Artikel Grootkeukenventilatie

1. Een goed binnen-
klimaat, … ook voor
grootkeukens!
Het binnenklimaat in grootkeukens en de afgeleide installatie is Het binnenklimaat in warme keukens
op tal van zaken van invloed. Hierbij kan men denken aan en spoelkeukens vraagt juist extra aan-
dacht omdat hier grote hoeveelheden
voedselveiligheid en hygiëne, de psychische en fysieke beleving van warmte en vocht worden geproduceerd.
het keukenpersoneel, gezondheid, bedrijfsveiligheid, productiviteit, Bij een slecht ontwerp laat het binnen-
ziekteverzuim, brandveiligheid, investeringskosten, energiegebruik klimaat in een grootkeuken daarom
gemakkelijk te wensen over. De be-
en schoonmaakkosten. Een aantal van deze aspecten komen aan langrijkste klachten handelen over tocht,
de orde. temperatuur en (lucht)vochtigheid.
Daarnaast worden hygiëne en veilig-
-door P.S. Bouma* heid negatief beïnvloed door onge-
wenste condensatie van vocht en vet.
H
et binnenklimaat in groot- sche comfort wordt onder andere be-
keukens heeft op tal van za- paald door: Het binnenklimaat in de koude keu-
ken invloed. Een Cateraar - de ruimtetemperatuur; kens moet extra kritisch worden bena-
denkt bij voedsel al snel aan de voor- - luchtsnelheden; derd, omdat er bij de lagere ruimte-
geschreven temperatuurnormen van - luchtvochtigheid; temperaturen een veel grotere kans op
de HACCP (Hazard Analysis Critical - luchtturbulentie. tocht is. Men kan hier verbetering in
Control Point). Deze temperaturen brengen door gebruik te maken van
verschillen hierbij binnen het keuken- Het thermisch neutrale werkbereik het juiste luchttoevoersysteem.
gebied per functionele ruimte. Naast (geen nadelige invloed op de gezond-
de voedselveiligheid heeft het binnen- heid) ligt tussen 17 en 31 °C (bron: Uit maatschappelijk en economisch
klimaat echter ook een grote invloed Weihe 1987 in WHO1990). De oogpunt is er alle reden om bij het ont-
op de psychische en fysieke beleving symptomen bij afwijkende temperatu- werpen van grootkeukens goed rekening
van het keukenpersoneel. Het thermi- ren zijn weergegeven in tabel 1. te houden met het binnenklimaat. Uit
cijfers van het UWV blijkt dat de Ho-
<< < 17 °C > 31 °C >> reca Catering in 2002 met 2,8% op de
derde plek staat betreffende de WAO
hartstilstand hoge bloeddruk lage bloeddruk hartstilstand instroom (landelijk gemiddelde 1,3%).
attack onderkoeling oververwarming hartfalen Ook het ziekteverzuim in deze branche
is bovengemiddeld.
infecties luchtwegen hoge hartslag warmteattack
astma geen eetlust
ARBEIDSPRODUCTIVITEIT
overactief zweten
Het binnenklimaat speelt onbewust een
versnelde hartslag uitdroging belangrijke rol bij de motivatie van het
suf suf personeel en is mede bepalend voor
het personeelsverloop binnen een or-
onrustig vermoeid
ganisatie. Studies hebben aangetoond
slecht reactievermogen apathie dat er een verband bestaat tussen de
depressief snel geïrriteerd luchtkwaliteit, het thermische com-
fort, de productiviteit en gezondheid.
slechte concentratie
slecht geheugen
Gezondheidseffecten bij een niet neutraal binnenklimaat.
-TABEL 1- * Halton BV Nieuwegein
16 KLIMAATBEHEERSING

2. In een situatie waarin het menselijke
lichaam moeite heeft haar ‘thermische
balans’ te handhaven, beïnvloeden
warmte en koude het functionering-
en prestatievermogen van een persoon.
Als het in een keuken erg warm is zal
(%)
de oppervlaktetemperatuur van de huid
toenemen. Boven een oppervlaktetem-
Productiviteit
peratuur van 34 graden begint het
menselijke lichaam overvloedig te zwe-
ten. Veel mensen zijn op dat moment
geneigd het iets rustiger aan te doen
waarmee de productiviteit afneemt. Op
het moment dat men zich gaat ont-
spannen, om warmte en transpiratie
kwijt te raken, neemt het concentra-
tievermogen en de waakzaamheid af.
Hierdoor stijgt het risico op bedrijfs-
ongevallen.
