Duurzaam bouwen. Comfort en energieverbruik in

Click here to load reader

download Duurzaam bouwen. Comfort en energieverbruik in

of 34

  • date post

    11-Jan-2017
  • Category

    Documents

  • view

    215
  • download

    1

Embed Size (px)

Transcript of Duurzaam bouwen. Comfort en energieverbruik in

  • Daidalos Peutz bouwfysisch ingenieursbureau - VTDV

    1

    DAIDALOS PEUTZbouwfysisch ingenieursbureau

    Europese groep adviesbureaus in bouwfysica, akoestiek, lawaaibeheersing, milieutechniek, brandveiligheid

    Nieuwe technieken in de klimatisatie Inleiding: Duurzaam bouwen. Comfort en energieverbruik in verzorgingsinstellingen Filip Descamps Daidalos Peutz bouwfysisch ingenieursbureau, www.daidalospeutz.be Vrije Universiteit Brussel, vakgroep architectuur, www.vub.ac.be/arch Jan Verheyen departement Industrile Wetenschappen en Technologie, Hogeschool Antwerpen Congres georganiseerd door de Vereniging voor Technische Diensthoofden in de Verzorgingsinstellingen, 27 september 2007, Schelle Overzicht De tekst is opgebouwd uit acht hoofdstukken. In het eerste inleidende hoofdstuk schetsen we de context van duurzaam bouwen: comfort als primaire toetssteen, energieprestatie als secundaire toetssteen. In het tweede hoofdstuk worden de basisconcepten voor het beoordelen van thermisch comfort aangegeven. Deze concepten worden in het derde hoofdstuk gehanteerd om de comforteisen in verzorgingsinstellingen te formuleren. Hoofdstuk vier bevat een gevalstudie waarin maatregelen geformuleerd worden om het zomers discomfort in een consultatieblok te verbeteren. Hoofdstuk vijf vat de resultaten samen van een Nederlands onderzoek naar comfort en koelconcepten in verzorgingsinstellingen. Het zesde hoofdstuk voegt daaraan het energetisch programma van eisen toe. In het zevende hoofdstuk gaan we kort in op de economische aspecten bij het evalueren van ontwerpmaatregelen. In het laatste hoofdstuk formuleren we de besluiten, en doen we een oproep tot het opstellen van een energieprestatiebenadering van verzorgingsinstellingen.

  • Daidalos Peutz bouwfysisch ingenieursbureau - VTDV

    2

    Inhoudstafel

    1. Duurzaam bouwen 1.1. Comfort als primaire toetssteen 1.2. Energieprestatie als secundaire toetssteen

    2. Beoordeling van thermisch comfort 2.1. Globaal thermisch comfort 2.2. Lokaal discomfort

    3. Comfortgerelateerde prestatiecriteria 3.1. Thermisch comfort 3.2. Binnenluchtkwaliteit 3.3. Hygrisch comfort 3.4. Visueel comfort 3.5. Prestatiecriteria op gebouwniveau 3.6. Specifieke prestatiecriteria

    4. Gevalstudie: zomercomfort in een consultatieblok 4.1. Binnenklimaatmetingen 4.2. Comfortenquete 4.3. Ventilatievoorzieningen 4.4. Interne warmtewinsten 4.5. Beoordeling van de situatie 4.6. Diagnose en maatregelen

    5. Koeling in patintenkamers 6. Energetisch programma van eisen

    6.1. Gebruikersgedrag 6.2. Energetisch gebouwbeheer en energiezorgsysteem

    7. Economische aspecten 8. Besluit 9. Referentieteksten

    9.1. Normen 9.2. Publicaties

  • Daidalos Peutz bouwfysisch ingenieursbureau - VTDV

    3

    1. Duurzaam bouwen Bij het ontwerp van een gebouw starten de bouwheer en het ontwerpteam van een programma van eisen dat via een proces van voortdurend kiezen en beslissen wordt omgezet in plannen en bestekken. Bij het vastleggen van de ontwerpkeuzes moet het ontwerpteam elke deeloplossing en elk samenhangend scenario van deeloplossingen beoordelen op zijn intrinsieke kwaliteiten, op zijn economische haalbaarheid en op zijn interactie met andere ontwerpaspecten. Ontwerpkeuzes gebeuren immers binnen een strikt kader van randvoorwaarden: kosten, wettelijke en functionele eisen, technische mogelijkheden en veiligheidseisen, betrouwbaarheid, stedenbouwkundige eisen en duurzaamheidsaspecten. Duurzaam bouwen vergt een multidisciplinaire ontwerpbenadering waarbij uiteenlopende aspecten gentegreerd worden: functionele duurzaamheid ; minimaal en ecologisch materiaalverbruik ; rationeel waterverbruik ; onderhoudsvriendelijkheid; comfort, rationeel energiegebruik en het gebruik van duurzame energiebronnen.

    1.1. Comfort als primaire toetssteen Comfort is een gentegreerd en complex samenspel tussen verschillende factoren. Thermisch en akoestisch comfort, goede binnenluchtkwaliteit, gezonde en mooie materialen, panoramische zichten op het landschap, mooi en veel daglicht, goede ergonomie en goed geproportioneerde ruimten werken samen om een verblijfs- en werkomgeving te creren waarbij de mens zich comfortabel voelt en waarbij deze omgeving een helende werking zal hebben. Het comfort van mensen, of de klimaatcondities die vereist zijn omwille van het gebruik van de ruimte (laboratoria, operatiekamers, ) primeren op energiezuinigheid: het streven naar een laag energieverbruik gaat niet ten koste van het gebruikerscomfort. Het gebruikerscomfort wordt bij de start van het ontwerpproces strikt vastgelegd in een programma van eisen, en het wordt tijdens een ontwerpproces voortdurend als primaire toetssteen gebruikt. We geven in het volgende hoofstuk een overzicht van de comfortaspecten met een belangrijke impact op energieverbruik: binnenluchtkwaliteit, daglichttoetreding, zomercomfort en regelmogelijkheden.

