KWANTIFICATIE MILIEUKWALITEIT STADSKANTOOR DELFT Op basis van het programma van eisen
Eindrapport
ir. Ad Hoogers ir. Marije Groen
Rapportnummer: 0720 BuildDesk BV Delft, 26 november 2007
COLOFON
BuildDesk Nederland BV Postbus 2960, 2601 CZ Delft Oude Delft 49, 2611 BC Delft Telefoon: 015 - 215 0 215 Telefax: 015 - 215 0 216 E-mail:
[email protected] Internet: www.builddesk.nl Projectnummer: 70131 Projecttitel: Stadskantoor Delft Opdrachtgever: Gemeente Delft Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm, elektronisch op geluidsband of op welke andere wijze ook zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van BuildDesk Nederland BV.
Inhoudsopgave 1. Inleiding
1
2. Vertaling: van programma van eisen naar de Greencalc+ invoer
2
2.1 2.2 2.3
Modellering Invoer en aannames Vertaalproblemen
3. Vertaling: van programma van eisen naar Greencalc+ score 3.1 3.2
Milieu Index en Gebouw Index Prestaties van het stadskantoor
4. Toetsing van het programma van eisen 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7
Tegenstrijdigheden in het programma van eisen, ventilatie Tegenstrijdigheden in het programma van eisen, energievoorziening Aandachtspunten bij het programma van eisen, energievoorziening Aandachtspunten bij het programma van eisen, duurzame energie Aandachtspunten bij het programma van eisen, isolatiewaarden Aandachtspunten bij het programma van eisen, verticaal transport Aandachtspunten bij het programma van eisen, dakvlakken
2 3 4 7 7 7 10 10 10 13 15 16 16 17
5. Hoe nu verder
18
6. Conclusies
19
Bijlage 1:
BuildDesk
Invoervarianten
i
STADSKANTOOR DELFT
ii
BuildDesk
STADSKANTOOR DELFT
1.
Inleiding De gemeente Delft heeft een prijsvraag uitgeschreven voor de realisatie van een nieuw stadskantoor. Hiervoor is een programma van eisen opgesteld, waarin ook aandacht is geschonken aan de milieukwaliteit van het gebouw. De gemeente heeft nu de behoefte om de milieuuitgangspunten in het globaal programma van eisen als een gekwantificeerde prestatie-eis zichtbaar en daarmee toetsbaar te maken. Hiervoor heeft CEA / BuildDesk het programma van eisen vertaald in een Greencalc+ score voor het ontwerp, waarbij is aangegeven in hoeverre deze vertaling ook werkelijk mogelijk is. Ook is het programma van eisen gecontroleerd op milieurelevantie, tegenstrijdigheden en mogelijke hiaten. De berekeningen zijn uitgevoerd met het programma Greencalc+ V2.00.
BuildDesk
1
STADSKANTOOR DELFT
2.
Vertaling: van programma van eisen naar de Greencalc+ invoer
2.1
Modellering Om een representatieve Greencalc+ score te genereren is gebruik gemaakt van het programma van eisen, zoals opgesteld door de gemeente, in combinatie met het winnende prijsvraagontwerp voor het stadskantoor door Mecanoo Architecten. Het genereren van een Milieu Index en een Gebouw Index (Greencalc+ scores) start met het modelleren van het gebouw in Greencalc. Voor de modellering van het referentiegebouw is het programma van eisen is als leidend aangehouden, aangevuld met de vorm en volumes van het stadskantoor zoals ontworpen door Mecanoo Architecten.
Afbeelding 1: modellering stadskantoor beeld 1
2
Afbeelding 2: modellering stadskantoor beeld 2
BuildDesk
STADSKANTOOR DELFT
2.2
Invoer en aannames Een aantal aannames zijn gedaan om de invoer van het programma van eisen in Greencalc+ mogelijk te maken.
Levensduur: standaard wordt in Greencalc+ uitgegaan van een levensduur van 35 jaar voor utiliteitsbouw. Het gaat in dit geval om de hoogwaardige nieuwbouw van een stadskantoor, anders dan reguliere kantoorgebouwen. Ook is er veel rekening gehouden met toekomstbestendigheid van het stadskantoor (inkrimpen, uitbreiden en separaat kunnen verhuren van delen van het gebouw) om een langere levensduur te kunnen verantwoorden. Om deze reden is dan ook besloten om te rekenen met een levensduur van 75 jaar.
