Charter voor duurzaam industrieel bouwen op de bedrijventerreinen Duwijck II en Hoek 3 Dit charter geeft een overzicht van wat BECO en de POM Antwerpen verstaan onder duurzaam bouwen in de context van de ontwikkeling van de bedrijventerreinen Duwijck II (Lier) en Den Hoek 3 (Wijnegem). Van de vele facetten van duurzaam bouwen werd de nadruk voor dit project gelegd op energiezuinigheid, omdat het energieverbruik van een gebouw niet alleen impact heeft op het milieu maar ook op de financiën van de onderneming. Het charter is bedoeld als een toetssteen voor de bouwplannen van de toekomstige bedrijven op deze sites en is opgebouwd rond de volgende thema’s: 1
2
3
Duurzaam ontwerpen ..................................................................................................................... 2 1.1
Oriëntatie ............................................................................................................................ 2
1.2
Zonering .............................................................................................................................. 2
1.3
Compactheid ....................................................................................................................... 2
1.4
Daglichttoetreding............................................................................................................... 3
1.5
Zonwering............................................................................................................................ 4
1.6
Overige aandachtspunten in de ontwerpfase ..................................................................... 4
De gebouwschil ............................................................................................................................... 6 2.1
Isolatie ................................................................................................................................. 6
2.2
Luchtdichtheid ..................................................................................................................... 7
2.3
K-peil ................................................................................................................................... 7
2.4
Materiaalgebruik ................................................................................................................. 7
De technieken ................................................................................................................................. 8 3.1
E-peil.................................................................................................................................... 8
3.2
Verwarming ......................................................................................................................... 8
3.3
Koeling ................................................................................................................................. 8
3.4
Ventilatie ............................................................................................................................. 9
3.5
Verlichting ........................................................................................................................... 9
3.6
Water................................................................................................................................... 10
4
Beheer van het gebouw .................................................................................................................. 10
5
Energiezuinige processen ................................................................................................................ 10
6
Hernieuwbare energie en CO2-neutraliteit ..................................................................................... 11 6.1
WKK ..................................................................................................................................... 11
6.2
PV-installatie ....................................................................................................................... 11
1
1
Duurzaam ontwerpen
Het is van groot belang om van bij het begin van het ontwerpproces rekening te houden met een aantal concepten, waardoor energie kan bespaard worden en comfort kan verhoogd worden. Duurzame concepten zijn de goedkoopste van alle energiebesparende investeringen omdat het ontwerp in deze fase nog alle kanten uit kan. Een bestaande situatie achteraf energiezuiniger maken is altijd minder rendabel dan van bij het begin energiebewust ontwerpen.
1.1
Oriëntatie
Oriënteer beglazing tussen het zuidoosten en het zuidwesten (zie ook: zonwering)
Vermijd poorten in de westelijke gevel (wind)
Plaats koele ruimtes aan de noordzijde (bv. gangen, magazijnen, koelkamers, serverlokalen, technische ruimten), verwarmde ruimtes aan de zuidzijde (bv. kantoren, toonzalen en eventueel productiehallen)
Illustratie: onderstaande grafiek toont de passieve zonnewinsten door 1 m² gewoon dubbel glas, naargelang de oriëntatie. Zuidgerichte beglazing levert ’s winters dus meer dan dubbel zoveel ‘gratis warmte’ dan noordgerichte beglazing. 160
140
kWh/jaar
120 100
80 60 40 20
0 Noord
1.2
Oost
Zuid
West
Zonering
Let op thermische scheiding van gebouwdelen met een verschillende ventilatie- of warmtebehoefte door compartimentering en isolatie.
Beperk leidinglengtes door gelijkaardige ruimten te groeperen.
Streef naar de meest efficiënte afstand tussen verschillende stappen in een productieproces
Scheidt stille ruimten van lawaaierige ruimten met een bufferruimte ertussen
1.3
Compactheid
Realiseer zoveel mogelijk nuttig volume binnen een zo beperkt mogelijke schiloppervlakte (gevel + dak) 2
Kies voor een eenvoudige vorm van het gebouw.
Kies voor standaardmaten.
