Ventilatie Campus Groep T
- AndresHuysegoms
Sinds maart 2020 ondervindt heel de wereld de gevolgen van de Covid-19-pandemie. Zo krijgen studenten sinds de start van de pandemie online onderwijs en moet het merendeel van de bevolking thuiswerken. Die maatregelen zijn genomen omdat de kans op de verspreiding van het virus in gebouwen afhankelijk is van veel factoren en moeilijk valt in te schatten. Een belangrijke factor hiervan is de ventilatie van een gebouw. Om de invloed van de ventilatie te weten op de verspreiding van Covid-19 moet er een goede kennis zijn over de werking, de luchtdebieten en de componenten van die ventilatie.
In deze thesis is de ventilatie van Groep T, een campus van de faculteit Industriële Ingenieurswetenschappen in Leuven, onderzocht. De ventilatie voor school- en kantoorgebouwen is gebonden aan wettelijke normen. Dat betekent dat de hoeveelheid lucht die het lokaal binnenkomt en verlaat moet voldoen aan die normen. Er is in de thesis dus nagegaan of de lokalen van de campus daaraan voldoen.
Daarnaast is de invloed van de ventilatie op de verspreiding van Covid-19 geanalyseerd. Volgens ventilatie-expert en docent aan de KU Leuven, Bert Blocken, kan de verspreiding van Covid-19 aanzienlijk verminderd worden door een lokaal te voorzien van 6 ACH. ACH staat voor ‘air changes per hour’ en betekent hoeveel keer per uur dat de lucht in een lokaal volledig ververst wordt. Er is dus ook onderzocht of de lokalen van Campus Groep T die 6 ACH behalen.
Deze studie maakt dus duidelijk welke onderdelen tot de ventilatie van Campus Groep T behoren en hoe ze samenwerken. Vervolgens komt ter sprake hoe de technische dienst van de KU Leuven de ventilatie beheert. Verder behandelt de studie ook de mogelijke verbeteringen aan de ventilatie om de verspreiding van Covid-19 te verminderen. Voor die verbeteringen is er ook telkens een initiële kostenanalyse gegeven.
Om de componenten, de werking en de huidige toestand van de ventilatie te achterhalen, zijn de as-built plannen van het gebouw geanalyseerd en zijn ook luchtdebietmetingen van 28 lokalen weergegeven. Campus Groep T telt ongeveer 73 lokalen, dus de 28 is een representatieve fractie van heel de campus. De debietmetingen werden uitgevoerd met een snelheidsmeter geleend van de technische dienst van de KU Leuven. Via de snelheidsmeting kan nagegaan worden hoeveel keer per uur dat de lucht ververst wordt per lokaal.
Tijdens het onderzoek is gebleken dat maar 8 van de 28 lokalen voldeden aan de wettelijke normen. Dat betekent dat meer dan de helft van de nagemeten lokalen te weinig luchtverversing krijgen voor het aantal mensen die plaats nemen in het lokaal. Dat resultaat heeft niets met Covid-19 te maken, dus zonder Covid-19 heeft de ventilatie al verbeteringen nodig. Indien Covid-19 in rekening wordt gebracht voldoen er maar 2 van de 28 lokalen. In het onderstaande cirkeldiagram ziet u de verdeling van de 28 lokalen. Hier is te zien dat de helft van de lokalen tussen de 2 en 4 ACH krijgt en een derde van de lokalen tussen de 4 en 6. Er zijn echter ook 4 lokalen die minder dan 2 ACH hebben en dat is problematisch laag.
