Installaties in gebouwen

Introductie

Gebouw en klimaat hebben altijd een wederkerige relatie met elkaar gehad. Zo verdwenen in de gevels van het voormalige hoofdkantoor van de Nederlandsche Middenstandsbank (NMB) in Amsterdam-Zuidoost (1987) op aanwijzen van de bouwfysisch adviseur de door architecten Ton Alberts en Max van Huut gewenste hoekramen van de torens, om warmteverlies in de winter en oververhitting in de zomer te voorkomen. Die invloed van installatietechnisch en bouwfysisch adviseurs op het gebouwontwerp is van relatief recente datum.

Installatietechniek

In de negentiende eeuw beschikten architecten vaak zelf over voldoende basiskennis om het klimatiseringsontwerp en de installaties in hun gebouwen in te passen. Dit veranderde doordat men meer belang ging hechten aan comfort en gezondheid. Tegelijkertijd maakten wetenschap en techniek grote ontwikkelingen door en kregen adviseurs van gerenommeerde firma’s als Harten & Povel, Erikstrup & Struve, Geveke & Co, Wolter & Dros, W.F. Braat en Sijmons & Huijgen een steeds grotere invloed op het ontwerp van met name utilitaire gebouwen.

Moderne installaties

In de loop van de twintigste eeuw maakten technische installaties architectuur met grotere glasopeningen en lichte bouwconstructies mogelijk. In veel gevallen waren moderne installaties, zoals airconditioning, essentieel om die nieuwe gebouwen bruikbaar en comfortabel te maken. Dat gold niet alleen voor verwarming, ventilatie en koeling, maar ook voor warmwatervoorziening, elektriciteit en verlichting. Gedurende een groot deel van de twintigste eeuw was van een wetenschappelijke onderbouwing van bouwfysica en installatietechniek echter nog maar beperkt sprake. Bovendien vond deze wetenschap slechts moeizaam een weg naar de architect. Over het algemeen bepaalden lessen uit de praktijk de te volgen route en binnen het vakgebied werd hevig gediscussieerd over de vraag welke systemen het meest geschikt waren: lucht- of warmwaterverwarming, natuurlijke of mechanische ventilatie.

Technische adviseurs

Net als in de negentiende eeuw het geval was geweest, werden deze discussies geleid en beslecht door adviseurs. Het Haagse adviesbureau Deerns (opgericht in 1928), Huisman en Van Muijen uit ‘s-Hertogenbosch (1937) en Bureau Huijgens, vanaf 1939 werkzaam vanuit Maastricht, speelden een belangrijke rol in de eerste helft van de twintigste eeuw. Na de oorlog werden ze gevolgd door Valstar Simonis (vermoedelijk in 1948 opgericht in Rijswijk), Van Heugten uit Nijmegen (1951), Sweegers en de Bruin uit ‘s-Hertogenbosch (1956) en Kees Prinsen van adviesbureau Becks uit Vught (1956). Ingenieursbureau Dwars, Heederik en Verhey , Technisch Adviesbureau der Vereniging van Nederlandse Gemeenten (nu onderdeel van Royal HaskoningDHV), was een van de belangrijkste spelers in de laatste decennia van de vorige eeuw.

Verwarmen van gebouwen

De wijze van verwarmen van gebouwen is sterk afhankelijk van het type gebouw, de functie, het aantal personen dat werd gehuisvest, de bouwmethode en de architectuur. Het meest eenvoudig was de verwarming van eengezinswoningen.

Woonhuizen

Veel huishoudens verwarmden hun woning tot ver in de jaren zestig, en vaak nog daarna, met lokale verwarmingsapparaten, waarbij de opwekking en de afgifte van warmte in hetzelfde toestel plaatsvond. Voorbeelden hiervan zijn kolen-, stookolie- en petroleumkachels en gashaarden. Woningen met lokale verwarming hadden een relatief laag energiegebruik, niet zozeer vanwege het rendement van de kachels als wel door het selectieve stookgedrag van de gebruikers die slechts in één of enkele ruimten verwarmden. De wijze van verwarming van woonhuizen werd in de periode 1940-1990 sterk bepaald door het type brandstof of de aanwezige collectieve nutsvoorzieningen. Hout werd voornamelijk gestookt in open haarden, meer vanwege de symboliek van de haard dan dat deze een noodzakelijk onderdeel was van het verwarmingssysteem. Kolenkachels verloren gaandeweg hun populariteit ten gunste van elektrische kachels, centrale verwarming en vooral gaskachels. Gaskachels werden aanvankelijk gestookt op stadsgas (ook wel lichtgas genoemd), dat in gemeentelijke gasfabrieken werd opgewekt door steenkolen te verhitten zonder toetreding van zuurstof.

