Ventilatie in schoolgebouwen

Ondanks forse investeringen zijn de energiefactuur en de operationele onderhoudskosten in veel schoolgebouwen niet spectaculair gedaald ten opzichte van het oude patrimonium. Verstandig ventileren kan echter een zeer gunstige impact hebben …

_{Tekst en beeld Botec}

Je kent ze nog wel, de oude schoolgebouwen met hoge plafonds en een gedateerde gebouwschil. Velen van ons herinneren zich de muffe binnen-lucht, waardoor ook tijdens de winter ramen opengezet werden. Het contrast met nieuwe gebouwen is zeer groot. Er is veel meer aandacht voor comfort en energiezuinigheid. Toch daalt de operationele kost in veel gevallen niet of nauwelijks. 

Ingenieursbureau Botec uit Wommelgem heeft al jarenlang ervaring met het ontwerpen van technische installaties in schoolgebouwen. “De ontwerpen zijn geëvolueerd in functie van de tijdsgeest, de bijbehorende normering en de ambities van de opdrachtgevers”, klinkt het. “Over het algemeen worden schoolgebouwen getypeerd door hun lage gemiddelde jaarlijkse bezettingsgraad – in België moeten kinderen gemiddeld 176 dagen per jaar naar school; de bezetting is dus nog geen half jaar. Bovendien bedraagt de dagelijkse bezetting van het gebouw slechts 8 uur, waardoor de equivalente bezetting daalt naar 59 dagen of 16 % van een volledig jaar. Er moet met andere woorden verder nagedacht worden om onze publieke schoolinfrastructuur ook tijdens weekends, avonden en schoolvakanties beschikbaar te stellen voor andere doeleinden om de
bezettingsgraad op te krikken.”

Aangezien investeringen op het vlak van energie-efficiëntie zichzelf in een permanent bezet (woon)zorgcentrum veel sneller zullen terugverdienen, is verstandige keuzes maken de boodschap, zeker gezien het beperkte budget. “In scholen zullen zeer grote investeringen zoals geothermie, grondbuizen en zonnecollectoren zichzelf niet terugverdienen tijdens hun levenscyclus. Het zijn zuiver ethische keuzes met het oog op duurzaamheid, waar we natuurlijk voorstander van zijn, maar die volledig afhankelijk zijn van de ingesteldheid (en het beschikbare budget) van de opdrachtgever.”

Ventilatie blijkt een grote impact te hebben op het energieverbruik. De wijze waarop de ventilatie wordt ontworpen, gebruikt en opgevolgd, zal in grote mate de energiefactuur beïnvloeden. “Algemeen gesproken kan je aannemen dat circa 75 % van alle kosten naar energie gaat gedurende de levensduur van een luchtgroep. Dit is een richtwaarde die zal afwijken door het type ventilatiesysteem en de performantie van de componenten, het type van de naregelingen en de draaiuren van de luchtgroep, de regeling en het energiemanagement en de toepassing van koeling, bevochtiging, enzovoort.” 

Wat het type ventilatiesysteem betreft, wordt in een schoolgebouw doorgaans ventilatiesysteem D toegepast. Dit is een ventilatiesysteem met toevoer- en afvoerlucht, waarbij de warmte van de afgevoerde lucht voor een groot deel gerecupereerd kan worden door middel van een warmtewisselaar. Het eenvoudigere ventilatiesysteem C, met enkel geforceerde afvoer, is moeilijker toepasbaar binnen scholen gezien de grote luchtdebieten en de bijbehorende tochtproblemen. Bovendien wordt er geen warmte gerecupereerd en wordt de ‘vervuilde’ lucht dus op lokaaltemperatuur afgevoerd naar buiten. “Een ventilatiesysteem D met zeer energieperformante ventilatoren geniet dan ook de voorkeur”, concludeert Botec.

Het type naregelingen bepaalt of de verse lucht terechtkomt op de plaatsen waar het nodig is. Om dit te garanderen, kan het kanalennet dat voor de luchtverdeling zorgt uitgerust worden met vele vormen van intelligentie. “Zo kan je er via aanwezigheidsdetectie, CO₂-voelers of klokken per zone of lokaal voor zorgen dat je kan inspelen op het totale luchtdebiet. Het luchtdebiet per zone wordt dan gesnoerd met gemotoriseerde kleppen of VAV-dozen, waardoor het totale luchtdebiet van de luchtgroep kan zakken. Aan de hand van de derde ventilatorwet weten we dat het te leveren vermogen van de ventilator zich tot de derde macht verhoudt ten opzichte van het luchtdebiet. Een halvering van het luchtdebiet zal leiden tot acht keer minder elektrisch toegevoerde energie. Ook het verbruik voor verwarming en koeling zal dalen voor de conditionering van de lucht.”

Toch blijkt dat deze toepassing voor veel scholen niet evident is. Na een eindwerk van een student professionele bachelor Klimatisering – begeleid door Botec – blijkt dat de meerinvestering niet terug te verdienen is binnen afzienbare tijd. Zelfs voor grotere klassen met een nominaal luchtdebiet van 1 500 m³/u wordt de meerkost na vijftien jaar niet gecompenseerd door het lagere energieverbruik. Oorzaken zijn de beperkte draaiuren van de luchtgroep en de quasi uniforme bezetting van de lokalen gedurende de bezettingstijden. “Bijgevolg stellen we eerder voor om verschillende luchtgroepen te plaatsen per functie of een kanalensysteem te ontwerpen met slechts enkele hoofdaftakkingen met een naregeling per functie (bijvoorbeeld: klassen, refter, turnzaal)”, aldus Botec. “We moeten ons er ook van bewust zijn dat een school of scholengroep slechts een beperkt aantal vaklui in dienst heeft voor de opvolging en het onderhoud. Hoe meer naregelingen en elektronica, hoe meer nazorg en benodigde kennis.”

Tot slot geldt voor regeling en energiemanagement dat dure investeringen in de energie-efficiëntie van de HVAC-installatie staan of vallen met de goede inregeling van de installatie. Daarom is de nazorg van de installa-teur, de regelfirma, het studiebureau en de bouwheer zo belangrijk. “Bij comfortklachten tijdens uitbating wordt de systeemintelligentie nog al te vaak uit gemakzucht beperkt, zonder de werkelijke oorzaak van de klacht te onderzoeken. Dat het dan bijvoorbeeld gaat om een niet (goed) werkend onderdeel in de installatie, wordt pas jaren later of soms zelfs helemaal niet ontdekt”, weet Botec. “Onze conclusie voor schoolgebouwen: ventileer met een ventilatiesysteem D, deel je gebouw op in bepaalde bezettingsfuncties met eventueel een luchtgroep per functie, voor een groep van lokalen met dezelfde bezettingstijd bieden naregelingen weinig voordelen en hou de installatie overzichtelijk en beheerbaar op maat van de eindklant.”