EN 16798 & Co: vochtigheid in Europese verordeningen.

Inleiding

Voor HVAC-systemen in woon- en utiliteitsgebouwen bestaat er een hele reeks aan internationale verordeningen. Voor wat de gebouwen betreft is dat vooral de normenreeks EN 16798. Centraal daarbij staan altijd de luchtkwaliteit in ruimtes resp. de luchthygiëne. Inmiddels is ook het energie-efficiënt functioneren steeds belangrijker geworden. De eisen van verordeningen, normen of richtlijnen betreffen test- en meetmethodes voor oplevering, uitvoering en functioneren, de hygiëne, hygiëne-inspecties of onderhoud en service van de installaties.

Maar welke betekenis heeft de luchtvochtigheid in ruimtes daadwerkelijk in de internationale normen en wetgeving en wat gebeurt er momenteel allemaal op dat vlak? Laten we een voorbeeld geven: sinds 1 januari 2018 gelden er in Europa voor ventilatiesystemen in niet-woonruimtes nieuwe minimale cijfers voor warmterecuperatie. Voor twincoilsystemen liggen deze bij 68 procent, bij systemen met warmtewiel of platenwisselaar bij 73 procent. Dat wordt voorgeschreven door de ecologische ontwerprichtlijn, om precies te zijn door de implementatie daarvan door EU-verordening 1253/2014 ‘Eisen inzake ecologisch ontwerp voor ventilatie-eenheden’.
De Europese ondernemingsverenigingen Eurovent en EVIA zijn er momenteel mee bezig om naast de warmte- ook de vochtrecuperatie bij efficiëntie-verhogende maatregelen voor ventilatiesystemen voor niet-woonruimtes in de EU-verordening te betrekken. Dat omvat de daarmee verbonden energie voor ontvochtiging (koelen), de hele bevochtiging en antivriesbescherming. Het lijkt dus wel belangrijk te zijn.

Afb. 1: EU-richtlijn voor de prestatie van gebouwen 2018/844, in het Engels ‘Energy Performance of Buildings Directive’ (EPBD)

Het gebouw

De eerst blik valt bij het bekijken van Europese verordeningen op de richtlijn voor de prestatie van gebouwen, richtlijn 2018/844, in het Engels ‘Energy Performance of Buildings Directive’ (EPBD). Deze werd in mei 2018 door het Europees parlement aangepast en gepubliceerd. Daarbij ging en gaat het in het lopende proces om nieuwe voorschriften om de energie-prestaties van gebouwen verder te verbeteren, tot 2050 bij te dragen aan de reductie van de uitstoot van broeikasgassen en om bestaande gebouwen, die volgens gegevens van de commissie, stand 2018, circa 36 procent van de hele CO2-uitstoot in de EU uitmaakten, koolstofvrij te maken. Tegelijkertijd moeten wel het comfort en de luchtkwaliteit gewaarborgd blijven. Wat bij een nadere beschouwing blijkt is dat het daarmee bedoelde ‘binnenklimaat’ via allerlei parameters wordt gedefinieerd, maar zonder iets te zeggen over de binnenluchtvochtigheid. Daartoe drie voorbeelden:

  • onder punt 13 gaat het om de richtsnoeren van de Wereldgezondheidsorganisatie van 2009. Daarin staat: ‘Qua binnenluchtkwaliteit bieden beter presterende gebouwen meer comfort en welzijn aan de bewoners en leiden ze tot een betere gezondheid. Koudebruggen, onvoldoende isolatie en ongewenste luchtstromen kunnen ertoe leiden dat de oppervlaktetemperaturen tot onder het dauwpunt van de lucht dalen, met vocht tot gevolg. Een complete en homogene isolatie van het gebouw is daarom van essentieel belang, met inbegrip van balkons, raam- en deurindelingen, daken, wanden, deuren en vloeren, en moet in het bijzonder worden voorkomen dat de temperatuur van iedere oppervlakte binnen het gebouw tot onder het dauwpunt daalt.’
     
  • Punt 21 bespreekt vervolgens de monitoring van het binnenklimaat met de volgende woorden: ‘De installatie van zelfregulerende apparatuur in bestaande gebouwen om de temperatuur in elke kamer apart te regelen, of, indien dat gerechtvaardigd is, in een aangewezen verwarmde zone van de gebouwunit, moet, waar economisch haalbaar, in overweging worden genomen bijvoorbeeld wanneer de kosten minder dan 10 % van de totale kosten van de vervangen warmtegeneratoren bedragen.“
     
  • En ook bij de monitoringplicht onder punt 36 blijft de EPBD bij de luchtvochtigheid in ruimtes vaag: ‘Bij het uitvoeren van keuringen en om de beoogde energieprestatie van gebouwen in de praktijk te bereiken, moet worden gestreefd naar het verbeteren van de werkelijke energieprestatie van verwarmingssystemen, airconditioningsystemen en ventilatiesystemen onder reële gebruiksomstandigheden. De werkelijke prestatie van dergelijke systemen wordt bepaald door de onder dynamisch variërende normale of gemiddelde bedrijfsomstandigheden gebruikte energie.’

