en specificatiebladen
108
12.4
Opbouw specificatiebladen
111
Specificatiebladen
113
I.
Programmafase
113
I.0-1
Programma van eisen
113
I.0-2
Randvoorwaarden
114
I.2-1
Uitwisseling informatie
118
I.3-1
Binnenluchtkwaliteit
119
I.3-2
Thermisch comfort
125
I.3-3
Geluid van buiten
128
ISSO-publicatie 85
5
Thermisch actieve vloeren, betonkernactivering
I.3-4
Geluid van installaties
129
I.3-5
Luchtdoorlatendheid
132
I.3-6
Thermische isolatie
134
I.3-7
Energiezuinigheid en duurzaamheid
136
I.3-8
Installatieconcept BKA
137
I.3-9
Systeemkeuze en relatie overige installaties
138
I.3-10
Gebruikersaspecten
139
I.4-1
Overzicht middelen programmafase
140
I.8-1
Rapportage
142
I.8-2
Vraagspecificatieblad kwaliteitsaspecten
143
II.
Ontwerpfase
145
II.0-1
Randvoorwaarden
145
II.2-1
Uitwisseling informatie
149
II.3-1
Vermogen verwarming ruimteniveau
151
II.3-2
Vermogen koeling ruimteniveau
152
II.3-3
Vermogen warmteopwekking
153
II.3-4
Vermogen koudeopwekking
154
II.3-5
Voorselectie BKA-vloer
155
II.3-6
Positie leidingen in constructie
156
II.3-7
Hydraulische schakeling
157
II.3-8
Regelstrategie
158
II.3-9
Integratie met overige installaties en voorzieningen
160
II.4-1
Overzicht middelen ontwerpfase
162
II.8-1
Rapportage
164
II.8-2
Vraagspecificatieblad kwaliteitsaspecten
165
III.
Uitwerkingsfase
168
III.0-1
Randvoorwaarden
168
III.2-1
Uitwisseling informatie
169
III.3-1
Selectie BKA-vloer
170
III.3-2
Selectie leidingen
171
III.3-3
Selectie pompen
172
III.3-4
Selectie afsluiters
173
III.4-1
Overzicht middelen uitwerkingsfase
175
III.8-1
Rapportage
176
III.8-2
Vraagspecificatieblad kwaliteitsaspecten
177
Bijlage A
SWM-methodiek
179
Bijlage B
Vergelijking ontwerpdiagrammen en TO-berekeningen
186
Bijlage C
Details berekening naregeling
190
Bijlage D
Thermische karakterisering vloeren
192
Bijlage E
Thermische weerstanden
214
Bijlage F
Ontwerpdiagrammen
225
Bijlage G
Toelichting aanvulling ISSO-publicatie 43 met BKA-concepten
238
Literatuurlijst
ISSO-publicatie 85
240
6
Thermisch actieve vloeren, betonkernactivering
SAMENVATTING ISSO-publicatie 85 geeft een overzicht van alle aspecten voor het goed ontwerpen en toepassen van betonkernactivering. ISSO-publicatie 85 bestaat uit twee delen. Deel 1 beschrijft het afwegingskader en de methodiek van het ontwerp van thermische bouwdeelactivering. Dit deel biedt naast de benodigde technische details tevens een handvat voor de ontwerper om als installatie-deskundige zijn rol te spelen. In een integraal ontwerpproces is het van belang om de juiste informatie uit te wisselen en tijdig de ambities en het kader van het ontwerp te achterhalen. De publicatie behandelt technische en niet-technische aspecten. Niet-technische aspecten kunnen namelijk een grote rol spelen in het beslisproces, zeker in de vroege fase van het ontwerpproces. Deze ISSO-publicatie besteedt daarom ruim aandacht aan het zogenoemde 'afwegingskader'. Van daaruit wordt verwezen naar het ontwerpproces met meer technisch gedetailleerde informatie. Deel 2 beschrijft het voortbrengingsproces van betonkernactivering conform de MKK-structuur (Model Kwaliteitsbeheersing Klimaatinstallaties) via specificatiebladen (SB). In het MKK-deel wordt verwezen naar deel I van de publicatie waar het ontwerpproces van betonkernactivering beschrijvend wordt behandeld. ISSO-publicatie 85 sluit aan op de SBR-publicatie Thermisch actieve vloeren [65].
