TERTIAIRE NZEB-GEBOUWEN
Ing. STEFAN VAN LOON - TECHNISCH ADVISEUR PASSIEFHUIS-PLATFORM VZW
INHOUD
bouwstandaarden comfort lessons learned
INHOUD
bouwstandaarden comfort lessons learned
ENERGIEPOSITIEF BOUWEN
passiefhuis-platform vzw | 4
Netto energiebehoefte – Bruto energiebehoefte – Eindenergieverbruik – Primaire energieverbruik
BOUWSTANDAARDEN
3 standaarden? • • •
Passief BEN Nulenergie?
passiefhuis-platform vzw | 5
EVOLUTIE VAN DE PASSIEFSTANDAARD
passiefhuis-platform vzw | 6
Duitse Passivhaus Institut, jaren ’90 • • • •
netto energiebehoefte voor verwarming ≤ 15 kWh/m².jaar luchtdichtheid n50-waarde ≤ 0,6 vol/h temperatuuroverschrijdingsfactor boven 25°C ≤ 5% PE-kengetal ≤ 120 kWh/m².jaar
• •
passieve maatregelen voor het beperken van de verwarmingsbehoefte in woningen trias-energeticaprincipe: energieverbruik voorkomen > efficiënt hernieuwbare energie gebruiken > efficiënt niethernieuwbare energie gebruiken
EVOLUTIE VAN DE PASSIEFSTANDAARD
Duitse Passivhaus Institut, jaren ‘90 • • • •
netto energiebehoefte voor verwarming ≤ 15 kWh/m².jaar luchtdichtheid n50-waarde ≤ 0,6 vol/h temperatuuroverschrijdingsfactor boven 25°C ≤ 5% PE-kengetal ≤ 120 kWh/m².jaar
• • •
eerst investeren in de gebouwschil (lange levensduur) > dan in de technieken (korte levensduur) klaar voor de toekomst: passief > nulenergie investering in energie-efficiëntie én verhoogd comfort
passiefhuis-platform vzw | 7
EVOLUTIE VAN DE PASSIEFSTANDAARD
passiefhuis-platform vzw | 8
introductie, diversificatie en schaalvergroting • • •
nieuwbouw ééngezinswoningen renovatie met passiefhuiscomponenten collectieve huisvesting en wijkprojecten
Sophienhof Frankfurt, FAAG | Lodenareal Innsbruck, din a4 & team k2 Zuid-Zweden St-Gillis, Urban Platform | l’Espoir Molenbeek, Carnot-Crayon | Dubrucqlaan Molenbeek, B-architecten
EVOLUTIE VAN DE PASSIEFSTANDAARD
passiefhuis-platform vzw | 9
vertaling naar tertiaire gebouwen • •
van scholen, kinderdagverblijven en kantoren, sporthallen en zwembaden tot supermarkten en bedrijfsateliers Vlaamse passiefscholen, voorbeeldgebouwen Brussels Gewest, …
Tesco-supermarkt Tramore (IE) | Brandweerkazerne Heidelberg (DE) | Passiefschool Beernem (BE) Kantoor Havenbedrijf Gent (BE) | Zwembad Lünen (DE) | Kinderdagverblijf Heidenau (DE)
EVOLUTIE VAN DE PASSIEFSTANDAARD
passiefhuis-platform vzw | 10
vertaling naar tertiaire gebouwen | specifieke randvoorwaarden • • • • •
een grotere compactheid een veel hogere en ruimte-afhankelijke bezetting een intermitterend gebruik impact op comfort en (HVAC-)installaties een hogere warmtelast door elektrische verbruikers met een grote primaire voetafdruk typisch grotere glasoppervlaktes (extra belang van daglicht)
bezettingsprofiel wonen versus tertiair
EVOLUTIE VAN DE PASSIEFSTANDAARD
passiefhuis-platform vzw | 11
vertaling naar tertiaire gebouwen | specifieke verbruiken • • •
meer nadruk op passieve zomerstrategieën sturing en automatisatie van verlichting, zonwering en HVAC-installaties worden belangrijk, zeker bij lange bedrijfstijden gebruikershandleiding en energiebeheer
primaire typeverbruiken wonen versus tertiair | VEA
EVOLUTIE VAN DE PASSIEFSTANDAARD
vertaling naar tertiaire gebouwen | specifieke certificatiecriteria • •
