Winkelmandje
cload
Checkout Secure
 ✅  Deskundig advies

Hulp nodig?

Phone Icon 0031(6)23043097

Case studie

doel van dit onderzoek was om de effectiviteit van ventilatie en innovatieve luchtreiniging te onderzoeken om de concentraties aan aerosoldeeltjes in sportscholen te reduceren in het kader van de COVID-19-pandemie.

Ventilatie en luchtfiltering in sportscholen om aerosolenconcentraties te reduceren

start

Wat is een aerosol?

Een aerosol is een suspensie van vaste of vloeibare deeltjes in de lucht. In het kader van de COVID-19- pandemie wordt hiermee bedoeld: een suspensie van speekseldruppeltjes in de lucht

gevaarlijk?

Wat doet een aerosol

kleine druppels verdampen heel snel, in enkele seconden of zelfs fracties van een seconde, en kunnen dan als druppelkernen, al dan niet beladen met virusdeeltjes, urenlang in de lucht blijven zweven. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat het virus tot ongeveer 3 uur kan overleven op zo’n druppelkern

TU Eindhoven

Opstelling onderzoek fitness centrum

Hierbij een indicatie van de meetopstelling in het fitnesscentrum van de TU Eindhoven tijdens het onderzoek. De ruimte werd opgedeeld in twee delen met een verticaal scherm van vloer tot plafond en slechts in een van de delen werd de test uitgevoerd. Het volume van de ruimte is ongeveer 886 m3. Er is een mechanisch ventilatiesysteem aanwezig, met zowel de inblaasopeningen als de afzuigopeningen nabij het plafond. Het totale ventilatiedebiet dat ingeblazen wordt in deze ruimte is 1949 m3/h. Dat levert een ACH van 2.20 keer per uur, dat is 4.5 keer hoger dan het minimum in het Bouwbesluit voor bestaande gebouwen, uitgaande van 35 aanwezigen 

het onderzoek

apparatuur

Aerosolenconcentraties werden voornamelijk gemeten met 2 Grimmsensoren en 110 ASQ2020PRO-sensoren. Die laatste sensoren meten ook CO2- concentratie, luchttemperatuur en relatieve vochtigheid. Twee mobiele professionele luchtreinigingsunits (“air cleaners”) werden opgesteld in het middengedeelte van de ruimte. Deze units hadden elk een capaciteit van 617 m3/h en een energieverbruik van (slechts) 105 Watt *Er moet opgemerkt worden dat de aerosolenconcentraties die gemeten werden niet enkel speekselaerosoldeeltjes waren, maar ook de aerosoldeeltjes afgegeven door haren, huid, kledij, de fitnessapparaten zelf en resuspensie van deeltjes die zich eerder op oppervlakken hadden afgezet. De voorhanden meetapparatuur laat/liet niet toe om dit onderscheid te maken. 

scenarios

Er werden intotaal zes scenario’s uitgevoerd: 

Scenario 1: 35 sporters, ventilatie, geen luchtreiniging Scenario 2: geen sporters, ventilatie, geen luchtreiniging 
Scenario 3: 35 sporters, geen ventilatie, geen luchtreiniging 
Scenario 4: geen sporters, geen ventilatie, geen luchtreiniging 
Scenario 5: 35 sporters, geen ventilatie, luchtreiniging Scenario 6: geen sporters, geen ventilatie, luchtreiniging 

doel van de scenarios

Uitleg scenarios

Scenario 1: gaf informatie over aerosoldeeltjes generatie en de gelijktijdige verwijdering door ventilatie. 
Scenario 3: gaf aan hoe het ventilatiesysteem werkt zonder aanwezigheid van de bronnen (dit wil zeggen de sporters). 
Scenario 5: gaf informatie over de bronnen zonder de invloed van ventilatie- en luchtreinigingssystemen. Scenario 7: gaf inzicht in de natuurlijke depositie in “kalme” binnencondities, dus zonder de luchtstromingen veroorzaakt door de ventilatie of luchtreinigers. 
Scenario 8: toonde hoe de bronnen en de luchtreinigers samen werken. Scenario 9: tenslotte toonde hoe de luchtreinigers alleen inwerken op de aerosoldeeltjesconcentraties 
/ Casestudy
banner