Het is dus duidelijk dat de ventilatie verbeteringen nodig heeft om de lokalen meer luchtwissels te geven. Doorheen de thesis zijn er verschillende oplossingen aangeboden om de ventilatie te verbeteren. Het grote nadeel van de meeste oplossingen is dat er een grote kostprijs aan verbonden is. De aankoopprijs van nieuwe luchtgroepen ligt in de grootteorde van de honderdduizend euro en de installatie van die luchtgroepen is nog duurder. Aangezien verbouwingen rechtstreeks aan de ventilatie duur zijn, is er ook 1 oplossing aangeboden waarbij er niets veranderd moet worden aan de ventilatie. Die oplossing maakt gebruik van externe luchtfilters die in elk lokaal geplaatst kunnen worden. De aankoopkost van die filters voor een gebouw met de omvang van de campus ligt rond de vijftigduizend euro. De filters zijn een flexibele oplossing, zo kunnen er filters bij een hoge bezetting bijgeplaatst worden. Het onderzoek biedt de verschillende voor- en nadelen van elke oplossing om de keuze tussen de oplossingen te vergemakkelijken.
Tijdens het onderzoek zijn er nog extra problemen gevonden die de werking en de efficiëntie van de ventilatie op Campus Groep T verminderen. Bijvoorbeeld het opmerken van een defecte servomotor aan een luchtgroep waar de technische dienst van KU Leuven niet van op de hoogte was. Dat probleem zorgde ervoor dat een luchtgroep vacuüm zoog. Een vierde van de lokalen van de campus zijn verbonden met die luchtgroep, waardoor die lokalen geen verse lucht kregen. Doorheen de masterproef zijn deze problemen aangehaald en oplossingen aangeboden.
Er zijn ook 3 klaslokalen met specifieke problemen. Het eerste probleem doet zich voor in een chemielabo waar er een geurprobleem optreedt in het aangrenzend lokaal bij het uitvoeren van enkele experimenten. Het tweede probleem situeert zich in het labo van materiaaltechnologie. In die ruimte is enkel luchtafvoer aanwezig en geen luchttoevoer. Uit het onderzoekt blijkt dat er luchttoevoer voorzien kan worden in het lokaal voor een totale kost van tweeduizend euro. Het is dus zeker aangeraden om luchttoevoer te plaatsen. Het laatste probleem doet zich voor in een vergaderruimte. In dat lokaal begonnen de aanwezigen zich onwel te voelen door een gebrek aan verse lucht.
Aan de hand van het onderzoek en de aangeboden oplossingen in deze thesis kan Campus Groep T een prettige en gezonde werkomgeving creëren voor de studenten en eveneens het risico op besmetting van Covid-19 en andere virussen aanzienlijk doen dalen.
Bibliografie
[1] Vlaamse energie- en klimaatagentschap, ‘Ventilatiesystemen A,B,C en D’. https://www.energiesparen.be/ventilatie (geraadpleegd apr. 07, 2021).
[2] ‘Soorten ventilatiesystemen: ventilatiesysteem a, b, c en d’. https://www.airservice.be/ventilatiesystemen.html (geraadpleegd apr. 26, 2021).
[3] ‘Ontwerp en dimensioneringseisen • WTCB’, Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf. https://www.wtcb.be/homepage/index.cfm?cat=publications&sub=infofiches&… (geraadpleegd apr. 26, 2021).
[4] P. Evans, ‘How Air Handling Units work’, The Engineering Mindset, sep. 26, 2018. https://theengineeringmindset.com/air-handling-units-explained/ (geraadpleegd mei 02, 2021).
[5] ‘How Do Heat Recovery Systems Work?’ https://www.bpcventilation.com/blog/do-heat-recovery-systems-work (geraadpleegd apr. 26, 2021).
[6] T. Richter, ‘Concerning the freezing of condensate in the plate heat exchanger’. [Online]. Beschikbaar op: http://www.hoval-enventus.com/zoolu-website/media/document/27245/Downlo…
[7] ‘Hoe werkt een ventilatieunit met warmtewisselaar?’, Ambrava. https://ambrava.be/faq/hoe-werkt-een-ventilatieunit-met-warmtewisselaar/ (geraadpleegd apr. 26, 2021).
[8] ‘Verwarming en ventileren: De juiste verwarmingsketel kiezen’, Vochtbestrijding Snel, mrt. 20, 2019. https://www.vochtbestrijdingsnel.be/verwarming-en-ventilatie (geraadpleegd apr. 26, 2021).
