12 2 2012 Bouwfysica www.nvBv.org

ir. R.M.M. (René) van der Loos,DGMR Bouw b.v., Arnhem

In dit artikel wordt ingegaan op de wijzigingen in de berekening van de EPC en de bepaling van het toelaatbare energiegebruik, de verschuivingen tussen de energieposten bij utiliteitsbouw en de uitbreiding van de invoer.

DE EnErgIEPrEstatIE mEt nEn 7120

nIEuwE normDe bepaling van de energieprestatie van nieuwe gebou-wen moet met ingang van 1 juli 2012 plaatsvinden met NEN 7120:2011 beter bekend als de EPG, de bepalingsme-thode voor de energieprestatie van gebouwen. NEN 5128 voor woningbouw en NEN 2916 voor utiliteitsbouw komen beide te vervallen. De nieuwe norm is afgelopen jaren mede ontwikkeld in het kader van de EPBD met bij-behorende Europese normen. NEN 7120 is de vertaling hiervan voor de Nederlandse situatie.

Met de huidige normen liep men met de berekening van zeer energiezuinige gebouwen tegen beperkingen van de rekenmethode aan. In de nieuwe norm kan een ener-giezuinig gebouw meer in detail gemodelleerd worden. Hierdoor is de hoeveelheid invoerparameters echter behoorlijk toegenomen. Over het effect van een deel van deze invoerparameters wordt verderop in dit artikel ingegaan.

De berekeningswijze voor de bepaling van het jaarlijkse energiegebruik voor woning- en utiliteitsgebouwen is in de nieuwe energieprestatienorm grotendeels gelijk aan elkaar. Ook de berekening van het toelaatbare energie-gebruik voor utiliteitsbouw vindt nu plaats op parallelle wijze aan woningbouw. De correctiefactoren voor koeling en ventilatie zijn komen te vervallen.

De energieprestatie van een groot aantal referentiegebou-wen is door DGMR bepaald met zowel de oude als de nieuwe norm. Het totale energiegebruik berekend met NEN 7120 is bij woningbouw grosso modo gelijk aan de oude norm. Per energiepost zijn er wel verschillen maar deze zijn beperkt. Voor utiliteitsbouw zijn de verschillen groter. Met name het energiegebruik door verwarming, tot op heden één van de belangrijkste posten, is gedaald. Hierdoor is de verdeling van het energiegebruik over de energieposten ingrijpend gewijzigd. De verschuiving tus-sen de energieposten wordt nader besproken.

EPCIn beginsel wordt de EPC voor zowel woning- als utili-teitsbouw bepaald door het berekende karakteristieke energiegebruik voor het gebouw te delen door het toelaat-bare energiegebruik.

(1)

Het totale karakteristieke energiegebruik, het totale pri-maire energiegebruik - EPTot volgens NEN 7120 (voorheen Qtotaal volgens NEN 5128 c.q. NEN 2916) – wordt gedeeld door het toelaatbare primaire energiegebruik - EP;adm;tot;nb

volgens NEN 7120.

Het toelaatbare energiegebruik wordt bepaald door de hoogte van de budgetfactoren (zie kader) en de gebouw-kenmerken als het gebruiks- en verliesoppervlak. Voor woningbouw is hier een vast budget aan toegevoegd per woning - fstart;adm;nb - dat is bedoeld voor het altijd optre-dende energiebruik door de minimale ventilatie en tap-waterverbruiken in kleine woningen.

De EPC per gebruiksfunctie wordt bepaald met formule 2:

(2)

Omdat de EPC per gebruiksfunctie (EPCusi) volgens het Bouwbesluit kleiner of gelijk moet zijn aan de EPC-eis per gebruiksfunctie (EPCreq;nb;usi) kan dit natuurlijk ook worden gelezen als:

(3)

Waar in het verleden gesproken werd over een Q / Q ≤ 1, is dit nu een E / E ≤ 1.

