Recente ontwikkelingen
Kees van der Linden heeft samen met enkele anderen auteurs een aantal artikelen over de recente ontwikkelingen m.b.t. het thermische comfort geschreven. >>.
Derde huid
VIBA spreekt al sinds haar oprichting over het gebouw als 'derde huid van de mens'; dit is ook uitgedrukt in het logo. Een woning of ander gebouw moet voelen als een gemakkelijke jas, die je lichaam omhult met een plezierig gevoel, die je omarmt met warmte en koelte, maar nooit teveel. VIBA vindt thermisch comfort zo basaal, dat ze er naast Energie en Lucht een apart thema voor benoemt. Het overgrote deel van de beschrijving en aanbevelingen hierna gaan over thermisch comfort in gebouwen, maar er wordt afgesloten met wind en windhinder, die van doen hebben met (thermisch) comfort in de buitenruimte.
Mensen verschillen
Er is geen sprake van één goed thermisch comfort. Mensen verschillen in hun behoefte aan een bepaalde omgevingstemperatuur, als gevolg van hun energiebalans: hun stofwisseling, hun activiteitsniveau, de wijze waarop ze ademen en zweten en de mate waarin hun lichaam bedekt is met kleding. Binnen een groep mensen die in een ruimte vergelijkbare taken uitvoeren, zullen nooit alle mensen helemaal tevreden zijn over hun temperatuurbeleving. De bouwfysisch adviseur hoort er op gericht te zijn het percentage ontevredenen tot een minimum terug te brengen. Mensen die dan nog behoefte lijken te hebben aan wat meer warmte of koelte, blijken met enkele temperatuurgraden tevreden gesteld te kunnen worden. Dit komt overeen met het uitdoen van een jasje of het aandoen van een trui.
Hierin zit de sleutel voor het creëren van een thermische situatie waarin gedurende een groot deel van de dag een grote meerderheid van de aanwezigen tevreden over is. Snelle en grote temperatuurstijgingen en –dalingen zijn ongewenst. Een stabiele thermische situatie, met kleine en trage temperatuurveranderingen, kan het meest gemakkelijk worden gerealiseerd in gebouwen met relatief veel massa, die worden verwarmd door stralingswarmte. Is een gebouw licht (bijvoorbeeld houtskeletbouw, ingevuld met wanden van plaatmaterialen) of is er een convectieverwarmingssysteem aanwezig, dan moeten er veel hogere eisen worden gesteld aan het voorkómen van opwarming of afkoeling. Daarvoor zijn allerlei regelingen nodig, en zal er ook extra energie nodig zijn om nieuw evenwicht te creëren. De verkoop van koelunits voor woningen lijkt de laatste jaren overigens toe te nemen. Omdat ook het open staan van deuren in gebouwen met weinig massa sneller tot verstoring leidt, is het nodig tochtportalen en compartimentering in het gebouw aan te brengen. Een eigenschap van zware gebouwen is dat ze na een periode met een lage temperatuur (bijvoorbeeld nacht- en weekendverlaging) relatief lang moeten opwarmen. Om mensen niet te laten starten in een onbehaaglijk gebouw, zal er dus eerder met opstoken begonnen moeten worden. Zelfs de meest eenvoudige thermostaten voorzien hier tegenwoordig in.
Koeling
In veel moderne kantoren is het energiegebruik voor koeling vaak hoger dan voor verwarming. Dat hangt samen met de warmtelast van kantoorapparatuur, verlichting en mensen. Dit probleem moet zoveel mogelijk worden aangepakt bij de bron, door te kiezen voor energiezuinige apparatuur en verlichting, door zonwering en dergelijke. Een gebouw met veel massa, dat ’s nachts goed is afgekoeld, zal veel beter kunnen functioneren als een warmtebuffer dan een licht gebouw.
Stralingswarmte
Stralingswarmte zorgt voor de verwarming van bouwdelen en elementen in een ruimte, waaronder mensen. De lucht wordt natuurlijk ook opgewarmd, maar bij een als prettig ervaren thermisch comfort is de luchttemperatuur in de orde van twee graden lager dan in een als even behaaglijk gewaardeerde situatie met luchtverwarming (convectiesysteem). Bovendien is er bij stralingsverwarming minder verplaatsing van lucht, waardoor er minder snel tocht ontstaat. Door deze werking is stralingsverwarming energiezuiniger dan luchtverwarming. Alle genoemde voordelen van stralingsverwarming nemen toe als er gebruik wordt gemaakt van lage of zeer lage temperaturen (onder 50oC). Vloerverwarming zorgt voor de meest egale verdeling van warmte over een ruimte. Over wandverwarming zijn nog meer mensen enthousiast. Is er geen mogelijkheid voor vloer- of wandverwarming, dan kan met grote radiatoren (zonder convectieribben) ook een goede situatie gecreëerd worden.
