Slimme ventilatie – fris en vrij van prikkelende stoffen en ziekmakers

Welke stoffen veroorzaken een slechte luchtkwaliteit?

CO2 is zowel noodzakelijk als in te hoge mate een gezondheid aantastend gas. CO2 zorgt ervoor dat wij blijven ademen. En de planten zijn er dol op. Te veel werkt prikkelend en op den duur zelfs verstikkend. Een te hoog percentage kan zorgen voor lichamelijke klachten zoals hoofdpijn, slechte slaapkwaliteit, concentratieverlies. Het CO2 percentage vormt een goede maat voor de verontreiniging of onvoldoende ventilatie van het interne luchtklimaat en valt met intelligente sensoren eenvoudig te meten.

Voor de leek vrij onbekende stoffen en agentia zijn de zogenaamde VOC’s of vluchtige organische stoffen. Dat zijn gassen afkomstig van spuitbussen, schoonmaakproducten, de uitstoot van meubels, lijm of andere bouwmaterialen. Zij veroorzaken een scala aan gezondheidsproblemen. Van irritaties van de luchtwegen, slijmvliezen, ogen en huid tot kanker aan toe. We zijn die VOC’s dus zeker liever kwijt dan rijk. Er zijn twee oplossingen:

1. De toepassingen van deze stoffen zelf te beperken of geheel te vermijden.

2. Deze door wegzuigen en filtering via een ventilatiesysteem weg te vangen.

Fijnstof is een beruchte luchtverpester. Het probleem is dat fijnstof diep de longen indringt en daarbij zowel schade aan de longen zelf als via opname in het bloed onze organen kan beschadigen. Er zijn tal van veroorzakers van fijnstof waaronder het verkeer, bouw en industriële processen. Slim wegfilteren vormt de meest efficiënte oplossing.

Zowel de bewoners zelf als koken, wassen, douchen, poetsen en industriële processen geven water af in de omgeving. Thuis gaat het daarbij om een liter of tien. In een grotere kantoorruimte om tientallen tot honderden liters. Aan de ene kant is een normale luchtvochtigheid van 40-60 % dringend gewenst om als mens en plant of dier niet uit te drogen. Ook vangt een wat hogere luchtvochtigheid rondzwevende virusdruppeltjes weg. Ze komen niet ver, vallen op de grond en hun vettig omhulsel gaat kapot.

Een teveel aan vocht geeft schimmelvorming, een gevoel van onbehagen, een muffe geur en kan benauwdheid veroorzaken. Bij een niet bijpassende luchtvochtigheid wordt hitte als meer drukkend ervaren Een combinatie van luchtbevochtiging en het teveel wegventileren verdient de voorkeur voor het smarthome en office.

Slim ventileren

Er zijn twee belangrijke uitgangsprincipes: ten eerste alle hiervoor genoemde interne luchtverpesters zijn met slim ventileren op te lossen. En ten tweede, de buitenlucht is doorgaans vijfmaal minder vervuild dan het milieu-interieur. Daaruit volgt dat het naar binnen zuigen van de schonere en gezondere buitenlucht plus het lozen van de vervuilde binnenlucht op straat een prima oplossing is. Uiteraard gaat deze vlieger niet op als de buitenlucht van slechtere kwaliteit is. Dan komt de interne reiniging van de lucht in aanmerking.

Waaraan dient de term slim ventileren nu te voldoen? Voorop staat het snel en efficiënt aanpassen van de benodigde ventilatie aan de aanwezigen en hun leef- of werkpatroon. Thuis bijvoorbeeld bij het koken en douchen. Op kantoor bij een vergadering in een kleinere ruimte. Het systeem dient programmeerbaar te zijn voor het verzorgen van een zo optimaal mogelijke luchtkwaliteit. Steeds meer ventilatiesystemen kan je gewoon per app via de smartphone of tablet bedienen.

Smart ventilation bespaart op energie en warmte-uitstoot door alleen te werken wanneer en waar dat nodig is. De moderne systemen in deze zijn behoorlijk duurzaam. Zie hiervoor de keurmerken. Slimme ventilatoren richten zich op meerdere aspecten (minimaal drie) van de luchtkwaliteit. Doorgaans op vocht, geur en aantal aanwezigen. Door koppeling aan smart sensors voor CO2, pollen, VOC’s en fijnstof valt de aanpak van het luchtklimaat nog verder te verfijnen. Een andere slimme manier is het direct ventileren via de gevel. Dat bespaart op buizensystemen. En tot slot werken slimme ventilatiesystemen zo stil mogelijk en blijven zij zoveel mogelijk uit het zicht.

