Profpraat | Lekker warm de winter door

TU/e-onderzoeker Marcel Loomans ontrafelt de geheimen van ons thermisch comfort

Wat bepaalt of we de binnentemperatuur als prettig ervaren? Het antwoord blijkt complexer te zijn dan alleen het instellen van de thermostaat. Marcel Loomans, universitair hoofddocent bij de TU/e-faculteit Built Environment, doet onderzoek naar binnenmilieuprestaties en legt uit hoe thermisch comfort wordt beïnvloed door factoren als temperatuurverschillen, leeftijd en ons eigen aanpassingsvermogen.

door
foto golibo / iStock

We kennen het allemaal: de ene collega die altijd met een dikke trui aan zit terwijl een ander geen genoeg kan krijgen van de airco. Of de huisgenoot die steevast de thermostaat omlaag draait, terwijl jij juist verlangt naar wat meer warmte. Thermisch comfort is een subjectieve waarneming die sterk afhankelijk is van verschillende factoren – van kleding, persoonlijke voorkeuren en activiteitenniveau tot de manier waarop een ruimte is opgebouwd of een gebouw ontworpen. Wat beïnvloedt allemaal hoe comfortabel we ons voelen? En kunnen we onze omgeving slim aanpassen om die behaaglijkheid te vinden, zonder de energiekosten de lucht in te jagen? Cursor vroeg het aan Marcel Loomans, TU/e-onderzoeker die zich bezighoudt met binnenmilieuprestaties.

“Binnenmilieuprestaties – oftewel de kwaliteit van het binnenmilieu – omvatten vier fysische parameters: thermisch comfort, luchtkwaliteit, verlichting en akoestiek”, legt Loomans uit. “Ik richt me vooral op de eerste twee, dus thermisch en luchtkwaliteit.” Sinds de coronapandemie is hij meer betrokken geraakt bij ventilatievraagstukken, zoals de effectiviteit van luchtreinigers en manieren om ruimtes beter te ventileren. Maar thermisch comfort – oftewel hoe we de temperatuur in een ruimte ervaren – blijft voor hem een belangrijk onderzoeksgebied.

We hoeven de temperatuur in een gebouw niet altijd strak te regelen

Marcel Loomans
TU/e-onderzoeker binnenmilieuprestaties
Flexibiliteit

Een belangrijk aspect van thermisch comfort is de vraag hoe flexibel we kunnen zijn met de temperatuur in gebouwen. Loomans vertelt: “We hebben onderzoek gedaan naar variaties in temperatuur. Bijvoorbeeld: hoe acceptabel vinden mensen temperatuurstijgingen gedurende de dag? Ook hebben we gekeken naar zones met verschillende temperaturen en hoe mensen die ervaren.”

“Deze flexibiliteit van mensen voor wat betreft het thermisch comfort is er, en dat is interessant”, vervolgt hij. “Dit betekent dat we de temperatuur in een gebouw niet altijd ‘strak’ hoeven te regelen.” Deze kennis kan gecombineerd worden met de thermische massa van gebouwen waarmee warmte en koude kan worden opgeslagen. Met het wisselende aanbod van duurzame energie middels wind en zon kan het gebruik van de klimaatinstallatie in een gebouw daarop afgestemd worden. Bij veel aanbod warm je het gebouw wat verder op, of koel je het iets meer af. Bij minder aanbod zet je de klimaatinstallatie op een laag pitje. “Je kunt op deze manier gebouwen ook meenemen in het beperken van bijvoorbeeld de piekvraag. Het is misschien een kleine bijdrage die één gebouw kan leveren in de energietransitie, maar de thermische massa is al aanwezig en we hebben veel gebouwen”, aldus Loomans.