Bezettingsgraad: over het aantal fte’s wordt in het programma van eisen geen uitspraak gedaan. Wel is bekend wat het bruto vloeroppervlak is (29.120 m2) en wat de omrekenfactor is naar het verhuurbare vloeroppervlak (83%). Standaard voor Greencalc+ is een oppervlak voor utiliteitsbouw van 28,8 m2 per persoon. Dit komt neer op 839 personen. Gezien het feit dat de medewerkers van het stadskantoor ook bezoekers zullen hebben van buitenaf voor bijvoorbeeld vergaderingen, is gerekend met een bezetting van 850 personen. Het bruto vloeroppervlak is gerelateerd aan een verwachte toekomstige groei van 10%. Dit betekent dat 10% meer fte’s van het gebouw gebruik zullen gaan maken, wat de bezettingsgraad verhoogd, met een efficiënter gebruik van de bestaande ruimte tot gevolg.
Ventilatieprincipe: in het programma van eisen wordt gesproken over verschillende ventilatieprincipes. Hier zal verderop in deze notitie dieper op worden ingegaan. Deze ventilatieprincipes zijn in twee concepten vertaald naar Greencalc+ scores, namelijk natuurlijke toevoer en mechanische afvoer van de ventilatielucht en volledig mechanische ventilatie met warmte terugwinning.
BuildDesk
3
STADSKANTOOR DELFT
Toepassing van lokaal opgewekte groene stroom: in het programma van eisen wordt aangegeven dat 20% van de verbruikte hoeveelheid elektriciteit lokaal, duurzaam dient te worden opgewekt. Hiervoor kan zowel windenergie, als PV worden ingezet. Op dit moment is nog niet bekend wat het verbruik van het nieuwe stadskantoor zal zijn, waardoor er nog geen uitspraken kunnen worden gedaan over de hoeveelheid benodigde PV-cellen en het type windturbines. Ook is de oriëntatie en de opbrengst van het type PV-cel van belang om een goede berekening te kunnen maken. Om deze redenen is in de modellering van het stadskantoor nog geen PV opgenomen. Het aanbrengen van PV-cellen of windturbines verder in het ontwerpproces zal vanzelfsprekend een verhoging van de gebouwindex met zich meebrengen.
2.3
Vertaalproblemen In het programma van eisen wordt veel aandacht besteed aan duurzaamheid en duurzame energie. Hierbij worden een aantal eisen gesteld die wel een positief effect hebben op de relatie van het gebouw met het milieu, maar niet vertaald kunnen worden in Greencalc+ scores.
Afval: één van deze eisen is het omgaan met afval. Binnen Greencalc+ is het niet mogelijk om aan te geven hoe de gebruiker omgaat met zijn afvalstromen. Deze eis is met name gericht op het faciliteren van de gebruiker en is daarmee een gebruikersmaatregel die in daardoor geen invloed heeft op de Gebouw Index en alleen invloed zou hebben op de Milieu Index. De relatie tussen deze twee indexen zal verder worden toegelicht in hoofdstuk 3.1.
Flexibiliteit: het gebouw zal een grote mate van flexibiliteit kennen. Zowel flexibiliteit in de zin van multifunctioneel ruimtegebruik, als flexibiliteit in de zin van aanpasbaarheid op de langere termijn. Multifunctioneel ruimtegebruik komt de efficiëntie van het gebouw ten goede. Er kunnen meer fte’s op dezelfde hoeveelheid oppervlak worden gehuisvest, wat een positief effect heeft op de efficiëntie van het gebouw.
4
BuildDesk
STADSKANTOOR DELFT
In deze versie van Greencalc+ komt dit echter niet tot uitdrukking. Op dit moment is nog niet in kaart gebracht wat de bezetting van de verschillende ruimtes en het totale gebouw is. Om deze reden is gerekend met de standaard bezettingsgraad van 28,8 m2 BVO per gebruiker. Als gevolg van de aanpasbaarheid van het gebouw is er voor het stadskantoor een langere levensduur te verwachten. Dit is in Greencalc+ dan ook meegenomen.