Kortom, slim ventileren houdt veel meer in dan het even een ventilator plaatsen. In de praktijk gaat het om een volledig optimaal op elkaar ingesteld systeem dat naadloos integreert in de elektronica/hub van het smart home of building. Desgewenst kan je echter ook kiezen voor losse dedicated ventilatoren. Bijvoorbeeld voor de keuken, badkamer of computer/beeldscherm-ruimten.

Het begrip smart airco en ventilator

Het predicaat smart betreft bij de specificaties van airco’s en ventilatoren een breed gebied. In het eenvoudigste geval valt de airco of ventilator draadloos met een app te besturen. Daarvoor zijn er diverse eenvoudige en goedkope oplossingen. En behalve de bediening gaat het tevens om duurzaam en energiezuinig. Een aantal systemen kan ook warmte terugwinnen.

Een stapje verder gaat al het koppelen aan sensoren. Dat maakt de luchtbeheersing voor een deel automatisch. Je moet nog wel de grenswaarden zelf instellen. Behalve als een zelfstandig (stand alone) kan het apparaat voor luchtbeheersing deel uitmaken van het smarthome netwerk. Dat maakt opname mogelijk in het totale gezondheidsbeleid van het gebouw of voertuig en het specifiek afstemmen op gebruik, intensiviteit en ruimten. De meest recente ontwikkelingen maken gebruik van kunstmatige intelligentie en nanotechnologie.

Raamverluchting

Bij de zogenaamde raamverluchtingen maak je gebruik van natuurlijke ventilatie via in het raam gebouwde ventilatieroosters. In de praktijk een effectieve manier om natuurlijk continu ververste lucht de woning of het kantoor binnen te halen via de droge ruimtes. Voor thuis bijvoorbeeld de woon- en slaapkamer. Op zich is dat voordeel de aankoop al meer dan waard, want zo geniet je, in combinatie met een degelijk afvoersysteem voor vervuilde huislucht, op elk moment gegarandeerd van gezonde binnenlucht.

De installateur plaatst deze ventilatieroosters zodanig dat ze visueel niet storen in het totaalbeeld van de gevel, maar wel akoestisch dempen én dwarsventilatie (of tweezijdige ventilatie) vermijden. Raamverluchting is zowel energiezuinig (geen extra aandrijving nodig), weert het buitengeluid bij een drukke omgeving, een regulerende klep voorkomt overventilatie en is relatief onderhoudsvriendelijk. Integreert prima met andere slimme ventilatiesystemen.

Covid-19 en andere ziekteverwekkers

Het nut van ventilatie bij de huidige Corona-pandemie staat momenteel midden in de belangstelling. Het Covid-19-virus verspreidt zich net zoals griep en verkoudheid via uitgehoeste of door zang en spreken uitgestoten druppels. Dat kunnen kleine of grotere druppels zijn. Bij verspreiding als druppelwolken spreekt men van aerosolen. Het inademen geeft dan een besmetting. Ook kunnen de druppeltjes zich aan contact-

oppervlakten hechten. Dan komt het virus via de handen of aanraking binnen.

De gehele 1,5 meter economie of samenleving is gebaseerd op het bereik van de druppeltjes en het vermeiden van contact. Het door ventilatie uit de lucht vangen van de virusdruppeltjes kan de kans op overdracht/besmetting aanzienlijk verkleinen. En dan komt slimme ventilatie om de hoek kijken!

Dat levert meteen twee vragen op:

1. Zijn de huidige ventilatiesystemen zoals airco’s wel veilig?

2. Zijn er betere slimmere ventilatiesystemen in te zetten?

Wel een airco aanwezig is doorgaans altijd beter dan geen. Als de besmette lucht maar wordt weggezogen. Teruggave aan het binnenklimaat mag alleen na afdoende filtering op virussen en bacteriën! Daarnaast kan je natuurlijk ook gewoon de ramen gedoseerd openzetten. Het CIBSE (Chartered Institute of Building Services Engineers) adviseert om in ieder geval meer en langer te ventileren. Daarnaast de inzet van filters, HEPA (High Efficiency Particulate Air) en MERV (Minimum Efficiency Reporting Value). Bij de aanleg van nieuwe ventilatiesystemen verdient het aanbeveling om deze dan maar ook meteen pandemie-proof te maken.