netto energiebehoefte voor verwarming ≤ 15 kWh/m².jaar netto energiebehoefte voor koeling ≤ 15 kWh/m².jaar luchtdichtheid n50-waarde ≤ 0,6 vol/h temperatuuroverschrijdingsfactor boven 25°C ≤ 5% a.d.h.v. dynamische simulatie (>1000 m²) primaire energie voor verwarming, koeling, verlichting en hulpstroom ≤ 90 kWh - 2,5. compactheid
primaire typeverbruiken wonen versus tertiair | VEA
passiefhuis-platform vzw | 12
BIJNA-ENERGIENEUTRAAL
passiefhuis-platform vzw | 13
Definitie & eisen BEN kantoor/school • • • • • •
E-peil ≤ 40 K-peil ≤ 40 Umax netto-energiebehoefte voor verwarming ≤ 70 kWh/m² oververhittingsindicator 17500 Kh (BA na 01/01/2014: 6500 Kh) hernieuwbare energie: idem vanaf 2014 (idem woongebouwen)
Vlaams Energie Agentschap
BIJNA-ENERGIENEUTRAAL
passiefhuis-platform vzw | 14
Definitie & eisen BEN kantoor/school •
Umax BEN
Vlaams Energie Agentschap
ENERGIEPOSITIEF BOUWEN
passiefhuis-platform vzw | 15
E-peil •
E0 = E0 ?
+
+
+
+
-
0 = 10000kWh
-
10000kWh
0 = 5000kWh
-
50000kWh
ENERGIEPOSITIEF BOUWEN
passiefhuis-platform vzw | 16
Grootheden en parameters • • • • • • •
Load Delivered energy Generation Exported energy Embodied energy Primary energy Weighting factors
Energy Payback: An Attributional and Environmental Focused Approach to Energy Balance in Net Zero Energy Buildings Julien S. Bourrelle, Arild Gustavsen & Inger Andersen
ENERGIEPOSITIEF BOUWEN
passiefhuis-platform vzw | 17
Evenwicht op gebouwniveau – “Net Zero Site Energy” / “ZEB Site”
•
Voorbeeld 1: – Verbruik gas = 10000 kWh – Opbrengst PV-installatie = 4000 kWh ZEB Site – balance: - 6000 kWh
•
Voorbeeld 2: – Verbruik WP = 2000 kWh – Opbrengst PV-installatie = 4000 kWh ZEB Site – balance: 2000 kWh
Energy Payback: An Attributional and Environmental Focused Approach to Energy Balance in Net Zero Energy Buildings Julien S. Bourrelle, Arild Gustavsen & Inger Andersen
ENERGIEPOSITIEF BOUWEN
passiefhuis-platform vzw | 18
Evenwicht op gebouwniveau – “Net Zero Site Energy” / “ZEB Site”
•
Voordelen: – eenvoudige definitie – eenvoudige berekening
•
Nadelen: – verschillende energiebronnen gelijkschakeld? appelen = peren? – geen relatie met CO2-uitstoot en/of andere milieugerelateerde impact
Energy Payback: An Attributional and Environmental Focused Approach to Energy Balance in Net Zero Energy Buildings Julien S. Bourrelle, Arild Gustavsen & Inger Andersen
ENERGIEPOSITIEF BOUWEN
passiefhuis-platform vzw | 19
Evenwicht op bronniveau – “Source Energy Balance” •
“Avoided burden”
Energy Payback: An Attributional and Environmental Focused Approach to Energy Balance in Net Zero Energy Buildings Julien S. Bourrelle, Arild Gustavsen & Inger Andersen
ENERGIEPOSITIEF BOUWEN
passiefhuis-platform vzw | 20
Evenwicht op bronniveau – “Source Energy Balance”
•
Voorbeeld 1.1: – Verbruik gas = 10000 kWh Primair = 10000kWh – Opbrengst PV-installatie = 4000 kWh Primair = 10000kWh (omzettingsfactor cfr. EPB 2,5) ZEB Source Energy Balance: 0 kWh
•
Voorbeeld 1.2 (PE-factor elektriciteit 2 ipv 2,5) – Verbruik gas = 10000 kWh Primair = 10000kWh – Opbrengst PV-installatie = 4000 kWh Primair = 8000kWh ZEB Source Energy Balance: - 2000 kWh ipv 0 kWh M.a.w. een verbetering van het net geeft een slechter resultaat!!!