Aardgas

Aan het begin van de jaren zestig telde Nederland vijf miljoen toestellen werkend op stadsgas. Dit veranderde met de ontdekking van de gasbel bij Slochteren in 1959, gevolgd door de oprichting van de Gasunie begin jaren zestig. Hierbij nam de overheid sterk de regie in handen vanwege het grote economische belang van de aardgaswinning. Vanaf 1963 kwam dit aardgas breed beschikbaar en werden bestaande verwarmingstoestellen in hoog tempo omgebouwd of vervangen zodat ze konden worden aangesloten op het nieuwe aardgasnetwerk. Met die ruime beschikbaarheid van aardgas werd dit de belangrijkste brandstof voor verwarmen en koken. Kolenkitten verdwenen uit het interieur en kolenhokken kregen een andere bestemming. De op grote schaal ingegraven stookolietanks, die tot geruime tijd na de introductie van aardgas in 1963 dienst deden, werden veelal na 1990 gesaneerd.

Centrale verwarming

De gashaard kon vanaf 1965 als ‘moederhaard’ deel uitmaken van een centraal verwarmingssysteem. De haard stond dan opgesteld in de woonkamer en verspreidde via warmwaterleidingen warmte naar radiatoren in de nevenvertrekken. Met name de firma AWB (Apparatenfabriek Warmtebouw, opgericht in 1934) was in deze ontwikkeling belangrijk.

Wandgasketels

Ook werden op aardgas gestookte wandgasketels toegepast voor centrale warmwaterverwarming, in combinatie met de warmtapwatervoorziening. Ondanks de beperkte isolatie van woningen rond 1970, kon door de toepassing van centrale verwarming en de lage gasprijzen het gehele huis worden verwarmd en hoefde het gezin in de winter niet langer gekluisterd rond de enige kachel of haard in de woonkamer te zitten. Bij centrale verwarming op basis van warm water waren een ketel, een expansievat (eerst in een open vorm, later als gesloten vat), een leidingnetwerk en verwarmingslichamen nodig. Met de ontwikkeling van het gesloten Flamco-expansievat in 1956 verviel de noodzaak het expansievat te plaatsen boven het hoogste punt van het circuit. Verwarmingslichamen bestonden aanvankelijk uit ledenradiatoren, herkenbaar door de opbouw uit verschillende verticale segmenten. Met de introductie van de lastechniek ontstonden in de jaren veertig ook gelaste, vlakke radiatoren van plaatstaal, al dan niet met ribben of aangelaste lamellen om het warmte-overdragende oppervlak te vergroten. Met name radiatoren van de merken National, Veha, Karbo en Erres werden veelvuldig toegepast. Radiatoren werden over het algemeen geplaatst onder de vensters tegen de borstwering, om koudeval en tocht te beperken en ter compensatie van de koudestraling van de vensters.

Een van de eerste wandgasketels was de Fastomat van de firma R.S. Stokvis & Zonen uit Rotterdam. Ook bekend was de Ack-O-Matic van Vanandel, met ingebouwde waterpomp of met de pomp buiten de ketelmantel. De DRU in Ulft produceerde de Gasojar-haard en de eveneens veelvuldig toegepaste Diplomat-ketel. Elektrische kachels werden in deze periode ook gebruikt, maar op kleinere schaal omdat gas en petroleum als brandstof aanzienlijk goedkoper waren.

Convectoren en vloerverwarming

Verwarming door middel van convectoren werd in de jaren vijftig mogelijk en vanaf de jaren zeventig op grotere schaal toegepast. Daarbij werd meestal een put in de vloer gemaakt waarin een convector lucht verwarmde die vervolgens via een rooster het vertrek instroomde. Begin jaren zeventig kwam ook vloerverwarming op basis van warm water in zwang. De ontwikkeling van rubber en kunststof leidde tot flexibele buizen en thermische isolatie, waar tot die tijd voornamelijk stalen en koperen leidingen in de dekvloer werden opgenomen. Een andere optie was plafondverwarming door warm water of elektriciteit, wat werking betreft vergelijkbaar met vloerverwarming.