Scenarios in een grafiek

De meetresultaten samengevat  

Concentraties in de lucht

Ventilatie alleen was niet voldoende om een sterke toename in aerosoldeeltjesconcentraties over de periode van 30 minuten te vermijden. Hetzelfde gold voor luchtreiniging alleen
Opvallend was dat de stijging van de concentraties in scenario 1 (sport én ventilatie) ongeveer gelijk was aan die in scenario 5 (sport én luchtreiniging).

De meetresultaten samengevat   

Aerosoldeeltjes  

Ook de daling in aerosoldeeltjesconcentraties door ventilatie in scenario 2 was ongeveer gelijk aan de daling door luchtreiniging in scenario 6. Dat ventilatie en luchtreiniging ongeveer hetzelfde effect hadden lijkt enigszins verwonderlijk omdat de capaciteit van het ventilatiesysteem (1949 m3/h) ongeveer 60% hoger was dan die van de twee luchtreinigers samen (= 2 x 617 m3/h). Het ventilatiesysteem blijkt dus minder efficiënt.

Achtergrond informatie

Reden dat ventilatie minder efficient is

Dat komt omdat de fitnessruimte vrij hoog is, 5.1 m, en de inblaas- en afzuigopeningen zich nabij het plafond bevinden. Dat betekent dat een deel van de ingeblazen lucht niet het loopniveau (max. 2 m hoogte) bereikt en dus niet volledig wordt ingezet ventilatie op de plaats waar die het meest van belang is, met name waar de personen aanwezig zijn. De luchtreinigers daarentegen zijn wel opgesteld op loophoogte, en behandelen de lucht op die hoogte. 

Dat ventilatiesystemen op die manier worden ontworpen en uitgevoerd is niet uitzonderlijk, integendeel. Het is een standaardpraktijk om de inblaas- en afzuigopeningen nabij het plafond te plaatsen, waarbij de ventilatiekanalen in het verlaagde plafond worden weggewerkt 
/ Casestudy
banner

CO2-concentraties aan het einde van elk interval van 5 minuten in de zes meetsessies van 30 minuten.

Aanwezige luchtverontreiniging

Grote en kleine deeltjes

Scenario 4 toonde dat vooral de grote deeltjes (met diameter tussen 2.5 en 10 micrometer) uitzakten en uit de lucht verwijderd werden door “depositie”. Bij de kleinere deeltjes was dat nauwelijks het geval, die bleven dus gedurende die periode van 30 minuten voornamelijk in de lucht zweven.

CO2-concentraties 

Er werden zes scenario’s uitgevoerd: 

Tijdens de 6 scenario’s werden ook CO2-concentraties gemeten. De CO2-concentraties namen logischerwijze toe wanneer er gesport werd, namen af wanneer er niet gesport en wel geventileerd werd, en bleven gelijk wanneer er niet gesport werd en wel luchtreiniging werd toegepast. De meeste luchtreinigers – net zoals deze toegepast in dit onderzoek – verwijderen vooral deeltjes uit de lucht en hebben geen invloed op CO2. Daarom is het niet aangewezen om enkel luchtreiniging en geen ventilatie toe te passen.