De productiviteit is dus afhankelijk van de thermische condities. Als de ruimte-
Dit model geeft weer dat indien de temperatuur toeneemt, daalt de productiviteit. Het is mogelijk de productiviteitsdaling
te schatten aan de hand van een model voor kantooromgevingen.
temperatuur 5 °C stijgt boven de ther-
FIGUUR 1-
misch neutrale conditie van 23 °C de
productiviteit met 28% daalt. De
meest ideale temperatuur ligt rond de het uiteindelijke resultaat. Tevens is het Indien men verdringingsroosters op
22 °C wanneer de omgeving enigszins belangrijk dat men de ontwerptaken vloerniveau positioneert verkrijgt men
koel aanvoelt. Bij de maximum tem- juist verdeeld. Zo kan men kan zich een aanzienlijk lager concentratie-
peratuur van 26 °C is het productivi- terecht afvragen wie de meest geschikte niveau in de ademzone. Het voordeel
teitsverlies reeds 16%. partner is voor het ventilatieontwerp. van verdringingsroosters in het plafond
De basis van dit ontwerp – de afzui- (of in de voorzijde van de afzuigkap) is
ging – wordt veelal bepaald door de dat men vloeroppervlak bespaart en
TECHNISCH ONTWERP leverancier van de keukenapparatuur. een kleinere temperatuursgradiënt ver-
Bij het technische ontwerp wordt in Met als gevolg dat het afzuigvolume krijgt. Door toepassing van instelbare
eerste instantie scherp gekeken naar de vaak te hoog (aan de veilige kant) wordt nozzle’s onder de voorzijde van de
investeringskosten. Tijdens het gebruik geschat. Vervolgens wordt een installa- afzuigkap kan men het persoonlijke
van de keuken heeft men echter ook te tieadviseur of installateur ingeschakeld comfort in de nabijheid van zware
maken met de operationele kosten. voor een aanvullend luchttoevoerplan. warmtelasten verbeteren.
Deze worden in grote mate bepaald Hiermee verkrijgt men géén geïnte-
door het oorspronkelijke ontwerp en greerd ontwerp. Weinig mensen besef- Afzuigsysteem
het investeringsbudget. Bij het bepalen fen dat een goed ventilatieplan hier- mee Afzuigsystemen kunnen op verschil-
van het investeringsbudget kan men juist samenvalt. De effectiviteit van lende manieren worden ingedeeld . Zo
de volgende stelregel hanteren; ventilatie wordt namelijk sterk beïn- kan men onderscheid maken tussen
vloed door de combinatie van het afzuigplafonds en afzuigkappen. In
Een slechte installatie is een kostenpost. luchtafzuig- en toevoersysteem. sommige gevallen heeft men om esthe-
Een goede installatie is een investering tische redenen een voorkeur voor een
(verdient zichzelf terug). Ventilatievoud plafond. De plafondsystemen zijn goed
Het gebruik van richtlijnen wordt af- toepasbaar voor keukenapparatuur die
Het is daarom verstandig om in het geraden. De meest geschikte methode hoofdzakelijk stoom produceren maar
technische ontwerp eisen vast te leg- is, op basis van de opgestelde keuken- minder geschikt voor zware keuken-
gen over: apparatuur, de juiste hoeveelheid venti- apparatuur die vet gebruiken (bijvoor-
- energiegebruik van apparatuur en latielucht te berekenen. beeld friteuses). Bij toepassing van een
installaties; keukenplafond zal de verontreiniging
- thermisch comfort (indirect van Toevoersysteem in de ruimte altijd hoger zijn dan bij
invloed op de arbeidsproductiviteit); De warmte en diverse concentraties een afzuigkap, omdat een kap een
- hygiëne (concentraties in de ruimte- in de ruimte verzamelen zich meestal bufferfunctie heeft.
lucht en condensatie op de werkvloer onder het plafond. Bij de toepassing
zijn indirect van invloed op de ge- van een mengventilatiesysteem worden Afzuigkappen kan men in de volgende
zondheid en de schoonmaakkosten); deze dan opnieuw de ‘leefzone’ inge- systemen verdelen:
- (brand)veiligheid in het gebouw. blazen. Dit is bij laaginducerende in- - traditionele kap (alleen afzuig);
blaasroosters veel minder het geval. - inductie- of kortsluitkap (50% sup-
Een goede en tijdige samenwerking Het risico op tocht is bij het gebruik pletie);
binnen het projectteam bevorderen van verdringingsroosters ook veel lager. - vangluchtkap (10% suppletie).