[9] ‘Wat is een warmtewiel - MijnEPB’, Mijn EPB, okt. 23, 2015. https://www.mijnepb.be/wat-is-een-warmtewiel/ (geraadpleegd apr. 26, 2021).
[10] R. V. Gaever en L. Brussel, ‘Ontwerp en dimensionering van ventilatie in woningen: Theorie’, p. 92.
[11] J. Cahill en M. Ilchenko, ‘Controlling Surge in Centrifugal Compressors’, Emerson Automation Experts, mei 15, 2019. https://www.emersonautomationexperts.com/2019/control-safety-systems/co… (geraadpleegd apr. 26, 2021).
[12] ‘Compressor characteristic’, Wikipedia. okt. 02, 2020. Geraadpleegd: apr. 26, 2021. [Online]. Beschikbaar op: https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Compressor_characteristic&ol…
[13] L. Indigne, ‘VENTILATIE: SYSTEMEN, NETWERKEN, REGELING’, p. 63.
[14] (C.) Delmotte, ‘Berekening van drukverliezen en dimensionering van luchtdistributienetwerken - WTCB-rapport • WTCB’, Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf. https://www.wtcb.be/homepage/index.cfm?cat=publications&sub=search&id=R… (geraadpleegd apr. 07, 2021).
[15] ‘Ventilatie voor niet-residentiële gebouwen : een nieuwe norm’, p. 5, 2005.
[16] ‘WEBINAR: Virus Transmission and Mitigation in Buildings: Past, Present, and Future’, College of Engineering - Purdue University. https://engineering.purdue.edu/Engr/rising-to-the-challenge/Events/covi… (geraadpleegd apr. 26, 2021).
[17] R. Tellier, Y. Li, B. Cowling, en J. Tang, ‘Recognition of aerosol transmission of infectious agents: A commentary’, BMC Infect. Dis., vol. 19, jan. 2019, doi: 10.1186/s12879-019-3707-y.
[18] C. Qingyan Yan, ‘CFD-simulations aerosol distribution’. 11 2020. [Online]. Beschikbaar op: https://engineering.purdue.edu/Engr/rising-to-the-challenge/Events/covi…
[19] B. Zhao, Z. Zhang, X. Li, en D. Huang, ‘Comparison of diffusion characteristics of aerosol particles in different ventilated rooms by numerical method’, ASHRAE Trans., vol. 110, pp. 88–95, jan. 2004.
[20] M. Puttemans, ‘ONTWERP EN WERKING VAN VERDRINGINGSVENTILATIE IN HISTORISCHE CONCERTZALEN’, p. 171.
[21] P. Azimi en B. Stephens, ‘HVAC filtration for controlling infectious airborne disease transmission in indoor environments: Predicting risk reductions and operational costs’, Build. Environ., vol. 70, pp. 150–160, dec. 2013, doi: 10.1016/j.buildenv.2013.08.025.
[22] J. Douglas, ‘Risk on infection plots’. nov. 11, 2020. [Online]. Beschikbaar op: https://engineering.purdue.edu/Engr/rising-to-the-challenge/Events/covi…
[23] G. N. Sze To en C. Y. H. Chao, ‘Review and comparison between the Wells–Riley and dose‐response approaches to risk assessment of infectious respiratory diseases’, Indoor Air, vol. 20, nr. 1, pp. 2–16, feb. 2010, doi: 10.1111/j.1600-0668.2009.00621.x.
[24] P. Casteels, ‘Ventilatie-expert Bert Blocken: “Vaccineren én ventileren: dat is de beste exitstrategie”’, Site-Knack-NL, mei 11, 2021. https://www.knack.be/nieuws/wetenschap/ventilatie-expert-bert-blocken-v… (geraadpleegd mei 12, 2021).
[25] ‘Wat is CADR en waarom is het belangrijk om prestaties te evalueren?’, Luchtreinigeradvies. https://www.luchtreinigeradvies.com/info/wat-is-cadr/ (geraadpleegd apr. 26, 2021).
