17

Advies duurzaam bouwen Turnzaal in strobalen Driesprong te Millen Gemeente Riemst – 4/11/2009

INHOUDSOPGAVE INHOUDSOPGAVE .............................................................................................. 2 1.

PROJECTGEGEVENS .................................................................................... 3

2.

SAMENVATTING.......................................................................................... 4

3.

ADVIES DUURZAAM BOUWEN ...................................................................... 6 3.1. Gebouwschil ........................................................................................ 6 3.2. Verwarming ........................................................................................10 3.3. Ventilatie............................................................................................11 3.4. Verlichting ..........................................................................................13

4.

BIJLAGE ....................................................................................................14 4.1. Uitreksel EPB bijlage III: U-waarden......................................................14 4.2. Norm NBN B 62-003 ............................................................................16 4.3. Classificatie van de regeling van de luchtkwaliteit....................................17

Advies Duurzaam Bouwen_Turnzaal Millen Cenergie i.o.v. Infrax

2/17

1. PROJECTGEGEVENS Object

Gemeente

GBS Millen

Gemeente Riemst

Trinellestraat 10 3770 Riemst

Maastrichtersteenweg 2b 3770 Riemst t: 012 / 44 03 00 f: 012 / 45 12 34

Architect: Peter Vos E-mail: [email protected]

Contactpersoon: Hilde Palmans, Stefan Hensen E-mail: [email protected], [email protected]

Energiebesparingsadvies

Opdrachtgever

Cenergie

Infrax

Gitschotellei 138 2600 Berchem t: 03 / 271 19 39 f: 03 / 271 03 59

Gouverneur Verwilghensingel 32 3500 Hasselt t: 011 / 72 21 08 f: 011 / 72 29 07

Samensteller: Peter Stinkens, Hans Driesen

Contactpersoon REG: Ronny Thevis E-mail: [email protected]

E-mail: [email protected], [email protected]


3/17

2. SAMENVATTING De gemeentelijke basisschool van Millen bevindt zich in de ruwbouwfase van een turnzaal in strobalen. Deze turnzaal is hiermee het eerste openbare gebouw in België dat opgebouwd wordt uit strobalen. De ambitie van de gemeente ligt echter niet enkel op het beperken van de invloed op het milieu tijdens de bouw, maar ook tijdens de gebruikfase. De voorziene isolatiepakketten bieden alvast een goede basis voor een laag-energieconcept. De technieken liggen nog niet vast voor dit gebouw en dienen afgestemd te worden op de gebouwschil en de toekomstige gebruikers om een energie-efficiënt gebouw te realiseren. Om die reden heeft de gemeente Cenergie in opdracht van Infrax ingeschakeld voor adviesverlening omtrent de technieken. De bestaande toestand werd ingeschat op basis van de plannen van de architect (dd. 16/09/09) en de gegevens bekomen tijdens de rondgang (dd. 13/10/09) op de werf. Het uitgangspunt bij een energie-efficiënt gebouw is een goed comfort (binnenklimaat) met een minimum aan energie te conceptualiseren. Om dit te realiseren moeten onderstaande basisaanbevelingen geïmplemtenteerd worden: -

Luchtdichte afwerking van de goed geïsoleerde gebouwschil;

-

Balansventilatie met warmteterugwinning;

-

Lage-temperatuur-verwarming via vloerverwarming met hieraan aangepaste vloerafwerking;

-

Energie-efficiënte warmteopwekking: juist gedimensioneerd en een van volgende opties: o

Warmtepomp lucht/water;

o

Condenserende gasketel;

o

Pelletketel.

-

Efficiënte verlichting met daglichtdimming;

-

Opengaande ramen tussen turnzaal en zonneserrre (inkom).

Een photo-voltaïsche installatie (PV-panelen) kan later aangebracht worden op het dak voor opwekking van elektriciteit en kan de voorbeeldfunctie van dit gebouw nog versterken.

Het laag-energie-concept is in de overzichtstabel samengezet op de volgende pagina. In het volgend hoofdstuk zal dit verder uitgewerkt worden.


4/17

Turnzaal GBS Millen

Laag-energieconcept

Thermische isolatie Zie paragraaf 3.1 Gebouwschil

Voorzie meer isolatie in het dak, indien technisch nog haalbaar. Voorzie 8 cm PUR-isolatie in de vloer.

Luchtdichtheid n50-waarde

n50 = 1 Het is belangrijk om een luchtdichte uitvoering te bewaken. Na uitvoering kan deze waarde eventueel gecontroleerd worden door een Blower Door Test.