Het toelaatbare energiegebruik wordt als volgt bepaald met formule 3, die apart wordt bepaald voor woningbouw en utiliteitsbouw:

toelaatbare energiegebruik

totale karakteristieke energiegebruik EPC =

= EPCreq;nb;usiEP;adm;tot;nb

EPTotEPCusi ×

1 ≤EP;adm;tot;nb

EPTot

13Bouwfysica 2 2012EnErgIE En mIlIEu •

(4)

Waarin :

(5)

Dit oogt in eerste instantie complex door het oppervlakte gewogen gemiddelde van de correctiefactor EPC (CEPC) en de EPC-eis. Maar wanneer formules 2 en 4 gecombineerd worden voor één gebruiksfunctie is dit bijvoorbeeld in geval van een woning te lezen als:

(6)

Het toelaatbare energiegebruik is dus alleen nog afhanke-lijk van:– het gebruiksoppervlak;– het verliesoppervlak (met een maximum van 2.000 m2

voor utiliteitsgebouwen);– eventueel het woningaantal.

Bij utiliteitsbouw werden in NEN 2916 bij de bepaling van het toelaatbare energiegebruik ook nog een weegfactor voor gedeeltelijke compensatie voor de aanwezigheid van koeling (fkoel) meegenomen en een factor voor compensa-tie van het toelaatbaar energiegebruik door ventilatie (cv).

rEsultatEn utIlItEItsbouwHet totale karakteristieke energiegebruik voor utiliteits-gebouwen bedraagt 60 tot 110% van het energiegebruik zoals we dat kennen uit NEN 2916. Met name het ener-giegebruik door verwarming is afgenomen. De verminde-ring bedraagt 40 tot 60%. De gebouwen zijn niet ineens veel minder energie gaan gebruiken, maar de bepalings-wijze is gewijzigd. Wijzigingen die hierin meespelen zijn het nieuwe klimaatjaar met warmere zomers en warmere winters en het meenemen van de zonnewarmtewinst door dichte delen. Beide wijzigingen hebben ook effect op het berekende energiegebruik voor koeling. Nieuw hierbij is ook het meenemen van zomercomfort wanneer er geen koelinstallatie aanwezig is.

De EPTot / EP;adm;tot;nb (voorheen Qpres;tot / Qpres;toel) verhouding is gemiddeld genomen gelijk gebleven doordat ook het toe-laatbare energiegebruik is aangepast en de correctiefactoren voor de EPC (CEPC) factoren opnieuw zijn bepaald. De cor-rectiefactoren verschillen per gebruiksfunctie en zijn net als de EPC-eis opgenomen in het Bouwbesluit. Bij de bepaling van de CEPC factoren was het uitgangspunt dat de energie-prestatie berekend met de nieuwe methode op hoofdlijnen een vergelijkbaar resultaat op zou leveren als met de oude methode. Voor individuele gebouwen kunnen er natuurlijk wel verschillen ontstaan tot circa ±30%.

De referentie utiliteitsgebouwen zijn door DGMR doorgere-kend met zowel NEN 2916 als met NEN 7120. Het totale karakteristieke energiegebruik volgens NEN 7120 is over het algemeen circa 20% lager dan het energiegebruik volgens NEN 2916. Hierin zitten variaties die verschillen tussen +1 0 en -40%. De resultaten voor de energieposten verlich-ting en tapwater verschillen het minst. Bij de andere ener-gieposten treden er soms grote verschillen op.

Doordat ook het toelaatbare energiegebruik is veranderd zijn de bovenstaande effecten op het totale karakteristieke energiegebruik niet altijd betekenisvol. Het effect op de ver-houding EPTot / EP;adm;tot;nb is reeds kort besproken. Om een beeld te krijgen van het effect van de nieuwe energiepresta-tienorm op het relatieve belang van de verschillende ener-gieposten bij de totale energieprestatie is in figuur 1 en 2 de verdeling weergegeven van het energiegebruik over de ener-gieposten volgens NEN 2916 en NEN 7120.

Te zien is dat het energiegebruik door verlichting een gro-ter deel van het energiegebruik veroorzaakt en dat het rela-tieve gebruik door verwarming is afgenomen. Verwarming is met verlichting echter nog steeds één van de belangrijk-ste posten.

Koeling is zowel relatief als absoluut een belangrijkere post geworden. De berekende koelbehoefte is bij de meeste door-gerekende utiliteitsgebouwen toegenomen. Daarnaast wordt nu ook bij de utiliteitsgebouwen waar geen koeling aanwe-zig is, rekening gehouden met een fictieve koelpost zomer-comfort die bij het eindtotaal voor de primaire koelenergie wordt opgeteld.