Werk indien mogelijk met verdiepingen of stapelbouw om dezelfde grondoppervlakte meermaals te benutten (bv. kantoren op de eerste verdieping, boven kleedkamers, magazijnen, …)
Ontwerp het kantoorgedeelte in een geheel met de hallen
Illustratie: onderstaande figuren stellen telkens een gebouw van 100 m² vloeroppervlakte voor. De schiloppervlakte van het rechter gebouw bedraagt echter wel 25% meer dan die van het linker gebouw, waardoor niet alleen het materiaalgebruik maar ook het warmteverlies door de gevels ’s winters met 25% toeneemt. 10 opp buitenmuren = volume = compactheid = warmteverlies = =
15 120 300 2,5 3107 173
m² m³ m kWh/jaar €/jaar
10
opp buitenmuren = volume = compactheid = warmteverlies = = 10
150 300 2 3884 216
m² m³ m kWh/jaar €/jaar
5
10 10
5
10
1.4
5
Daglichttoetreding
Zorg voor zoveel mogelijk daglicht, zowel in kantoren (ramen) als in hallen (koepels, lichtstraten).
Vermijd verblinding en hinder bij het werken met beeldschermen (zorg voor zijdelingse lichtinval en regelbare verduistering)
Ramen die zich hoog in de ruimte bevinden zorgen voor lichtinval tot dieper in het gebouw dan lagere ramen
Illustratie: in een hal van 1.000 m² wordt 3 W/m²/100lux verlichting voorzien met TL-armaturen. Zonder daglichttoetreding brandt deze verlichting 10 uur per dag, 245 dagen per jaar: Geinstalleerd vermogen Aantal branduren (10u/dag) Elektrisch verbruik
6.000 W 2.450 u/jaar 14.700 kWh/jaar
Worden er nu twee lichtstraten van elk 2 bij 40 meter voorzien, dan is er voldoende daglicht in de hal om het grootste deel van de verlichting gedurende het grootste deel van de tijd uit te schakelen: Meerkost voor 160 m² lichtstraat Gemiddeld uitgespaarde branduren Jaarlijks uitgespaarde branduren Uitgespaard verbruik
8.000 € 7 u/dag 1.715 u/jaar 10.290 kWh/jaar
3
Uitgespaarde kosten
1.5
1.235 €/jaar
Terugverdientijd
6,5 jaar
IRR
13 %
Zonwering
Voorzie alle glasoppervlakken tussen het (zuid)oosten en het (zuid)westen van effectieve (eventueel automatische) buitenzonwering om de koelbehoefte te verlagen; vermijd “vierseizoensglas”
Voorzie een dakoversteek (luifel) als passieve zonwering
Voorzie loofbomen als natuurlijke zonwering
Zorg ervoor dat de gebouwgebruikers zelf inspraak hebben in de bediening van verduistering, verwarming en koeling (bv. per kantoor)
1.6
Overige aandachtspunten in de ontwerpfase
Voorzie ramen in tegenoverliggende wanden en/of op verschillende verdiepingen die in contact staan met elkaar, zodat er ’s zomers gekoeld kan worden d.m.v. natuurlijke ventilatie door het open zetten van enkele ramen.
Om het ontwerp te optimaliseren kan het handig zijn om een aantal simulaties te laten uitvoeren zoals: o
thermische simulatie;
o
daglichtsimulatie;
o
kunstlichtsimulatie;
o
koudebrugberekeningen;
o
akoestische simulaties;
o
hygiënische ventilatie simulaties.
4
Gun zaken op basis van prijs/kwaliteit en/of total cost of ownership (investering + gebruikskosten) en niet op basis van laagste prijs alleen.