Ventilatie Voorkeur: balansventilatie met hoogrendementswarmtewisselaar, tijds- en/of aanwezigheidsgestuurd. Luchtdichte ronde kanalen met lage weerstand. Ventilatiesysteem (Het alternatief is: mechanische afvoerventilatie, eventueel gekoppeld aan een warmtepompboiler. Dit geniet niet de voorkeur, zie paragraaf 3.3.2) Binnenklimaat

Beperking risico oververhitting

-

Bypass op de warmteterugwinning;

-

Voorzie ramen die geopend kunnen worden naar de buitenomgeving;

-

Externe zonnewering op de zuidkant, bijvoorbeeld screens of beweegbare lamellen.

Constructie

Voorzie voldoende thermische massa in de vloer (6-tal cm chape).

Benutten van zonneserre

Voorzie mogelijkheid om ramen tussen de zaal en de zonneserre te openen.

Verlichting

Efficiënte verlichting: 2 tot 2,5 W/m²K. Daglichtdimming, eventueel aangevuld met een tijdsklok of aanwezigheidsdetectie.

Verwarming Optie 1: Warmtepomp lucht/water; interessant indien PV-panelen gekozen richting CO2-neutraal en energie-neutraal. Energiebron

Optie 2: Condenserende gasketel; kostenbatengewijs interessant en energieefficiënte sanitair warmwateropwekking mogelijk. Optie 3: Pelletketel; interessant voor het C02-neutraal karakter in de verf te zetten.

Afgiftesysteem

Vloerverwarming op lage temperatuur en hierop afgestemde vloerafwerking. Linoleum vloer is hier een goede optie voor een turnzaal.

Regeling

Kamerthermostaat

Sanitair warm water Indien optie 1 voor centrale verwarming: boiler aangesloten op warmtepomp Systeem

Indien optie 2 voor centrale verwarming: doorstromer (boiler is ook een optie) Indien optie 3 voor centrale verwarming: boiler aangesloten op pelletketel Doorstromer geniet de voorkeur op een boiler (stilstandsverliezen) indien dit voldoende vermogen kan genereren. Warmtepomp is alvast een minder efficiënte toepassing voor SWW-opwekking, aangezien zijn rendement neemt namelijk af op hoge temperatuur (60°C).


5/17

3. ADVIES DUURZAAM BOUWEN 3.1.

Gebouwschil

3.1.1.

Normen en streefwaarden

Er zijn twee eisen op het gebied van thermische isolatie volgens de Vlaamse energieprestatieregelgeving: -

het gebouw heeft een globale warmte-isolatie K45 of beter;

-

de warmtedoorgangscoëfficiënten van de scheidingsconstructies die het beschermde volume omhullen mogen de onderstaande waarden niet overschrijden. De volledige bepaling van de wamtedoorgangscoëfficiënten en bijhorende voetnoten is opgenomen in bijlage 4.1.

3.1.2.

Beoordeling gebouwschil

Tijdens de rondgang hebben we een algemeen beeld gekregen van het gebouw door de beschrijving van de architect Peter Vos. Het geraamte is opgebouwd met een houtskeletwand opgevuld met strobalen als isolatiemateriaal. Die strobalen worden bedekt met een net en opgewerkt met een laag leem van 1 cm. Die leemlaag wordt uiteindelijk afgewerkt met een kalklaag. Aanbeveling: zorg voor een goede luchtdichte aansluiting tussen het leem en het houtprofiel, het houtprofiel en het glas, de muur en de vloer en van de muur naar het dak. De lambda-waarde van de muur opgebouwd uit strobalen heeft een theoretische waarde van ongeveer 0,04 W/mK. Praktisch gezien zal deze waarde niet bereikt kunnen worden. Men mag ervan uitgaan dat een lambda-waarde van 0,06 W/mK bekomen wordt. De totale dikte van de een strobaal in de muur bedraagt 44 cm. Aanbeveling: warmteverliesberekening voor een correcte dimensionering. Het opengewerkte dak zal voor veel lichtinval zorgen en is opgebouwd uit hout en opgevuld met stro. Dat stro wordt afgedekt met riet en krijgt ook een afdeklaag van 1 cm leem. De laag stro zal een dikte van ongeveer 23 cm hebben. Aanbeveling: indien het technisch en economisch haalbaar is, een bijkomende regel met hout opgevuld met stro tot 44 cm aanbrengen. De vloer die op de volle grond ligt bevat een laag PUR isolatie van 6 cm. Hierbovenop is een laag chape van 6 cm aangebracht. De afwerking van de vloer of het toegepaste verwarmingssysteem staat nog niet vast. Aanbeveling: 8 cm PUR en linoleum vloerafwerking, voor een goede akoestiek en goede vloerverwarming. De voorkant van de turnzaal is naar het zuiden gericht. Via de nog te plaatsen zonneserre kan gratis zonnewarmte bekomen worden, die zal instaan voor bijkomende ‘gratis’ verwarming van de hal. Aanbeveling: er moeten vensters geplaatst worden tussen de serre en de hal die geopend kunnen worden. In het stookseizoen kan zo de warmte doorgevoerd worden door de geopende ramen. In de zomersituatie daarentegen moeten de ramen gesloten zijn. Er moet dan wel rekening gehouden worden met ventilatie van de serre zodat de opgewekte warmte in de zonneserre afgevoerd kan worden naar de buitenomgeving zodat de warmte niet kan doorslaan naar de hal. Dit kan opgelost worden door in de zonneserre vensters te voorzien die geopend kunnen worden. Advies Duurzaam Bouwen_Turnzaal Millen Cenergie i.o.v. Infrax