[26] T. Brennan en L. Harriman, ‘Guide to Air Cleaners in the Home’, nr. 2nd, p. 7, aug. 2018.
[27] I. Brems, ‘Evaluatie van vraaggestuurde ventilatie voor scholen’, p. 116, 2010.
[28] ‘VAV-regelaar werking’. https://www.inatherm.nl/vav-regelaar (geraadpleegd apr. 26, 2021).
[29] P. Evans, ‘Variable Air Volume’, The Engineering Mindset, jul. 03, 2019. https://theengineeringmindset.com/variable-air-volume/ (geraadpleegd mei 02, 2021).
[30] Wei Guanghua, ‘Improved Air Volume Control Logic for VAV Systems’, Texas A&M University, Texas. [Online]. Beschikbaar op: https://core.ac.uk/download/pdf/147128281.pdf
[31] ‘testo 435-4 - Multifunction indoor air quality meter | Light | CO,CO₂,light and sound | Parameters | Testo Thailand’. https://www.testo.com/en-TH/testo-435-4/p/0563-4354 (geraadpleegd apr. 26, 2021).
[32] R. D. Fré, J. V. Deun, en W. Swaans, ‘Code van Goede Praktijk Meting van Diffuse VOS-emissies Deel 1: Meting van het volumedebiet van diffuse emissies’, p. 80.
[33] ‘Vane/temperature probe (Ø 100 mm) for measurements at air outlets | Voelers - vleugelrad | Voelers | Product type | Testo BV’. https://www.testo.com/nl-NL/vleugelradsonde-diameter-100-mm/p/0635-9435 (geraadpleegd apr. 26, 2021).
[34] ‘testovent 417 - funnel set for volume flow measurement / Testo AG | Luchtsnelheid | CO, CO₂, lux en geluid | Parameters | Testo BV’. https://www.testo.com/nl-NL/trechterset/p/0563-4170 (geraadpleegd apr. 26, 2021).
[35] S. Caillou, ‘Mechanische-ventilatiedebieten opmeten’, p. 10, mrt. 2015.
[36] ‘CO2 – een écht gevaar?!’, Safety Detection, mrt. 26, 2019. https://www.safetydetection.be/co2-een-echt-gevaar/ (geraadpleegd nov. 14, 2020).
[37] ‘Indoor air quality probe for CO2, temperature, humidity and absolute pressure | CO2 (environment) | CO,CO₂,light and sound | Parameters | Testo Thailand’. https://www.testo.com/en-TH/iaq-probe-to-assess-indoor-air-quality-co-s… (geraadpleegd apr. 26, 2021).
[38] ‘Studentenaantallen KULeuven -alle studenten met vergelijking’. KU Leuven, apr. 01, 2021. Geraadpleegd: apr. 09, 2021. [Online]. Beschikbaar op: https://www.kuleuven.be/prodstudinfo/PDF_Publiek/50000050/Studentenaant…
[39] ‘HQ85 ePM1 A+ Zakkenfilter’, AFPRO. https://www.afprofilters.nl/produkt/hq-85-epm1-zakkenfilter/ (geraadpleegd apr. 26, 2021).
[40] ‘Brandwerende klep - Rf-Technologies’. https://www.rft.be/nl-be/producten/brandwerende-klep (geraadpleegd mei 16, 2021).
[41] ‘pra-iris-regelklep-technische-info.pdf’. Halton. [Online]. Beschikbaar op: https://climavent.be/downloads/pra-iris-regelklep-technische-info.pdf
[42] ‘Rond wervelrooster - PLROND’. https://www.climaconstruct.be/documents/easyshop/template-pages/article… (geraadpleegd apr. 26, 2021).
[43] ‘richtwaarden’, AGION, mei 02, 2016. https://www.agion.be/richtwaarden (geraadpleegd mei 10, 2021).
[44] ‘Advies bij werkplekinrichting’, Vlaanderen Intern, jun. 27, 2011. https://overheid.vlaanderen.be/personeel/welzijn/advies-bij-werkplekinr… (geraadpleegd mei 10, 2021).