N.B.: Let op met mobiele airco’s die niet zijn aangesloten op een centraal afzuigsysteem. Waar gaat de afgevoerde lucht naar toe en waar komt de ingevoerd lucht vandaan? Voor richtlijnen in deze kan je onder andere terecht bij de WELL Building Standard met een eigen WELL-certificaat. Een Airco die de lucht goed bevochtigt heeft ook een ander antiviruseffect. In voldoende vochtige lucht komen aerosolen en uitgehoeste druppels niet ver. Zij worden afgeremd door waterdruppeltjes en de waterdamp tast de vetmantels van de virusdeeltjes aan.

Ook in de metro of auto

Ook klimaatbeheer van de gezonde lucht in het vervoer is goed mogelijk. Zo test Barcelona in de metro een systeem voor verse lucht uit dat naast schone lucht ook de temperatuur en vochtigheid regelt. Het systeem heet RESPERIA en wordt mede ontwikkeld door SENER engineering. In de praktijk gaat het om realtime monitoring en het direct aanpassen van de luchtcondities via dynamische ventilatiecontrole. Het systeem beschikt over een smart kunstmatig intelligent algoritme dat de weersomstandigheden, het aantal aanwezigen in en de specificaties van de desbetreffende ruimte (station of metrotreinstel) meerekent. De machinist kan het allemaal zien op zijn monitor voorin de trein. Idem het metrobeheer in de controlroom.

Eenzelfde soort technologie voor het reguleren van de temperatuursindex, vochtigheid en luchtkwaliteit valt eveneens toe te passen in bussen en personenauto’s. Climate control in optima forma.

Ionisatie en plasma clusterionisatie

Beide systemen maken gebruik van geïoniseerde luchtdeeltjes voor het bestrijden van fijnstof, pollen, schimmels, bacteriën, virussen, huidschilfers van mens en dier plus luchtverontreiniging door het verkeer. Tevens verwijderen ze vaak vieze luchtjes, sigarettenrook en kookgeuren. Zij werken optimaal bij een luchtvochtigheid van 45-60 %.

Bij de gewone ionisatie lanceert het luchtreinigingssysteem negatief geladen ionen in de omgevingslucht. Die negatieve ionen klonteren met verontreinigende positieve deeltjes en maken deze ook weer negatief. Die negatieve klonters zakken door hun gewicht naar beneden dan aan positieve oppervlaktes en filters. Reiniging van oppervlaktes (zoals tafels, richels, kasten en stoelen) en aanvullende filters van de ventilatie zelf maakt dan definitief een einde aan de troep in de lucht.

Bij de plasma clusterionisatie worden de in de lucht aanwezige watermoleculen (H2O) door het systeem gesplitst in positieve waterstof-ionen (H+) en negatieve zuurstof-ionen (-O2). Deze geladen ionen onttrekken door hechting water aan de omhulling (mantel) van bacteriën en filters en andere schadelijke stoffen. Die worden daardoor al in de lucht zelf onschadelijk gemaakt. In combinatie met HEPA e.a. filters pakt de luchtreiniging nog veel effectiever uit. Let altijd terdege op hoeveel inhoud de te reinigen ruimte heeft. Een ander punt is dat bij ionisatie ook Ozon ontstaat. Deze zelf ook verontreinigende verbinding dient ook verwijderd te worden of in minimale hoeveelheden vrij te komen.

Veel ionisatoren & luchtreinigers geven door middel van LEDs de luchtkwaliteit aan. Ze schakelen in/uit wanneer nodig en zijn zuinig met energie. Winix spreekt van een PlasmaWave-technologie. Ook hierbij gaat het om het gelijktijdig produceren van zowel positieve als negatieve ionen (Hydroxylen) zodat er een dubbele reinigende werking ontstaat. Ioniserende systemen zijn onder andere verkrijgbaar bij Winix, Sharp, Boneco, Ideal, Qlima, Woods, Panasonic, Lightair CleanAir, EDC en AEG.