Kies voor een flexibel en demontabel bouwconcept (afwerking en indeling loskoppelen van draagstructuur)
Kies voor prefabsystemen, standaardmaten, …
Ontwerp onderhoudsvriendelijk: o
Zorg dat ramen, armaturen, en technische installaties goed bereikbaar zijn.
o
Plaats voorzieningen om ramen te reinigen (permanente ladder, werkplateau, gon-
o
Vermijd nauwe spleten.
o
Zorg voor groot gedimensioneerde afvoergoten/buizen
o
Kies voor hangende toiletten met ingebouwde stortbak
o
Zorg voor voldoende stopcontacten, ook in de gang
o
Voorzie ruimte voor de opslag van schoonmaakmateriaal
o
Zorg voor voldoende tappunten om water te kunnen nemen (bij voorkeur hemelwater)
del,..).
en voor afvoerplaatsen voor afvalwater
Zorg voor een goede toegankelijkheid van het terrein en het gebouw door o
Voldoende draai- en manoeuvreerruimte
o
Voldoende brede deuren en poorten
o
Duidelijke signalisatie
o
Vermijd drempels
5
2
De gebouwschil
De draagstructuur van een gebouw heeft meestal de langste levensduur, gevolgd door de gebouwschil – die soms één geheel vormt met de draagstructuur. Naast deze lange levensduur is ook de stijgende trend van de energieprijzen een argument om van bij het ontwerp bewust te investeren in een performante schil die toelaat de energiebehoefte voor verwarming en koeling zo laag mogelijk te houden.
2.1
Isolatie
Streef minstens naar volgende isolatiewaarden voor ruimten die op > 18°C verwarmd worden (dit zijn ook de maximale waarden die gelden in de huidige energieprestatieregelgeving):
o
U-waarde dak < 0,3 W/m²K
o
U-waarde gevel < 0,4 W/m²K
Vermijd koudebruggen (zorg voor doorlopende isolatie in alle aansluitingen)
Illustratie: stel dat een betonnen hal met stalen dak (50 x 20 x 6 m) wordt verwarmd tot 17°C. Onderstaande grafiek toont een schatting van de totale kostprijs van het isolatiemateriaal in functie van het K-peil. Het is duidelijk dat de keuze van de isolatiematerialen van belang is om het gebouw een zo laag mogelijk K-peil te bezorgen zonder de kostprijs erg te verhogen. Onderaan in de figuur wordt ook de verwarmingskost weergegeven voor het compenseren van het warmteverlies doorheen de wanden, vloer en het dak. Deze daalt uiteraard naarmate er meer geïnvesteerd wordt in isolatie. Voor de economisch meest gunstige combinatie van isolatiematerialen (groene curve: EPS in de muren, XPS in de vloer en minerale wol in het dak) is ook de terugverdientijd berekend van de extra isolatiekost om het gebouw van K45 naar een ambitieuzer K-peil te ‘upgraden’. Voor K35 bedraagt deze bijvoorbeeld minder dan 4 jaar. De investering in extra isolatie is dus zeker te verantwoorden.
Totale kostprijs isolatie o.b.v. optimale isolatiediktes (k€)
40
35
30
25
20 Muur (PUR) - Vloer (XPS) - Dak (MW) Muur (PIR) - Vloer (XPS) - Dak (MW) Muur (EPS) - Vloer (XPS) - Dak (MW) Muur (EPS) - Vloer (XPS) - Dak (PUR) Muur (EPS) - Vloer (XPS) - Dak (PIR) Jaarlijkse verwarmingskost te wijten aan transmissieverliezen
15
10
5
0 45
Terugverdientijd:
40
3,79 jaar
35
3,74 jaar
30
K-peil
5,08 jaar
6
2.2
Luchtdichtheid
Laat een pressurisatieproef (blower door test) uitvoeren om belangrijke luchtlekken op te sporen. Tracht op die manier een n50-waarde < 1 te bekomen en gebruik deze in de EPB-aangifte in plaats van de waarde bij ontstentenis. Verwittig de aannemer hier op voorhand van, zodat dit een stimulans is om zorgvuldig tewerk te gaan m.b.t. luchtdichtheid.
Kies bij plaatsen met veel bezoekers voor een tochtsluis.
Vermijd tocht door openstaande poorten door
2.3
o
Geen poorten in tegenoverliggende gevels te voorzien
o
Een flappengordijn, luchtgordijn of snelsluitpoort te voorzien
Vermijd kieren en spleten in verwarmde industriële ruimtes
K-peil
Hou het K-peil maximaal op 35 voor kantoorgebouwen en op 45 voor verwarmde industriële gebouwen (huidige wettelijke eisen van de energieprestatieregelgeving zijn respectievelijk 45 en 55).