Energiebesparing

De energiecrisis van 1973 leidde tot de ontwikkeling van meer energiebesparende systemen en een besparingsbeleid dat vooral in de woningbouw effect had. Niet alleen installaties maakten deel hiervan uit, maar ook het isoleren van woningen en het doen verdwijnen van de open woningplattegrond met open trap en keuken. In 1978 kwamen de eerste centrale verwarmingsketels op de markt, die energiezuiniger waren dan de eerdere exemplaren en met een tapwaterspiraal ook tapwater konden opwarmen: de combiketels. Ketels en onderdelen werden compacter en materialen als gietijzer werden vervangen door duurzamer aluminium en plaatstaal. Rond 1980 ontwikkelden de in 1948 opgerichte firma’s Nefit in Deventer en Remeha in Apeldoorn de hoogrendementsketel. Deze vonden vanaf 1983 steeds meer toepassing. Ook het gedrag van mensen was een belangrijke factor, bijvoorbeeld waar het ging om een economisch gebruik van de thermostaat. Met de in 1943 door Danfoss ontwikkelde thermostatische radiatorkraan was de warmteregeling in vertrekken al minder afhankelijk geworden van gebruikersgedrag.

Blokverwarming

Voor grotere woongebouwen, zoals portiek- en galerijflats, was blokverwarming een optie. Dit systeem was in Nederland voor het eerst toegepast in de jaren twintig. Afzonderlijke verwarming van vertrekken met kachels was in dit soort gebouwen weinig praktisch en efficiënt, vanwege de grote hoeveelheid rookkanalen, de benodigde aanvoer van brandstoffen als kolen en olie en het brandgevaar. Bij blokverwarming werd warmte opgewekt in een centraal ketelhuis, waar zich één of meerdere grote verwarmingsketels bevonden die werden gestookt op stadsgas of olie. Via een leidingnetwerk werd de hier opgewekte warmte in de vorm van stoom, hete lucht of heet water verspreid over de verschillende wooneenheden. Na de Tweede Wereldoorlog werd op grotere schaal hiermee geëxperimenteerd. Dezelfde principes golden voor wijk- en stadsverwarming, een betrekkelijk goedkope warmtebron. Met relatief beperkte aanlegkosten kon op die manier een groot aantal gebouwen worden voorzien van warmte, met name in uitbreidingswijken of bij saneringen in binnensteden. Op wijk- en stedelijk niveau ondervond dergelijke collectieve verwarming wel de nodige concurrentie van afzonderlijke gaskachels in woningen. Na de oliecrisis van 1973 kwamen wijk- en stadsverwarming opnieuw in de belangstelling te staan, maar vanaf de jaren tachtig werden ze zelden meer toegepast.

Utiliteitsgebouwen

Blokverwarming kende overeenkomsten met de verwarming van utiliteitsgebouwen, zoals ziekenhuizen, theaters en kantoren: warmte werd in speciaal voor dit doel aangelegde stookruimtes in kelders en op zolders centraal opgewekt en door het gebouw verspreid. De systemen voor verwarming van utiliteitsgebouwen wijzigden in de periode 1940-1990 ingrijpender dan die voor woongebouwen. In de negentiende eeuw was voor het verwarmen van openbare gebouwen meestal luchtverwarming of stoomverwarming toegepast, vaak in combinatie met warmwaterverwarming voor ondersteunende vertrekken. Deze installaties bleven in de twintigste eeuw belangrijk en ontwikkelden zich technisch sterk.

Waterverwarming

Waterverwarming in openbare gebouwen met een beperkt volume werd economischer en efficiënter, met een betere warmteregeling en een comfortabeler binnentemperatuur. In ziekenhuizen en fabrieken bleef stoomverwarming nog relatief lang in gebruik. Na de Tweede Wereldoorlog kregen veel van deze gebouwen eigen warmtekrachtcentrales. Vanwege de hoge temperatuur van stoomleidingen was isolatie van deze leidingen zinvol. Daarvoor gebruikte men aanvankelijk asbest, slakkenwol, glaswol en steenwol. Na de oorlog kwamen de kunststoffen op en werd flexibel elastomeerschuim (Armaflex), PE en PUR toegepast.

Luchtverwarming

Luchtverwarming bleef met name in theater- en concertzalen en scholen belangrijk, en was populair vanwege de koppeling met een systeem voor mechanische ventilatie of airconditioning. Vanaf de jaren zestig was luchtverwarming met convectoren en inductie-units langs de gevel of in plafonds een veelgebruikte techniek. Kwaliteitsverbetering van de gevels, met name wat betreft isolatie en beperking van de luchtdoorlatendheid van bouwmaterialen, zorgde ervoor dat minder warmte door de gebouwschil verloren ging waardoor met een lagere verwarmingscapaciteit kon worden volstaan. De beschikbaarheid van dynamische rekenmodellen en een betere definitie van het begrip comfort (aan de hand van het behaaglijkheidsmodel van de Deense onderzoeker Ole Fanger) maakten bovendien dat de benodigde verwarmingscapaciteit met meer zekerheid kon worden bepaald.