Energy Payback: An Attributional and Environmental Focused Approach to Energy Balance in Net Zero Energy Buildings Julien S. Bourrelle, Arild Gustavsen & Inger Andersen
ENERGIEPOSITIEF BOUWEN
passiefhuis-platform vzw | 21
Evenwicht op bronniveau – “Source Energy Balance”
•
Voorbeeld 2.1: (PE-factor elektriciteit 2,5) – Verbruik WP = 2000 kWh Primair = 5000kWh – Opbrengst PV-installatie = 4000 kWh Primair = 10000kWh (Stel dat het net beter wordt bijv. 2,5 wordt 2) ZEB Source Energy Balance: 5000 kWh
•
Voorbeeld 2.2: (PE-factor elektriciteit 2 ipv 2,5) – Verbruik WP = 2000 kWh Primair = 4000kWh – Opbrengst PV-installatie = 4000 kWh Primair = 8000kWh (Stel dat het net beter wordt bijv. 2,5 wordt 2) ZEB Source Energy Balance: 4000 kWh M.a.w. een verbetering van het net geeft een slechter resultaat!!!
Energy Payback: An Attributional and Environmental Focused Approach to Energy Balance in Net Zero Energy Buildings Julien S. Bourrelle, Arild Gustavsen & Inger Andersen
ENERGIEPOSITIEF BOUWEN
passiefhuis-platform vzw | 22
Evenwicht op bronniveau – “Source Energy Balance”
•
Kenmerken: – vergelijking op primair energieniveau – geëxporteerde energie wordt vermenigvuldigd met omzettingsfactor van het net = “Avoided burden”-aanpak
•
Nadelen: – geen incentives om energie te besparen – geen incentives om net te verbeteren – geen relatie met CO2-uitstoot en/of andere milieugerelateerde impact
Energy Payback: An Attributional and Environmental Focused Approach to Energy Balance in Net Zero Energy Buildings Julien S. Bourrelle, Arild Gustavsen & Inger Andersen
ENERGIEPOSITIEF BOUWEN
passiefhuis-platform vzw | 23
Evenwicht op bronniveau, met inbegrip grijze energie van het gebouw •
Ook de energie die nodig was om het gebouw te zetten, wordt mee in rekening gebracht.
•
Voorbeeld: – Verbruik WP = 2000 kWh Primair = 5000kWh – Opbrengst PV-installatie = 4000 kWh Primair = 10000kWh – Grijze energie = 10000kWh – ZEB Source Energy Balance: 5000 kWh
Energy Payback: An Attributional and Environmental Focused Approach to Energy Balance in Net Zero Energy Buildings Julien S. Bourrelle, Arild Gustavsen & Inger Andersen
ENERGIEPOSITIEF BOUWEN
passiefhuis-platform vzw | 24
Evenwicht op bronniveau, met inbegrip grijze energie van het gebouw •
Ook de energie die nodig was om het gebouw te zetten, wordt mee in rekening gebracht.
PHI
ENERGIEPOSITIEF BOUWEN
passiefhuis-platform vzw | 25
Evenwicht op bronniveau, met inbegrip grijze energie van het gebouw •
Ook de energie die nodig was om het gebouw te zetten, wordt mee in rekening gebracht.
PHI
ENERGIEPOSITIEF BOUWEN
passiefhuis-platform vzw | 26
Evenwicht op bronniveau, met inbegrip grijze energie van renewables • •
Ook de energie die nodig was om onze hernieuwbare energie technieken te produceren, wordt mee in rekening gebracht. Deze wordt in rekening gebracht door een deel van de geëxporteerde energie te beschouwen als compensatie voor de energie die nodig was voor productie van de renewables installatie.
Energy Payback: An Attributional and Environmental Focused Approach to Energy Balance in Net Zero Energy Buildings Julien S. Bourrelle, Arild Gustavsen & Inger Andersen
ENERGIEPOSITIEF BOUWEN
passiefhuis-platform vzw | 27
Evenwicht met asymmetrische omzetting • •
Aan de geëxporteerde energie wordt andere omzettingsfactor toegekend. Eerder kijken naar “Payback” i.p.v. “Avoided burden”.