ISSO-publicatie 85
7
Thermisch actieve vloeren, betonkernactivering
ISSO-publicatie 85
8
Thermisch actieve vloeren, betonkernactivering
SYMBOLENLIJST A
oppervlakte
[m2]
b
breedte
[m]
c
soortelijke warmte
[J/kg·K]
di
diameter inwendig van leiding
[m]
Du
diameter uitwendig van leiding
[m]
EPC
energieprestatiecoëfficiënt
[-]
GA,k
karakteristieke geluidwering van een verblijfsruimte
[dB]
GA
geluidwering van de gevel van een verblijfsruimte
[dB]
h
hoogte
[m]
Ico
isolatie-index voor contactgeluid
[dB]
Ilu;k
karakteristieke isolatie-index voor luchtgeluid
[dB]
Li,a,k
karakteristiek installatiegeluidniveau t.g.v. installaties in een gebouw op een ander perceel, uitgedrukt in het gefilterd geluidniveau dat rekening houdt met de gevoeligheid van het menselijk oor voor de frequenties uit het hoorbaar spectrum
[dB]
Lp
geluiddrukniveau
[dB]
Lw
geluidvermogenniveau
[dB]
Nu
kengetal van Nusselt
[-]
qv
luchtvolumestroom
[dm3/s]
qv,10
luchtvolumestroom bij een drukverschil van 10 Pa
[dm3/s]
P
vermogen
[W]
Pr
kengetal van Prandtl
[-]
Rb
thermische weerstand van de vloerafwerking
[m2·K/W]
Rc
warmteweerstand constructie
[m2·K/W]
Re
kengetal van Reynolds
[-]
Rt
totale thermische weerstand tussen water in de leiding en het beton juist buiten de leiding, uitgedrukt per meter leiding
[m·K/W]
Rvw
thermische weerstand water-leidingwand, uitgedrukt per meter leiding
[m·K/W]
Rw
thermische weerstand van de leidingwand, uitgedrukt per meter leiding
[m·K/W]
Rwl
totale thermische weerstand tussen water en vertreklucht
[W/m2.K]
SWM specifiek werkzame massa
[kg/m2]
tc
tijdconstante
[s]
T0
referentienagalmtijd, bij woningen 0,5 seconde
[s]
dT
verschil tussen de gemiddelde watertemperatuur in de leidingen en de temperatuur van de vertreklucht, uitgedrukt in absolute temperatuur
[K]
Tgem
gemiddelde waarde van de absolute temperatuur van het vloeroppervlak en de aangrenzende vertrekluchttemperatuur
[K]
Topp
absolute temperatuur van het oppervlak waar de warmte of koude aan de aangrenzende ver- [K] treklucht wordt afgegeven
Tvertr
absolute temperatuur van de wanden in het vertrek, die de vloer omringen
[K]
U
warmtedoorgangscoëfficiënt
[W/(m2·K)]
v
snelheid
[m/s]
ZTA
zontoetredingsfactor
[-]
α
warmteoverdrachtscoëfficiënt
[W/m2·K]
ISSO-publicatie 85
9
Thermisch actieve vloeren, betonkernactivering
αconv warmteoverdrachtscoëfficiënt voor convectie van vloeroppervlak naar aangrenzende vertreklucht
[W/m2·K]
αstr
warmteoverdrachtscoëfficiënt voor straling tussen het vloeroppervlak en het omringende ver- [W/m2·K] trek
αwb
warmteoverdrachtscoëfficiënt van water naar omringend beton
ε
emissiecoëfficiënt
[-]
η
dynamische viscositeit
[kg/m·s]
θi
temperatuur aan de binnenzijde van de leidingwand
[°C]
[W/m2·K]
θlucht temperatuur van de lucht
[°C]
θv
[°C]
temperatuur van het water in de leiding
θwater gemiddelde watertemperatuur in de BKA-leidingen
[°C]
θu
temperatuur aan de buitenzijde van de leidingwand
[°C]
λ
warmtegeleidingscoëfficiënt
[W/m·K]
λw
warmtegeleidingscoëfficiënt in de leidingwand
[W/m·K]
ρ
soortelijke massa
[kg/m3]
σ
constante van Stefan-Boltzmann: 5,67·10
[W/m2·K]
Φ
warmtestroom
[W]
ISSO-publicatie 85
-8
10
Thermisch actieve vloeren, betonkernactivering
BEGRIPPENLIJST Accumulatie Opsaan van warmte in een bouwkundige constructie. Als de opname van warmte verschilt van de afgifte van warmte van een bouwkundige constructie zal de temperatuur in de constructie veranderen.