Warmteoverdracht

Er bestaan drie vormen van warmteoverdracht: geleiding (conductie), straling (radiatie) en stroming (convectie). Geleiding is warmteoverdracht waarbij binnen een bepaalde stof de warmte stroomt van een warmer naar een kouder deel. De warmtestroom is afhankelijk van het temperatuurverschil en de warmtegeleiding van het materiaal. Straling is warmteoverdracht tussen twee lichamen die niet met elkaar in aanraking zijn. Het ene lichaam straalt meer warmte uit, het andere lichaam neemt dat surplus aan uitgestraalde warmte op. Bij stroming treedt warmteoverdracht op door de verplaatsing van warmte of koude via een vloeistof of gas. Voor de comfortbeleving van mensen is de warmteoverdracht door straling minstens even belangrijk als die door convectie en geleiding. Voor comfortberekeningen werd aanvankelijk gebruikgemaakt van de luchttemperatuur, de stralingstemperatuur, de vochtigheid en de snelheid van de lucht. De vloertemperatuur en de contactcoëfficiënt werden apart beoordeeld. Vanaf de jaren zeventig werden ook de fysieke inspanning van de mens en de kledingisolatie meegenomen.

Ventilatie

Voor het afvoeren van verontreinigde lucht met daarin waterdamp en koolstofdioxide en het aanvoeren van voldoende zuurstof moeten gebouwen worden geventileerd.

Natuurlijke ventilatie

Tot omstreeks 1975 werd voor een groot deel van de woonhuizen en kleinere utiliteitsgebouwen uitgegaan van natuurlijke ventilatie. Hoewel dit eenvoudig te realiseren lijkt, zijn daarvoor een natuurlijk of kunstmatig gecreëerd druk- of temperatuurverschil en te openen ramen, roosters of klepraampjes nodig. Hierbij dient te worden gezorgd voor voldoende doorstroommogelijkheden van het ene naar het andere vertrek of van de ene naar de andere gevel. Ook kon lucht rechtstreeks naar buiten worden afgevoerd via kanalen in badkamers en toiletten of trappen en gangen. In woongebouwen vond de afvoer vooral plaats met ‘geshunte’ kanalen, waarbij in principe maximaal zes kanalen konden worden aangesloten op een centraal afvoerkanaal.

Mechanische ventilatie

Hevige wind kon natuurlijke ventilatiesystemen eenvoudig verstoren. In grondgebonden woningen werd vanaf 1975 steeds vaker gebruikgemaakt van een mechanische afzuiginstallatie, met een afzuigrooster in keuken, badkamer en/of toilet. De benodigde ventilator stond meestal op zolder in een afzonderlijke unit. Bovendien hadden veel woningen tot in de jaren zeventig een groot natuurlijk ventilerend vermogen doordat gebouwen beperkt geïsoleerd waren en naad- en kierdichting weinig aandacht kreeg. Met de verduurzaming van de woningvoorraad kwam hierin verbetering, maar dit betekende ook dat woningen meer afhankelijk werden van mechanische ventilatie of het openen van ramen en roosters. Met de invoering van de Wet Geluidhinder in 1979 werden in veel woningen de roosters vervangen door suskasten: ombouwde roosters die het geluid van buiten dempen. Voor nieuwbouwwoningen kwam vanaf de jaren tachtig gebalanceerde ventilatie met warmteterugwinning op de markt.

Gebalanceerde systemen

Gebalanceerde systemen, met centrale toevoerventilatoren, waren beter in staat de luchtcirculatie in een gebouw op stabiele wijze te realiseren. Bij grotere utilitaire gebouwen werd de ventilatievoorziening vaak gekoppeld aan het systeem voor luchtverwarming of airconditioning, waardoor de aangevoerde lucht direct werd geconditioneerd. Vooral in grote bijeenkomstzalen werkte dit naar behoren, zeker wanneer er ook een elektronische regelinstallatie werd toegepast. In kleinere ruimten, zoals kantoorvertrekken, leverde de toepassing van mechanische ventilatie vaak problemen op en werd geklaagd over koude luchtstromingen langs gevels en vloeren. Gebruikers hadden weinig invloed op de regeling van het systeem, en bovendien konden in veel gevallen ramen niet meer worden geopend wat het comfort en de beleving van het binnenklimaat niet ten goede kwam. Een ander nadeel van mechanische ventilatie in utiliteitsgebouwen was het grote ruimtebeslag van de kanalen.