Mobiliteit: Het gebouw heeft een optimale locatie op het gebied van bereikbaarheid per openbaar vervoer, een goede bereikbaarheid per fiets en zal een goede, overdekte fietsenstalling huisvesten. Dit alles stimuleert het gebruik van duurzamere transportwijzen dan de auto. Dit komt het milieu, onder andere als gevolg van een verminderde CO2 uitstoot, maar dit effect kan niet worden uitgedrukt in een Greencalc+ score op gebouwniveau, omdat de module mobiliteit alleen geldig is op wijkniveau. Wanneer een Greencalc+ score berekend zou worden voor de volledige wijk kan dit de Milieu Index op wijkniveau wel sterk verbeteren. In een eerdere versie van Greencalc was dit wel opgenomen op gebouwniveau, maar in het huidige Greencalc+ V2.00 is dit element verschoven naar het wijkniveau. Door een wijk van 1 gebouw te maken is de invloed van mobiliteit eventueel inzichtelijk te maken.
Afwerkingniveau: In het programma van eisen wordt gesproken over een hoger afwerkingniveau van verschillende ruimten. Dit is nog niet meegenomen in de berekening, omdat dit vanwege de fase waarin het ontwerp zich momenteel bevindt dit nog niet gedefinieerd is. De verwachting is dat een hoger afwerkingniveau een langere levensduur met zich mee brengt (door een hogere kwaliteit hebben mensen eerder de neiging om ergens voorzichtiger mee om te gaan), dit effect is echter moeilijk kwantificeerbaar. Wel kan gesteld worden dat een langere levensduur een positieve invloed heeft op de Milieu Index en de Gebouw Index. Wel hebben afwerkingsmaterialen vaak een andere levensduur dan het casco van het gebouw.
BuildDesk
5
STADSKANTOOR DELFT
Zij worden namelijk sneller vervangen (tapijt wordt bijvoorbeeld gemiddeld eens per vijf jaar vervangen), wat een hogere milieubelasting met zich mee brengt. Wanneer gekozen wordt voor een hogere afwerking met meer materiaal (tapijt op een afwerkvloer), dan zal de score slechter worden. Als het niveau van afwerking verhoogd wordt door minder materiaal toe te passen (bijvoorbeeld constructief beton, waarbij het beton ook direct de afwerking vormt), wordt de score verbeterd.
EPC-scores: Een ambitieuze EPC-score wordt in het programma van eisen nagestreefd. Wanneer een EPC berekening gemaakt is volgens NEN 2917 is deze te importeren in Greencalc+. Deze twee berekeningen zijn sterk aan elkaar verwant, maar niet één op één aan elkaar gekoppeld. Men kan dus niet zeggen dat bij een bepaalde EPC-score altijd een bepaalde Greencalc+ score behaald wordt. Bij het invoeren van gegevens in Greencalc+ wordt ook automatisch een EPC-score gegenereerd. Deze berekening geeft echter naar onze mening andere resultaten dan wat wij op basis van onze ervaringen zouden verwachten. Om deze reden zijn er afwijkende EPC-resultaten mogelijk, als er een separate, exactere EPC-berekening gemaakt wordt.
6
BuildDesk
STADSKANTOOR DELFT
3.
Vertaling: van programma van eisen naar Greencalc+ score
3.1
Milieu Index en Gebouw Index Greencalc+ maakt onderscheid tussen de Milieu Index en de Gebouw Index. De Gebouw Index is volledig afhankelijk van het gebouwontwerp en is niet gekoppeld aan de invloed van de gebruikers op het gebouw. De Milieu Index bestaat uit de Gebouw Index, gecombineerd met de invloed van de gebruikers op het gebouw. Hierbij tellen bijvoorbeeld groene stroom en de gebruiksuren van het gebouw mee. Dit zijn maatregelen die niet gebouw gebonden, maar gebruikers gebonden zijn. Voor het beoordelen van de haalbare milieukwaliteit van het stadskantoor wordt om deze reden vooral naar de Gebouw Index gekeken.
3.2
Prestaties van het stadskantoor Na een zo volledig mogelijke invoering van het programma van eisen in Greencalc+ zijn voor de twee eerder besproken klimatiseringsvarianten de prestaties berekend. De twee varianten zijn: - natuurlijke luchttoevoer en mechanische luchtafvoer; - volledig mechanische ventilatie.
De uitkomsten van deze berekeningen zien er goed uit. Er kan namelijk geconcludeerd worden dat een Greencalc+ score (Gebouw Index) van bijna 300 punten voor het stadskantoor haalbaar is. De best scorende gebouwen in Nederland halen op het moment maximaal 350 punten. Veel nieuw opgeleverde utiliteitsgebouwen halen echter niet veel meer dan 150 punten. Met de mogelijke 300 punten kan het nieuwe stadskantoor van Delft zich dus een goed scorend, duurzaam project noemen.