Het aandeel in het totale energiegebruik door ventilatoren en warm tapwater is over het algemeen gelijk gebleven. Afhankelijk van de getroffen energiebesparende maatrege-len kan er echter zowel sprake zijn van een grote toe- als afname.

buDgEtfaCtorEn Het toelaatbare energiegebruik voor de energieprestatie is afhankelijk van de vorm van het gebouw. Er wordt reke-ning gehouden met het verliesoppervlak en het gebruiks-oppervlak. Bij de bepaling van het toelaatbare energie-gebruik wordt gebruik gemaakt van budgetfactoren.

De budgetfactor voor gebruiksoppervlak bedraagt 310 MJ/m2. voor woningen met een gebruiksoppervlak kleiner dan 70 m2 word een aangepaste factor toegepast van 160 MJ/m2.

De budgetfactor voor gebruiksoppervlak was voorheen 330 MJ/m2. Bij utiliteitsbouw werd de budgetfactor in nEn 2916 nog vermenigvuldigd met de verliesfactoren.

De budgetfactor voor verliesoppervlak bedraagt 85 MJ/m2. Dit was voorheen 65 MJ/m2.

Het nieuwe vaste budget voor woningbouw, fstart;adm;nb, bedraagt 9.000 MJ en bij kleine woningen 19.500 MJ.

=EPCwoon

)( CEPC;woonfstart;adm;nbNwoonAlsfls;adm;nbAg

fg;adm;nb

EPTot

××+×+×

( )= EPCreq;nb;mnCEPC;mnAlsfls;adm;nbAgfg;adm;nbEP;adm;tot;nb +×××+×

=× EPCreq;nb;mnCEPC;mn

EPCreq;nb;woonCEPC;woonfstart;adm;nbNwoon ×××+

( )( ) ...

...

++

××+ +××

Ag;us2Ag;us1

EPCreq;nb;us2CEPC;us2Ag;us2EPCreq;nb;us1CEPC;us1Ag;us1

14 2 2012 Bouwfysica www.nvBv.org

delen. Voor het overige is de bouwkundige invoer, op een aantal wijzigingen bij infiltratie na, gelijk gebleven.

Bij installaties is de toename van de benodigde invoer gro-ter. Tevens kunnen bij de verwarmings- en koelingsystemen nu ook meer dan twee toestellen opgegeven worden. Daar-naast is het mogelijk meerdere tapwatersystemen, ook met meerdere opwekkingstoestellen, op te geven. Bij verwar-ming moet aangegeven worden of de leidingen en kanalen geïsoleerd zijn. Ook is het mogelijk om koelmiddel in plaats van water als transportmedium op te geven. Per rekenzone kunnen meerdere typen afgiftesystemen worden opgegeven. Het afgifterendement wordt over de systemen gemiddeld. Het effect hiervan is gering. Los van het feit of er sprake is van een lage of hoge temperatuur verwarmingssysteem moet per afgiftesysteem het gemiddelde van de aan- en afvoertemperatuur worden opgegeven.

Bij compressiekoeling, elektrisch of op gas, wordt onder-scheid gemaakt in systemen zonder specificaties, met een lage temperatuur koudebron of met een verdampingscon-densor of koeltoren. Dit is bepalend voor het opwekkings-rendement. De hulpenergie voor koeling is mede afhankelijk van de situatie of het koudetoestel ook wordt gebruikt voor verwarming en of het opwekkingsrendement inclusief hulp-energie van het toestel en of de ventilatoren is. De gebruiker moet dit opgeven. Ook is het type circuit bij een verdam-pingscondensor of koeltoren van belang. Afhankelijk van het aanwezige koelsysteem en de balans tussen warmte- en koudebehoefte bij een eventueel bronsysteem zijn de genoemde parameters in meer of mindere mate van belang.

Voor de opwekking van warm tapwater wordt onderscheid gemaakt in individuele en collectieve systemen. Het distribu-tierendement voor collectieve systemen kan forfaitair maar ook meer in detail bepaald worden. Hierbij moeten gegevens worden opgegeven per leidingdeel van het distributiesys-teem. Ook het opwekkingsrendement van collectieve syste-men kan uitgebreid bepaald worden. Per leidingdeel en per vat moeten circa tien parameters ingevoerd worden.

