Opleiding Duurzaam Gebouw : ENERGIE Leefmilieu Brussel
Een performantieniveau bepalen Isabelle BRUYERE MATRIciel sa
Doelstelling(en) van de presentatie ●
Waarom een energiedoelstelling bepalen?
●
Benadering van de implicaties op het ontwerp.
Plan van de uiteenzetting ●
Inleiding
●
De denkbare energiedoelstellingen
●
Architecturale & technische impact van de energiedoelstelling op een gebouw ►
Voorbeeld voor woningen
►
Voorbeeld voor de tertiaire sector 2
Om een goede energieprestatie te bereiken ●
Schets en voorontwerp De verschillende bouwopties bepalen: architectuur, technische principes
●
Uitvoeringsdossier Ze vaste vorm geven: de materialen en uitrusting kiezen, dimensioneren, de elementen integreren in de ontwerpdocumenten
●
Ontwikkeling en uitvoering van het project De gekozen opties handhaven: een plaats geven aan de energieprestaties in de verschillende arbitrages (economisch, functioneel, esthetisch,…) 3
Om een goede energieprestatie te bereiken ●
Opstart: Zorgen voor voor de goede werking van de passief- EN actiefuitrustingen ►
Energie-efficiëntie bereikt?
►
Comfort bereikt? OPGELET! Impact van slecht comfort op het verbruik…
Noodzaak om DOELSTELLINGEN inzake energieprestaties en comfort te bepalen
4
Doelstelling: labeling of certificatie? ●
Energiekwaliteit van een project ► ►
●
een zichtbaarheid van de energiekwaliteit verzekeren tegenover de buitenwereld
Valorisatie ►
●
Validering door een objectieve berekeningsmethode met daarin verschillende criteria - vb.: verwarming, koeling, hulpuitrusting
Erkenning ►
●
Garantie van een globale aanpak - vb.: verbruik en comfort
Deze waarborg kan een belangrijke troef vormen in het kader van een vastgoedvalorisatie (financiers, investeerders)
Premies ►
Mogelijkheid om premies en belastingaftrekken te krijgen als de prestaties bevestigd zijn
Voorbeelden: Lage energie of zeer lage energie, passief, nulenergie, nul CO2
6
Doelstelling: labeling of certificatie? ●
Energiekwaliteit van een project ►
●
Erkenning ►
●
een zichtbaarheid van de energiekwaliteit verzekeren tegenover de buitenwereld
Valorisatie ►
●
Validering door een objectieve berekeningsmethode met daarin verschillende criteria
Deze waarborg kan een belangrijke troef vormen in het kader van een vastgoedvalorisatie (financierders, investeerders)
Premies ►
Mogelijkheid om premies en belastingaftrekken te krijgen als de prestaties bevestigd zijn
Voorbeelden: Lage energie of zeer lageBerekening energie, passief, van de nulenergie, prestaties nul CO2 volgens specifieke methode
7
Doelstelling: labeling of certificatie? ●
Milieukwaliteit van een project ►
●
Erkenning ►
●
Validering door een externe betrokken partij over meerdere criteria
een zichtbaarheid van de milieukwaliteit verzekeren tegenover de buitenwereld
Valorisatie ►
Deze waarborg kan een belangrijke troef vormen in het kader van een vastgoedvalorisatie (financiers, investeerders)
Voorbeelden: Ref-B, BREEAM, Validéo, LEED, HQE
8
De verschillende energiedoelstellingen Lage-energie (LE) en Zeer lage energie (ZLE) Jaarlijkse energiebehoeften voor verwarming
WONING Zeer lage energie
30 kWh/m².an
Lage energie
60 KWh/m².an
Zeer lage energie
30 kWh/m².an
Lage energie
45 KWh/m².an
TERTIAIR
9
De verschillende energiedoelstellingen Lage-energie (LE) en Zeer lage energie (ZLE)
Voormalig premie 9
De verschillende energiedoelstellingen Passief - RESIDENTIËLE GEBOUWEN: ●
Netto energiebehoeften voor verwarming ≤ 15 kWh/m².jaar
●
Geen netto energiebehoeften voor koeling
●
Luchtdichtheid n50 ≤ 0,6 h-1
●
Kans op gevaar voor oververhitting < 5%
●
Primaire energie (waaronder verwarming, productie van sanitair warm water en hulpmiddelen) ≤ 45 kWh/m².jaar
10
De verschillende energiedoelstellingen Passief - TERTIAIRE GEBOUWEN: ●
Netto energiebehoeften voor verwarming ≤ 15 kWh/m².jaar
●
Netto energiebehoeften voor koeling ≤ 15 kWh/m².jaar
●
Luchtdichtheid n50 ≤ 0,6 h-1
●
Kans op gevaar voor oververhitting < 5%
●
Primaire energie (waaronder verwarming, productie van sanitair warm water en hulpmiddelen) ≤ 90 -2,5 x dichtheid kWh/m².jaar
11
De verschillende energiedoelstellingen Nul energie : Prod. hernieuwbare energie = verbruik primaire energie ►
Enkel verwarming en koeling
►
Warmte, koude, SWW, ventilatie
►
Warmte, koude, SWW, ventilatie, verlichting
►