BuildDesk
7
STADSKANTOOR DELFT
Variant 1: natuurlijke luchttoevoer, mechanische luchtafvoer In onderstaande tabel is het stadkantoor uitgevoerd met een ventilatiesysteem op basis van natuurlijke toevoer en mechanische afvoer van de ventilatielucht. Dit leidt tot de volgende Greencalc+ scores: Milieukosten per jaar
Materiaal Energie Water Totaal
Milieu Index
Ontw. Ref. € 20.428 € 64.257 € 212.997 € 438.808 € 1.322 € 2.707 € 234.747 € 505.773
Gebouw Index
315 206 205 215
Gebruiksaandeel
321 294 174 296
-6 -88 31 -81
Tabel 1: Greencalc+ scores stadskantoor, natuurlijke toevoer, mechanische afvoer ventilatielucht
Variant 2: volledig mechanische ventilatie Vervolgens is het gebouw met een systeem op basis van met mechanische toevoer én mechanische afvoer van de ventilatielucht uitgewerkt. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een platen- of buizenwarmtewisselaar, in combinatie met een warmte-terug-win systeem. Milieukosten per jaar
Materiaal Energie Water Totaal
Ontw. Ref. € 20.413 € 64.257 € 213.749 € 438.808 € 1.322 € 2.707 € 235.484 € 505.773
Milieu Index
Gebouw Index
315 205 205 215
321 292 174 295
Gebruikersaandeel
-6 -87 31 -80
Tabel 2: Greencalc+ scores stadskantoor, volledig mechanische ventilatie
8
BuildDesk
STADSKANTOOR DELFT
In het onderstaande overzicht is ter vergelijking ook weergegeven wat de score zou worden wanneer alleen natuurlijke ventilatie wordt toegepast:
Greencalc+ scores 350 296
295
natuurlijke toe-, mechanische afvoer
volledig mechanische ventilatie
Gebouw Index
300 250 200 150 100 50 0
Grafiek 1: overzicht Greencalc+ scores
Wanneer het ontwerp verder gevorderd is kunnen ook de installaties verder in Greencalc+ worden ingevoerd en kan er een concretere EPCberekening gemaakt worden. Hierbij zal de variant met volledig mechanische ventilatie meer leidingen en kanalen nodig hebben, dan de variant met natuurlijke toevoer en mechanische afvoer. Dit leidt vervolgens tot een groter materiaalverbruik en daardoor een lagere Gebouw Index. In Greencalc+ kan worden aangegeven dat gebruik wordt gemaakt van groene stroom, in plaats van grijze stroom. Deze keuze heeft een zeer grote invloed op de Milieu Index, maar omdat deze maatregel slechts afhankelijk is van het gedrag van de toekomstige gebruikers (het gebruikersaandeel) en niet van de eigenschappen van het gebouw zelf, is deze maatregel buiten beschouwing gelaten.
BuildDesk
9
STADSKANTOOR DELFT
4.
Toetsing van het programma van eisen Het programma van eisen geeft een goed beeld van de richting die de gemeente in wil slaan met betrekking tot de duurzaamheid van het nieuwe stadskantoor. Toch zijn er enkele tegenstrijdigheden binnen het programma van eisen te vinden, die bouwtechnisch niet in combinatie met elkaar kunnen worden uitgevoerd en daardoor niet kunnen worden ingevoerd in de software.
4.1
Tegenstrijdigheden in het programma van eisen, ventilatie In het programma van eisen wordt de wens geuit om natuurlijke ventilatie (eventueel met mechanische ondersteuning) en te openen ramen toe te passen, gecombineerd met een warmte terugwin unit voor ventilatielucht. Deze twee zaken zijn zeer moeilijk met elkaar in overeenstemming te brengen, omdat zij berusten op twee verschillende ventilatieprincipes. Wanneer er natuurlijke ventilatie toevoer en mechanische afzuiging toegepast wordt, kan dit energetisch verbeterd worden door dit systeem vraaggestuurd te maken. Als dit gecombineerd wordt met warmte- en koude opslag in de bodem, samen met een warmtepomp, dan is er in feite sprake van seizoensgebonden warmteterugwinning. Op deze wijze is natuurlijke luchttoevoer met warmteterugwinning combineerbaar.
4.2
Tegenstrijdigheden in het programma van eisen, energievoorziening Als er gekeken wordt naar de eisen voor de energievoorziening, dan vallen een aantal tegenstrijdigheden op.