TVVL magazine 1/2004 17

3. Luchttoevoersysteem Vermenigvuldigingsfactor a
Mengventilatie
Wandroosters 1,25
Plafondroosters 1,20
Verdringingsventilatie
Vanuit het plafond 1,10
Vanaf de vloer 1,05
luchtstromen gelijk zijn aan de uit-
gaande. Indien men, als bij afzuigsys-
teem 2 en 3, ook nog suppletielucht
(SV) binnen in de kap toevoert, dient
deze luchthoeveelheid worden gesom-
meerd om het uiteindelijke afzuigvo-
lume (AV) te bepalen;
AV = IV + SV (m3/h) (2)
Aan de hand van formule 2 wordt dui-
delijk dat het geen zin heeft om grote
luchthoeveelheden binnen in de kap in
te blazen. Een grote suppletiestroom
Onvoldoende overlap. zal tevens de opgaande warme lucht-
-FIGUUR 2- stroom te veel verstoren en daarmee
lekverliezen uit de kap veroorzaken.
Bij alle afzuigkappen moet men vol- Dit blijkt onder andere uit onafhanke-
doende overlap behouden ten opzichte lijk onderzoek van Electricité de France.
van de keukenapparatuur. Voor een
goede werking is het gebruikelijk een Uit dit onderzoek blijkt tevens dat het Luchtbalans in de kap
overlap van 30 cm te hanteren. Voor vangluchtsysteem de lekverliezen ver- -FIGUUR 3-
apparatuur met een te openen front laagt ten opzichte van het traditionele
(bijvoorbeeld combisteamers) kan men systeem. Dit komt omdat de poten- ontwikkeld. De doelstelling van dit
beter uitgaan van 60 cm overlap. tiële lekstroom onder de voorzijde van systeem is om het afzuigvolume zoda-
de kap met een kleine lucht-stuur- nig te verlagen dat er in de praktijk
Afzuigdebiet stroom terug naar de filters wordt ge- net geen lekverliezen ontstaan. Ten
De luchthoeveelheid die een kap moet bracht. Het Capture Jet® vanglucht- opzichte van een traditionele kap kan
afzuigen wordt volgens de VDI 2052- systeem is in de jaren ‘80 door Halton een vangluchtkap goed functioneren
1999 norm als volgt bepaald:
Het basisvolume (BV) wordt bepaald
door de opgaande warme luchtstroom
Warmteverlies (Watt)
(m3/h) direct boven de keukenappara-
tuur.
Deze opgaande luchtstroom heeft een
divergerend (verbredend) karakter.
Het volume van de opgaande lucht-
stroom neemt toe door de vermenging
met de aanwezige ruimtelucht. Deze
menging wordt in grote mate bepaald
door het specifieke luchttoevoersysteem
in de keuken. Het basisvolume BV
dient daartoe te worden vermenigvul-
digd met factor a uit onderstaande ta-
bel. Het intredevolume (IV) in de kap
is dan:
IV = BV * a (m3/h) (1)
Warmteverliezen (Watt) naar de keuken van diverse afzuigsystemen
Om een juiste balans in de afzuigkap (bron EDF: Electricité de France).
te verkrijgen moeten de ingaande -FIGUUR 4-
18 KLIMAATBEHEERSING

4. met een afzuigvolume wat gemiddeld
Klasse
35 % lager is.
Het principe van de inductiekap gaat
Eenheid Sk1 Sk2 Sk3
uit van de gedachte dat lucht die bin-
nen in de kap wordt ingeblazen direct Warme keuken
wordt afgezogen en niet behoeft te
Ruimtetemperatuur winter °C 19-21 19-21 19-22
worden verwarmd of gekoeld. Dit sys-
teem komt oorspronkelijk uit de VS Ruimtetemperatuur zomer 1) °C 19-23 19-25 19-28
(short circuit system) en wordt daar,
mede door de ASHRAE norm (Appli- Regelbaarheid ruimtetemperatuur °C ±2 ±2 -
cations handbook 1999), niet meer Verticale temperatuursgradiënt °C/m <2 <3 <4
ondersteund. Een inductiekap met een
afzuigvolume gelijk aan IV kan alleen Stralings asymmetry °C <10 <20 <30
bij deellast functioneren omdat het bij
Luchtvochtigheid % <70 <70 <70
vollast op het intredevolume ‘discrimi-
neert’ . Maximum luchtsnelheid m/s 0,20 of onderstaande grafiek
Spoelkeuken
ONTWERPEISEN THERMISCH Ruimtetemperatuur winter °C 18-20 18-20 18-21
COMFORT
De comfortnorm NPR CR 1752 maakt Ruimtetemperatuur zomer 1) °C 18-22 18-24 18-28
onderscheid tussen diverse comfort-
Regelbaarheid ruimtetemperatuur °C ±2 ±2 -
klassen. Voor een grootkeuken zou
men zich bijvoorbeeld kunnen richten Verticale temperatuursgradiënt °C/m <2 <2 <3
op klasse C. Omdat een grootkeuken
Stralings asymmetry °C <5 <10 <15
behoorlijk verschilt van een kantoor-
omgeving, zou je de comfortbeleving Luchtvochtigheid % <70 <70 <70
in een ander perspectief mogen zetten.