Airconditioning

In de eerste decennia van de twintigste eeuw kwamen de begrippen commodity cooling en artificial weather voorzichtig op, overgewaaid uit de Verenigde Staten, met in hun kielzog installaties voor airconditioning. Airconditioning heeft als kenmerk dat het de vier factoren die voor een comfortabel en gezond binnenklimaat van belang zijn niet alleen kan beïnvloeden, maar ook daadwerkelijk kan beheersen: temperatuur, luchtvochtigheid, luchtsnelheid en luchtkwaliteit. Het binnenklimaat werd hiermee volledig van het buitenklimaat gescheiden. Voor het eerst konden gebouwen met behulp van airconditioning actief worden gekoeld. De technische uitvinding was al in de negentiende eeuw gedaan, waarna airconditioning in de Verenigde Staten als snel werd toegepast in industriële en publieke gebouwen. In de eerste decennia van de twintigste eeuw kwam daar het systeem in woonhuizen en kantoren in gebruik. De markt voor airconditioning in Nederland kreeg pas vanaf de jaren zestig enige omvang en was voornamelijk gericht op openbare en industriële gebouwen, zoals de geklimatiseerde textielfabrieken in Twente. Aanvankelijk gebruikte men lokaal geplaatste apparaten, die het binnenklimaat in individuele vertrekken regelden. Wat later volgden ook centrale systemen, waarbij koude werd gedistribueerd met behulp van gekoelde lucht, water of een koudemiddel.

Bij grotere gebouwen werd vaak gekozen voor waterkoeling, waarbij voor de afvoer van warmte een koeltoren nodig was. Ook werd het met koelmachines mogelijk om warmte af te voeren via een condensor, het onderdeel van de koelmachine waar het koudemiddel condenseert, waardoor warmte vrijkomt die aan de buitenlucht kan worden afgestaan. Opnieuw zorgde de energiecrisis van 1973 voor nieuwe ontwikkelingen, zoals experimenten met warmtepompsystemen en warmteterugwinning. Mede onder invloed van de automatisering en hogere verlichtingsniveaus nam vanaf de jaren zeventig de koelbehoefte van gebouwen alleen maar toe: utiliteitsgebouwen werden inmiddels standaard uitgerust met koelinstallaties met steeds meer vermogen, grotere koelunits en weinig aandacht voor het verbeteren van het rendement. Airconditioning maakte voor deze gebouwen een heel nieuwe architectuur mogelijk: niet langer was men voor het realiseren van een comfortabel binnenklimaat afhankelijk van te openen ramen of ventilatieroosters. Tegelijkertijd maakten ontwikkelingen als de vliesgevel, waarbij ramen in de praktijk meestal niet meer geopend konden worden, de afhankelijkheid van installaties voor met name koeling alleen maar groter.

Door de toenemende verlichtingsniveaus, de introductie van warmte producerende personal computers en de door de grote glasoppervlakken invallende zonnewarmte werd ‘zomercomfort’, oververhitting van vertrekken in de zomer, een punt van zorg . Met zonwerend glas kon een te grote opwarming door de zon worden tegengegaan, maar dit had grote invloed op het gevelbeeld. Een andere optie was buitenzonwering, dat weer als nadeel had dat het bij dergelijke gevels kostbaar was, ook in onderhoud. Meestal werden afzuigpunten voor warme lucht gecombineerd met verlichtingsarmaturen. De toepassing van airconditioning leidde tot het sick building syndrome; vanaf de jaren tachtig klaagden gebruikers van gebouwen steeds meer over hoofdpijn en irritatie van ogen en luchtwegen. Dit werd niet alleen veroorzaakt door inadequate ventilatie, maar ook door luchtverontreinigingen van elektrische apparaten, bouwmaterialen en vervuilde luchtkanalen. Ook het feit dat de gebruiker zijn individuele comfort niet kon beïnvloeden leidde tot klachten.

Warmtapwatervoorziening

De ontwikkeling van de warmtapwatervoorziening in de periode 1940-1990 wordt gekenmerkt door enerzijds de gebruikte brandstoffen en anderzijds de locatie van de warmtebron en het gebruik van boilers. Naast kolen, (stook)olie of gas, in de vorm van stads-, aard- of flessengas, werd hiervoor ook restwarmte, zonnewarmte, elektriciteit of een warmtepomp ingezet. Deze warmtebronnen werden lokaal toegepast of centraal in of buiten het gebouw geplaatst.