Totaal verbruik Het totale verbruik met SWW, bureautica,…
NZEB – Nearly Zero Energy Building « een gebouw met een zeer hoge energieprestatie (...). De dichtbij nul liggende of zeer lage hoeveelheid energie die is vereist, dient in zeer aanzienlijke mate te worden geleverd uit hernieuwbare bronnen, en dient energie die ter plaatse of dichtbij uit hernieuwbare bronnen wordt geproduceerd te bevatten. » Europese definitie (Richtlijn 2010/31/UR van 19/05/2010)
12
De verschillende energiedoelstellingen Nul CO2 ●
●
Verschil met nul energie volgens de conversiecoëfficiënten ►
Primaire energie
►
Vrijkomen van CO2
CO2-UITSTOOT Volgens het ministerieel besluit van het Brussels Hoofdstedelijk Gewest van 24/07/08:
●
►
Gas: 0,217 kg/kWh
►
Elektriciteit: 0,397 kg/kWh
1,83
CONVERSIEFACTOREN IN PRIMAIRE ENERGIE ► ►
Gas: 1 primaire energie kWh / eindenergie kWh Elektriciteit: 2,5 primaire energie kWh / eindenergie kWh
2,5 13
De verschillende energiedoelstellingen Positieve energie ●
Prod. hernieuwbare energie > verbruik primaire energie ►
Enkel verwarming en koeling
►
Warmte, koude, verlichting, ventilatie
►
Totaal verbruik
14
De verschillende energiedoelstellingen Of nog ●
E-peil te bepalen, in functie van de reglementaire E en de verwachte evolutie
●
Daling van de CO2-uitstoot in vergelijking met een reglementaire standaard
15
Concreet genomen? Casestudy: woonproject in Ukkel Studie van 2 appartementen: op gelijkvloers en penthouse onder dak ►
Oppervlakte +/- 115 m² en +/- 215 m²
N
●
16
Casestudy van een appartement op kelder Reglementair
Lage-energie
Passief
Verwarmingsbehoeften [kXh/m².jaar]
55
26,5
14
Winst/verlies in % ten opzichte van Standaard:
100 %
48%
25%
2 h-1 (onder N50)
1 h-1 (onder N50)
Kenmerken: Luchtdichtheid Ventilatie
0,6 h-1 (onder N50)
Systeem D – gem. rend. warmterecuperatie van 83% Dubbele beglazing lage emissiviteit Houten raamlijsten
Driedubbele beglazing
Driedubbele beglazing
Houten raamlijsten type passief (kurk)
Raamlijsten hout type passief (PUR en alu)
Isolatie buitenmuren in staalwol
14 cm
20 cm
30 cm
Isolatie vloerplaat op kelder in PUR
5 cm
10 cm
10 cm
Vensters
Ingrijpen op het vlak van de oriëntatie, de grootte en de positie van de openingen,…
17
Casestudy van een penthouse Reglementair
Lage-energie
Passief
Verwarmingsbehoeften [kWh/m².jaar]
47
26
15
Winst/verlies in % ten opzichte van Standaard:
100 %
55%
32%
2 h-1 (onder N50)
1 h-1 (onder N50)
Kenmerken: Luchtdichtheid Ventilatie
0,6 h-1 (onder N50)
Systeem D – gem. rend. warmterecuperatie van 83%
Vensters
Isolatie buitenmuren in staalwol Isolatie onder dak
Dubbele beglazing lage emissiviteit Houten raamlijsten
Driedubbele beglazing
Driedubbele beglazing
Houten raamlijsten type passief (kurk)
Raamlijsten hout type passief (PUR en alu)
20 cm
25 cm
30 cm
20 cm staalwol
25 cm staalwol
30 staalwol+15 cm PUR
Ingrijpen op het vlak van de compactheid, oriëntatie, grootte en positie van openingen,…
18
Casestudy van een kantoorgebouw Jaarlijks verbruik van primaire Consommation annuelle d'énergieenergie primaire
80,0
1-Chaudière gaz à condensation + groupe de froid 1 - Gascondensketel + koudegroep 4 - Geothermische WP + extra ketel + geocooling + extra de 4-Geothermie avecenergie ¨PAC + met chaudière appoint + géocooling + groupe koudegroep froid d'appoint
70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0
● ●
Cas 1
Cas 2
Cas 3
Cas 11
Cas 15
Cas 17
Cas 18
Cas 16
Cas 32 Min PEB
-
-
-
Gelijkaardig verbruik voor meerdere verschillende gevallen meerdere oplossingen voor een doelstelling
19
Casestudy van een kantoorgebouw ●
30.000 m² - 12 verdieping (« in trappen »)
●
5 onderzochte prestatieniveaus van de gebouwschil: ►
Reglementaire isolatie
►
Verbeterde isolatie – geen zonwering
►
►
●
Verbeterde isolatie – zonwering door selectieve beglazing OF oriënteerbare lamellen op de gevels waar dit relevant is Verbeterde beglazing en luchtdichtheid om de passiefstandaard te bereiken:
2 technische systemen met elkaar vergeleken: ►
►
Combinatie van gascondensketels (seizoensrendement van 100% op PCI) en een koelaggregaat met compressie (ESEER van 5). Een warmtepomp vloer/water aangesloten op geothermische boringen met extra ketel (seizoensrendement van 100% op PCI) en geocooling op diezelfde boringen met extra koelaggregaat met 20 compressie (ESEER van 5).