Nieuw bij ventilatie is de luchtdichtheid van kanalen: LUKA klasse A, B, C of D en mechanische luchttoevoer via kana-len. Het effect hiervan op de energieprestatie is gering, zeker bij de betere luchtdichtheidsklasses LUKA B, C of D. Toegevoegd zijn ook de maximale benutting van de ventila-tiecapaciteit en spuiventilatiecapaciteit bij koelbehoefte. Bij ventilatiesystemen van het type A, B en C kan er van uit worden gegaan dat beide capaciteiten benut worden.

Wanneer er een luchtbehandelingskast wordt gebruikt in het ventilatiesysteem moet aangegeven worden of deze is uitgerust met een verwarmings- en/of koelbatterij. Het energiegebruik dat nodig is voor (voor)behandeling van de ventilatielucht wordt dan apart berekend. Nieuw is ook de invoer van open verbrandingstoestellen zoals kachels, sfeer-haarden en open haarden. Het effect hiervan op de energie-prestatie kan groot zijn. Per toestel moet het vermogen opgeven worden.

Bij zonneboilers tot maximaal 10 m2 is er weinig gewijzigd. Bij grotere zonneboilers of wanneer de zonneboiler ook gebruikt wordt voor ruimteverwarming moet bij de invoer

Het energiegebruik door hulpenergie is zowel in absolute als relatieve zin toegenomen. Dit wordt veroorzaakt doordat in de nieuwe norm bij alle toestellen rekening wordt gehou-den met hulpenergie. In NEN 2916 werd alleen gekeken naar het hulpenergiegebruik door distributiepompen bij verwarming en koeling.

Dat het energiegebruik door verlichting relatief zo veel belangrijker is geworden lijkt opmerkelijk omdat de bepa-ling van het energiegebruik door verlichting in de basis gelijk is gebleven ten opzichte van de oude methode. Dit wordt hoofdzakelijk veroorzaak doordat het totale toelaat-bare energiegebruik is gedaald. Daarnaast wordt in de nieuwe methode voor utiliteitsgebouwen nu ook rekening gehouden met het parasitair vermogen van noodverlichting en parasitaire regelingen. Hiervoor wordt 3 kWh, oftewel 28 MJ primaire energie, aangehouden per m2 gebruiks-oppervlak. Het energiegebruik door verlichting neemt hier-door met 5 tot 30% toe.

uItgEbrEIDE InvoEr In nEn 7120Bij de meeste onderdelen in NEN 7120 worden ten opzichte van de oude normen meer invoerparameters gevraagd. Bij de bouwkundige invoer gaat dit bijvoorbeeld om de bescha-duwingsreductie bij dichte geveldelen. Dit is een gevolg van het meenemen van de zonnewarmtewinst door dichte

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Qprim;vlQprim;koelQprim;pompQprim;tapQprim;vent

0%

10%

20%

30%

Qprim;ventQprim;verw

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

EP;vlEP;koelEP;hulp .EP;tapEP;ventEP;verw

0%

10%

20%

1

2

verdeling van het energiegebruik met nEn 2916

verdeling van het energiegebruik met nEn 7120

15Bouwfysica 2 2012EnErgIE En mIlIEu •

giegebruik is het hulpenergiegebruik niet meer apart zichtbaar.

Veel invoerparameters voor hulpenergie betreffen over het algemeen allemaal kleine hoeveelheden. Samen bepalen ze echter het totaal aan hulpenergie zoals weergegeven in figuur 2. Om het effect van het toegenomen hulpenergie-gebruik in beeld te brengen is het hulpenergiegebruik in figuur 2 uit de posten verwarming, koeling en tapwater gehaald.

Voor een aantal onderdelen kan een forfaitaire berekening uitgevoerd worden, maar er kan ook meer in detail gere-kend worden met specifieke gegevens. Dit onderscheid kennen we natuurlijk al langer van verlichting en ventila-toren. In NEN 7120 is dit onder meer het geval bij de vol-gende onderwerpen:– Vermogen van een circulatiepomp bij warm tapwater.– Opwekkingsrendement van collectieve systemen voor

warm tapwater.– Distributie van warm tapwater.– Bepaling collectorpompvermogen zonneboiler.– Isolatiedikte en lambdawaarde van het isolatie-

materiaal van een zonneboiler.– Eigenschappen van het type zonnecollector.