De energievoorziening gaat uit van stadsverwarming. Stadsverwarming levert alleen warmte. Koeling is mogelijk met behulp van koelmachines (compressiekoelmachines of absorptiekoelmachines), grondwater, oppervlaktewater en buitenlucht. Wanneer gebruik gemaakt wordt van absorptiekoeling of een compressiekoelmachine, is er een koeltoren nodig. Dit element zal in het ontwerp geïntegreerd moeten worden, maar de wenselijkheid hiervan is niet bekend.
10
BuildDesk
STADSKANTOOR DELFT
Bij een temperatuur van zowel 70oC als 60oC (de temperatuur die de stadsverwarming zal gaan leveren) is absorptiekoeling geen optie. Vanaf 90oC is absorptiekoeling mogelijk, hoewel de PER dan slechts 0,7 bedraagt. Een compressiekoelmachine heeft een PER van ongeveer 1,3. De Primary Energy Ratio (PER) geeft de verhouding tussen de geleverde koude en alle primaire energie die nodig is om de betreffende koude op te wekken. Daarin is dus ook de energie voor pompen en ventilatoren verwerkt.
Bij toepassing van koeling met grondwater zal vanuit de vergunning Grondwaterwet rekening moeten worden gehouden met het energiebalans in de bodem. Er moet evenveel warmte aan het grondwater worden onttrokken, als er aan het grondwater wordt toegevoegd, gedurende de door de Provincie gestelde tijdsduur. Dit betekent dat er alleen met het grondwater gekoeld kan worden, als er ook mee verwarmd wordt. Dit is mogelijk met een warmtepomp (nuttig gebruik van de warmte). Als er alleen gekoeld wordt met het grondwater, zal er op een andere wijze omgegaan moeten worden met het evenwicht in het grondwater, omdat het equivalent aan warmte nog steeds onttrokken moet worden. Dit kan gebeuren met behulp van een koeltoren die in feite het warmteoverschot “weggooit” (niet nuttig gebruik van de warmte).
Het toepassen van een warmtepomp heeft het hoogste rendement als hij deel uitmaakt van de basisopstelling van de installaties. Dit kan conflicteren met de warmtelevering vanuit de noodstroomaggregaten (zoals vermeld in het globaal programma van eisen) en de stadsverwarming. In het globaal programma van eisen is aangegeven dat de twee noodstroomaggregaten uitgevoerd dienen te worden als warmtekrachtkoppelinginstallatie en een deel van de elektrische en warmtebehoefte van het gebouw zullen dekken. Deze apparaten moeten volgens het programma van eisen continu in werking zijn.
BuildDesk
11
STADSKANTOOR DELFT
Op basis van het programma van eisen zijn op dit moment nog geen definitieve conclusies te trekken over de energievoorziening, omdat de energievraag op basis hiervan nog niet bekend is. Op basis van het huidige schetsontwerp zijn er echter wel enkele uitspraken mogelijk. In het planboek worden de volgende waardes aangegeven met betrekking tot het verwachte energieverbruik: primaire energievraag verwarming ruimte verwarming LBK bevochtiging koeling ruimte koeling LBK verlichting ventilatie apparaten totale warmtevraag totale koudevraag
MWh 504,18 171,06 321,10 46,35 1.238,89 170,21 3.643,19 675,24 MWh 367,45 MWh
Tabel 3: energieverbruik schetsontwerp
Op basis van de bovenstaande gegevens uit het planboek en rekening houdend met het benodigde evenwicht in het grondwater is een korte berekening uitgevoerd. De te leveren warmte zal als volgt verdeeld moeten worden over de verschillende installaties: WP+WKO+rest evenwicht in de bodem dimensionering op koude koudelevering door WKO warmtelevering door WP warmtelevering rest
367,45 MWh 459,31 MWh 215,93 MWh
Tabel 4: energieverdeling op basis van WP, WKO en overig
Om in deze situatie zo efficiënt mogelijk om te gaan met de benodigde hoeveelheid warmte, leidt dit tot de volgende rangorde in de installaties: 1. noodaggregaten (eis uit het programma van eisen); 2. warmtepomp; 3. stadsverwarming.