Van klimaatkamers naar de praktijk

Om thermisch comfort te bestuderen, worden vaak zogeheten klimaatkamers gebruikt. “Daarin worden proefpersonen onder gecontroleerde omstandigheden geplaatst met een bepaalde activiteit en kleding”, legt Loomans uit. “Vervolgens worden luchttemperatuur, vochtigheid, stralingstemperatuur (warmte die wordt uitgestraald door een oppervlak, red.), en eventueel de luchtsnelheid geregeld, en wordt de proefpersonen gevraagd naar hun thermische sensatie en comfort.” Dergelijke studies zijn ook uitgevoerd om bijvoorbeeld te achterhalen wanneer we tocht ervaren, of welke verschillen tussen oppervlaktetemperaturen nog acceptabel zijn.

We accepteren op een gegeven moment dat het wat warmer of kouder wordt

Marcel Loomans
TU/e-onderzoeker binnenmilieuprestaties

De resultaten van vele van dergelijke experimenten rond de jaren zeventig van de vorige eeuw zijn destijds door Fanger, een Deense onderzoeker, vertaald in een model dat thermisch comfort voorspelt. Maar in de praktijk bleek dit model niet altijd te kloppen. “In de zomer, wanneer mensen een raam open kunnen zetten en een briesje voelen, werkt het anders”, vertelt Loomans. “Op basis van veldstudies is er een adaptief model ontwikkeld dat beter rekening houdt met ons aanpassingsvermogen. Dit model blijkt beter te werken voor gebouwen die geen actieve koeling hebben in de zomer en wel mogelijkheden om zelf actief iets aan te passen, dus niet de potdichte volledig geconditioneerde kantoorgebouwen.”

Dit aanpassingsvermogen is een combinatie van psychologische en gedragsmatige reacties. “We accepteren op een gegeven moment dat het wat warmer of kouder wordt. We passen bijvoorbeeld onze kleding of activiteit aan, maar ons lichaam beschikt ook over een zekere mate van aanpassingsvermogen, zogeheten fysiologische adaptatie.”

Het is juist goed om je lichaam een beetje uit te dagen en gebruik te maken van het natuurlijke aanpassingsvermogen

Marcel Loomans
TU/e-onderzoeker binnenmilieuprestaties
Thermische luiheid

Door onze kleding aan te passen en ons lichaam te laten wennen aan lagere temperaturen, kunnen we in de winter ons thermisch comfort behouden zonder meteen de thermostaat omhoog te draaien, stelt Loomans. “We zijn een beetje verwend geraakt en zetten al snel de verwarming hoger om het comfortabel te hebben”, zegt hij. Maar dat gemakzuchtige gedrag kan ons lichaam op de lange termijn thermisch lui maken. “Het is juist goed om je lichaam een beetje uit te dagen en gebruik te maken van het natuurlijke aanpassingsvermogen”, benadrukt hij.

Hij geeft daarbij aan dat hij zelf geen expert is op dit gebied, maar verwijst graag naar het werk van collega-onderzoekers, waaronder Wouter van Marken Lichtenbelt, hoogleraar Ecologische Energetica en Gezondheid aan Maastricht University. Samen met zijn onderzoeksgroep doet Van Marken Lichtenbelt al jaren onderzoek naar de invloed van de omgevingstemperatuur op onze stofwisseling. Uit hun bevindingen blijkt dat de thermostaat iets lager zetten niet alleen goed is voor het milieu en de portemonnee, maar ook voor de gezondheid. Variatie in omgevingstemperatuur kan bijvoorbeeld gunstig zijn voor ons hart en onze bloedvaten.

Onderzoek naar ouderen toont aan dat zij thermisch comfort anders ervaren

Marcel Loomans
TU/e-onderzoeker binnenmilieuprestaties
Leeftijd en gezondheid

Een ander belangrijk aandachtspunt in het onderzoek naar thermisch comfort is de invloed van leeftijd en gezondheid. “De meeste studies zijn gedaan met studenten”, zegt Loomans. “Maar eerder onderzoek aan de TU/e en recent onderzoek van een PhD uit China naar ouderen toont aan dat zij thermisch comfort anders ervaren. En kwetsbare ouderen, bijvoorbeeld mensen met onderliggende gezondheidsproblemen, hebben weer andere behoeftes.”