Doorstroomtoestellen

Voor kleinere gebouwen volstonden zogenaamde doorstroomtoestellen: apparaten waarin het water tijdens het doorstromen door een verwarmingselement werd verwarmd. Dit konden geisers, combiketels (beide gestookt op gas) en elektrische doorstroomtoestellen zijn. Belangrijke leveranciers op dit gebied waren Nefit en Remeha, eerder al genoemd vanwege de ontwikkeling van centrale verwarmingsketels, en Fasto (Fred Anton Stokvis), dat in 1932 was ontstaan als merknaam voor de productie van geisers door ASW (Automatic Screw Works) uit Nijmegen. Het bedrijf werd in 1980 overgenomen door Nefit. Fasto en Junkers werden in Nederland in 1964 gezien als markleiders. Ook de Duitse firma Vaillant, opgericht in 1874, speelde een belangrijke rol in de ontwikkeling van geisers en combiketels. Al in 1905 ontwikkelde Johann Vaillant een aan de wand hangende waterwarmer, door hem ‘Geyser’ genoemd. In 1949 bracht Stiebel Eltron, de in 1924 door Theodor Stiebel opgerichte firma in verwarmingselementen, het eerste elektrische doorstroomtoestel op de markt.

Voorraadtoestellen en combiketels

Naast doorstroomtoestellen bestonden er voorraadtoestellen, waarbij in een boilervat continu een voorraad warm water werd opgeslagen (afb. 13). In de woningbouw kwamen voorraadtoestellen en lokale gas- en elektrische boilers voornamelijk voor in keukens en badkamers. Daarnaast werd de boiler steeds vaker geïntegreerd in de combiketel op zolder of in het ventilatiesysteem in de vorm van warmtepompboilers (afb. 14). In appartementen- en flatgebouwen werd centrale verwarming in een gezamenlijk ketelhuis vaak gecombineerd met elektrische boilers. In het kader van energiebesparing en comfortverbetering is een aantal van zulke wooncomplexen in de loop der jaren ‘verketeld’: elke flatwoning kreeg een eigen combiketel, vaak gesitueerd in of bij de keuken. Bovendien raakte vanaf 1976 de zonneboiler in opkomst, met een veelal op zolder geplaatst voorraadvat. De boiler was aangesloten op zonnecollectoren op het dak en voorzien van een extra warmte-element op gas of elektriciteit om het voorraadvat op temperatuur te brengen wanneer de zon niet scheen.

Elektriciteitsvoorziening

In de twintigste eeuw werd in gebouwen de elektriciteitsvoorziening steeds belangrijker, voor zowel verlichting en huishoudelijke apparaten in woningen als liften en koelmachines in grotere complexen. Tussen 1950 en 1990 nam het elektriciteitsverbruik toe van minder dan tien miljard naar meer dan tachtig miljard kWh per jaar, waarvan ruim zestien miljard kWh voor rekening van huishoudens kwam.

Infrastructuur

Vanaf de laatste decennia van de negentiende eeuw werd de elektriciteitsinfrastructuur door gemeentelijke en provinciale elektriciteitsbedrijven aangelegd. In 1949 vormden zij een samenwerkingsverband, de Samenwerkende Elektriciteits-Productiebedrijven (SEP), dat ook de ontwikkeling van het hoogspanningsnet coördineerde en in 1953 een landelijk koppelnet voltooide. De beoordeling van de veiligheid van de verschillende componenten was sinds 1928 toevertrouwd aan tot Keuring van Elektronische Materialen (KEMA) in Arnhem, met het bekende KEMA Keurmerk. Installatievoorschriften lagen vast in N(EN) 1010 waarvan het eerste exemplaar verscheen in september 1940: ‘Voorschriften voor elektrische sterkstroom installaties van lage spanning in woonhuizen, winkels, kantoorgebouwen, hotels, scholen, schouwburgen, boerderijen en dergelijke. Huisinstallatie-voorschriften’. Tot in de jaren zeventig werden bij huisaansluitingen twee netspanningen toegepast: 127 en 220 volt. Vanaf 1970 kwam in nieuwbouw overal 220 volt.

