De misvattingen van het ventileren van kruipruimtes

Download PDF

Al bijna 70% van de huizen in South Carolina heeft een fundering in de kruipruimte. Wij bouwen meer kruipruimte funderingen dan enige andere staat in het land. Toch hebben we nog steeds problemen met onze kruipruimtes. Deze problemen omvatten schimmel en rotting, verhoogde radon niveaus, en termieten en andere ongedierte problemen. We zien condensatie op leidingen, schimmel op balken, schade door termieten en houtkevers en gecupt hardhouten vloeren.

Op een bijeenkomst van Affordable Comfort die ik onlangs bijwoonde, zei een spreker uit Canada dat het ventileren van kruipruimtes in het zuidoosten van de VS waanzin was. Ik moet hem gelijk geven. In dit artikel zal ik een aantal van de misvattingen bespreken die ik zie in onze huidige praktijk van het ventileren van kruipruimte funderingen, en richtlijnen geven voor een beter presterende kruipruimte.

Fallacy #1 – Er bestaat een onderzoeksbasis voor de huidige richtlijnen voor kruipruimte ventilatie.

Onvermoedelijk ventileren we kruipruimtes om vocht te helpen beheersen. Terugkijkend in historische documenten vinden we verschillende documenten die het ventileren van kruipruimtes bespreken. In 1939 publiceerde het Forest Products Lab “Use and Abuse of Wood in House Construction” (Gebruik en misbruik van hout in de woningbouw) waarin staat: “Afgeschermde ventilatieopeningen van in totaal 3 procent van het huis zijn het beste, met een goed geïsoleerde vloer… Een kleine ventilator in elke muur is nauwelijks genoeg in het vochtige Zuiden.”

In 1942 bevatte de “Property Standards and Minimum Construction Guidelines” van de Federal Housing Administration de eerste eis voor ventilatie van kruipruimtes in de literatuur. Dit is van voor alle bekende onderzoeken naar de prestaties van kruipruimtes. Deze eisen luiden onder meer: “Zorg voor een voldoende aantal ventilatieopeningen in de funderingsmuren om een totale ventilatieoppervlakte te verzekeren die gelijk is aan 1/2 procent van de ingesloten oppervlakte plus 1/2 vierkante voet voor elke lineaire voet muur die die oppervlakte insluit.”

In 1948 publiceerde de Housing and Home Finance Agency (HHFA) “Kruipruimten: hun effect op woningen.” Dit document bevat een bespreking van een aantal onderzoekswerkzaamheden van Britton op verschillende woningcomplexen. Britton zei dat “wanneer ventilatie ter grootte van 1/1500 van het gebouwoppervlak in de wanden van de kruipruimte werd aangebracht, in combinatie met ventilatie ter grootte van ongeveer 1/500 van het gebouwoppervlak in de wanden van de zolderruimte en het bedekken van de bodem van de kruipruimte met een dakbedekking van 55# met minerale toplaag, alle problemen blijkbaar werden geëlimineerd”. Een interessante opmerking bij deze discussie was dat Britton onderzoek deed naar vochtproblemen op zolders.

Britton voegde de opmerking toe: “Wanneer kruipruimtevloeren op een effectieve manier worden bedekt met 55# mineraal verharde rol dakbedekking, kan de voorgeschreven muurventilatie bij gecontroleerde bouw wel tot 90% worden teruggebracht.” De HHFA volgde met een ander document waarin stond “Waar een goede bedekking wordt toegepast over het gehele oppervlak van de grond in de kruipruimte, is zeer weinig ventilatie nodig.”

Het volgende wat we zien zijn bijgewerkte code-eisen. De Minimum Eisen van 1958 stellen: “Er moeten tenminste 4 funderingsmuurventilatoren aanwezig zijn, één dicht bij elke hoek van de ruimte, met een gezamenlijke netto vrije ventilerende oppervlakte niet kleiner dan 1/150 van de oppervlakte van de kelderloze ruimten, of een behandeling van het grondoppervlak in de vorm van een dampscherm materiaal…plus tenminste 2 funderingsmuurventilatoren met een gezamenlijke netto vrije ventilerende oppervlakte niet kleiner dan 1/1500 van de oppervlakte van de kelderloze ruimte.” Het enige verschil dat ik zie tussen deze code uit 1958 en de 2000 IRC code is dat we tegenwoordig een minimum van vier ventilatieopeningen eisen op het 1/1500 ventilatieniveau.