Energy Payback: An Attributional and Environmental Focused Approach to Energy Balance in Net Zero Energy Buildings Julien S. Bourrelle, Arild Gustavsen & Inger Andersen
ENERGIEPOSITIEF BOUWEN
passiefhuis-platform vzw | 28
Evenwicht met asymmetrische omzetting – “ZEB Energy Payback Balance”
•
Voorbeeld: (PE-factor elektriciteit 2,5) – Verbruik WP = 2000 kWh Primair = -5000kWh – Opbrengst PV-installatie = 4000 kWh Primair = 4000kWh ZEB Energy Payback Balance: -1000 kWh
•
Voorbeeld: (PE-factor elektriciteit 2 ipv 2,5) – Verbruik WP = 2000 kWh Primair = - 4000kWh – Opbrengst PV-installatie = 4000 kWh Primair = 4000kWh ZEB Energy Payback Balance: 0 kWh M.a.w. een verbetering van het net geeft een beter resultaat!
Energy Payback: An Attributional and Environmental Focused Approach to Energy Balance in Net Zero Energy Buildings Julien S. Bourrelle, Arild Gustavsen & Inger Andersen
ENERGIEPOSITIEF BOUWEN
passiefhuis-platform vzw | 29
Evenwicht met asymmetrische omzetting • • • •
“ZEB Energy Payback Balance” Gebouw moet gebruikte energie “terug betalen” om evenwicht te bekomen Geen krediet voor geëxporteerde energie Voordelen: – Stimuleert afstemming vraag en aanbod en bijgevolg onrechtstreeks energiebesparing – Bevordert een algemene verbetering van het net
Energy Payback: An Attributional and Environmental Focused Approach to Energy Balance in Net Zero Energy Buildings Julien S. Bourrelle, Arild Gustavsen & Inger Andersen
ENERGIEPOSITIEF BOUWEN
passiefhuis-platform vzw | 30
Evenwicht met asymmetrische omzetting •
Met inbegrip van grijze energie gebouw en renewables
Energy Payback: An Attributional and Environmental Focused Approach to Energy Balance in Net Zero Energy Buildings Julien S. Bourrelle, Arild Gustavsen & Inger Andersen
ENERGIEPOSITIEF BOUWEN
passiefhuis-platform vzw | 31
Besluit •
Voorkeur voor het totaalplaatje: „ZEB Energy Payback Balance met primaire grijze energie voor het gebouw en de hernieuwbare energie en asymmetrische weegfactoren – Betrouwbare cijfers grijze energie? Verwachte levensduur componenten? – Match/mismatch consumptie en productie tijdsinterval – Compensatie voor fossiele brandstoffen toelaten? – CO2-balans
INHOUD bouwstandaarden
comfort lessons learned
COMFORTPARAMETERS
Thermisch comfort
PASSIEFHUIS-PLATFORM VZW | 33
COMFORTPARAMETERS
Thermisch comfort •
model van Fanger: Predicted Mean Vote (PMV)
PASSIEFHUIS-PLATFORM VZW | 34
COMFORTPARAMETERS
Thermisch comfort •
Predicted Percentage of Dissatisfied (PPD)
PASSIEFHUIS-PLATFORM VZW | 35
COMFORTPARAMETERS
Thermisch comfort •
adaptief temperatuurmodel
PASSIEFHUIS-PLATFORM VZW | 36
INHOUD bouwstandaarden comfort
lessons learned
LESSONS LEARNED
Projectdefinitie • • • •
Comfort eisen Gebruikersprofiel Energieprestatie-eisen Wensen van de gebruikers – betrek hen
passiefhuis-platform vzw | 38
LESSONS LEARNED
Ontwerpfase • • • • • • •
Randvoorwaarden energieberekeningen Openen van ramen Afmetingen deuren Beglaasde deuren Stooklokaal Liftschacht Centrale ventilatievoorzieningen
passiefhuis-platform vzw | 39
LESSONS LEARNED
Uitvoeringsfase • • • • • •
Luchtdichtheid: informatie delen Bouwdetails met alle materialen voor start uitvoering Staving energetische producteigenschappen voor aankoop Kwalitatieve aansluitingen thv bouwknopen Zuiverheid ventilatiekanalen Systeemcommunicatie
passiefhuis-platform vzw | 40
LESSONS LEARNED
Opleveringsfase • • •
Gebruikersinstructies Beheerdersinstructies Opvolging - nazorg
passiefhuis-platform vzw | 41
TERTIAIRE NZEB-GEBOUWEN
Ing. STEFAN VAN LOON
[email protected] PASSIEFHUIS-PLATFORM VZW