Het laat zien dat er grote individuele verschillen zijn tussen mensen, niet alleen op basis van leeftijd en gezondheid, maar dit geldt ook voor geslacht, persoonlijke voorkeuren, cultuur en de gewenning van ons lichaam aan bepaalde temperaturen. “Het is mogelijk om het in een ruimte met meerdere mensen voor iedereen acceptabel te maken, zolang er mogelijkheden zijn om persoonlijke aanpassingen te maken, bijvoorbeeld aan je kleding of activiteit. Persoonlijke klimatiseringsoplossingen, vergelijkbaar als in de auto, krijgen hierbij ook steeds meer aandacht”, vertelt hij. “Echter, het begint met een besef dat we verschillend zijn en dat inclusief ontwerpen belangrijk is.”

Praktische tips voor een warme winter

Wat kunnen we, naast het trainen van ons lichaam en het aanpassen van onze kleding, verder doen om er in de winter lekker warmpjes bij te zitten? “Als je woning niet goed geïsoleerd is, begin dan daar”, adviseert Loomans. “Isoleren is een investering, maar het levert niet alleen meer comfort op, doordat je hogere oppervlaktetemperaturen binnenkrijgt; het bespaart ook energie en kosten.”

Daarnaast raadt hij aan om slim en lokaal te verwarmen. “In plaats van de hele woning warm te stoken, focus op de ruimtes waar je daadwerkelijk bent of waar je het echt warm wil hebben”, zegt hij. “De slaapkamer, bijvoorbeeld, hoeft vaak helemaal niet zo warm te zijn.” Hoewel dit misschien voor de hand ligt, kan het volgens Loomans niet genoeg benadrukt worden.

Als mensen het koud hebben, kunnen ze de neiging hebben om de thermostaat direct naar dertig graden te draaien, maar dat heeft geen zin

Marcel Loomans
TU/e-onderzoeker binnenmilieuprestaties

Verder is het normaal gesproken een goed idee om de verwarming ’s nachts of overdag – als je niet thuis bent – wat lager te zetten. Maar pas op met de thermostaat later hoog opschroeven. “Als mensen het koud hebben, kunnen ze de neiging hebben om de thermostaat direct naar dertig graden te draaien, maar dat heeft geen zin. De temperatuur gaat daardoor niet sneller omhoog naar de gewenste waarde, en je zult uiteindelijk eindigen met een hogere temperatuur dan je nodig hebt”, legt hij uit.

Temperatuurvoorkeuren verschillen hoe dan ook sterk per persoon en situatie, benadrukt Loomans. “Er zijn regels voor wat we als algemeen acceptabel beschouwen op scholen of kantoren, maar thuis is dat heel individueel. Er valt geen ideale temperatuur aan te wijzen.” Het is daarom belangrijk om zowel bewust te stoken als af te stemmen op persoonlijke voorkeuren.

Staar je daarbij niet blind op wat de thermostaat aangeeft, waarschuwt hij. “Het getal is alleen indicatief; afhankelijk van waar de thermostaat precies hangt, kan dat zomaar een paar graden schelen”, licht Loomans toe. Kijk daarom vooral naar wat je zelf als comfortabel ervaart, is zijn advies.

Ventilatie

Wat is de rol van ventilatie bij het bereiken en behouden van een ideale binnentemperatuur? “Ventileren moet je bij voorkeur los zien van verwarmen; het heeft vooral te maken met de luchtkwaliteit”, vertelt Loomans. In oudere woningen wordt vaak ofwel natuurlijk geventileerd of wordt mechanische ventilatie gebruikt, waarbij verse lucht via roosters binnenkomt en vervuilde lucht mechanisch wordt afgevoerd. Vooral in de winter zijn mensen soms terughoudend met ventileren, uit angst voor warmteverlies en de koude luchtstroom die kan optreden. In nieuwere woningen biedt balansventilatie met warmteterugwinning via een warmtewisselaar hiervoor een oplossing. Dit systeem ventileert continu en wisselt tegelijkertijd warmte uit tussen binnen- en buitenlucht. Zo blijft frisse lucht gegarandeerd, zonder dat er onnodig warmte verloren gaat. Dit levert voordelen op zoals energiebesparing en een verbeterd thermisch comfort doordat minder koude lucht een ruimte wordt ingeblazen.