Met de nieuwe energieprestatienorm NEN 7120 kan de energieprestatie van een gebouw meer in detail bepaald worden. Een groot aantal inputparameters is beschikbaar maar van een groot deel is het uiteindelijke effect gering. Voor het behalen van een lage energieprestatie blijft de focus op de verdeling van de energieposten belangrijk. Verwarming is nog steeds belangrijk, maar de rol van ver-lichting kan niet langer onderbelicht blijven. n

gebruik gemaakt worden van de uitgebreide methode. Een greep uit de benodigde gegevens: oppervlak en isolatiedikte van boilervat, lambda isolatiemateriaal, type collector, isola-tie van leidingen en de warmteoverdrachtscoëfficiënt van de warmtewisselaar.

De invoer van PV-systemen is vrijwel ongewijzigd gebleven. Alleen het type bouwintegratie moet aanvullend worden opgegeven: dakgeïntegreerd, boven de dakbedekking of vrijstaand op een plat dak.

Het hulpenergiegebruik wordt in de nieuwe norm voor alle installaties meegenomen. Bij verwarming was dit altijd al het geval, maar bij de overige installatie is de invoer voor hulpenergie toegevoegd. Bij zonnecollectoren moet bijvoor-beeld het hulpenergiegebruik van de eventuele opvoerpomp en van de eventuele vorstbeveiliging worden opgegeven. Een verwarmingslint wordt ook bij warm tapwater meege-nomen. Soms is het nodig op te geven of de hulpenergie al is opgenomen in het opwekkingsrendement of dat er über-haupt geen hulpenergie is. Dit is bijvoorbeeld het geval bij koeltoestellen en bij collectieve systemen voor de opwek-king van warm tapwater.

Bepalende onderdelen bij de berekening van het gebruik van hulpenergie zijn de toerenregeling van pompen en ventilatoren en de aanwezigheid van eventuele aanvullen-de circulatiepompen in het distributiesysteem. Energiege-bruik door pompen is geen aparte energiepost meer zoals in NEN 2916. Dit energiegebruik wordt nu meegenomen bij het hulpenergiegebruik voor verwarming en koeling. Bij de bepaling van het energiegebruik per energiepost wordt de benodigde hulpenergie voor distributie (pom-pen), opwekkingstoestellen en eventuele vorstbeveiliging apart berekend. Na de berekening van het primaire ener-

gEbruIktE varIabElEn

EPCusi

is de energieprestatiecoëfficiënt EPC van gebruiksfunctie usiE

PTot is het karakteristieke energiegebruik van het gebouw

EP;adm;tot;nb

is het toelaatbare karakteristieke energiegebruik van het nieuwe gebouw, in MJEPC

req;nb;mn is de naar gebruiksoppervlakte gewogen gemiddelde nieuwbouw-eis aan de EPC voor alle gebruiksfuncties van het

gebouwC

epc;mn is de getalswaarde van de naar gebruiksoppervlakte gewogen gemiddelde correctiefactor voor de eis aan de EPC

voor alle gebruiksfuncties van het gebouwEPC

req;nb;usi is de nieuwbouw-eis aan de EPC voor gebruiksfunctie usi

Cepc;usi

is de getalswaarde van de correctiefactor voor de eis aan de EPC voor gebruiksfunctie usi van een gebouwfg;adm;nb is een factor waarmee het toelaatbare energiegebruik per m2 gebruiksoppervlakte voor nieuwe gebouwen is vastge-

legd, in MJ/m2

Ag;us1,2,… is de gebruiksoppervlakte van het gebouw(gedeelte) met gebruiksfunctie us1,2,… in m2

EPCreq;nb;us1,2,…

is de nieuwbouw-eis aan de EPC voor gebruiksfunctie us1,2,…fls;adm;nb is de factor waarmee de transmissieverliezen die worden gecompenseerd, voor de verliesoppervlakte die daarvoor in

aanmerking komt, worden vastgelegd in MJ/m2 verliesoppervlakte voor nieuwbouwA

ls is de totale verliesoppervlakte van het gebouw in m2

fstart;adm;nb

is een vaste post in het energiebudget, in MJN

woon is het aantal voor afzonderlijk gebruik bestemde wooneenheden in het gebouw

woon is de index waarmee specifiek de woonfunctie als gebruiksfunctie wordt aangeduid