Vanuit mijn onderzoek en dat van Bill Rose van de Building Research Council aan de Universiteit van Illinois, blijkt dat er geen onderzoek bestaat dat deze aanbevelingen en de code ondersteunt. Wat ik in de literatuur kan vinden, lijkt beperkt te zijn tot een veldonderzoek waarbij verschillende vochtbeheersingsstappen tegelijk worden uitgevoerd. Ik zie geen evaluatie van de effectiviteit van elke stap. Dat wil zeggen: Toen zolderventilatie EN funderingsventilatie EN een bodembedekker werden toegevoegd, was het ATTIC vochtprobleem verholpen. Deze documenten bevatten zeker goede informatie, maar ik denk niet dat het genoeg informatie bevat om onze bestaande bouwvoorschriften en ventilatie-eisen te ondersteunen.

Daarnaast is er in de literatuur niets gevonden dat het gedeeltelijk afdekken van de bodem in een kruipruimte wetenschappelijk ondersteunt.

Valsheid #2 – We bouwen tegenwoordig dezelfde huizen als toen de huidige richtlijnen voor kruipruimteventilatie werden opgesteld.

Veel dingen zijn veranderd in de huizen die we tegenwoordig bouwen ten opzichte van de huizen die we in de jaren 1930-1950 bouwden. We bouwen vaak op nattere locaties (omdat veel van de hoge en droge locaties verdwenen zijn.) We bouwen huizen ook dieper in de grond. (Ik kan de keren niet tellen dat ik beneden in een kruipruimte ben gekropen.) We bouwen kleinere overstekken zonder goten en regenpijpen, en soms laten we de grond niet aflopen van de fundering.

De belangrijkste verandering die we in de afgelopen 50 jaar hebben doorgevoerd, is naar mijn mening de airconditioning. In veel delen van het land maken we er een gewoonte van om in onze huizen kunstmatig koelere temperaturen te creëren. Nu creëren we gemakkelijk temperaturen die dichtbij of zelfs onder de dauwpunttemperatuur van de omgevingslucht liggen. Condensatie treedt op bij oppervlakken die vroeger nooit condensatie vertoonden. Airconditioning heeft het evenwicht verstoord dat we vroeger ervoeren, en het evenwicht dat we gebruikten toen de ventilatiecodes werden opgesteld.

Valsheid #3 – De 1/150 of 1/1500 ventilatieoppervlakte-eisen betekenen iets.

Ik gebruikte een ASHRAE Standard 51-1985 luchtstroomtestapparaat om de luchtstroom te meten door funderingsventilatieroosters variërend van 24 vierkante centimeter netto vrije oppervlakte (NFA) tot 75 vierkante centimeter NFA. Het grote ventilatierooster had een groter debiet bij een gegeven druk, maar het debiet was ongeveer 1,75 maal dat van het kleine ventilatierooster in plaats van 3 maal het debiet zoals zou worden verwacht op grond van het verschil in grootte. Een automatische ontluchter van 65 NFA heeft een luchtdebiet dat veel dichter bij dat van de 24 ontluchter ligt dan bij dat van de 75 ontluchter. (Dit komt door de extra zeef aan de binnenkant van de vleugel, die niet wordt gebruikt bij de berekening van de NFA voor de vleugel, maar die de luchtstroom beperkt). Het werkelijke luchtdebiet dat wordt bereikt om aan de 1/150 eis te voldoen blijkt dus af te hangen van de NFA van elke vleugel en van de totale geaggregeerde ventilatieoppervlakte. Een gelijkwaardig netto vrij oppervlak bestaande uit kleinere NFA-ventilatieroosters zal meer luchtdebiet opleveren dan minder grote NFA-ventilatieroosters.

Daarnaast heb ik een schatting gemaakt van de luchtverversingen per uur in een kruipruimte van 3 voet hoog van een huis van 1500 vierkante voet met gebruikmaking van dezelfde ventilatieroosters. Bij 1/150 hebben we 60 van de 24 NFA-roosters nodig. De 60 ventilatieopeningen zouden een luchtverversing van ongeveer 6,4 luchtverversingen per uur (ACH) opleveren. Voor de grotere 75 NFA-ventilatieopening zouden daarentegen slechts 20 openingen nodig zijn en slechts 3,4 ACH leveren. De relatief grote 65 NFA thermostatisch geregelde ventilatieopening zou slechts 2,6 ACH leveren als de 1/150 verhouding in acht wordt genomen.