Details levert de nieuwe EN 16798

De richtlijn voor de prestatie van gebouwen geeft dus een leidraad, maar gaat niet in op de details van de installatietechniek. Daarvoor heeft de professionele ontwerper een andere Europese verordening nodig: de EN 16798 ‘Energieprestatie van gebouwen’. Deze geldt als realisatienorm van de EPBD en heeft zich in Europa ontwikkeld tot het centrale regelwerk voor de ventilatie- en klimaattechniek.

Standaard / TR Oude nummer Inhoud
EN 16798-1
TR 16798-2
EN 15251 Binnenklimaatvoorwaarden en gebruiksprofielen
EN 16798-3
TR 16798-4
EN 13779 Eisen aan de prestaties van ventilatie- en airconditioning systemen
EN 16798-5
TR 16798-6
EN 15241 Energieberekeningen voor ventilatiesystemen
EN 16798-7
TR 16798-8
EN 15242 Berekeningsmethoden voor het bepalen van de luchtvolumestroom
EN 16798-9
TR 16798-10
EN 15243
(Delen)
Berekeningsmethoden voor de energiebehoefte van koelsystemen
EN 16798-11
TR 16798-12
EN 15243
(Delen)
Berekening van de ontwerp koellast
EN 16798-13
TR 16798-14
EN 15243
(Delen)
Berekeningsmethoden voor koelsystemen
EN 16798-15
TR 16798-16
EN 15243
(Delen)
Berekeningsmethoden voor de energiebehoefte van koelsystemen - opslag
EN 16798-17
TR 16798-18
EN 15239
EN 15240
Richtlijnen voor inspectie van ventilatie- en airconditioning systemen

Afb. 2: De normenreeks EN 16798 gaat in negen delen plus negen technische rapporten over de algehele energieprestatie van gebouwen. Met het verschijnen van de nomen werden veel bestaande normen ongeldig.

Het startschot voor deze in 18 delen geplande normenreeks viel met deel 1 over ‘Invoergegevens voor het binnenklimaat voor ontwerp en beoordeling van energieprestatie van gebouwen met betrekking tot binnenluchtkwaliteit, thermisch binnenklimaat, verlichting en akoestiek’ in juli 2015. Deel 1 verscheen pas daadwerkelijk na de tweede instemmingsprocedure van de lidstaten in mei 2019. Het is een nieuw gestructureerde en verder ontwikkelde versie van de EN 15251 ‘Binnenmilieu gerelateerde input parameters’, die daarmee tegelijkertijd is vervallen. Deze onderscheidde het binnencomfort bij actieve be- en ontvochtiging in drie categorieën met minimale en maximale temperaturen voor winter en zomer. Met het nieuwe deel 1 is daarbij categorie IV opgenomen in de EN 16798. En voor alle vier de categorieën duikt ook de relatieve binnenluchtvochtigheid op. Gedefinieerd worden per categorie minimale en maximale waarden tussen 20 en 70 %, afhankelijk van weersomstandigheden, omgevingstemperatuur en wijze van gebruik. Bovendien adviseert de EN 16798 deel 1 een absolute binnenluchtvochtigheid die steeds onder 12 g/kg dient te blijven.

Als het gaat om planning, projectontwerp en energie-efficiënt functioneren van gebouwen, dan is deel 3 van de EN 16798 van toepassing. Dit omvat de uitvoering van ventilatie- en airconditioningsystemen alsmede koelsystemen in utiliteitsgebouwen, bestemd voor verblijf van mensen – maar zonder toepassing in de industrie en procestechniek. Deel 3 ontleent een groot deel van zijn inhoud aan de daarmee achterhaalde EN 13779 ‘Ventilatie voor utiliteitsgebouwen - Prestatie-eisen voor ventilatie- en luchtbehandelingssystemen’. Het bevat echter ook nieuwe eisen aan de apparatuur- en systeemtechniek met betrekking tot luchtfilters, warmterecuperatie en de kwaliteit van de toevoerlucht. Verder staat er dan concreet in dat HVAC-, luchtbehandelings- en koelsystemen het thermische binnenklimaat, de binnenluchtkwaliteit, de binnenluchtvochtigheid en de akoestiek in een ruimte kunnen beïnvloeden en dat een vochtigheidsregeling aan de toevoerzijde verplicht is om mogelijke condensvorming uit te kunnen sluiten. Daarmee wordt de link naar deel 1 gelegd, voor hoe de daar voorgestelde binnenluchtvochtigheid resp. luchtkwaliteit gewaarborgd moet worden.