Gebruiksfunctie De gedeelten van een of meer bouwwerken op een perceel of standplaats, die dezelfde gebruiksbestemming hebben en die samen een gebruikseenheid vormen.
Akoestische demper Een voorziening ter vermindering van de geluidsdruk.
Gebalanceerde ventilatie Gecontroleerde toevoer en gecontroleerde afvoer van lucht, waarbij evenveel lucht wordt toegevoerd als afgevoerd.
BKA Betonkernactivering (bouwdeelactivering): het thermisch activeren van betonnen vloerconstructies.
GreenCalc Het instrument GreenCalc+ berekent de milieu-index (MI) die laat zien hoeveel milieuwinst (in gebouwen) er is geboekt ten opzichte van de gangbare situatie in 1990.
BREEAM Building Research Establishment Environmental Assessment Method. BREEAM stelt een standaard voor een duurzaam gebouw gebaseerd op de top van duurzaamste gebouwen in de Nederlandse markt en geeft vervolgens aan welk prestatieniveau het onderzochte gebouw heeft.
Hotspot Een plaats in de drinkwaterinstallatie of uittapleiding van warmtapwater, waar water tot boven 25 °C kan opwarmen.
Casco De dragende constructie van een gebouw inclusief buitenafwerking. Het gebouw is wind- en waterdicht, maar de binnenafwerking ontbreekt nog.
Hydraulisch schema Schema met daarin getekend de schakeling van watervoerende componenten zoals opwekkers, pompen, leidingen, verdelers, afsluiters en meetpunten.
CFD Computational Fluid Dynamics. Deze methode maakt het mogelijk om met een computer de luchtstroming in een ruimte en rond aanwezige elementen in deze ruimte inzichtelijk te maken.
Infiltratie (ongecontroleerde ventilatie) Luchtuitwisseling tussen binnen en buiten die optreedt via naden, kieren en andere lekken in de bouwkundige constructies. Deze ventilatie is ongecontroleerd en niet regelbaar.
Energieprestatiecoëfficiënt (EPC) Maat voor de energetische eigenschappen van een gebouw of een gedeelte van een gebouw inclusief de gebouwinstallaties bij een genormeerd gebruikersgedrag, in overeenstemming met NEN 5128 [47], NEN 2916 [43] of NEN 7120 [48].
Interne koellast De warmtestroom (Φ) die op een bepaald tijdstip uit de ruimte moet worden afgevoerd om in deze ruimte een voorgeschreven luchttemperatuur en/of vochtigheid te handhaven.
Externe warmtelast De warmtestroom [Φ] naar een vertrek samengesteld uit: De via transparante en niet-transparante delen van buitenwanden en daken binnenkomende zonnewarmte; De transmissie ten gevolge van het temperatuurverschil tussen binnen en buiten; De warmtetoevoer door ventilatie en infiltratie ten gevolge van het temperatuurverschil tussen binnen en buiten.
Interne warmtelast De warmtestroom (Φ) die in de ruimte wordt ontwikkeld als gevolg van de warmte-afgifte van personen, apparatuur en verlichting en de transmissie via binnenwanden. Leefzone Dat deel van een verblijfsgebied waarin wordt voldaan aan de gestelde ontwerpcriteria ten aanzien van comfort, dat zich volgens NEN 1087 [37] bevindt binnen: Hoogte vanaf de vloer: 1,8 m; Afstand vanuit de uitwendige scheidingsconstructie: 1,0 m; Afstand vanuit de inwendige scheidingsconstructie: 0,2 m.
