De steenhouwers van het Incarijk wisten niets van cement. Ze beheersten hun techniek echter zo goed dat ze in staat waren om gehouwen steen met een perfecte voeg samen te stellen, waarvan de techniek vandaag de dag nog steeds indruk op ons maakt.
Het grootste blok hieronder, beroemd om zijn 12 hoeken, is ongeveer 1 m hoog. Het is 7 eeuwen geleden neergezet en maakt deel uit van een muur in de stad Cuzco in Peru.
Figuur 1: De 12-hoekige steen uit Cuzco
Optimaal gebruik maken van de ruimte is ook het doel van moderne technici. In hedendaagse gebouwen blijft het de prioriteit om het juiste puzzelstukje op de juiste plaats te leggen. Want de juiste indelingsplan van materialen en systemen bepaalt het comfort en de levenskwaliteit van de bewoners.
Durf een analogie te gebruiken: met de juiste opstelling van plafondventilatoren passen volumes van bewegende lucht net zo perfect bij elkaar als volumes van massief steen.
Indelingsplan plafondventilatoren: middelen en hulpbronnen besparen
Waarom is een nauwkeurige afstelling tussen verschillende plafondventilatoren zo belangrijk?
Twee vereisten moeten met elkaar in overeenstemming worden gebracht: de budgettaire vereiste en de vereiste van thermisch comfort.
Te weinig plafondventilatoren in een bepaalde ruimte en het comfort wordt onvoldoende.
Te veel plafondventilatoren in dezelfde ruimte en het budget loopt uit de hand.
Het indelingsplan is niet beperkt tot deze vereisten:
- esthetiek,
- minimale afstand tussen ventilatoren en verticale wanden,
- potentieel conflict met verlichting
- de doorgang van netwerken.
Indelingsplan van plafondventilatoren met bladen: een beperkte invloedskegel
Deze plafondventilatoren zijn vaak krachtig, maar hun invloedsgebied is vaak beperkt, zoals hieronder te zien is.
Figuur 2 – Luchtsnelheidsverdeling met een ventilator met bladen (Bron: Gao et al., University of California at Berkeley)
In deze omstandigheden is het interessant om rekening te houden met de feedback uit de tropische zones van overzees Frankrijk. In deze breedtegraden gelden al aanbevelingen voor standaard plafondventilatoren (diameter 1,32 m).
Huizen
RTAA DOM (zie p.12) et RT Guadeloupe (zie p.37): in elke slaapkamer moet een plafondventilator geïnstalleerd kunnen worden. In de woonkamer is één plafondventilator vereist voor een oppervlakte tot 20 m², en twee daarboven.
Kantoren
Voor kantoren en winkels schrijft de RT Guadeloupe een minimale dichtheid van 1 punt voor elke 20 m² vloeroppervlak bezet door werkplekken of openbare receptieruimten voor.
Klaslokalen
Er zijn op zich geen regels, maar feedback beveelt een dichtheid van 1 plafondventilator aan (met een minimale diameter van 1,32 m) voor een oppervlakte van 10 tot 12 m².
Er moet een specifieke plafondventilator worden geïnstalleerd op de werkplek van de leerkracht, zowel om prestatieredenen als om rekening te houden met de specifieke ruimtelijke positionering van leerkrachten.
Welke afstand moet er zijn tussen de plafondventilatoren en de muren en tussen de plafondventilatoren zelf?
Aerodynamica is een complexe discipline.
Voor ambitieuze projecten kunnen Computational Fluid Dynamics (CFD)-simulaties worden uitgevoerd. Dergelijke studies zijn natuurlijk duur en kunnen niet systematisch op alle projecten worden toegepast.
Op basis van de feedback uit onze ervaringen overwegen we nu de volgende implementatieplannen:
- Minimale afstand tussen ventilator en wand: 1 blad diameter (bijv. 1,32m)
- Minimale afstand tussen ventilatoren: 2 schoepdiameters
- Gelijkmatige verdeling van ventilatoren in de kamer
Dit betekent dat ventilatoren niet vlak tegen de muur kunnen worden geïnstalleerd of met bladen heel dicht bij elkaar.
Hieronder vindt u een visuele aanbeveling voor het installeren van plafondventilatoren.
Figuur 3 – Aanbevolen minimumafstand tussen ventilatoren en van muren
Indelingsplan plafondventilatoren zonder bladen: gelijkmatigere luchtverdeling
Plafondventilatoren zoals die van Exhale Fans werken op een heel specifieke manier: ze sturen lucht met hoge snelheid (tussen 3 en 4 m/s) horizontaal over het plafond. De lucht gebruikt vervolgens de muren om terug te kaatsen en de ruimte te ventileren. De luchtsnelheid is gelijkmatiger in de ruimte dan bij conventionele plafondventilatoren met bladen, zoals te zien is in de onderstaande afbeelding.
Figuur 4 – Luchtsnelheidsverdeling met de Exhale plafondventilator
Deze visual toont de verschillende luchtsnelheden in een ruimte die we op 28/5/2021 in Biot hebben geïnstrumenteerd.
We gebruikten het Testo 400-meetapparaat, dat we zittend op taille-, borst- en hoofdhoogte positioneerden, op verschillende punten in de ruimte.
Het volledige testrapport is beschikbaar op aanvraag.