12
BuildDesk
STADSKANTOOR DELFT
Bij evenwicht in de bodem, zullen de aggregaten en de stadsverwarming maar ongeveer 1/3 van de totale warmtevraag leveren. Dit betekent dat er slechts weinig warmte van de stadsverwarming wordt afgenomen, waardoor de financiële rentabiliteit van de stadsverwarming waarschijnlijk klein zal zijn, gezien de grote investeringen die hiervoor nodig zijn. De benodigde investering kan mogelijk beperkt zijn, in verband met de geplande situering van de stadsverwarming. Dit zal bij het stadskantoor echter alleen benut worden in extreme situaties. Als het stadskantoor bij schakelt op stadsverwarming zal dit de stadsverwarming alleen benutten in extreem koude situaties. De stadsverwarming moet daarvoor extra hulpketels inschakelen om aan deze warmtevraag te voldoen, waardoor er geen sprake is van nuttig gebruik van de restwarmte, met als gevolg dat het milieu effect nihil is.
4.3
Aandachtspunten bij het programma van eisen, energievoorziening Het programma van eisen van de gemeente zegt met betrekking tot energie het volgende:
Warmte
+ Toepassing van lage temperatuur verwarming < 40 oC –c Lage temperatuurstadsverwarming (30-60 oC) als bron voor warmte. Restwarmte is afkomstig van DSM of WKK (BioWKK?) in de toekomst. –v Zonnecollectoren voor warmtapwater en aanvulling op verwarming, absorptiekoeling etc. + Warmte terugwinning –c Continu warmte van noodaggregaat (geen accu no-break)
Koude
+ Toepassing van hoge temperatuur koeling + Koeling d.m.v. grondwater. Indien niet mogelijk, koude uit stadsverwarming –v Ter aanvulling koeling door middel van nachtventilatie + Koude terugwinning
Elektra
+ Elektra uit openbaar net, noodaggregaat, PV-cellen en/of wind
(+ = als invoer mogelijk in Greencalc+, -c = als invoer niet mogelijk in Greencalc+ wegens conflicterende eisen, -v = als invoer niet mogelijk in Greencalc+ wegens vertaalproblemen) BuildDesk
13
STADSKANTOOR DELFT
Wanneer deze eisen naast het winnende ontwerp worden gelegd, komen uit het planboek van Mecanoo Architecten een aantal zaken naar voren:
Voor verwarming zal stadsverwarming (T(levering) = 70 oC) ingezet worden.
Het systeem zal decentraal worden opgezet. Dit betekent dat per gebouwgedeelte een energieopwekkingsysteem en -verdelingsysteem opgezet zal worden. Deze zijn via een centraal distributiesysteem met elkaar verbonden.
Er wordt gesproken over trias ecologica (blz. 34) met betrekking tot energie. De vraag rijst of het blijft bij de trias energetica of dat er ook ontworpen, uitgevoerd en beheerd zal worden volgens de andere aspecten van het principe van de trias ecologica. De trias ecologica is ook wel bekend als de Drie-Stappen-Strategie. Hierbij worden de volgende stappen achtereenvolgens doorlopen: IN: 1. Beperk de vraag: voorkom onnodig gebruik. 2. Gebruik duurzame / eindeloze bronnen. 3. Gebruik eindige bronnen verstandig. UIT: 1. Voorkom afval. 2. Hergebruik afval. 3. Verwerk (overig) afval verstandig. De trias energetica richt zich op energie volgens hetzelfde principe: 1. Beperk de energievraag (goed geïsoleerd en luchtdicht bouwen, warmteterugwinning). 2. Gebruik duurzame energiebronnen (bodemwarmte, zonne-energie, wind, etc.). 3. Gebruik eindige energiebronnen zo efficiënt mogelijk (hoog rendement).
14
BuildDesk
STADSKANTOOR DELFT
Wanneer gekeken wordt naar het door Mecanoo architecten berekende energieverbruik, valt het op dat verreweg de grootste verbruiker de post “apparaten” is. Hier kan dus nog de grootste besparing gerealiseerd worden. Wanneer er minder elektriciteit nodig is voor de apparaten, zal er ook minder warmte door de apparaten worden uitgestraald, met als gevolg een geringere koelbehoefte.