uitleg onderstaande figuur

Scenario's Aerosolen concentratie

Scenario 1: 35 sporters én ventilatie (dit scenario is identiek aan het hogervermelde scenario 1)              Scenario 3: aanpassing van hogervermelde scenario 3: 35 sporters met constante aerosolenproductie gelijk aan die in scenario 1, geen ventilatie, geen luchtreiniging)                                                          Scenario 5: aanpassing van hogervermelde scenario 5: 35 sporters, enkel 2 luchtreinigingsunits                Scenario 7 : 35 sporters, ventilatie en 2 luchtreinigingsunits                                                  Scenario 8 : 35 sporters, ventilatie en 4 luchtreinigingsunits                                                    Scenario 9: 35 sporters, ventilatie en 6 luchtreinigingsunits

resultaat: ventilatie, luchtreiniging

Aerosol deeltjes tijdens de meting

Onderstaande figuur toont duidelijker hoe groot het effect van ventilatie, luchtreiniging en vooral ventilatie én luchtreiniging is. De figuur toont procentueel hoeveel de concentratie aan aerosoldeeltjes wordt gereduceerd door het inzetten van ventilatie en/of luchtreiniging. Ventilatie en luchtreiniging alleen reduceren de concentraties met meer dan 60% voor de grote deeltjes en met meer dan 80% voor de kleine deeltjes. Ventilatie samen met luchtreiniging (2 units) daarentegen reduceert de concentraties met meer dan 80% voor de grote deeltjes en met meer dan 90% voor de kleine deeltjes. Door de inzet van meerdere luchtreinigingsunits zijn reducties met 90 tot 95% mogelijk.
/ Casestudy
banner

Figuur toont Aerosolen concentratie en laat  duidelijker het effect zien van hoe groot de invloed van ventilatie, luchtreiniging en vooral ventilatie én luchtreiniging is. 

* In de bovenstaande figuur: betekend AC "luchtreiniger" en geeft het per scenario aan hoeveel luchtreinigers er gebruikt worden

Advies

Conclusie

De hoofdconclusie van dit onderzoek en tevens het belangrijkste advies voor de praktijk is dat het niet nodig is dat fitnessruimtes en andere sportbinnenruimtes investeren in dure upgrades van hun mechanische ventilatiesystemen, op voorwaarde dat de ventilatie reeds voldoet aan het Bouwbesluit. In plaats daarvan kunnen zij het bestaande ventilatiesysteem aanvullen met mobiele professionele luchtreinigingsunits. Belangrijk hierbij is dat deze units zorgvuldig worden geselecteerd, dat zij voldoende capaciteit hebben in verhouding tot de ruimte waarin ze worden toegepast, dat ze een voldoend hoog rendement hebben en dat ze geen schadelijke bijproducten genereren

Ventilatie en luchtreiniging

Conclusie

Bestaande ventilatiesystemen aanvullen met energiezuinige luchtreinigingssystemen is ook energetisch-ecologisch de meest verantwoorde oplossing. Ventilatielucht zal, omdat die van buiten komt, vaak moeten worden verwarmd, gekoeld, bevochtigd of ontvochtigd, wat veel energie vraagt. De lucht die door luchtreinigingssystemen wordt behandeld daarentegen is binnenlucht die al op nagenoeg gepaste temperatuur en relatieve vochtigheid staat.
banner

Reductie lucht vervuiling door het inzetten van ventilatie en luchtreiniging

Aerosol deeltjes wordt gereduceerd door het inzetten van ventilatie en/of luchtreiniging. Ventilatie en luchtreiniging alleen reduceren de concentraties met meer dan 60% voor de grote deeltjes en met meer dan 80% voor de kleine deeltjes. Ventilatie samen met luchtreiniging (2 units) daarentegen reduceert de concentraties met meer dan 80% voor de grote deeltjes en met meer dan 90% voor de kleine deeltjes. Door de inzet van meerdere luchtreinigingsunits zijn reducties met 90 tot 95% mogelijk.

Ventilatie en luchtreiniging (grote deeltjes)

60%

Ventilatie en luchtreiniging (kleine deeltjes)

80%

Ventilatie en luchtreiniging 2 unit (grote deeltjes)

80%

Ventilatie en luchtreiniging 2 units (kleine deeltjes)

90%

Case studies

Veilige lucht voor iedereen
01

Test case verzorgingshuis

02

Testcase klas lokaal

03

Test case sportschool