Casestudy van een kantoorgebouw Reglement.
Verbeterde gebouwschil
gebouwschil
Verwarmingsbehoeften Winst/verlies in % ten opzichte van Standaard:
Koelingsbehoeften Winst/verlies in % ten opzichte van Standaard:
Passief
26
18,3
20,0
18,6
10,7
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
100 %
70%
77%
71%
41%
15
18
11,7
8,4
9,4
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
100 %
120%
78%
56%
62%
Kenmerken: Luchtdichtheid (onder N50) Beglazing:– U - g -LT Zonnebescherming Ventilatie Isolatie
2,7 h-1 1,1 w/m²K - 0,61 – 0,8 zonder
1 h-1
1 h-1
1 h-1
0,6 h-1
1,1 w/m²K
1,1 w/m²K
1,1 w/m²K
0,59 w/m²K
- 0,61 – 0,8
- 0,39 – 0,7
- 0,61 – 0,8
- 0,58 – 0,74
Selectief glas
zonnegordijne n met lamellen
zonnegordijne n met lamellen
zonder
Systeem D – gem. rend. warmterecuperatie van 75% Buitenmuren: 0,24 w/m²K - Dak: 0,15 w/m².K Vloerplaat op parking: 0,34 w/m².K
29 29
Casestudy van een kantoorgebouw Reglement.
Verbeterde gebouwschil
gebouwschil
Verwarmingsbehoeften Winst/verlies in % ten opzichte van Standaard:
Koelingsbehoeften Winst/verlies in % ten opzichte van Standaard:
Totale behoeften Winst/verlies in % ten opzichte van Standaard:
Passief
EPB
Geval 1
Geval 2
Geval 3
Passief
26
18,3
20,0
18,6
10,7
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
100 %
70%
77%
71%
41%
15
18
11,7
8,4
9,4
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
100 %
120%
78%
56%
62%
41 [kWh/m².jaar] 100 %
36,3 [kWh/m².jaa r] 89%
20,1
31,7
27
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaa r]
77%
66%
49%
22
Casestudy van een kantoorgebouw Regleme ntaire gebouws chil
Verbruik primaire energie – trad. syst. Winst/verlies in % ten opzichte van Standaard:
Verbruik primaire energie – Geothermische energie Winst/verlies in % ten opzichte van Standaard:
Verbeterde gebouwschil
Passief
EPB
Geval 1
Geval 2
Geval 3
Passief
66,1
55,2
53.9
50.1
42,4
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
100 %
84%
81%
76%
64%
47,8
47,4
45.4
37,3
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
72%
72%
69%
56%
100 %
Kenmerken: Luchtdichtheid (onder N50) Beglazing:– U - g -LT Zonnebescherming
2,7 h-1 1,1 w/m²K - 0,61 – 0,8 zonder
1 h-1
1 h-1
1 h-1
0,6 h-1
1,1 w/m²K
1,1 w/m²K
1,1 w/m²K
0,59 w/m²K
- 0,61 – 0,8
- 0,39 – 0,7
- 0,61 – 0,8
- 0,58 – 0,74
zonnegordijnen met lamellen
zonnegordijnen met lamellen
zonder
Selectief glas
23
Casestudy van een kantoorgebouw Regleme ntaire gebouws chil
Verbruik primaire energie – trad. syst. Winst/verlies in % ten opzichte van Standaard:
Verbruik primaire energie – Geothermische energie Winst/verlies in % ten opzichte van Standaard:
Verbeterde gebouwschil
Passief
EPB
Geval 1
Geval 2
Geval 3
Passief
66,1
55,2
53.9
50.1
42,4
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
[kWh/m².jaar]
72%
72%
69%
56%
OPGELET! Het verbruik van primaire energie bevat het 100 % 81% 76% dat werd 64% verbruik van84% de ventilators en de verlichting, geoptimaliseerd 47,8 47,4 45.4 37,3 100 %
Kenmerken: Luchtdichtheid (onder N50) Beglazing:– U - g -LT Zonnebescherming
2,7 h-1 1,1 w/m²K - 0,61 – 0,8 zonder
1 h-1
1 h-1
1 h-1
0,6 h-1
1,1 w/m²K
1,1 w/m²K
1,1 w/m²K
0,59 w/m²K
- 0,61 – 0,8
- 0,39 – 0,7
- 0,61 – 0,8
- 0,58 – 0,74
zonnegordijnen met lamellen