4.4
Aandachtspunten bij het programma van eisen, duurzame energie In het programma van eisen wordt aangegeven dat windenergie en/of PVcellen een belangrijke bijdrage (20%) gaan leveren aan de energiehuishouding van het kantoor. Turbys (verticale, gebouwgebonden windmolens) kunnen worden toegepast op gebouwen vanaf 15 meter, of op een mast worden geplaatst om een grotere hoogte te bereiken. Voor het goed en adequaat toepassen van windenergie in het huidige ontwerp zal verder onderzoek vereist zijn. Door de doorsnijdingen van het ontwerp, waardoor de torens ontstaan, zullen luchtstromingen rondom de torens ontstaan. Deze stromingen kunnen mogelijkerwijs benut worden om windenergie op te wekken. Op het moment dat er PV-cellen toegepast gaan worden is het interessant om te overwegen de cellen een dubbele functie te geven. Zo kan er gedacht worden aan het toepassen van PV-cellen in de zonwering en het creëren van een overkapping voorzien van PV-cellen voor rokers. Dit zorgt er tevens voor dat de rentabiliteit van de PV-cellen omhoog gaat en het duurzame imago van het stadskantoor versterkt wordt. In de berekening met Greencalc+ zijn deze vormen van energieopwekking niet meegenomen, omdat op basis van het programma van eisen de omvang van de energievraag nog niet gespecificeerd is. Wanneer in een later stadium van het proces het schetsontwerp beoordeeld wordt, is deze vraag wel bekend. Op basis daarvan kan vervolgens bepaald worden hoeveel m2 PV-cellen en/of windturbines geplaatst moeten worden. Het huidige schetsontwerp leent zich erg goed voor het toepassen van PVcellen, maar momenteel lijkt het toepassen van PV-cellen nog niet tot uiting te komen.
BuildDesk
15
STADSKANTOOR DELFT
In dit ontwerp bevinden zich echter schuine geveldelen die georiënteerd zijn op het zuiden. Deze vlakken zijn ideaal (qua opbrengst) om PV-cellen op toe te passen.
4.5
Aandachtspunten bij het programma van eisen, isolatiewaarden In het programma van eisen wordt aandacht besteedt aan het behalen van hoge isolatiewaardes, voor gevels, daken en beglazing (hoofdstuk 1.2 EPC-eis). Hierin is aangegeven dat de richtwaarden als volgt zijn: Rc begane grond vloer
≥5
Rc dichte gevel delen
≥5
Rc daken
≥6
U-waarde beglazing
≤ 1,1
Goed isoleren is de eerste stap die genomen dient te worden volgens de trias energetica (zie hoofdstuk 4.3). Het behalen van deze waarden vereist ook aandacht in de detaillering van het ontwerp.
4.6
Aandachtspunten bij het programma van eisen, verticaal transport Het huidige ontwerp bevat een zevental “torens”, die ieder toegankelijk dienen te zijn voor minder validen. Deze opzet kan er snel toe leiden dat er veel liftcabines nodig zijn om de ontsluiting mogelijk te maken, wat een verhoogd energieverbruik tot gevolg heeft. Het slim omgaan met ontsluitingen en horizontale transportmogelijkheden (bijvoorbeeld loopbruggen tussen de “torens”) kan al snel een flinke afname van de benodigde hoeveelheid liften tot gevolg hebben.
16
BuildDesk
STADSKANTOOR DELFT
4.7
Aandachtspunten bij het programma van eisen, dakvlakken Speciale aandacht wordt in het programma van eisen besteedt aan de beperking van het gebruik van drinkwater en het benutten van regenwater. De dakvlakken zijn, mits de constructie hierop wordt gedimensioneerd, uiterst geschikt om dit water te kunnen bergen, zeker in combinatie met de door de gemeente gewenste daktuinen. Het water kan aan deze tuinen een extra dimensie toevoegen en het accent leggen op de wijze waarop duurzaamheid in het stadskantoor geïntegreerd wordt. Niet alleen de zichtbare dakvlakken hoeven hiertoe benut te worden. Ook de niet zichtbare dakvlakken kunnen zowel gebruikt worden voor waterberging, als een functie vervullen als daktuin of dakplein. Als gevolg hiervan worden hoogwaardige semi-openbare ruimtes gecreëerd met zowel nut als uitstraling. Ook de dakvlakken kunnen op deze wijze meewerken aan de multifunctionaliteit van het gebouw, zoals nagestreefd in het programma van eisen.
4.8
Aandachtspunten bij de toetsing Greencalc+ is een tamelijk gecompliceerd “blackbox”-achtig programma. Het is hierbij niet makkelijk te achterhalen waarom een bepaalde score behaald wordt, bij een bepaalde invoer. Dit maakt van Greencalc+ een lastig toetsings- en sturingsinstrument. Daarnaast zijn er regelmatig wijzigingen in de Greencalc+ programmatuur, wat per versie kan leiden tot verschillen in de invoer en de uitvoer. Dit maakt behaalde Greencalc+ scores lastig vergelijkbaar. Om aan het einde van het ontwerptraject een zo goed mogelijk resultaat te behalen, is het nodig dat in het ontwerpteam de deskundigen van alle benodigde disciplines (bouwfysica, bouwtechniek, duurzaamheid, etc) aanwezig zijn, waardoor zij gezamenlijk naar een zo optimaal mogelijke oplossing kunnen zoeken.