Geluiddrukniveau 10 maal de 10-logaritme van de verhouding tussen het kwadraat van de geluiddruk en het kwadraat van de referentiegeluiddruk (2·10-5 N/m2).
ISSO-publicatie 85
11
Thermisch actieve vloeren, betonkernactivering
Luchtdoorlatendheid Eigenschap van een uitwendige scheidingsconstructie van een gebouw of gedeelte daarvan lucht door te laten indien over deze scheidingsconstructie een luchtdrukverschil aanwezig is.
Mechanische ventilatie Ventilatie die met één of meer ventilator(en) tot stand wordt gebracht. Natuurlijke ventilatie Ventilatie via aangepaste voorzieningen in een uitwendige scheidingsconstructie, die tot stand komt onder invloed van wind en/of temperatuurverschillen tussen de lucht buiten en de lucht binnen.
Luchtdichtheid Een uitwendige scheidingsconstructie van een gebouw of gedeelte daarvan laat lucht door indien over deze scheidingsconstructie een luchtdrukverschil aanwezig is. Luchtdichtheid en luchtdoorlatendheid zijn elkaars tegengestelden. In het spraakgebruik wordt veelal de term 'luchtdichtheid' gebruikt. Het Bouwbesluit en de normen hanteren het begrip 'luchtdoorlatendheid'.
Overspraak Geluid dat zich via een luchtkanaal of op een andere wijze verplaatst naar een andere ruimte. Overstroomvoorziening Onderdeel van ventilatiesysteem, die onder gedefinieerde omstandigheden kan dienen als afvoer van één ruimte en tegelijk als toevoer van een andere ruimte.
Luchtkanalen Component van het ventilatiesysteem, bedoeld voor het transport van de lucht. Te onderscheiden zijn ronde, rechthoekige of ovale kanalen, gemaakt van staal of kunststof.
Piekvermogen Maximaal benodigde verwarmings- of koelvermogen.
Luchtkwaliteit De kwaliteit van de (binnen)lucht in de context van gezondheid en welzijn. Met 'goede luchtkwaliteit' wordt over het algemeen lucht bedoeld die bij inademing geen hinder geeft en die daarbij geen stoffen bevat in dusdanig hoge concentraties dat op lange termijn schade aan de gezondheid op kan treden.
Plafond De onderzijde van de bovenliggende een vloer. PMV (Predicted Mean Vote) Rekengrootheid die de gemiddelde waarde voorspelt van de waardering van een grote groep personen die een uitspraak doen over de thermische gewaarwording van hun omgeving aan de hand van een 7-puntsschaal, lopend van -3 (koud) tot + 3 (heet).
Luchtsnelheid (relatieve) Luchtsnelheid ten opzichte van een bewegend persoon.
PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied) Voorspeld percentage ontevreden personen onder een grote groep personen, die zich ten aanzien van het algemene comfort onbehaaglijk voelen.
Luchtstromen (benaming) De benaming van de luchtstromen is als volgt: Aanzuig: luchtstroom van buiten naar de ventilatie-/WTW-unit; Afvoer: luchtstroom via de ventilatie-/ WTW-units naar buiten; Afzuig: luchtstroom van één of meer ruimten rechtstreeks naar buiten; Toevoer: luchtstroom vanaf de ventilatie-/ WTW-units naar één of meerdere ruimten.
Programma van eisen Document waarin behoeften, eisen en wensen en verwachtingen van een opdrachtgever en de toekomstige gebruikers zijn verwoord. Het dient als communicatiemiddel tussen opdrachtgever en ontwerpende partijen, via een samenhangend geheel van activiteiten, gericht op het eenduidig en volledig verzamelen, bewerken, evalueren en overdragen van informatie op basis van uitgangspunten en voorwaarden.
Luchttemperatuur De temperatuur van de lucht rond gebouwgebruikers. Luchtvochtigheid Onderscheiden worden de absolute luchtvochtigheid (hoeveelheid waterdamp in de lucht, uitgedrukt in gram water per kg lucht) en de relatieve vochtigheid (de verhouding tussen de werkelijke waterdampconcentratie in de lucht en de bij dezelfde temperatuur behorende maximale dampconcentratie).