6/17

Onderstaande foto’s geven een inzicht in de bouw met strobalen en schetsen een beeld van de opbouw van de turnzaal. Concepttekening turnzaal

Gevel met strobalen

Muur met net en leem

Dak met riet bedekt

Dakopbouw

Lichtinval turnzaal Advies Duurzaam Bouwen_Turnzaal Millen Cenergie i.o.v. Infrax

Lichtinval turnzaal

7/17

Onderstaande tabel geeft het verschil weer tussen de U-waarden van een LE-gebouw (K30) en de huidige norm (K45). Tabel 1: verschil tussen U-waarden van de norm en richtwaarde LE-concept

Wanden van de warmteverliesoppervlakte van het gebouw

U-waarden (W/m²K) Umax

LE (richtwaarde)

Gevel

0,6

0,3

Dak

0,4

0,2

Onderste vloeren

0,4

0,3

Ramen

2,5

1,6

Beglazing

1,6

1,1

De verschillende U-waarden van de gebouwschil zijn berekend en terug te vinden in onderstaande tabel. Voor de U-waarde van de gevel te berekenen is enkel het stro in rekening gebracht, de fractie hout is buiten beschouwing gelaten. Tabel 2: Berekende U-waarden

U-waarden (W/m²K) Gevel: 44 cm stro

0,13

Dak: 23 cm stro

0,24

Vloer: 6 cm gespoten PUR + 6 cm chape

0,26

Beglazing

1,10

De bekomen U-waarden van de gevel, de beglazing en de vloer benaderen de laagenergie richtwaarden. Het dak zou eigenlijk beter geïsoleerd moeten worden zodat de isolatiewaarde beter aansluit bij de overige wanden. Om de U-waarden te berekenen hebben we enkele parameters vooropgesteld welke terug te vinden zijn in Tabel 3 en Tabel 4. Tabel 3 geeft een samenvatting van de gegevens die we bekomen hebben tijdens de rondgang en van het grondplan. Tabel 3: Gegevens turnzaal

Gegevens turnzaal Gevel

44 cm stro

Dak

23 cm stro

Bruto vloeroppervlak

190,08 m²

Vloer Beglazing

6 cm PUR + 6 cm chape 1,1 W/m²K

Voor het basisoppervlak te berekenen is enkel de hal gebruikt, de berging is buiten beschouwing gelaten.


8/17

Tabel 4 geeft de uitgangspunten weer die we gebruikt hebben voor verdere behandeling van deze audit. Tijdens de rondgang heeft de architect opgemerkt dat de lambda waarde van stro 0,06 W/mK tot 0,04 W/mK kan bedragen. Voor de berekening gaan we uit van de hoogste waarde zodat een beeld wordt geschetst van de minst goede situatie. Tabel 4: Uitgangspunten

λ stro

0,06 W/mK

λ leem

0,91 W/mK

λ gespoten PUR

0,029 W/mK

3.1.3.