Draden en schakelingen

De fase-, schakel-, nul- en aarddraden van koper werden aanvankelijk omvlochten met katoen en beschermd door een rubberen isolatie. De draden werden geleid door stalen buizen en lasdozen met schakelmateriaal van veelal porselein en bakeliet, in zwart en wit en voor bakeliet ook in bruin. Lasdoppen en kroonsteentjes waren van porselein. De eerste kunststof ommantelingen van draden werd in 1953 op de markt gebracht door de Amsterdamse firma Draka, de eerste kunststof buizen, van het merk Polivolt, in 1959 door Polva uit Antwerpen. . Deze waren eenvoudig te buigen met behulp van een buigveer. De firma Hoechst kwam in 1959 met Hostalit-buizen van slagvast pvc. Vanaf de jaren zeventig werden de stalen buizen en centraaldozen steeds vaker vervangen door pvc-buizen en -dozen. Voor de isolatie van draden werd vanaf dat moment vooral vinyl gebruikt. Met een kleurcodering van de omhulling van de draden werd aangeduid welk type het betrof. Deze codering wijzigde in 1970 van groen, zwart en blauw voor fasedraden, zwart voor schakeldraden, rood voor nuldraden en grijs voor aarddraden, naar bruin, zwart en grijs voor fasedraden, zwart voor schakeldraden, lichtblauw voor nuldraden en tweekleurig (groen en geel) voor aardingsdraden. Groepenkasten werden in eerste instantie uitgevoerd in bakeliet. Onder andere de firma Hazemeyer uit Hengelo was een belangrijke producent van schakelmateriaal en schakelkasten. Vanaf 1977 produceerde de Duitse firma Hager zekeringskasten van zelfdovende kunststof. Aardlekschakelaars werden vanaf 1975 verplicht gesteld voor wandcontactdozen in de natte groepen voor wasmachine, badkamer en keuken. Waar in sociale woningbouw vanwege kosten opbouwschakelaars en -stopcontacten werden toegepast, ging men bij luxere bouw steeds meer over op inbouw met de leidingen in de muren gefreesd. Bij de diverse bouwsystemen in de wederopbouwperiode werden leidingen ingestort in de prefab betonelementen. Smeltzekeringen (ook wel stoppen genoemd) verdwenen met de introductie van automatische zekeringen in de jaren tachtig langzaam uit de meterkast.

Verlichting (kunstlicht)

Vanaf het midden van de twintigste eeuw nam de toepassing van kunstlicht een grote vlucht (afb. 15, 16 en 17). De kort voor 1940 geïntroduceerde fluorescentielamp werd ruim toegepast in de utiliteitsbouw en kreeg vanwege zijn pijpvorm de naam Tube Light, (tl)-lamp. Deze was relatief efficiënt, economisch en veilig, wat ertoe leidde dat gebouwen veel vaker en met hogere verlichtingsniveaus werden verlicht. Minimale verlichtingsniveaus, voor kamers en keukens uitgedrukt in raamoppervlakten, en minimale verlichtingssterkten voor gangen en trappenhuizen werden in de modelbouwverordening vastgelegd. Voor utiliteitsgebouwen stonden in de bouwregelgeving geen voorschriften. Wel bracht in 1967 de Nederlandse Stichting voor Verlichtingskunde, het kenniscentrum voor verlichting, hiervoor enkele aanbevelingen uit. Keukens en badkamers werden veelal voorzien van eenvoudige, door verlichtingsfabrikanten ontworpen ronde en ovalen plafonnieres van opaalglas, waarin zowel gloeilampen als de latere spaarlampen pasten, waarbij er voor verblijfsruimten een steeds ruimere keuze in armaturen beschikbaar kwam.

Belangrijke producenten van armaturen en in veel gevallen ook lampen waren Philips (Nederland 1891), Sylvania (VS 1901), Osram (Duitsland, 1906), Etap (België, 1949), Zumtobel (Oostenrijk 1950), en Lumax (VS 1976). In 1978 introduceerden Philips en Osram de dunne tl-buis, 26 millimeter dik in tegenstelling tot de 38 millimeter-dikke oorspronkelijke buizen. In 1954 was de tl-lamp de gloeilamp voorbijgestreefd in efficiëntie. De tl-lampen zorgden voor minder warmteafgifte bij dezelfde lichtstroom, maar in de kleurweergave konden ze aanvankelijk niet tippen aan de meer natuurlijke gloeilampen. Vanaf de tweede helft van de jaren zeventig kwamen halogeenlampen met kopspiegels op de markt. Halogeenspots hadden een even goede kleurweergave als gloeilampen, maar de warmteafgifte was hoog. In 1980 werden spaarlampen geïntroduceerd: sl-lampen van Philips en in 1986 de Dulux-S van Osram. De koele lichtkleur zorgde echter voor een killere sfeer in het vertrek, waardoor ze aanvankelijk minder populair waren.