N.B.: Deze ionen zijn niet schadelijk voor de mens. Zij leven slechts zeer kort en tasten onze huid en slijmvliezen of ogen niet aan!

Panasonic Nanoe X

Zoals de naamgeving al te denken geeft gaat het bij het Nanoe X klimaat & luchtverversingssysteem van Panasonic om de inzet van nanodeeltjes. Centraal staat het toepassen van OH-radicalen in de afmeting 5-20 nanometer. Het systeem pakt een brede reeks bacteriën, virussen en schadelijke stoffen aan, en neemt nare geurtjes zoals hardnekkige sigarettenrook weg. Deze unieke technologie zorgt zowel in residentiële als commerciële omgevingen voor een betere luchtkwaliteit.

Wat de schadelijke stoffen en agentia betreft elimineert Nanoe X de categorieën bacteriën en virussen, schimmels, allergenen en pollen en een groot aantal andere vluchtige substanties en airborn deeltjes. Zoals gezegd maakt Nanoe X daarbij gebruik van OH-radicalen, het genereert er 4,8 biljoen per seconde. Het spreekt vanzelf hoe meer radicalen in de ruimte des te meer weggevangen schadelijke stoffen, bacteriën, virusdruppeltjes, allergenen en geurtjes. Dat geeft gewoon een frisser en schoner smart home, building of car.

Hoe werkt dat nu? De naam radicaal staat voor een heftige reactie aangaan. Het gaat om OH-radicalen die waterstof uit bacteriën, virussen en andere deeltjes weg reageren (= denaturatie). Er ontstaat water en de aangevallen deeltjes gaan kapot. De door Panasonic toegepaste radicalen hebben een zesmaal langere levensduur dan bij gemiddelde negatieve ionen. Tevens bevat Nanoe X ongeveer duizendmaal zoveel vocht. Doordat de deeltjes bewaard worden in waterdeeltjes hebben zij deze langere levensduur en kunnen zij zich over een groter oppervlakte verspreiden.

Bij Nanoe X: verspreiden de deeltjes zich naar iedere hoek van de ruimte en gedragen zich als generieke ionen (de deeltjes nemen in hoeveelheid af voordat zij zich over de kamer hebben verspreid.). Nanoe X ontstaat uit gecondenseerd vocht uit de lucht, waardoor het niet nodig is water aan te vullen om Nanoe X deeltjes te genereren. De nanodeeltjes zijn klein genoeg om de kleding te doordringen om schimmel en geurtjes tegen te gaan. Allergenen (zoals pollen en huisstofmijt) worden omsloten en tegengegaan. Dit in tegenstelling tot stoomdeeltjes en grote deeltjes die niet in staat zijn om diep door te dringen in stoffen. En Nanoe X dringt heel diep in allerlei stoffen door.

Bij Panasonic kunt u specifiek opvragen wat Nanoe X allemaal met schadelijke stoffen, agentia en ziekteverwekkers in de lucht doet en hoe effectief. Maar is zo’n proces dan niet ook slecht voor de huid, uitdroging of zo? Het tegendeel is waar. Nanoe X zorgt zelfs voor een gezonde hydratatie van de huid en hoornvlies. Naast in huis ook toepasbaar in de smart car. Onder andere in de Toyota Lexus. Je zou deze technologie ook kunnen inzetten om de ziekteverspreiding bij mensen die dicht op elkaar leven tegen te gaan.

Reiniging en onderhoud

Het luchtverversings/reinigings klimaatsysteem heeft regelmatig onderhoud nodig. Controleer de buizen, filters en bewegende onderdelen. Het apparaat mag niet juist een verspreider of energieverslinder worden!

En zijn de instellingen en/of integratie in het smart home, building of car nog wel up-to-date?

Een goede ventilatie en schone frisse lucht zijn cruciaal voor onze gezondheid in huis, op kantoor en in het vervoer. Intelligente ventilatiesystemen en luchtverversers rukken op, integreren in andere ecosystemen en worden heel betaalbaar. Een belangrijke aanwinst voor het (post-)coronatijdperk.

Smart living Project

In het FWD Smart Living Project besteden we veel aandacht aan een gezond binnenklimaat, met onder meer slimme ventilatie, geautomatiseerde luchtreiniging en slimme dakramen.