Specifiek Werkzame Massa (SWM De SWM van een vertrek is de som van de werkzame massa's van de wanden (en vloer en plafond/dak) gedeeld door de totale inwendige vertrekoppervlakte. Stooklijn Een vastgesteld verband tussen 2 temperaturen zoals bijvoorbeeld de buitenluchttemperatuur en de aanvoertemperatuur θ1 of θ2.
Luchtvolumestroom Hoeveelheid lucht die per tijdseenheid wordt toe- of afgevoerd, uitgedrukt in dm3/s of m3/h (1 dm3/s = 3,6 m3/h).
ISSO-publicatie 85
12
Thermisch actieve vloeren, betonkernactivering
Temperatuurgradiënt (verticaal) Verandering van de luchttemperatuur in een ruimte per eenheid van afstand (hoogte). Bijvoorbeeld: het verschil in luchttemperatuur tussen hoofd- en enkelniveau (bij zittende personen: 1,1 m en 0,1 m boven de vloer).
Verkeersruimte Ruimte anders dan een ruimte in een verblijfsgebied, een toiletruimte, een badruimte of een technische ruimte, bestemd voor het bereiken van een andere ruimte. Warmteterugwinning (WTW) Terugwinning van warmte uit afvoerlucht en/of rookgassen, waarmee verse lucht voorverwarmd kan worden.
Thermisch comfort Toestand waarin een mens tevreden is over zijn thermische omgeving en geen voorkeur heeft voor een warmere of koudere omgeving.
Werkzame massa Deel van de massa van een wand dat temperatuurvariaties ondergaat t.g.v. wisselende warmtebelastingen.
Thermische massa Maat voor de thermische traagheid en thermische opslagcapaciteit van een systeem. Wordt berekend als product van massa en warmtecapaciteit. Tocht Ongewenste lokale afkoeling van een deel van een lichaam veroorzaakt door luchtbeweging. Ventilatie De luchtvolumestroom die teweeg wordt gebracht door speciaal daartoe aangebrachte ventilatievoorzieningen. Ventilatie is gecontroleerd en regelbaar. Ventilatiecapaciteit / ventilatiedebiet De ventilatiecapaciteit of ventilatiedebiet is de luchtvolumestroom die aan een verblijfsruimte of verblijfsgebied moet kunnen worden toe- en afgevoerd. De ventilatiecapaciteit wordt uitgedrukt in dm3 lucht per seconde (dm3/s) of m3 lucht per uur (m3/ h). Daarbij is 1 dm3/s gelijk aan 3,6 m3/h. Ventilatievoud De toegevoerde hoeveelheid ventilatielucht per tijdseenheid gedeeld door de netto inhoud van de ruimte [-]. Verblijfsgebied Gedeelte van een gebruiksfunctie met tenminste een gebruiksruimte, bestaande uit één of meer op dezelfde bouwlaag gelegen aan elkaar grenzende ruimten, anders dan een toiletruimte, een badruimte, een technische ruimte, of een verkeersruimte. Verblijfsruimte Ruimte voor het verblijven van mensen, dan wel een ruimte waarin de voor een gebruiksfunctie kenmerkende activiteiten plaatsvinden. In het Bouwbesluit worden voorwaarden genoemd waaraan een verblijfsruimte moet voldoen. Een verblijfsruimte moet een vloeroppervlakte hebben van tenminste 5 m2, waarvan de breedte tenminste 1,8 m en de hoogte boven de oppervlakte tenminste 2,6 m is.
ISSO-publicatie 85
13
Thermisch actieve vloeren, betonkernactivering
ISSO-publicatie 85
14
Thermisch actieve vloeren, betonkernactivering
1
INLEIDING
1.1 DOELSTELLING ISSO stelt zich ten doel om de installatietechniek in de bouwkolom te versterken, de eenduidigheid te bevorderen en via normatieve richtlijnen de kwaliteit van de installaties inzichtelijk te maken. ISSO zorgt voor de daarvoor benodigde kennis, het draagvlak voor de technische richtlijnen en daarmee het technisch kader voor certificatiesystemen. ISSO-publicatie 85 is zo'n normatieve richtlijn, die het ontwerp van een installatie met thermische bouwdeelactivering beschrijft. In de publicatie wordt de term 'betonkernactivering' (BKA) gebruikt.