Voer in de voorontwerpfase reeds een ruwe EPB- of PHPP-berekening uit om een indicatie te hebben van het K-peil.
2.4
Materiaalgebruik
Kies voor onderhoudsvriendelijke materialen
Vermijd materiaalverspilling door onregelmatige vormen
Overweeg het gebruik van gerecycleerde materialen
Kies voor materialen met een lage milieu-impact gedurende hun hele levenscyclus (voor inspira-
Kies voor hout met FSC of PEFC label
Tracht met lokale materialen te werken om de milieu-impact van transport te vermijden
Kies voor demonteerbare materialen en verwerkingswijzen; vermijd gespoten schuimen en
Maak gebruik van COPRO-gecertificeerd grind (bevat recyclagepuin in plaats van nieuw grind)
tie, zie o.a. www.vibe.be)
verlijmde materialen (deze leveren later in hun afvalstadium problemen op m.b.t. recyclage)
7
3
De technieken
In het definitieve ontwerp worden installaties best gedimensioneerd op basis van exacte berekeningen in plaats van op basis van vuistregels, die vaak tot onnuttige overdimensionering leiden. De meerkosten van duurzame energiezuinige technieken kunnen vaak deels worden gecompenseerd door lagere kostprijzen van de technische installaties bij exacte dimensionering en de daling in gebruikskosten. Overgedimensioneerde installaties werken vaak sub-optimaal.
3.1
E-peil
Voer reeds een ruwe EPB-berekening uit in de voorontwerpfase om een indicatie te hebben van het E-peil en tracht dit lager dan 60 te houden voor kantoorgebouwen. De huidige eis ligt op 100, maar tegen 2014 zal een E-peil van 60 wellicht verplicht worden voor kantoorgebouwen.
Overweeg de ambitie om voor een nul-energieproject te gaan door het energieverbruik te compenseren d.m.v. hernieuwbare energieproductie (zon, wind). Of met andere woorden, durf ambitieuzer te zijn dan de huidige definitie van CO2-neutraliteit op bedrijventerreinen.
3.2
Verwarming
Kies voor de kantoorgebouwen voor verwarming op lage temperatuur (bv. vloerverwarming)
Kies voor de verwarming van productiehallen voor direct gestookte stralingsverwarming
Denk na over de plaatsing van direct gestookte luchtverhitters: hang deze op plaatsen waar de
Tracht met warmterecuperatie te werken (bv. van de uitgeblazen koellucht van compressoren,
warmte nodig is (bv. niet achter het hoekje) van andere industriële processen en door de warmte van een serverlokaal in de winter naar het kantoorgebouw te leiden) (ecologiepremie 5%)
Voorzie efficiënte installaties bv. condensatieketels en warmtepompen (ecologiepremie 5%), geothermische technieken (ecologiepremie 10%). Voor low-NOx-branders is een ecologiepremie van 20% beschikbaar.
In hoge (> 5m) met lucht verwarmde hallen kan het interessant zijn om down-flow ventilatoren te voorzien zodat thermische stratificatie voorkomen wordt (ecologiepremie 5%)
3.3
Koeling
Zorg bij zuid- tot west-gerichte ramen voor een (eventueel automatische) buitenzonwering om opwarming van het (kantoor)gebouw te vermijden, zodat de nood aan actieve koeling gereduceerd wordt.
Maak gebruik van nachtventilatie (bij gebouwen met voldoende thermische inertie)
Overweeg voor kantoorgebouwen luchtgroep met een reversibele warmtepomp op hernieuwbare elektriciteit die zowel kan instaan voor verwarming, ventilatie, actieve koeling en passieve koeling (nachtkoeling, intensieve geforceerde ventilatie).
Koel serverlokalen niet lager dan +/- 22°C
8
Voor koelsystemen met een alternatief koudemiddel (ammoniak, propaan, butaan, propyleen, ethyleen, ethaan) is een ecologiepremie van 5% beschikbaar
Vermijd interne warmtewinsten in gekoelde ruimtes door gebruik te maken van efficiënte apparatuur en verlichting, isolatie van warme leidingen, enz.