Vooral in oudere, slecht geïsoleerde woningen kan het een uitdaging zijn om de juiste balans te vinden tussen verwarmen, ventileren en het verlagen van de thermostaat. Wanneer de temperatuur te laag wordt en er onvoldoende ventilatie is, kan condens ontstaan, wat op termijn kan leiden tot schimmelvorming. “Dit heeft niet alleen gevolgen voor de woning, maar ook voor de luchtkwaliteit”, benadrukt Loomans. Het openzetten van ramen of ventilatieroosters ten behoeve van de ventilatie lijkt misschien in strijd met thermisch comfort, maar toch adviseert hij om dit regelmatig te doen om een gezonde luchtkwaliteit te behouden.

Spanningsveld

Het gebruik van houtkachels en open haarden is een ander voorbeeld van het spanningsveld dat kan ontstaan tussen de luchtkwaliteit en thermisch comfort. Loomans illustreert dit in zijn colleges met het verhaal van Ötzi, een jager uit de Kopertijd die in de jaren negentig werd gevonden in een gesmolten gletsjer in de Alpen. “Zijn lichaam was dankzij de gletsjer uitzonderlijk goed bewaard gebleven en uitgebreid onderzocht”, vertelt Loomans. “Daarbij ontdekten onderzoekers dat zijn longen eruitzagen alsof hij een fervent roker was.” De verklaring? Ötzi schuilde vaak in grotten en maakte daar vuur, waardoor hij langdurig werd blootgesteld aan rook, wat zijn longen aantastte. “Hij verbeterde zijn thermisch comfort, maar dat ging ten koste van de luchtkwaliteit en zijn gezondheid”, zegt hij.

Houtkachels en open haarden geven warmte, maar je betaalt er een prijs voor in de vorm van een slechtere binnenluchtkwaliteit. De vraag is of dat het waard is

Marcel Loomans
TU/e-onderzoeker binnenmilieuprestaties

Hetzelfde geldt voor houtkachels en open haarden, zegt Loomans: “Je krijgt warmte, maar je betaalt er een prijs voor in de vorm van een slechtere binnenluchtkwaliteit. De vraag is of dat het waard is. Ik ben er zelf geen voorstander van, zeker ook niet voor de buitenomgeving die uiteindelijk ook wordt blootgesteld aan extra fijnstof in de lucht die vervolgens weer woningen kan binnenkomen.” Ondanks de vooruitgang in woningen en verwarmingssystemen, blijft het dilemma: hoe bereiken we thermisch comfort zonder onze gezondheid of duurzaamheid in gevaar te brengen?

Comfortabel én duurzaam

Het onderzoek van Loomans en zijn collega’s laat zien hoe complex thermisch comfort is. Het gaat niet alleen om technologie, maar ook om gedrag, gezondheid en zelfs culturele verschillen. Door slim gebruik te maken van thermische massa en adaptieve modellen kunnen we gebouwen ontwerpen die niet alleen comfortabel zijn, maar ook energiezuinig en toekomstbestendig. "Dit is een van de vele voorbeelden waar thermisch comfort een rol speelt", zegt Loomans. "Maar denk bijvoorbeeld ook aan de leerprestaties in een te warme klas of collegezaal, of de slaapkwaliteit in een te warme slaapkamer."

“Thermisch comfort is een samenspel van verschillende factoren”, concludeert hij. “Met de juiste aanpak kunnen we niet alleen ons eigen comfort verbeteren, maar ook bijdragen aan een duurzamer energieverbruik.”

Deel dit artikel