zich alleen richt op het activeren van de 'kern van de vloer'. Betonkernactivering in ruimere zin (= bouwdeelactivering) behandelt ook systemen waarin de thermische activering dicht bij het oppervlak plaatsvindt. Het begrip 'betonkernactivering' is echter inmiddels gangbaar in Nederland en wordt daarom in deze publicatie ook gehanteerd en afgekort tot BKA. In de internationale literatuur kan men de volgende omschrijvingen tegenkomen (met soms nog subvarianten): Concrete core conditioning (CCC); Thermally activated building systems (TABS).
Deze ISSO-publicatie bestaat uit twee delen. In het eerste deel van deze publicatie worden het afwegingskader en de methodiek van het ontwerp van thermische bouwdeelactivering beschreven. Dit deel biedt naast de benodigde technische details tevens een handvat voor de ontwerper om als installatiedeskundige zijn rol te spelen. In een integraal ontwerpproces is het van belang om de juiste vragen te stellen en tijdig de ambities en het kader van het ontwerp te achterhalen. Niet-technische aspecten kunnen een grote rol spelen in het beslisproces, zeker in de vroege fase van het ontwerpproces. Deze ISSO-publicatie besteedt daarom ruim aandacht aan het 'afwegingskader'. Van daaruit wordt verwezen naar het ontwerpproces met meer technisch gedetailleerde informatie. Voor het effectief kunnen toepassen van de geboden tools in het 'afwegingskader' is het van belang de achterliggende technische informatie van het ontwerpproces 'tussen de oren te hebben'. In het tweede deel van de publicatie wordt het voortbrengingsproces van betonkernactivering conform de MKK-structuur (Model Kwaliteitsbeheersing Klimaatinstallaties) beschreven. In het MKK-deel wordt verwezen naar deel 1 van de publicatie waar het ontwerpproces van betonkernactivering beschrijvend wordt behandeld.
Deze ISSO-publicatie is gebaseerd op de huidige kennis van zaken bij het ontwerpen van BKA-systemen in Nederland. Aangezien er in het buitenland al meer ervaring is opgedaan met BKA wordt regelmatig verwezen naar beschikbaar internationaal onderzoek dat in voorkomende gevallen ook als basis dient voor deze publicatie. Het ontwerp van warmte- en koudeafgiftesystemen op basis van betonkernactivering wijkt op een aantal onderdelen sterk af van meer traditionele concepten, zoals radiatoren, inductiesystemen of klimaatplafonds. De warmte- en koudeafgifte is geïntegreerd in de bouwkundige vloer en dat heeft consequenties voor de dimensionering en de dynamica van het afgiftesysteem. Om de ontwerpopgave goed te begrijpen spelen drie zaken een belangrijke rol: BKA maakt gebruik van thermische massa; Er zijn verschillende typen vloeren; Er is sprake van integratie van het energieafgiftesysteem en de constructie. 1.3 DOELGROEP Deze publicatie vormt een uitgebreide handleiding voor de installatietechnisch ontwerper en/of adviseur. Daarnaast kan deze publicatie als naslagwerk gehanteerd worden door overige betrokken in het voortbrengingsproces van de installaties.
In de MKK-structuur ligt de nadruk op de volgende hoofdfases: Programma; Ontwerp; Uitwerking. Per hoofdfase worden de verschillende aspecten van het MKK-model behandeld. De overige fasen vallen buiten het kader van deze publicatie. 1.2 BOUWDEELACTIVERING Het thermisch activeren van vloeren wordt sinds 2000 in Nederland in toenemende mate toegepast. In het buitenland - met name Zwitserland en Duitsland - is deze ontwikkeling al eerder gestart en staat het fenomeen bekend onder de naam betonkernactivering. Betonkernactivering wordt in deze publicatie opgevat als bouwdeelactivering. Dit begrip is breder dan betonkernactivering in strikte zin, dat
ISSO-publicatie 85
15
Thermisch actieve vloeren, betonkernactivering