Als we een volledige bodembedekking toevoegen, zoals de norm toestaat, kunnen we de ventilatie-eis terugbrengen tot 1/1500. Het aantal benodigde ventilatieopeningen daalt tot zes voor de kleine ventilatieopeningen van 24 vierkante inch, en tot vier voor de andere openingen. Dit verlaagt de luchtverversing naar 0.64 ACH voor de 24 NFA ventilatieopeningen, 0.45 ACH voor de automatische ventilatieopening en 0.70 voor de grote 75 NFA ventilatieopening.

Dit onderzoek heeft aangetoond dat het specificeren van een NFA voor kruipruimte ventilatie geen indicatie lijkt te zijn voor de hoeveelheid ventilatie die in een kruipruimte kan of zal plaatsvinden. Bij gebruik van kleinere NFA-ventilatieroosters zal meer ventilatie optreden dan bij gebruik van grotere NFA-ventilatieroosters. Thermostatisch gestuurde ventilatieroosters zorgen niet voor een stroming die overeenkomt met een handmatig bediende opening van vergelijkbare grootte.

Fout #4 – Ventileren vermindert de vochtigheid in de kruipruimte.

In werkelijkheid helpt ventileren alleen bij het verminderen van de vochtigheid in de kruipruimte wanneer de buitenlucht droger is dan de kruipruimte lucht, of wanneer er voldoende warme buitenlucht binnenkomt en de kruipruimte verwarmt. Buitenlucht in de zomer kan zelfs meer vocht bevatten dan kruipruimte lucht, en kan de situatie verergeren in plaats van verbeteren. In de winter helpt ventileren om een kruipruimte te drogen, soms tot een nadelig uiterste.

Vanuit een psychrometrisch standpunt werkt het ventileren van een kruipruimte om vocht te verwijderen wanneer de buitenlucht droger is dan de kruipruimte lucht. “Droger’ betekent niet een lagere relatieve vochtigheid, maar eerder een lagere absolute vochtigheid. Relatieve vochtigheid is de verhouding tussen de hoeveelheid vocht in de lucht en de hoeveelheid die de lucht bij die temperatuur kan vasthouden. Absolute vochtigheid is de hoeveelheid vocht in een hoeveelheid lucht. Lucht van 85 graden en 60% RH heeft dezelfde absolute vochtigheid als lucht van 70 graden en 100% RH. Dus het ventileren van een kruipruimte van 70F/100% RH met lucht van 85F/60% RH zal geen vocht verwijderen.

De dauwpunttemperatuur is de temperatuur waarbij condensatie ontstaat als de lucht wordt afgekoeld. Bij de dauwpunttemperatuur is de lucht verzadigd en zal elke verdere afkoeling resulteren in condensatie. In het bovenstaande voorbeeld hebben zowel de 70F/100% RV kruipruimte lucht als de 85F/60% buitenlucht dezelfde dauwpunttemperatuur: namelijk 70F. Als we een kruipruimte ventileren met lucht die een hogere dauwpunttemperatuur heeft dan de kruipruimte lucht, dan voegen we vocht toe aan de kruipruimte in plaats van het te verwijderen.

Hier in South Carolina hebben we vaak buitenlucht dauwpunttemperaturen rond de 75F. Met airconditioning, koele grond en koude leidingen in onze kruipruimtes, ligt de dauwpunttemperatuur in onze kruipruimtes vaak onder de 75F. Als we ze ventileren, krijgen we condensatieproblemen. Vloeren rotten, schimmelen of zwellen op door overtollig vocht. Leidingen zweten en raken verzadigd met water. De energieverliezen in leidingen gaan omhoog omdat de isolatie niet isolerend is als deze nat is.