3.4
Ventilatie
Voorzie in kantoorgebouwen een ventilatiesysteem D (pulsie + extractie) en breng beide stromen
De verse ventilatielucht kan (‘gratis’) voorverwarmd (winter) of voorgekoeld (zomer) worden
thermisch met elkaar in contact via een warmtewisselaar (ecologiepremie 5%) door gebruik te maken van een bodemwarmtewisselaar (Canadese put) Illustratie: voor een kantoor van 400 m² zorgt een ventilatiesysteem D met warmterecuperatie voor een besparing van meer dan 1000 €/jaar in vergelijking met een ventilatiesysteem C: Volume Ventilatievoud Ventilatiedebiet
1.200 m³ 1 /h 1.200 m³/h
Systeem C Ventilatieverliezen (bij 20°C op werkdagen, 18°C ‘s nachts, tijdens weekends en verlofperiodes) Systeem D Rendement warmterecuperatie Ventilatieverliezen
80 % 8 MWh/jaar
Besparing
3.5
31,8 MWh/jaar
23,8 MWh/jaar 1.190 €/jaar
Verlichting
Hang geen lampen waar er geen licht nodig is (bv. vlak boven een stapelrek)
Stel een lichtplan op afhankelijk van de toekomstige inrichting van het gebouw
Overweeg werkpostverlichting zodat het niveau van de achtergrondverlichting in productiehallen omlaag kan
Hanteer de verlichtingsniveaus zoals voorgeschreven door de norm NBN EN 12464-1: 500 lux voor kantoren, 100-150 lux voor circulatiezones, 150 lux voor stapelmagazijnen, …
Werk met bewegingsdetectoren om verlichting automatisch uit te schakelen wanneer mogelijk
Voorzie verlichting die kan gedimd of gedoofd worden in functie van de gemeten lichtintensiteit
Er is maximaal 20.000 € premie beschikbaar bij de netbeheerder voor efficiënte verlichtingsin-
ten gevolge van daglicht waar relevant stallaties (in functie van het geïnstalleerd vermogen, het streefvermogen, bewegingsdetectie en daglichtsturing;
zie
http://www.eandis.be/eandis/pdf/Berekeningsbestand_v13_DataId_
8296263_Version_2.xls)
Voorzie de eventuele buitenverlichting van schemerschakelaars of een astronomische schakelklok en richt deze eerste uitsluitend naar de plaatsen waar er licht nodig is.
9
3.6
Water
Recupereer regenwater voor toiletspoeling of voor gebruik in het productieproces (ecologiepremie 10%)
Bespaar op waterverbruik door gebruik te maken van spaardouches, wc’s met klein spoelreservoir en spaarknop, waterdrukregelaar, enz.
4
Beheer van het gebouw
Een gebouwbeheersysteem laat toe de verbruiken van het gebouw (en bepaalde processen) te monitoren, anomalieën tijdig vast te stellen en bij te sturen. De sturing van de HVAC-installatie, zonwering, verlichting, … kan efficiënter verlopen wanneer dit gecentraliseerd is in één beheersysteem. Na de installatie ervan dient voldoende aandacht besteed te worden aan instellen en het afregelen van alle componenten op basis van daglichtdetectie, automatische start- en stoptijden, nachtverlaging, …
5
Energiezuinige processen
Bij het installeren van productieprocessen dient er bijzondere aandacht te gaan naar de energiezuinigheid van de installaties. Hieronder worden enkele basisregels opgesomd. Meer concreet advies wordt verstrekt op individuele basis aan de hand van het specifieke proces.
Kies voor processen met gasgestookte verwarming (in plaats van elektrische verwarming)
Voorzie recuperatie van restwarmte van bij het ontwerp van het proces. Dit is misschien een extra kost, maar deze verdient zichzelf terug en ligt zeker lager dan wanneer het proces achteraf moet aangepast worden.