zonnegordijnen met lamellen
zonder
Selectief glas
24
Casestudy van een kantoorgebouw Jaarlijkse ÉmissionCO2-uitstoot annuelle de CO2 11-Chaudière gaz à+condensation - Gascondensketel koudegroep + groupe de froid 4-Geothermie avec ¨PAC + chaudière appoint + 4 - Geothermische energie met WP + extra ketel + geocooling + extra koudegroep géocooling + groupe de froid d'appoint 400,0 T 380,0 T 360,0 T 340,0 T 320,0 T 300,0 T 280,0 T 260,0 T 240,0 T 220,0 T 200,0 T 180,0 T 160,0 T 140,0 T 120,0 T 100,0 T 80,0 T 60,0 T 40,0 T 20,0 T ,0 T
-10% -15%
Cas11 Geval
●
Cas 311 Geval
Cas 32 Passief
Min EPBPEB
Daling met 10% van de CO2-uitstoot ►
●
Cas22 Geval
Voldoende verbetering van de gebouwschil
Daling van de CO2-uitstoot met 15%: ►
overstappen naar geothermische energie:
25
Casestudy van een kantoorgebouw Oppervlakte PV-sensors voor LGZ Surface capteurs PV pour ZEB 1-Chaudière gaz à condensation + groupe de froid 1 - Gascondensketel + koudegroep
8.000 m²
4-Geothermie avecenergie ¨PAC + met chaudière appoint + géocooling + groupe froid d'appoint 4 - Geothermische WP + extra ketel + geocooling + extra de koudegroep
7.000 m² 6.000 m² 5.000 m² 4.000 m² 3.000 m² 2.000 m² 1.000 m² m²
Potentiële installatieoppervlakte van dakplaten
Geval Cas 11
Geval Cas 2 2
Geval 3 Cas 11
Passief Cas 32
EPBPEB Min
●
Type panelen: silicium poly-kristallijn - Rendement panelen 13.50%
●
3.000 m² dak… installatiepotentieel van 600 à 1.000 m² panelen (20 à 35% van de dakoppervlakte: helling van de panelen, spreiding, plaatsruimte van de opstanden, uitgespaarde gaten,…) 26
Casestudy van een kantoorgebouw Oppervlakte PV-sensors voorpour LGZune voor een vraag gedeeld Surface capteurs PV pour ZEB demande réduite door par 6 6 1-Chaudière gaz à condensation + groupe de froid 1 - Gascondensketel + koudegroep
1.400 m² 1.200 m² 1.000 m²
Potentiële installatieoppervlakte van dakplaten
800 m² 600 m² 400 m² 200 m² m² Cas 11 Geval
Cas 22 Geval
Cas 113 Geval
Cas 32 Passief
Min PEB EPB
●
3.000 m² dak… … installatiepotentieel van 600 à 1.000 m² panelen
●
Indien de behoeften gedeeld worden door 6 (ong. 2 verdiepingen in plaats van 12)
27
Casestudy van een kantoorgebouw ●
Om de oppervlakte van de geïnstalleerde zonnesensors te optimaliseren, overstappen naar een schuin dak?
Voorbeeld: fotovoltaïsche sensors aangebracht op een schuin dak (« nulenergie » kantoor nabij Zurich). 28
Wat u moet onthouden van de uiteenzetting DOELSTELLINGEN inzake energieprestaties en comfort bepalen maakt het mogelijk om ●
snel het denkproces van de technische en architecturale impacts op te nemen – vb.: oriëntering, plat dak/schuin dak
●
het denkproces te voeden tijdens de ontwikkeling van het proces en opties te nemen – vb.: geothermische energie
●
om een geleidelijke afwijking van de energiekwaliteit te vermijden
29
Interessante tools, websites, enz.: ●
http://www.maisonpassive.be/?Vademecum
●
http://www.bruxellesenvironnement.be/Templates/ Professionnels/Informer
Referenties GIDS DUURZAME GEBOUWEN ●
Fiche G_ENE00 Het energieverbruik van gebouwen beperken
30
Contact Isabelle BRUYERE MATRIciel sa – Projectbeheerder Place de l’Université, 25 – 1348 Louvain-la-Neuve
: 010/24.15/70
E-mail:
[email protected]
31