Natuurlijk koelen in geisoleerde en luchtdichte gebouwen

Nachtventilatie als ‘oeroude’ techniek wint aan populariteit

Overdag kunnen kantoren, woningen, scholen en ziekenhuizen continu voorzien worden van verse lucht met ventilatiesystemen. Nachtkoeling is echter een kostenefficiënte en natuurlijke vorm van intensieve ventilatie die toelaat gebouwen 's nachts te helpen afkoelen. In onze contreien is passieve koeling dan ook een goed alternatief voor actieve koeling, zoals airco.

Oververhitting

Als gevolg van doorgedreven isolatie en luchtdichting is het steeds vaker een grotere uitdaging om (nieuwbouw)woningen en (kantoor)gebouwen af te koelen in de zomer dan om ze te verwarmen in de winter. Zelfs in de tussen­seizoenen bestaat – mede door steeds grotere raampartijen – het risico op oververhitting binnen. Dat was vroeger weleens anders. Airco is dan een mogelijke oplossing, maar die doet de energiefactuur meestal flink oplopen en komt vaak de luchtkwaliteit niet ten goede, om nog maar te zwijgen van het comfortaspect.

Koele buitenlucht

Loopt de temperatuur buiten op, dan neemt ook de koelbehoefte toe. Buitenzonwering is dan een eerste efficiënte oplossing om de zonnewarmte tegen te houden waar dat het meest effect heeft, namelijk nog voor ze het glas kan bereiken. Een bijkomende mogelijkheid is gebruikmaken van de koelere buitenlucht die ‘s nachts beschikbaar is. Door het gebouw dan op een natuurlijke manier intensief te ventileren of te ‘spoelen’ met grote debieten aan koelere buitenlucht, wordt de warmte uit het gebouw verdreven en wordt een deel van de koude als het ware opgeslagen in de massa van het gebouw. Daarna is het vooral zaak om de warmte zo lang mogelijk buiten te houden, met een (automatisch) gestuurde zonwering.

Net als vroeger

Heel simpel gesteld is nachtkoeling vergelijkbaar met de manier waarop huizen vroeger gekoeld werden: door de ramen ‘s nachts open te zetten.

Deze vorm van intensieve ventilatie gebeurt nu echter op een comfortabelere manier door insectenwering, inbraakwering, regenbestendigheid en valpreventie. Nachtkoeling is in ons klimaat een ideale oplossing, omdat we zelfs tijdens de zomermaanden nog relatief koele nachten kennen. In het geval van een hittegolf zal nachtkoeling alleen niet toereikend zijn, omdat de temperatuur dan ‘s nachts onvoldoende daalt. Natuurlijk vermindert nachtkoeling wel de koellast. Bovendien moet de afweging gemaakt worden of het voor die paar uitzonderlijke dagen per jaar wel rendabel is om een airco te plaatsen.

Het principe

Het principe van nachtventilatie is dus eenvoudig: ‘s nachts wordt de koudere buitenlucht door het gebouw gespoeld om de ruimtes af te koelen. Dat gebeurt via ventilatieluiken, die op verschillende manieren bevestigd kunnen worden. Zo kan een glaspartij in het raamkozijn vervangen worden door een afsluitbaar luik.

Maar ook voor een opendraaiend raam kan zo’n rooster bevestigd worden. Het rooster kan dan vast op de raamprofielen geschroefd worden of voorzien worden als afneembaar element, zodat het in de winter eenvoudig kan weggenomen worden.

De thermische waarde van het kozijn of luik blijft geldig in gesloten toestand. Daarnaast kan er ook in een muur of nis een rooster voorzien worden, met daarachter een luik dat kan geopend worden. Men kan voorzien in inbouwdetails, die zowel thermisch als esthetisch zijn. Daarnaast kunnen de roosters afgewerkt worden in dezelfde kleur als het raamprofiel.

Dwars- of stackventilatie

Het is net zoals bij alle ventilatiesystemen belangrijk dat de lucht toegevoerd en weer afgevoerd kan worden, zodat het huis ‘gespoeld’ wordt. Het is dus aangeraden om dwars- of stackventilatie toe te passen, met verschillende luiken in een ruimte.

Je kan ook in een enkele ruimte een opendraaiend luik voorzien, maar dat is minder efficiënt. Doordat je enkel gebruik maakt van natuurlijke drijvende krachten, zoals thermiek en winddruk, is nachtventilatie eigenlijk een vorm van hernieuwbare energie.

Bij nachtkoeling wordt voornamelijk de massa van het gebouw afgekoeld. Hoe meer het gebouw uit massa bestaat, hoe efficiënter de koeling gebeurt.

Voorwaarden

Er zijn een aantal voorwaarden voor nachtventilatie. Het gaat dan voornamelijk om invloeden van buitenaf:

• het weer: ze moeten regenwerend zijn, zodat je je geen zorgen hoeft te maken mocht het ‘s nachts beginnen te regenen;
• temperatuur: uiteraard moet het ‘s nachts voldoende afkoelen buiten om het gebouw te kunnen koelen. Daarbij is de absolute temperatuur niet zozeer van belang, wel het verschil tussen de buiten- en binnentemperatuur. Gevoelstemperatuur speelt een grote rol bij dit principe;
• insecten: ze moeten insectenwerend zijn;
• inbraak: op toegankelijke plaatsen moeten ze inbraakwerend zijn;
• geluid: de roosters kunnen voorzien worden van dempingsstof, maar door het verlies aan luchtdoorlaat zal er dan een groter oppervlak nodig zijn om dezelfde efficiëntie te bekomen;
• luchtvervuiling: de vraag kan gesteld worden of het kwaad kan dat er vervuilde buitenlucht naar binnen wordt gebracht. Het simpele antwoord is dat ook die lucht in bijna alle gevallen nog steeds ‘schoner’ is dan de onbehandelde binnenlucht;
• doorvalveiligheid: zeker bij opengaande luiken tot op vloerniveau op hogere verdiepingen dan het gelijkvloers is doorvalveiligheid belangrijker dan inbraakwerendheid. Daarom worden roosters ook getest op de impact van binnen naar buiten toe.