Koelen door straling
Ook voor koeling kan effectief gebruik worden gemaakt van straling. Door vloer- en wandverwarmingssystemen en door radiatoren kan koel water gecirculeerd worden. Hiervoor is dan wel een centrale koelunit nodig, die zeker in de woningbouw niet zomaar te verkrijgen is. In kantoren kan ook gebruik worden gemaakt van zogenaamde koelplafonds. Dit is een raster van metalen lamellen, die worden gekoeld door daarachter bevestigde koudwaterleidingen. Net als bij stralingsverwarming is een bijkomend voordeel van straalkoeling ten opzichte van inblaassystemen dat er weinig installatiegeluid is en dat het onderhoud eenvoudiger is.
Natuurlijke luchttoevoer
VIBA is een voorstander van natuurlijke ventilatieluchttoevoer. Dit heeft vooral te maken met de samenstelling en geur, zoals beschreven bij het thema Lucht. Het nadeel van natuurlijke luchttoevoer is dat de temperatuur van de buitenlucht erg kan verschillen met die van binnen, en dat dit als tocht of thermisch discomfort wordt opgevat. Enkele maatregelen om tochtklachten te beperken zijn:
- een goed geïsoleerd gebouw;
- voorverwarming van de lucht in een atrium, serre of spouw;
- ventilatieroosters en –openingen zo dicht mogelijk bij het plafond;
- toepassing van zelfregelende roosters die temperen bij hoge winddruk, of van intelligente gevelroosters, zodat ventilatie zo veel mogelijk kan plaatsvinden op momenten dat niemand daar last van heeft, terwijl de noodzakelijke basiscapaciteit constant wordt gerealiseerd;
- bouwen met veel massa, waardoor deze kan meewerken aan een thermisch evenwicht;
- verwarming met een lage temperatuursysteem (stralingsverwarming), waarbij de luchttemperatuur binnen enkele graden lager kan zijn dan bij luchtverwarming (omgekeerd principe voor koeling);
- het vermijden van zit- en werkplekken in de nabijheid van koude ramen en dergelijke, of beter nog het toepassen van goede warmte-isolerende beglasing.
Bij dit thema Thermisch comfort spelen nog twee algemene aanbevelingen.
- Zorg voor individuele bedieningsmogelijkheden voor verwarming, ventilatie, verlichting en zonwering;
- Zorg in alle gevallen voor te openen ramen, ook als dit van uit technisch oogpunt niet nodig of zelfs ongewenst lijkt.
Buitenruimte
In de buitenruimte speelt thermisch comfort ook een belangrijke rol bij het welbevinden. De ervaren temperatuur wordt beïnvloed door de vochtigheidsgraad van de lucht en door de windsnelheid. Met plannen, bouwen en beheren kan op dit principe nauwelijks invloed worden uitgeoefend. In koude seizoenen kan ervoor worden gezorgd dat op plaatsen waar zich mensen ophouden windluwte wordt gecreëerd, en dat deze plekken op de zon geöriënteerd zijn (houd rekening met grote belemmeringshoeken in de winter). Omgekeerd zal er in de zomer juist behoefte zijn aan schaduw en luchtdoorstroming.
Windhinder
Een ander aspect op stedebouwkundig niveau is windhinder. Te vaak wordt er met het ontwerp van gebouwen en gebouwen ten opzichte van elkaar te weinig rekening gehouden met hoe de wind daar doorheen en omheen speelt. Vooral bij hoogbouw kan het gebeuren dat mensen die minder goed ter been zijn zich niet daarlangs kunnen verplaatsen, terwijl het het langzaam verkeer toch eigenlijk altijd gemakkelijk zou moeten worden gemaakt. VIBA pleit er dan ook voor om bij voornemens over (relatieve) hoogbouw, smalle straten en onderdoorgangen altijd tests te laten uitvoeren door specialisten en zonodig het ontwerp aan te passen. En als er sprake is van een typische windlocatie, dan zou het niet misstaan deze te gebruiken voor de opwekking van wind-energie. Ook voor gebouwen in stedelijk gebied bestaan er tegenwoordig interessante kleinschalige wind-energietechnieken, waarbij geen gebruik wordt gemaakt van wieken maar van een om een verticale als draaiende rotor of dergelijke.