Luchtdichtheid

Luchtdichtheid is een groot aandachtspunt als een laag-energie gebouw tot stand wil komen. De aansluitingen tussen de verschillende scheidingsconstructies moeten met de nodige aandacht verzorgt worden. Er moet een goede aansluiting zijn van het leem naar het houtprofiel, van het houtprofiel naar het glas, van de muur naar de vloer en van de muur naar het dak. Hiervoor kan eventueel een folie (butylband) gebruikt worden die het toelaat om luchtdicht af te tapen. De luchtdichtheid van een gebouw is in feite een graadmeter dewelke weergeeft hoeveel keer per uur de aanwezige lucht in het gesloten gebouw ververst wordt bij een drukniveau van 50 Pa. De waarde van luchtdichtheid wordt n50 waarde genoemd. Een n50 waarde van 1 lijkt haalbaar en is van belang bij balansventilatie.


9/17

3.2.

Verwarming

Voor een turnzaal moet de binnentemperatuur inclusief de bijhorende lokalen zoals kleedkamers en douches voldoen aan minimum 16 °C volgens de norm NBN B 62003, terug te vinden in bijlage 4.2. Merk op dat indien de turnzaal voor verschillende activiteiten gebruikt wordt, de dimensionering van het systeem mogelijk met een hogere ontwerptemperatuur (bv. 20°C) rekening moet houden. Het toegepaste systeem dat instaat voor de verwarming van het gebouw staat nog niet vast. We houden in onze aanbeveling rekening met de voorkeur voor toepassing van vloerverwarming. Aanbeveling: de verwarming kan best geschieden met lage temperatuurverwarming omdat het gebouw goed geïsoleerd is. Daarom kan men hier best opteren voor vloerverwarming en lage temperatuur radiatoren/ventiloconvectoren. Men zou de vloerverwarming kunnen dimensioneren voor 16°C en de radiatoren/convectoren voor bijregeling tot 20°C inspelend op de mogelijk wisselende bezetting. Een systeem met enkel vloerverwarming is ook een optie maar dan moet men rekening houden met volgende beperkingen; dit is een trager reagerend systeem is en moeilijker af te stemmen op wisselende bezetting. Dit biedt wel voordelen naar onderhoud en ruimtegebruik, maar zal lager scoren qua comfort. Voor de warmteopwekking zijn er 3 opties: -

Optie 1: de warmtepomp lucht/water;

-

Optie 2: de condenserende gasketel. Dit systeem heeft een zeer goede kosten/baten verhouding;

-

Optie 3: de pelletketel, Door verbranding van houtpellets kan de nodige warmte opgewekt worden.

De uitvoering van de vloer in een turnzaal bestond vroeger vaak uit hout, maar later ook uit linoleum. Linoleum is een slijtvaste vloerbedekking van enkele millimeters dik. Het is een natuurproduct zonder verende eigenschappen en het heeft een grote indrukvastheid. Een houten vloer kan best vermeden worden omdat die de warmte van de vloerverwarming niet of moeilijk zal geleiden.


10/17

3.3.

Ventilatie

3.3.1.


Sinds 1 januari 2006 is in Vlaanderen de ‘Energieprestatieregelgeving voor gebouwen’ van kracht. We geven hieronder een samenvatting van ventilatie-eisen weer waaraan de turnzaal dient te voldoen. Dit overzicht is niet volledig, maar geeft de belangrijkste ontwerpeisen weer. Op de website http://energiesparen.be/energieprestatie regelgeving terugvinden.

kan

u

de

volledige

3.3.1.1. Ventilatiedebieten Het ontwerpdebiet van een ruimte moet zowel bij de afvoer als bij de toevoer gerealiseerd kunnen worden. De kwaliteit en het ontwerpdebiet van de binnenlucht voor ruimten met menselijke bezetting mag niet kleiner zijn dan het minimum debiet van binnenluchtklasse IDA3. Tabel 5:Classificatie ventilatievoud van buitenlucht voor ruimten bestemd voor menselijke bezetting

Klasse

Ventilatievoud

IDA1

> 54 m³/h.persoon

IDA2

36 – 54 m³/h.persoon

IDA3

22 – 36 m³/h.persoon

IDA4

< 22 m³/h.persoon

Bron: NBN EN 13779 – Tabel 11

3.3.1.2. Luchtkwaliteit van toevoerdebieten Voor ruimten bestemd voor menselijke bezetting dient het ontwerpdebiet gerealiseerd te worden met buitenlucht. 3.3.1.3. Regeling van de luchtkwaliteit Systemen waar geen regeling maar een continue werking is (IDA-C1) mogen niet gebruikt worden, net als systemen met een manuele regeling (IDA-C2). Systemen vanaf IDA-C2 mogen toegepast worden. Voor meer uitleg verwijzen we naar bijlage 4.3.

3.3.2.