Ontwikkelingen in de installatietechniek

De periode 1940-1990 kende grote veranderingen in de installatietechniek. De oprichting van diverse vakverenigingen, zoals in 1959 de Technische Vereniging voor Verwarming en Luchtbehandeling (tegenwoordig de Nederlandse technische vereniging voor installaties in gebouwen, TVVL) en de opname van het onderwerp in de curricula voor hogere technische opleidingen in de bouw zorgden voor een snelle professionalisering van het vakgebied. Door de groei van wetenschappelijke kennis over het begrip ‘comfort’ namen ook wetgeving en richtlijnen op dit terrein toe. De ontdekking en introductie van het Groningse aardgas vanaf 1963 had belangrijke consequenties voor de wijze waarop woningen en utiliteitsgebouwen werden verwarmd. Dit leidde tot de ontwikkeling van gewone (combi)gasketels en, na energiecrises in de jaren zeventig, hoogrendement (combi)ketels. Hiermee verbonden waren de toename van het gebruik van warmtekrachtkoppeling, een beweging naar gebalanceerde ventilatiesystemen en de herintroductie van warmtepompen. Tegelijkertijd hing het installatieontwerp, en daarmee het energieverbruik, sterk samen met het ontwerp van gebouwen. Met name vanaf de jaren tachtig werden veel gebouwen voorzien van grote glasvlakken, wat samen met de toename van interne warmtebelastingen door computers en beeldschermen de noodzaak van koeling en airconditioning vergrootte. Dat beperkte de winst van energiebesparende ontwikkelingen in de installatietechniek en had gevolgen voor de gezondheid van gebruikers, getuige het sick building syndrome. Juist door de talrijke en snelle ontwikkelingen in de installatietechniek verouderden systemen snel, waardoor veel ‘historische’ installaties inmiddels uit gebouwen zijn verdwenen.

Literatuur

R. van Wijngaarden, Technische installaties, leerboek voor bouwkundigen, Haarlem 1960 (tweede druk).
P.O. Fanger, Thermal Comfort. Analyses and Applications in Environmental Engineering, New York 1970.
P. Beets et al., Bouwen – Installaties, Leiden 1981.
N. Billington en B. Roberts, Building Services Engineering. A Review of its Development, Oxford 1982.
M. Boerbooms en F. de Haas, Lokale verwarming, Gouda 1984.
J.E.F. van Dongen, Ervaringen en gedrag van bewoners in woningen met verschillende verwarmingssystemen (samenvatting), Leiden 1985.
C. van Santen en A.J. Hansen, Licht in de architectuur. Een beschouwing over dag- en kunstlicht, Amsterdam 1985.
A. Devogelaere, Van gaslamp tot gloeilicht, Kapellen 1987.
Novem, De isolatiegolf. Overzicht van vijftien jaar energiebesparing in de woningbouw, Delft 1989.
O. Borgman, Installaties in het bouwbedrijf, Culemborg 1993.
G. Cooper, Air-conditioning America. Engineers and the Controlled Environment, 1900-1960, Londen 1998.
P. van Overbeeke, Kachels, geisers en fornuizen. Keuzeprocessen en energieverbruik in Nederlandse huishoudens 1920-1975, Hilversum 2001.
H.W. Lintsen et al., Techniek in Nederland in de twintigste eeuw. Deel 6. Stad, bouw, industriële productie, Zutphen 2003.
P. Bot, Vademecum historische bouwmaterialen, installaties en infrastructuur, Alphen aan de Maas 2009.
R. van Beek, W. van Bommel en H. van der Geest, Elektrisch licht in historische interieurs, Den Haag 2011.
N. Hogen, Een nieuwe omgang met comfort. Innovaties in verwarming en ventilatie, 1840-1920, Rotterdam 2025.

Dit is een bewerking van: Natasja Hogen en Tom J. Haartsen. 'Installaties’, in: Kees Somer en Ronald Stenvert (red.), Bouwmaterialen 1940-1990. Vernieuwing, constructie, toepassing, Rotterdam 2024, p. 123-137.

Dit artikel maakt deel uit van Moderne bouwmaterialen.
Zie Bouwmaterialen 1940 - 1990 Vernieuwing, constructie, toepassing (nai010) voor meer informatie over dit boek.