Onze hypotheekverstrekkers, ongediertebestrijders en huisinspecteurs zien houtvochtgehaltes in kruipruimtes boven de 20% als een potentieel probleem. Bij dit houtvochtgehalte zou schimmel kunnen groeien. Ik zie probleemloze kruipruimtes met houtvochtgehaltes van 16%. Een houtvochtgehalte van 16% heeft betrekking op lucht met ongeveer 80% RV. De dauwpunttemperatuur van een kruipruimte bij 75F/80% RV is ongeveer 68F. Waarom zou ik deze kruipruimte willen ventileren met lucht met een dauwpunttemperatuur van rond de 75F? Het resultaat zal condensatie zijn op alle koele oppervlakken in de kruipruimte.

Hardhouten vloeren boven kruipruimten hebben vaak last van cupping problemen in de zomer. Hout zet uit als het nat wordt. Het typische scenario dat ik zie is dat de airconditioning de vochtigheid in de woonruimte lager houdt dan de vochtigheid in de kruipruimte. Dit resulteert in ongelijke vochtigheidsniveaus op het bovenste en onderste oppervlak van het hout. Het onderste, nattere oppervlak zet uit en zorgt ervoor dat de planken kromtrekken.

Een veel voorkomende oplossing is het toevoegen van ventilatie in de kruipruimte, om het vochtgehalte te verminderen. Maar raad eens wat er in de winter gebeurt? De planken zetten in tegenovergestelde richting uit. Nu wordt onze kruipruimte geventileerd met relatief droge lucht, zodat de dingen in de kruipruimte echt uitdrogen. (Als je lucht verwarmt, daalt de relatieve vochtigheid.) Hoe meer ventilatie we toevoegen om de zomercupping te verhelpen, hoe erger de omgekeerde wintercupping. We gooien het houtvochtgehalte van het ene uiterste naar het andere. Andere vochtgerelateerde houtbewegingen, zoals het uitzetten en krimpen van deuren, vinden ook in huis plaats.

Valsheid #5 – Een kruipruimte ventileren is geen energieprobleem.

Waarom zouden we een kruipruimte energetisch gezien willen ventileren? In de winter is een ongeconditioneerde kruipruimte warmer dan buiten. Het binnenhalen van extra koude buitenlucht zal de kruipruimte alleen maar kouder maken, en het warmteverlies vergroten. Om deze reden installeren wij vaak automatische ventilatieroosters die in de winter sluiten. Het tegenovergestelde gebeurt in de zomer: warme buitenlucht voegt warmte toe aan een kruipruimte en verhoogt de koellast. Omdat we zo vaak kanalen installeren in kruipruimtes, verhoogt het ventileren het energieverlies van kanalen. Condensatie in de isolatie van kanalen in de zomer kan het energieverlies van kanalen gemakkelijk verdubbelen.

Valsheid #6 – Het verhogen van de ventilatie van een kruipruimte is een levensvatbare bodemgasbeperkingsprocedure.

Een mogelijke oplossing voor het aanpakken van verhoogde radonniveaus in kruipruimteconstructies is het verhogen van de ventilatiesnelheid van de kruipruimte. De algemene vuistregel is een verdubbeling van de ventilatiesnelheid om het radongehalte met de helft te verminderen. Mijn eerste vraag is: wat is de huidige ventilatievoud? Een veel gebruikte strategie is het toevoegen van een aangedreven ventilator om de ventilatie mechanisch te verhogen. Als we uitgaan van een 1/150 geventileerde kruipruimte met 24 vierkante inch ventilatieopeningen en een constante 1 MPH wind, dan hebben we een ventilator nodig die meer dan 6 luchtwisselingen per uur kan geven. Dat is 6*4500/60 = 450 CFM, alleen al om het radon niveau met 50% te verlagen. Maar waarom zou je de ventilatie van een kruipruimte verhogen om een bodemgas probleem op te lossen, als de verhoogde ventilatie zoveel andere potentiële problemen en kosten kan veroorzaken?

Om samen te vatten:

Fallacy #1 – er bestaat een onderzoeksbasis voor de huidige richtlijnen voor kruipruimte ventilatie, terwijl die in werkelijkheid niet lijkt te bestaan.

Falusie #2 – We bouwen onze huizen vandaag de dag hetzelfde als toen de huidige richtlijnen voor kruipruimte ventilatie werden opgesteld, terwijl onze huizen vandaag de dag in feite drastisch anders zijn.