Een andere indelingsplan: berekening van de gemiddelde luchtsnelheid?
De nieuwe RE2020-milieurichtlijnen hebben een berekeningsformule [i] geïntroduceerd waarvan het nut snel werd opgemerkt door professionals. Hier is ze:
Luchtsnelheid = 0,0032 x circulatiesnelheid
- De circulatiesnelheid is de verhouding tussen het debiet van de plafondventilator(en) in m/s en het volume van de ruimte in m3.
- De luchtsnelheid is de gemiddelde snelheid in m/s in de ruimte.
Dit heeft een directe impact op de berekening van graaduren in RE2020 (zie ons artikel over de impact van graaduren). Tijdens verschillende tests in lege kamers ontdekten we dat deze formule de werkelijkheid redelijk goed benadert. Het is echter een gemiddelde snelheid voor de hele ruimte. Aan de verticale kant van een ventilator met bladen zal de snelheid dus hoger zijn, maar zoals hierboven uitgelegd neemt de snelheid drastisch af aan de bovenkant zodra je meer dan één diameter verwijderd bent van de buitenrand van de bladen. Vanuit dit oogpunt heeft een ventilator zonder schoepen invloed op een groter gebied, zij het met een over het algemeen lagere luchtstroom dan ventilatoren met schoepen, die als efficiënt worden beschouwd. Daarom is het verstandig om er bij het indelingsplan rekening mee te houden dat de gemiddelde luchtsnelheid in een ruimte moet worden gewogen met het type apparatuur dat wordt gebruikt, omdat niet alle delen van de ruimte noodzakelijkerwijs goed bedekt zijn. De onderstaande afbeelding, die specifiek betrekking heeft op kantoren, toont de invloed van meubilair op de luchtsnelheid.
Figuur 5 – Invloed van een rookgenerator die een plafondventilator simuleert, zonder en met tafel; bron Gao & Al.
Luchtsnelheid en dynamische thermische simulatie (DTS)
De vereiste luchtsnelheid is ook een probleem.
Merk bijvoorbeeld op dat een luchtsnelheid van meer dan 1 m/s niet noodzakelijk geschikt is voor een kantooromgeving (risico van rondvliegende bladeren).
Zelfs als een gunstig thermisch effect kan worden bereikt met lage luchtsnelheden, is het duidelijk uit het diagram hieronder [ii] dat een minimum van 0,30 m/s moet worden nagestreefd om effectieve koeling te bereiken.
Figuur 6 – diagram uit de gids Guide de Ventilation Woods.
In dit stadium kan DTS (dynamische thermische simulatie) een zeer nuttige bijdrage leveren door het aantal uren van ongemak boven een bepaalde temperatuur te simuleren. Dit kan dan worden gebruikt om een luchtsnelheid te vinden die voor de vereiste equivalente koeling zorgt.
Kijk uit voor het stroboscopische effect
Dit effect is welbekend bij professionals in overzees Frankrijk, die er al jaren mee te maken hebben.
Verlichting en plafondventilatoren met bladen gaan niet altijd samen. Dit probleem bestaat niet bij plafondventilatoren zonder bladen.
Figuur 7 – Lamellen en lichtveld [iii]
Om het stroboscopische effect (het regelmatig afsnijden van het licht door de passerende lamellen) te vermijden, moeten de lamellen goed uit elkaar staan ten opzichte van het lichtveld.
Figuur 8 – Lamellen en lichtveld – installatie met tegels [iv]
Bij installatie aan een verlaagd plafond moeten de plafondluchtroosters in de aangrenzende ruimte tussen 4 armaturen worden geplaatst.
Plafondhoogte: voldoen aan de norm
Het is belangrijk om de naleving van de veiligheidsnorm NF EN CEI 60335-2-80 te garanderen. Deze vereist een minimale hoogte van 2,30 m onder de bladen en we hebben een gedetailleerde tekst over dit onderwerp gepubliceerd.
Plafondventilatoren installeren: de kunst en de manier
Indelingsplan combineert twee talenten.
Ten eerste het vermogen om de ruimte te begrijpen, en in het bijzonder de interacties met de omgeving. We moeten dus nadenken over de gebruiker, maar ook over de verlichting en andere netwerken die bepalend zijn voor een succesvolle installatie.
Vervolgens moet je weten hoe je dingen moet berekenen: gebruik waar mogelijk dynamische thermische simulatie, bepaal de gewenste luchtsnelheden, bepaal de hoeveelheid apparatuur die nodig is in een bepaalde ruimte.
Dus als je wilt dat je plafondventilatorinstallatieprojecten een volledig succes worden, houd dan altijd deze tweeledige aanpak in gedachten en combineer technische en esthetische overwegingen.
[i] Zie pagina 979 van de RE2020-berekeningsmethode
[ii] Het Givoni diagram, dat temperatuur, vochtigheid en luchtsnelheid integreert, lijkt ons goed geschikt voor tropische klimaten en minder bruikbaar in de context van het Franse vasteland. We hebben weinig ervaring met ongemakken die verband houden met vochtigheid in gematigde klimaten. Daarom geven we de voorkeur aan het tweedimensionale diagram (temperatuur en luchtsnelheid).
[iii] Dit diagram komt uit de CBE – Berkeley dimensioneringsgids
[iv] Afbeelding bron: CBE – Berkeley dimensioning guide.