    1.2. Energieprestatie als secundaire toetssteen Tot voor kort was de evaluatie van de energetische kwaliteit van een gebouw alleen gebaseerd op de thermische isolatiekwaliteit van de gebouwschil. Europees en internationaal groeide de consensus rond een energieprestatiebenadering van gebouwen. Bij deze aanpak blijft de thermische isolatiekwaliteit van de gebouwschil belangrijk, maar wordt ook aandacht besteed aan de energetische consequenties van ventilatie, koeling, bezonning en verlichting. Het is een boekhoudkundige benadering van het energieverbruik, die veel invoer vereist, en waarbij de impact van individuele maatregelen relatief klein is.

  • Daidalos Peutz bouwfysisch ingenieursbureau - VTDV

    4

    Hirarchie van ontwerpmaatregelen Er bestaat een hirarchie in de toe te passen ontwerpmaatregelen. De hirarchie ontstaat uit de verschillen in levensduur tussen maatregelen, en uit de afhankelijkheid van de effectiviteit van sommige maatregelen van de randvoorwaarden.

    Figuur 1. Energiebalans van een gebouw (stookseizoen) EN ISO 13790 De Trias Energetica legt drie hirarchische niveaus vast: beperk het energieverbruik door beperking van de vraag ; gebruik duurzame energiebronnen ; gebruik eindige energiebronnen efficint. In eerste instantie pogen we steeds de behoefte te minimaliseren. Een goede daglichttoetreding en een aanwezigheids- en daglichtgestuurde kunstverlichting, een regelbare zonnewering, een goede isolatiekwaliteit van de gebouwschil, en een aangepaste ventilatiestrategie zijn hierbij de cruciale factoren. Gebouwschilmaatregelen hebben een zeer lange levensduur en vormen een noodzakelijke voorwaarde voor de toepassing van passieve klimaattechnieken. In tweede instantie moet nagegaan worden op welke manier eventueel kan gebruik gemaakt worden van hernieuwbare energiebronnen. Op gebouwniveau vormen thermische en fotovoltasche zonne-energie, windenenergie, biomassa en koude- en warmteopslag in de bodem, de basismogelijkheden. Pas als derde en laatste stap worden maatregelen ingezet om de eindige energiebronnen op een efficinte manier in te zetten: energie-efficinte verlichtingstoestellen ; lage temperatuur verwarmingsystemen en hoge temperatuur koelsystemen ; hybride ventilatie (combinatie mechanische natuurlijke ventilatie) ; vrije koeling ; warmterecuperatie uit ventilatiestromen en lokalen met permanente interne

    warmtewinsten ; frequentiesturing op motoren, pompen, ventilatoren en het beperken van snelheden in

    leidingen en kanalen om de drukverliezen te beperken en zo het hulpenergieverbruik te minimaliseren.

  • Daidalos Peutz bouwfysisch ingenieursbureau - VTDV

    5

    De implementatie van een energiezorgsysteem, gebaseerd op energieverbruiksmetingen vormt hiervan het sluitstuk.

    VIPA versus energieprestatie De energieprestatie-aanpak is al sterk ingeburgerd in de energiewetgeving van onze buurlanden. Sinds 1 januari 2006 zijn ook de Vlaamse EPB-eisen van kracht. Voor gezondheidszorggebouwen bevatten de EPB-eisen echter nog geen bepaling van het E-peil (een maat voor het primair energieverbruik van het gebouw). We hanteren daarom voorlopig de Nederlandse aanpak voor de bepaling van de energieprestatie van gezondheidszorggebouwen. De formulering van het eisenniveau kan gebeuren tegenover het jaarlijks primair energieverbruik dat volgens de Nederlandse regelgeving toegelaten wordt voor gezondheidszorggebouwen. Een zinvol uitgangspunt hierbij is het in de Nederlandse wetgeving geformuleerde niveau voor nieuwbouw. Het is echter zeker ook zinvol een verregaander aanpak te analyseren op basis van de energetische impact en de kostprijsimpact van bijkomende maatregelen. Dit eisenniveau zorgt ervoor dat sowieso wordt voldaan aan de VIPA-basiseisen. Voor de beoordeling van de zinvolheid van de VIPA-aanbevelingen kan worden uitgegaan van de energieprestatiemethodiek, zoals beschreven in de Europese normering: EN ISO 13790:2005 Thermal performance of buildings Calculation of energy use for

    space heating and cooling. EN 15193-1:2005 Energy performance of buildings - Energy requirements for lighting -

    Part 1: Lighting energy estimation prEN 15315:2005 Energy performance of buildings - Overall energy use, primary energy

    and CO2 emissions Deze methodiek biedt tegenover de VIPA-aanbevelingen een aantal methodologische voordelen: de methodiek wordt op Europees niveau als referentiemethodiek ontwikkeld; de energieprestatiebenadering houdt bij het vastleggen van het toegelaten primair

    energieverbruik ook rekening met het gewenste comfortniveau (thermisch zomercomfort, binnenluchtkwaliteit, verlichtingssterkte) en bevestigt hiermee de correcte hirarchie: eerst een correct comfortniveau realiseren, en in tweede instantie pas focussen op het realiseren van dit comfortniveau met een minimaal energieverbruik ;

    de energieprestatiebenadering is een methodiek waarmee eenvoudig ve