Falusie #3 – De totale netto vrije oppervlakte zorgt voor voldoende ventilatie, terwijl in werkelijkheid de werkelijke debietmetingen van kleine NFA versus grote NFA ventilatieopeningen geïnstalleerd op dezelfde NFA verhouding drastisch verschillen.

Falusie #4 – Ventilatie zal het vochtgehalte in de kruipruimte verminderen. Ventileren helpt alleen om het vochtgehalte in kruipruimtes te verminderen wanneer de buitenlucht droger is dan de lucht in de kruipruimte, of wanneer er voldoende warme buitenlucht de kruipruimte binnenkomt en verwarmt. Buitenlucht in de zomer kan zelfs meer vocht bevatten dan kruipruimte lucht, en kan de situatie verergeren in plaats van verbeteren. In de winter zal ventileren helpen om een kruipruimte te drogen, soms tot een nadelig uiterste.

Fallacy #5 – Het ventileren van een kruipruimte is geen energiekwestie, terwijl het in werkelijkheid zowel de verwarmings- als koelbelasting kan verhogen.

Fallacy #6 – Het verhogen van de ventilatie van een kruipruimte is een levensvatbare bodemgasbeperkende procedure. Ventilatie om bodemgassen (radon, vocht, enz.) te verminderen heeft zoveel inherente problemen zoals besproken in dit artikel dat het, naar mijn mening, de kosten of aansprakelijkheid niet waard is.

Het ontluchten van een kruipruimte

Omdat vocht zo’n probleem is in kruipruimtes, is het aanpakken van vochtproblemen de eerste prioriteit bij het sluiten van een kruipruimte. Buitenwater moet van de fundering worden weggeleid door een goede nivellering van het perceel en een juiste behandeling van dakafvoer. De bodem van de kruipruimte moet volledig bedekt worden met een dampremmer. De capillaire beweging van vocht moet worden beperkt door capillaire onderbrekingen onder de pijlers en funderingsmuren, of door funderingsmuren en pijlers te bedekken met een dampremmende laag. Funderingsmuren kunnen worden geïsoleerd in plaats van vloeren boven kruipruimtes voor betere thermische prestaties. In sommige gevallen zal een ontvochtiger moeten worden toegevoegd aan de kruipruimte vanwege de complexiteit van woningontwerpen en de psychrometrie die hierbij komt kijken. Specifieke details voor een afgedichte kruipruimte vindt u op onze pagina met specificaties voor afgedichte kruipruimtes.

In een goede kruipruimte, met een goede vochtbeheersing in en rond de fundering, zullen vochtproblemen niet voorkomen. Het vochtgehalte in het interieur zal stabieler zijn. Hardhouten vloeren en ander hout in het interieur zijn stabieler en minder gevoelig voor krimpen en kromtrekken. De energiekosten zullen lager zijn en er zal geen condensatie meer optreden in leidingen.

ASHRAE. 2001. 2001 ASHRAE Handbook Fundamentals, pp. 6.4 6.9, Atlanta: American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers, Inc.

Boercker, F., 1984, “Technical Review of a Residential Conservation Service Measure: Insulation of Crawl Spaces”, ORNL, Oak Ridge Tenn 37830

BRAB. 1962, “Ground Cover of Crawl Spaces”, Report No. 15A to the Federal Housing Administration, Publication no. 998, Building Research Advisory Board, National Academy of Sciences-National Research Council, Washington, DC.

Britton, R.R. 1948. “Crawl Spaces”, HHFA Technisch Bulletin nr. 2, januari 1948. Washington, DC.

DeWitt, C. A., 1991, “Calibration of Foundation Vent Flow Rates”, Rapport voor het Clemson University Housing Institute, Clemson, SC.

DeWitt, C. A., 1993, “Ventilation of Crawl Spaces in a Warm, Humid Climate”, Dissertatie, Clemson University, Clemson, SC.

ICBO. (1998). International One and Two Family Dwelling Code. Falls Church, VA: The International Code Council, Inc.

Small Homes Council. 1980. “F4.4 Crawl Space Houses,” Vol 4, no 2. Universiteit van Illinois. Champaign, IL.

Verrall, A.F. and Amburgey, T.L. 1975. Prevention and Control of Decay in Homes, USDA Forest Service, and Department of Housing and Urban Development, US Government Printing Office, 001 0