De volgende delen 5 tot 15 van de EN 16798 houden zich bezig met verschillende berekeningsmethoden omtrent mechanische ventilatiesystemen, inclusief de warmte- en koude-opwekking en de verdeling. In acht genomen worden het in deel 1 aanbevolen vochtgehalte van de toevoerlucht ter garantie van de binnenluchtvochtigheid en de daarvoor benodigde hulpenergie voor be- en ontvochtiging. Afgelost worden de vroegere EU-normen 15241, 15242 en 15253 die eveneens allemaal berekeningsmethoden voorschreven.

Last but not least deel 17 van de EN 16798 ter ‘inspectie van ventilatie- en airconditioningsystemen’. Deze vervangt de vroegere EN 15239 ‘Richtlijnen voor de inspectie van ventilatiesystemen’ en de EN 15240 ‘Richtlijnen voor de inspectie van luchtbehandelingssystemen’. Voor wat betreft de vochtigheid gaat het daarin vooral om het vermijden van condensvorming en om hygiënische aspecten. Daarvoor moeten bij inspecties behalve de luchtvochtigheid nog verschillende andere parameters en eigenschappen van de bewogen lucht en van het ventilatiesysteem gemeten, getest en beoordeeld worden. Voor de methode wordt daartoe verwezen naar de EN 12599 ‘Beproevingsprocedures en meetmethoden voor de oplevering van geïnstalleerde ventilatie- en luchtbehandelingssystemen’. Deze legt tests, testmethoden en meetinstrumenten, zoals de nieuwe testo 400, vast om de bruikbaarheid van geïnstalleerde systemen bij de oplevering vast te stellen, welke voor, tijdens en na de oplevering worden uitgevoerd. Het grote voordeel voor gebruikers van het universele meetinstrument van Testo schuilt in de normconforme meetmethode en de volledige documentatie inclusief foto's en commentaren. Als hoofddoel van een inspectie beschrijft deel 17 van de EN 16798 dat exploitanten en eigenaren van gebouwen door het inspectieverslag advies krijgen voor hoe ze het energieverbruik van de installaties kunnen verminderen en tegelijkertijd toch acceptabele binnenklimaatomstandigheden behouden blijven.


 

Van ‘kan’ tot ‘moet’

De Europese normenreeks EN 16798 levert dus een serie voorschriften voor de luchtvochtigheid in ruimtes, in het ventilatiesysteem, in het gebouw. Geen daarvan is echter te beschouwen als verplichtend of als wettelijk voorschrift. Het gaat veeleer om aanbevelingen ter naleving van de relatieve vochtigheid in de omgevingslucht gerelateerd aan de temperatuur in de ruimte en het jaargetijde. En alleen als een airco of ventilatiesysteem met een technische inrichting de toe- resp. afvoerlucht be- of ontvochtigt, zijn qua vochtigheid de genoemde delen 1 tot 17 van toepassing. Dat is vaak het geval wanneer vochtgevoelige goederen en depots, productieprocessen of gezondheidsinrichtingen om andere redenen vochtigheidsvoorschriften hebben of in commerciële koelingen door een te hoge luchtvochtigheid bij temperaturen onder nul ijsvorming dreigt. Dan moet ervoor worden gezorgd dat de nodige hulpenergie ter regeling van de luchtvochtigheid in de ruimte zo efficiënt mogelijk wordt ingezet en dat er bovendien door condens geen hygiënische problemen in het ventilatiesysteem, de toevoerleidingen of de warmtewisselaar ontstaan. Regelmatige inspecties behoren dan tot het bedrijf van klimaat- en ventilatiesystemen.

Een ander pad bewandelen momenteel de Europese ondernemingsverenigingen Eurovent en EVIA. Met hun witboek bij EU-verordening 1253/2014 over ‘Eisen inzake ecologisch ontwerp voor ventilatie-eenheden’ dient in 2020 met de aanstaande revisieprocedure een systeemparameter ‘c’ geïntroduceerd te worden, die rekening houdt met de technische recuperatie van luchtvochtigheid via sorptierotor, tegenstroomwisselaar of membraan-warmtewisselaar. Gerelateerd aan de eerder genoemde vier categorieën van deel 1 van de EN 16798 en de in het aanhangsel daarvan genoemde gebruikswijzen van gebouwen werden simulatieberekeningen voor de steden Milaan, Valencia, Oslo en München uitgevoerd – met veelbelovende resultaten. Deze lieten zien dat zelfs onder de meest ongunstige omgevingsomstandigheden een factor c=0,08 ter berekening van het thans reeds wettelijk voorgeschreven recuperatiecijfer toegevoegd zou kunnen worden.