BuildDesk
17
STADSKANTOOR DELFT
5.
Hoe nu verder Als gevolg van de prijsvraagaanpak (en de daaruit volgende concurrentie) zijn er veel ambities en toezeggingen gedaan met betrekking tot het ontwerp. Om ervoor te zorgen dat deze ambities ook werkelijk waar gemaakt worden zijn er een aantal dingen die gedaan kunnen worden. Als eerste zal het programma van eisen moeten worden aangepast, zodat alle tegenstrijdigheden eruit zijn en de bedoeling van de eisen in het programma van eisen duidelijk zijn voor de mensen die ermee aan de slag gaan. Een integrale afstemming van het programma van eisen zorgt voor samenhang, wat het uiteindelijke ontwerp ten goede zal komen. In het programma van eisen wordt een bijlage opgenomen voor duurzaam bouwen. Hierin kunnen de eisen en wensen worden uitgeschreven, eventueel voorzien van ideeën en concepten en de te behalen Greencalcscore. Een tweede, cruciaal, element is enthousiasme. Het is het belangrijk om binnen het ontwerpteam enthousiasme te creëren voor duurzaam bouwen. Dit zorgt ervoor dat tijdens het vervolgtraject niet andere facetten van het bouwproces, zoals tijd en geld, de allesbepalende elementen worden. Niet alleen enthousiasme is belangrijk voor een goed resultaat. Ook de wijze waarop er met het ontwerpproces zelf wordt omgegaan heeft een grote invloed. Door middel van een geïntegreerd ontwerpproces (dus met architect, projectleider en adviseurs die in een vroeg stadium al samenwerken) is het beter mogelijk om het maximale uit het ontwerp te halen, omdat de adviseurs van begin af aan met de architect mee kunnen denken, waardoor problemen kunnen worden voorkomen en creatieve oplossingen gevonden kunnen worden.
18
BuildDesk
STADSKANTOOR DELFT
6.
Conclusies Mits er gewaakt wordt over het handhaven van het programma van eisen in het uiteindelijke ontwerp zijn er hele mooie, vooruitstrevende resultaten mogelijk bij het nieuwe stadskantoor van de gemeente Delft, waarbij een Greencalc+ score van ongeveer 300 punten tot de mogelijkheden behoort. Het stadskantoor zal zeker de transparantie en de duurzaamheid kunnen uitstralen die door de gemeente wordt nagestreefd.
BuildDesk
19
STADSKANTOOR DELFT
20
BuildDesk
STADSKANTOOR DELFT
Bijlage
BuildDesk
STADSKANTOOR DELFT
BuildDesk
STADSKANTOOR DELFT
Bijlage 1: Invoervarianten
resultaten en verschillen maatregel
uitgangssituatie
score in: GC+ EPC Q/Q
externe warmtelevering, ipv warmtepomp GC+ EPC Q/Q levensduur 35 jaar GC+ ipv 75 jaar EPC Q/Q levensduur 50 jaar GC+ ipv 75 jaar EPC Q/Q bezettingsgraad GC+ 1200 fte ipv 850 EPC Q/Q warmtepomp elektrisch GC+ ipv gasgestookt EPC Q/Q 20% windenergie GC+ uit het gebouw EPC Q/Q CO2 emissie, elektrisch in kg CO2 emissie, aardgas in kg
BuildDesk
Variant 1
Variant 2
Variant 3
natuurlijke toevoer, mechanische afvoer
mechanische toevoer, mechanische toevoer, mechanische afvoer, mechanische afvoer, niet forfaitair forfaitair
296 0,90 0,61
232 1,37 0,91
295 0,89 0,60
257 1,35 0,91 268 0,90 0,61 284 0,90 0,61 296 0,90 0,61 266 0,96 0,65 341 0,90 0,61 277592 220468
210 1,76 1,18 215 1,37 0,91 225 1,37 0,91 232 1,37 0,91 215 1,42 0,96 297 1,37 0,91 587885 197094
257 1,32 0,88 267 0,89 0,60 282 0,89 0,60 295 0,89 0,60 260 0,95 0,64 340 0,89 0,60 281509 210392