Kies voor energiezuinige motoren, pompen, ventilatoren, transportbanden, …
Kies voor hoogfrequente energiezuinige laadstations voor heftruck-accu’s
Installeer toerentalregeling (frequentiesturing) op motoren die niet continu op volle belasting/snelheid hoeven te draaien (bv. voor afzuiging, pompen, …)
Vermijd het gebruik van perslucht. Dit is een erg dure vorm van energie. Indien perslucht noodzakelijk is, kan een goed ontwerp van het persluchtnet heel wat gebruikskosten besparen.
10
6
Hernieuwbare energie en CO2-neutraliteit
De verplichte CO2-neutraliteit op nieuwe bedrijventerreinen beperkt zich momenteel tot elektriciteit. Dit betekent dat alle verbruikte stroom CO2-neutraal moet zijn, te bekomen en aan te tonen door
Zelf groene stroom op te wekken (per perceel of op heel het BT) groenestroomcertificaten
Groene stroom aan te kopen leveringscontract
Garanties van oorsprong aan te kopen op de markt
Emissierechten (CER, ERU) aan te kopen op de markt (niet aan te raden voor KMO’s)
Meer info: zie handleiding CO2-neutraliteit op bedrijventerreinen van het Agentschap Ondernemen op http://ae.vlaanderen.be/html_omgevingsfactoren/html_bijlages_bedrijfsterreinen/handleiding_CO2_neu traliteit.pdf In de eerste plaats dient de elektriciteitsbehoefte geminimaliseerd te worden (zie voorgaande hoofdstukken). De resterende energiebehoefte wordt bij voorkeur (netto) gedekt met ter plekke opgewekte groene stroom.
6.1
WKK
Bedrijven die een gelijktijdige en continue behoefte aan zowel warmte als elektriciteit hebben, kunnen de investering in een warmtekrachtkoppeling installatie overwegen.
6.2
PV-installatie
Enkele vuistregels:
Dimensioneer het dak op een extra belasting van 20 à 60 kg/m²
Plaats PV-panelen best onder 20 tot 60° helling, georiënteerd tussen ZO en ZW
1 kWpiek levert op jaarbasis ongeveer 850 kWh en vergt een investering van ongeveer 2.200 euro
Amorfe dakbanen leveren een lagere opbrengst dan kristallijne panelen, maar kosten minder aangezien ze meteen voor dakbedekking zorgen. Zeker te overwegen bij nieuwbouw van grote dakoppervlakten met een eenvoudige vorm.
Afmetingen:
1 m² amorfe dakbanen komt overeen met 0,07 kWpiek
1 m² monokristallijne panelen komt overeen met 0,16 kWpiek
1 m² polykristallijne panelen komt overeen met 0,13 kWpiek
Opbrengsten:
De zelf verbruikte stroom betekent een besparing op de elektriciteitsfactuur (bv. aan 0,11 €/kWh)
Het surplus kan geïnjecteerd worden op het net (bv. aan 0,035 €/kWh)
Voor beiden (elke opgewekte MWh) kunnen groenestroomcertificaten worden verkregen die bij verkoop aan de VREG een bepaald bedrag opleveren voor de komende 15 of 20 jaar, afhankelijk van de datum van ingebruikname van de installatie:
11
Ingebruikname vanaf
Gewaarborgde minimumwaarde (€/MWh)
Duur
Installaties > 1 MWp
Installaties > 1 MWp
(jaar)
Installaties < 1 MWp
met eigen verbruik > 50%
met eigen verbruik < 50%
01/01/2011
330
330
330
01/07/2011
300
240
240
01/10/2011
270
240
150
01/01/2012
250
150
90
01/04/2012
230
150
90
01/07/2012
210
125
90
01/01/2013
190
90
90
01/01/2014
150
90
90
01/01/2015
110
90
90
01/01/2016
90
90
90
20
15
De terugverdientijden variëren naargelang de grootte van de installatie, het eigen afnameprofiel en het type installatie, maar liggen doorgaans tussen 7 en 12 jaar. Daarna blijven de opbrengsten wel hoog. Indien het initieel vereiste kapitaal niet voorhanden is, kan ook een formule van dakverhuur overwogen worden, waarbij de geproduceerde groene stroom zelf wordt afgenomen aan een gunstig tarief.
12