Afb. 3: Uittreksel uit het bij de EU commissie ingediende witboek ter revisie van EU-verordening 1253/2014 over ‘Eisen inzake ecologisch ontwerp voor ventilatie-eenheden’ en pleidooi voor implementatie van een systeemparameter voor vochtrecuperatie.

Want binnenluchtvochtigheid die wordt teruggewonnen hoeft niet meer te worden opgewekt met behulp van andere energie. In de zomer brengt ontvochtiging een groot voordeel met zich mee omdat de afvoerlucht dan droger is dan de buitenlucht. Ontvochtigen groeit dan uit tot het belangrijkste onderdeel van de koeling waardoor al naargelang de locatie in Europa een mechanisch koelsysteem duidelijk kleiner kan zijn. En in de winter voorkomt drogen van de afvoerlucht invriezen van de warmtewisselaar waardoor er geen andere, met hulpenergie functionerende maatregelen nodig zijn ter voorkoming van ijs.

De afsluitende tabel (afb. 4) van Eurovent geeft in het rood de berekende waarden voor de bedrijfscasus ‘5 dagen per week van 7 tot 18 uur gedurende het hele jaar’. Dat komt bijvoorbeeld overeen met het normale gebruik van ontelbare kantoor- of bestuursgebouwen.

Mochten Eurovent en EVIA succes hebben met hun input dan zal voor ventilatiesystemen in utiliteitsgebouwen al spoedig naast de warmterecuperatie ook de teruggewonnen vochtigheid van de binnenlucht een factor worden in de energiebalans van gebouwen – wat de in het begin vermelde richtlijn inzake de energieprestatie van gebouwen in feite ook eist. Want wat stond daar ook weer onder punt 7?

‘De Overeenkomst van Parijs van 2015 inzake klimaatverandering, die gesloten is na afloop van de 21e Conferentie van de Partijen bij het Raamverdrag van de Verenigde Naties inzake klimaatverandering (COP 21), geeft de inspanningen van de Unie om haar gebouwenbestand koolstofvrij te maken een impuls. Gezien het feit dat bijna 50 % van het finale energieverbruik in de Unie ter verwarming en koeling dient, waarvan 80 % in gebouwen, hangt de verwezenlijking van de energie- en klimaatdoelstellingen van de Unie samen met de inspanningen van de Unie om haar gebouwenbestand te renoveren door prioriteit te geven aan energie-efficiëntie, met gebruik van het beginsel „energie-efficiëntie eerst” en door het gebruik van hernieuwbare energie te overwegen.’

Afb. 4: Simulatieberekeningen voor systeemparameter ‘c’ voor vochtrecuperatie in Europese steden. In het rood de berekende waarden voor de bedrijfscasus ‘5 dagen per week van 7 tot 18 uur gedurende het hele jaar’.

Wilt u binnenluchtvochtigheid en vochtigheid meten?

Meetinstrument vochtigheid
Vochtigheid meten

Universele klimaatmeter testo 400: professioneel en uiterst nauwkeurig

In de regel is het zaak om naast de vochtigheid ook andere klimaatparameters te bepalen. De testo 400 omvat alle toepassingen op het gebied van klimaat en ventilatie en overtuigt daarbij met Smart-Touch bediening, geïntegreerde meet-assistent voor metingen volgens de normen (bijv. PMV/PPD), meetpunten-beheer, professionele analyse en documentatie plus rapportage direct per e-mail.
Vochtigheid meten

Multifunctioneel meetinstrument testo 440: comfortabel en intuïtief

Ook de testo 440 biedt als multitalent naast vochtigheid nog talloze andere meetgrootheden. Hij springt eruit vanwege zijn intuïtieve bediening en overzichtelijke display, draadloze Bluetooth®-sondes voor meer comfort, intern gegevensgeheugen en USB-aansluiting voor gegevensexport.
Vochtigheid meettechniek

Thermo-hygrometer testo 625:
handig en compact

Voor lastig toegankelijke meetplekken met verwisselbare voeler om vochtigheid en temperatuur te meten.


Vochtigheid meting

Vochtigheids-meetinstrument testo 610: eenvoudig en makkelijk te hanteren

Met geïntegreerde voelers om vochtigheid en temperatuur te meten.


Vochtigheid meetinstrumenten app

Thermo-hygrometer testo 605i:
klein en smart

Ideaal voor de snelle spot-metingen van vochtigheid en temperatuur biedt deze Smart Probe met app-bediening indien nodig ook de mogelijkheid, gegevens via smartphone of tablet te analyseren en documenteren.