Voorts moeten de roosters ook bereikbaar zijn indien ze manueel gestuurd worden. Een combinatie met automatische sturing is echter een betere optie, maar die wordt in de particuliere gevallen nog niet echt zo vaak toegepast. De intelligente sturing kan op basis van temperatuurmetingen het ventilatieluik openen en sluiten wanneer dat nodig blijkt te zijn. Zo kan er bijvoorbeeld een bepaalde ΔT-grenswaarde ingesteld worden, waardoor de roosters zich gedurende de nacht automatisch openen of sluiten om dat verschil tussen de buiten- en binnentemperatuur volledig te garanderen.

NORMERINGEN

Alle onderdelen worden getest volgens de Europese normen, zoals bijvoorbeeld EN12208 (waterdichtheid) en EN13030 (waterwerendheid en bepaling Ce- en Cd-coëfficiënten).

Inbraakbeveiliging

We hadden het hiervoor ook al over inbraakbeveiliging. Onder meer door gebruik te maken van extra versteviging en speciale schroeftypes voldoen de meeste nachtventilatieroosters in overeenstemming met EN1627-1630 aan de RC2-weerstandsklasse, maar ook RC4 is mogelijk. Een lamelrooster zorgt er ook voor dat de ‘opening’ niet zomaar zichtbaar en toegankelijk is voor de gelegenheidsinbreker. Op zich maakt het niet uit in welke stand (open, op een kier, kiepstand) het raam staat, omdat de inbraakwering zich in het rooster bevindt, en niet in het raam.

Valveiligheid

Daarnaast is het ook belangrijk om rekening te houden met de valveiligheid bij hoogbouw. Fabrikanten van ventilatieroosters testen daar dan ook specifiek op volgens de Europese norm EN13049.

E-peil en dimensionering

De installatie van nachtventilatie heeft ook een impact op het E-peil van de woning of het gebouw. In de EPB-reken­methodiek wordt een maximaal toelaatbare oververhittingsindicator berekend.

Die houdt rekening met de gevoelstemperatuur, en die speelt immers een belangrijke rol bij nachtventilatie.

Waar intensieve ventilatie voorzien wordt binnen het zogenaamde inbraakvlak hebben inbraakwerende elementen zoals nachtkoelingsroosters een invloed op de score. In de regelgeving is er geen grenswaarde gegeven voor de capaciteit van ventilatieve koeling of intensieve ventilatie. De vuistregel om te kunnen dimensioneren is een ventilatievoud van 3 tot 6 volledige luchtuitwisselingen per uur. Ter vergelijking: voor basisventilatie is dat 1 tot 2 verversingen.

Het is dus nodig om een apart systeem te hebben voor basisventilatie en een systeem voor nachtventilatie. Op basis van de grootte van de openingen in het gebouw kan het debiet bepaald worden. Een opening voor intensieve ventilatie is opgebouwd uit één of een combinatie van meerdere, opengaande elementen waarvan het gecombineerde oppervlak dat lucht doorlaat groter is dan 6,4% van de totale nettovloeroppervlakte van de ruimte waar de opening geplaatst wordt.

Sturing

Ook de aanwezigheid van sturing heeft een impact op de E-waarde. Zoals je een raam op de verkeerde momenten kan openzetten, kan dat ook het geval zijn bij nachtventilatie. Een slimme sturing, ook van de zonwering, zal het systeem efficiënter maken.

Nachtkoeling: de ‘verkeerde’ term

De term ‘nachtkoeling’ is eigenlijk niet volledig correct. Deze manier van koelen kan immers op elk moment van de dag toegepast worden. De enige voorwaarde is natuurlijk dat de buitentemperatuur (voldoende) lager ligt dan de binnentemperatuur.

Combinatie met ventilatiesystemen

Nachtventilatie kan op zich met elk type (mechanisch) ventilatiesysteem gecombineerd worden. Door de grote debieten die nodig zijn, zijn systemen A (natuurlijk) en C (natuurlijke aanvoer, mechanische afvoer) het best geschikt.

Je moet je steeds afvragen of de energie voor de ventilator nog opweegt tegen het effect. Doordat het warmer binnen is dan buiten heb je automatisch een schouweffect van lage toevoer en hoge afvoer.

Een combinatie met systeem D (mechanische toevoer en mechanische afvoer) heeft ten slotte weinig zin en is dus in elk geval af te raden.

Aandachtspunten voor installatie roosters

Een nachtventilatierooster is bij de meeste fabrikanten maatwerk, omwille van de afwerking en de wensen van de klant. Het loont zeker de moeite om bij montage op een raam het kozijn en de roosters op voorhand gedetailleerd uit te tekenen. Aangezien de klant soms zo weinig mogelijk raamprofiel zichtbaar wil hebben, kan het voorkomen dat er nog te weinig ruimte over is om de roosters te monteren. De installatie op zich is eenvoudig en een kwestie van vastschroeven.

Met dank aan: Duco en Renson