DUBOLIM Bijna Energieneutraal Bouwen
Ingenieurs-en architectenbureau
Ingenieurs-en architectenbureau ESSA Ingenieurs- en architectenbureau ESSA, opgericht in 1985, heeft reeds 3 decennia ervaring in het adviseren en begeleiden van het integrale bouwproces, van het opstellen van een eerste masterplan, het ontwerp, de aanbesteding, de uitvoering tot de nazorg. De focus van het bureau ligt op een brede waaier aan projecten die zich voornamelijk in de openbare sector situeren : • sportinfrastructuur, met een ruime en bijzondere expertise in de zwembadenbouw : o de renovatie en uitbreiding van het zwembad van de Vrije Universiteit Brussel te Etterbeek; o de nieuwe sporthal Het Veld te Zandhoven; • scholen : o de renovatie en uitbreiding van de universiteit van Hasselt, campus Diepenbeek; o de renovatie en energiesanering van de hogeschool Thomas More, campus Vorselaar; • kantoren : o de renovatie en uitbreiding van het stadhuis van Halen; o de nieuwe stadswerkplaats met duurzame kantoren van Hamont-Achel; • sociale woningen : o het bouwen van de duurzame woonwijk De Schacht in Heusden Zolder; • multitechnieken : o de technische uitrusting van de gerenoveerde Silvertop woontorens te Antwerpen. Contact : WWW.ESSA.BE
WWW.ESSA.BE
p. 1
DUBOLIM Bijna Energieneutraal Bouwen
Ingenieurs-en architectenbureau
Bijna-Energie-Neutraal 2021 Bijna-Energie-Neutraal, kortweg BEN, is een eisenpakket waaraan elk nieuw of herbouwd gebouw met bestemming wonen, kantoor of school moet voldoen vanaf 2021. Voor overheidsgebouwen geldt 2019. BEN werd als label reeds in 2014 in het leven geroepen, enerzijds om bewustzijn te creëren en anderzijds om het voor bouwheren en ontwerpers mogelijk te maken een voortrekkersrol te spelen. BEN is gestoeld op 5 pijlers die voor scholen en kantoren actueel ook reeds bestaan, maar met globaal gezien minder strenge eisen :
A. De energieprestatie Het E-peil mag maximaal 40 bedragen. Ten opzichte van de EPB-norm geïntroduceerd in 2006 mag het theoretisch energieverbruik slechts 40% bedragen ten opzichte van een normatief E100 gebouw. In 2015 bedraagt het maximaal E-peil nog E60 of E54, afhankelijk van het feit of al dan niet voldaan wordt aan het minimumaandeel hernieuwbare energie.
B. De thermische isolatie (Umax) De eisen in verband met thermische isolatie worden gaandeweg verstrengd : in onderstaande tabel vindt men een kort historisch overzicht van de maximale U-waarden in W/m²K van de belangrijkste schildelen. schildeel dak en plafonds buitenmuren vloeren gemiddelde ramen (glas)
EPB2006 0.4 0.4 0.4 2.5 (1.6)
EPB2010 0.3 0.4 0.4 2.5 (1.6)
EPB2015 0.24 0.24 0.30 1.8 (1.1)
BEN2021 0.24 0.24 0.24 1.50 (1.10)
C. De thermische isolatie (K-peil) Een BEN-kantoor of een BEN-school heeft een globaal thermisch isolatiepeil, gekenmerkt door het K-peil, dat lager is dan of gelijk is aan K40. Dit K-peil is identiek aan de huidige norm. In 2006 en 2010 bedroeg dit K-peil echter maximaal K45. Bovendien moest er geen rekening gehouden worden met de toeslag voor bouwknopen.
D. Ventilatie-eisen Een BEN-kantoor of BEN-school moet voldoen aan de ventilatie-eisen uit bijlage X van het energiebesluit.
E. Minimumaandeel hernieuwbare energie Een BEN-school of een BEN-kantoor haalt minimaal 10 kWh/jaar en per m² bruikbare vloeroppervlakte primaire energiebesparing uit hernieuwbare energiebronnen door middel van één of meerdere van volgende systemen : • PV-installatie; • warmtepomp met SPF >4; • stadsverwarming; • biomassa; • participatie in een project voor groene energie binnen de provinciegrenzen twv. 20€ m² bruto vloeroppervlakte.
WWW.ESSA.BE
p. 2
DUBOLIM Bijna Energieneutraal Bouwen
Ingenieurs-en architectenbureau
Lagere school de LAKERBERG
A. HET PROJECT In 2010 werd ESSA door het gemeentebestuur van Houthalen-Helchteren aangesteld als ontwerper voor de uitbreiding van de lagere school van Laak. Het gemeentebestuur besliste reeds vroeg in het project om van dit schoolgebouw een voorbeeldgebouw te maken op het vlak van duurzaam bouwen. Uiteindelijk kreeg de uitbreiding van het schoolgebouw vorm en werd in 2011 een project aanbesteed met 4 klassen voor 30 leerlingen en met 4 burelen voor de directie en het secretariaat. Het schoolgebouw werd opgeleverd in oktober 2012. Aangezien er in 2010 nog geen sprake was van BEN2021 en de EPB-eisen nog niet zo steng waren (K45, E100, geen verplichting bouwknopen in te rekenen, geen minimumaandeel hernieuwbare energie) moest de definitie ‘duurzaam gebouw’ nog gedefinieerd worden. Deze definitie werd gestoeld enerzijds op onze eigen duurzaamheidsdefinitie en anderzijds op het Trias energeticaconcept : Duurzaam bouwen is voor ingenieurs- en architectenbureau ESSA niet alleen een visie, maar ook een missie om op een toekomstgerichte wijze met ons patrimonium om te gaan. We interpreteren het begrip bovendien ruim: niet alleen het energieverbruik, maar ook ruimte-, water- en materiaalgebruik en comfort krijgen de nodige aandacht. Binnen onze aanpak baseren we ons op een mix van criteria die als volgt kunnen worden samengevat : • preventie en voorkoming; • toepassing van de actuele wettelijke omkadering en die van de nabije toekomst; • toepassing van de best beschikbare technieken; • gezonde dosis gezond verstand en realisme. Trias Energetica : • Beperk het energieverbruik door verspilling tegen te gaan. • Gebruik duurzame energiebronnen, zoals wind-, water-, en zonne-energie. • Zet fossiele brandstoffen zo efficiënt mogelijk in om aan de resterende energiebehoefte te voldoen. De gecombineerde inspanningen resulteerden in een aangenaam schoolgebouw met hoog comfort en laag energieverbruik : een BEN-school avant la lettre.