Situatie turnzaal

Volgens de EPB-eisen van ventilatie moet het ventilatiesysteem een luchtkwaliteit van IDA 3 kunnen garanderen voor een ontwerpbezetting afhankelijk van het vloeroppervlak en de functie van de ruimte. Per persoon moet er een vloeroppervlak van 3,5 m² voorzien worden voor een turnzaal. Het bruikbare vloeroppervlak is 165 m² waardoor er volgens de EPB een ontwerpbezetting van 47 personen is. Volgens de EPB-norm moet er dus, volgens IDA3, minimum 22 tot 36 m³/h verse lucht per persoon aangevoerd worden. Als we rekenen met de minimale waarden van IDA 3, bekomen we een ventilatiedebiet van 1034 m³/h verse lucht. Voor een hogere luchtkwaliteit kan men rekenen met 36 m³/h verse lucht per persoon; dan bekomen we een ventilatiedebiet van 1692 m³/h verse lucht voor IDA 2.


11/17

Dit ventilatiedebiet kan op een efficiënte wijze gerealiseerd worden met: -

Balansventilatie met warmteterugwinning; Door dit systeem toe te passen zal er bijna geen warmteverlies zijn waardoor er minimaal verwarmd moet worden. De aanwezige warmte in afvoerlucht zal via de warmtewisselaar grotendeels onttrokken worden waardoor de aanvoerlucht opgewarmt kan worden met rendementen tussen de 80-90%. Eeen sturing op aanwezigheid is te voorzien. Naast de maximale stand (debiet EPB) best ook nog enkele standen met een verlaagd debiet voorzien. Hierdoor kan er worden ingespeeld op lagere bezettingen. Door de compactheid van het gebouw zijn er nauwelijks luchtkanalen nodig indien de luchtgroep in de berging geplaatst worden. Hierdoor zal het systeem geen grote extra kosten en een beperkt onderhoud met zich meebrengen. Tijdens de rondgang is er ook sprake geweest van een grondbuis voor de verse luchtname bij het balansventilatiesysteem. Dit systeem is ook niet opgenomen in het rapport. De reden hiervoor is dat een grondbuis geen economisch verantwoorde toepassing is voor een kleine bezetting van de turnzaal en in deze fase technisch moeilijk haalbaar is. De baten van een grondbuis wegen in dit geval zeker niet op tegen de kosten die dit systeem met zich meebrengt.

-

Mechanische afvoerventilatie, eventueel aangevuld met warmtepompboiler; Als mechanische afvoerventilatie zonder warmteterugwinning wordt toegepast en er is nood aan sanitair warm water, kan men opteren een warmtepompboiler te plaatsen. Die kan de aanwezige warmte uit de afvoerlucht onttrekken en met die warmte water opwarmen. De warmtepompboiler is niet opgenomen in dit rapport omdat er geen sanitair warm water nodig is in de turnzaal. We raden aan te kiezen voor de balansventilatie met warmteterugwinning.


12/17

3.4.

Verlichting

3.4.1.


Als richtwaarde voor een efficiënte verlichtingsinstallatie kan een vermogen van 2W/(m².100 lux) vooropgesteld worden. De meest interessante keuze zijn fluorecentielampen met een elektronische balast. Door deze elektronische balast zal geen flikkering van het licht en irritant gezoem optreden. 3.4.2.

Situatie turnzaal

De verlichting moet een voldoende lichtsterkte kunnen garanderen wanneer de hal in gebruik is. We raden 500 lux aan. Via het opengewerkte dak kan er veel licht invallen waardoor de verlichting overdag niet zijn volle vermogen moet leveren. In deze situatie is een daglichtsturing dus een must. Deze daglichtsturing zorgt voor dimming en verlaagt het verbruik, wanneer nodig, tot het niveau dat voldoende is om de vooropgestelde lichtsterkte te behalen. We moeten hierbij opmerken dat de lampen soms tot een lichtsterkte dalen zodat het bijna niet opvalt dat ze in werking zijn. Hierdoor kan het zijn dat men bij het verlaten van de turnzaal wel eens vergeet de lampen uit te zetten. Om dit te voorkomen kan men het overwegen een aanwezigheidsdetectie of een tijdsklok in de schakeling integreren zodat onnodig aanstaan van de lampen vermeden kan worden.


13/17

4. BIJLAGE 4.1.

Uitreksel EPB bijlage III: U-waarden


14/17


15/17

4.2.

Norm NBN B 62-003


16/17

4.3.

Classificatie van de regeling van de luchtkwaliteit


17/17

17

Recommend Documents