In Finland is recentelijk, in opdracht Maximum luchtsnelheid m/s 0,20 of onderstaande grafiek
van het TEKES (Technology Develop- 1)
nb: bij buitencondities van 25 °C en 60 % luchtvochtigheid.
ment Centre of Finland), onderzoek
verricht naar geschikte comfortdoel- Voorgestelde comfortklassen volgens het TEKES rapport.
stellingen voor grootkeukens. -TABEL 2-
Men maakt hierbij onderscheid in
klasse Sk1, Sk2 en Sk3. Sk1 staat voor 0,5
‘uitstekend’, Sk2 staat voor ‘goed’ en
Sk3 voldoet aan de ‘minimumeis’ van
(m/s)
de Finse overheid. De doelstellingen 0,4
van iedere klasse zijn weergegeven in
de volgende tabel. Hierbij wordt on-
Luchtsnelheid
derscheid gemaakt tussen een warme 0,3
keuken en een spoelkeuken. De resul-
taten zijn gebaseerd op onderzoek, een
nationale enquête en metingen in 0,2
grootkeukens.
0,1
Regeling
In Sk1 is de doelstelling een regeling 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
per werkplek(zone). Hierdoor kunnen
meerdere regelingen per ruimte nood- Ruimtetemperatuur (m/s)
zakelijk zijn. Dit is afhankelijk van de
lay-out. Sk2 gaat uit van een regeling Maximale luchtsnelheid (gemiddeld)
per ruimte. -FIGUUR 5-
opstelling. passen krijgt men meer ‘gevoel’ met de
NIEUWE TECHNIEKEN Om deze theoretische output op waarde techniek en kan men het afzuig- en
Om een indruk te krijgen van de wer- te schatten kan men bijvoorbeeld ge- toevoersysteem verder optimaliseren.
king van deze afzuigsystemen zijn er bruik maken van de nieuwe ‘Schlieren’ Deze technieken zijn daarom uiter-
een aantal nieuwe gereedschappen be- techniek. Hierbij wordt met een spe- mate geschikt voor de ontwikkeling
schikbaar. Door CFD-softwarepro- ciale camera een thermische opname van energiezuinige keukenventilatie-
gramma’s (Computational Fluid Dy- gemaakt, waarbij de luchtdichtheid systemen die bovendien bijdragen aan
namics) kan men een luchtstromings- zichtbaar wordt. een comfortabel en productief binnen-
patroon berekenen van een keuken- Door deze technieken frequent toe te klimaat.
TVVL magazine 1/2004 19

5. CFD simulatie verschillende afzuigsystemen.
-FIGUUR 6-
‘Schlieren’ (thermische opname).
-FIGUUR 7-
CFD-simulatie verdringingsysteem in een keuken.
-FIGUUR 8-
LITERATUURLIJST: EDF van Finland, Amica Oy , Hackman-
1. VDI 2052-1999; Verein Deutscher 5.Design of good indoor climate in com- Metos Oy Ab, Oy Halton Group Ltd,
Ingenieure, mercial kitchens 20031); TEKES het ministerie van Defensie. De finan-
2. Applications handbook 1999; 6.Kitchen design guide 2002; Halton ciering komt van TEKES (The Tech-
ASHRAE nology Development Centre of Finland,
1)
3. Luchtbehandeling speciale ruimten- Dit studieproject is uitgevoerd in het Finse Work Environment Fund
Grootkeukenventilatie 2003; TVVL samenwerking met adviesbureau Olof en het Finse ministerie van financiën.
4. EDF-HE 12/95/044, 1995, Electric Granlund Oy, het Work Efficiency In-
appliances and building technologies; stitute, het Technisch Research Centre
20 KLIMAATBEHEERSING