[45] rose, ‘Uw parking’, Leefmilieu Brussel, aug. 17, 2015. https://leefmilieu.brussels/de-milieuvergunning/algemene-en-specifieke-… (geraadpleegd apr. 26, 2021).
[46] ‘Mechanische ventilatie: ventielen, kanalen, ventilatoren en luchtgroepen • WTCB’, Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf. https://www.wtcb.be/homepage/index.cfm?cat=publications&sub=infofiches&… (geraadpleegd apr. 26, 2021).
[47] ‘Ventilatie - Luchttechniek’. https://www.climaconstruct.be/documents/home.xml?lang=nl (geraadpleegd apr. 26, 2021).
[48] ‘EN 1505 : Ventilation of buildings - Sheet metal air ducts and fittings with rectangular section - Dimensions - Normen • WTCB’, Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf. https://www.wtcb.be/homepage/index.cfm?cat=services&sub=standards_regul… (geraadpleegd mei 01, 2021).
[49] D. O. B. B.V, ‘(Actieve) Transmitters voor CO2 en Temperatuur: voor gebruik in lucht- en ventilatiekanalen of voor wandmontage. 4-20mA of 0-10VDC. Alarmering voor te hoog CO2 niveau.’, Delta OHM Benelux B.V. https://www.deltaohm.nl/continu-meting/hd37-actieve-transmitters-voor-c… (geraadpleegd apr. 26, 2021).
[50] ‘Ronde VAV gemotoriseerde kleppen - KLMRO’. https://www.climaconstruct.be/documents/easyshop/template-pages/article… (geraadpleegd apr. 26, 2021).
[51] ‘Altivar Process - variateur - 5,5Kw - 400/480V - IP21 - ATV630U55N4’, One Elec. https://www.one-elec.com/en/atv630u55n4-pdt-atv630u55n4-schneider.html (geraadpleegd mei 11, 2021).
[52] Fläktgroup, ‘HET VOLLEDIGE GAMMA LUCHTBEHANDELINGSGROEPEN’. Geraadpleegd: apr. 27, 2021. [Online]. Beschikbaar op: https://www.flaktgroup.com/api/v1/Documents/e4f817de-1d60-4b5a-9036-97a…
[53] V. Verbeke, ‘Offerte luchtgroepen-FläktGroup’. FläktGroup, mei 12, 2021.
[54] ‘Air Purifier 2000-serie AC2887/10 | Philips’. https://www.philips.be/c-p/AC2887_10/air-purifier-2000-serie (geraadpleegd apr. 26, 2021).
[55] spmtarista, ‘Hoe kan het lawaai in klaslokalen worden verminderd ?’, Cohezio, aug. 31, 2016. https://www.cohezio.be/nl/hoe-kan-het-lawaai-klaslokalen-worden-vermind… (geraadpleegd apr. 26, 2021).
[56] ‘bol.com | Philips FY2422/30 - HEPA-filter voor Philips luchtreinigers’. https://www.bol.com/nl/p/philips-fy2422-30-hepa-filter-voor-philips-luc… (geraadpleegd mei 11, 2021).
[57] ‘bol.com | Philips FY2420/30 - koolstoffilter voor Philips luchtreinigers’. https://www.bol.com/nl/p/philips-fy2420-30-koolstoffilter-voor-philips-… (geraadpleegd mei 11, 2021).
[58] ‘Standard Motor Catalogue AESV2E / AESU2E Series AESV3E / AESU3E Series’. TECO, apr. 2014. [Online]. Beschikbaar op: https://www.teco.com.tw/fa/ecatalogue_file/en/(europe)standardie2ie3mot…
[59] ‘Altivar 61W / E5 Simplified manual’. Schneider Electric, mei 2011. Geraadpleegd: apr. 28, 2021. [Online]. Beschikbaar op: https://download.schneider-electric.com/files?p_enDocType=User+guide&p_…
[60] ‘M3P25G/A’, Stuhr HVAC Components. https://hvac.de/de/altgeraete/1144-m3p25ga.html (geraadpleegd apr. 24, 2021).