WWW.ESSA.BE
p. 3
DUBOLIM Bijna Energieneutraal Bouwen
Ingenieurs-en architectenbureau
B. ONTWERPKEUZES Uit hoger genoemde duurzaamheidsdefinitie vloeiden volgende aandachtspunten en keuzes voort. De realisatie van een duurzaam gebouw begint bij een bestudeerd basisconcept, met aandacht voor oriëntatie, compactheid en vorm. Dit valt onder de noemer ruimtegebruik : • Bij voorkeur komen niet-verblijfsruimtes aan de noordzijde en verblijfsruimtes aan de zuidzijde. In de praktijk is meestal enige vindingrijkheid nodig om een specifiek project zo goed mogelijk in te planten op een specifiek perceel of om een te renoveren pand correct in te kleden. In dit specifiek geval werd er voor gekozen om de nieuwbouw aan de voorzijde van het projectterrein te situeren. Op die manier werd de leesbaarheid van het gebouw als schoolgebouw bevorderd : o De directie heeft een beter zicht op wie het terrein betreedt of verlaat. o Het schoolgebouw vormt een beschermende barrière voor de rest van het complex. o Het straatbeeld wordt opgefrist door de sobere, maar frisse gevel. • Een gebouw met een hoge compactheid koppelt een relatief klein buitenoppervlak aan een relatief groot volume en dito vloeroppervlak (V/At). De meest compacte realiseerbare vorm voor een gebouw is een kubus. Stapelbouw is dus efficiënter op energetisch vlak dan langgerekte laagbouw. Bovendien neemt stapelbouw minder grondoppervlak in. Hieruit komen een aantal stelregels uit voort : o Hoe vierkanter of kubusachtiger het gebouw, des te compacter. o Hoe groter het beschermd volume, des te makkelijker een compact gebouw te realiseren is. o Hoe compacter het gebouw, des te lager het K-peil. Het bouwprogramma moet echter een compacte bouwwijze toelaten. In dit specifiek geval is omwille van de langgerektheid de compactheid eerder beperkt. • Eenvoud in vorm geeft aanleiding tot eenvoud in detaillering. Nochtans mag eenvoud in vorm geen aanleiding geven tot banale architectuur. Creativiteit blijft aan de orde. Ons tweede aandachtspunt heeft betrekking op de thermische isolatie. Ons standpunt is dat energie die niet wordt geconsumeerd, ook niet moet worden opgewekt. Deze redenering steunt op twee vaststellingen : • Passieve maatregelen - isolatie-ingrepen - zijn tijdloos, relatief goedkoop en onderhoudsvriendelijk. • Transmissieverliezen kunnen straffeloos worden gereduceerd tot quasi nihil. In principe zijn er slechts 2 beperkingen : enerzijds van financiële en anderzijds van bouwtechnische aard : o Iedere bouwheer beschikt over een relatief beperkt budget. De isolatiedikte heeft een economisch optimum. Waar men de grens exact wil leggen, hangt af van ieders specifieke visie op energieconsumptie. In economische termen, waarbij de investeringshorizon vrij kort is, zijn we dit optimum al een tijdje voorbij. o Er is voor iedereen het fysisch gegeven dat warmtetransmissie omgekeerd evenredig is met isolatiedikte. De efficiëntie van elke centimeter isolatie neemt dus sterker af dan die van de vorige. Bovendien neemt hierdoor de verhouding van de bruto oppervlakte ten opzichte van de werkelijk bruikbare vloeroppervlakte toe. In dit project werden volgende isolatiematerialen gebruikt : schildeel dak muur vloer gemiddelde U-waarde vensters
U-waarde in W/m²K 0.15 0.20 0.20 1.24
dikte 14 cm + 5 cm 20 cm 10 cm /
materiaal PIR + XPS MW + kepers PUR in situ /
Het niveau van thermische isolatie staat of valt bij een correcte detaillering en perfecte uitvoering. Koudebruggen ter hoogte van de bouwknopen dienen voorkomen te worden of in ieder geval geminimaliseerd qua effect. Een goed uitvoeringsdossier, aandacht voor uitvoering en controle achteraf is bijzonder belangrijk.
WWW.ESSA.BE
p. 4
DUBOLIM Bijna Energieneutraal Bouwen
Ingenieurs-en architectenbureau
Door middel van infrarood thermografie en een professionele analyse, kan na uitvoering van de werken, een goede inschatting gemaakt worden van de uitvoeringskwaliteit van de isolatieschil. Het derde aandachtspunt is het oververhittingsprobleem. Enerzijds is het oververhittingsprobleem beperkt, scholen zijn
doorgaans gesloten in de zomermaanden, echter in de tussenseizoenen kan omwille van de laagstaande zon en het gebruik van relatief trage vloerverwarming een comfortprobleem ontstaan. Daarom werd er voor gekozen om zonwerende beglazing en een automatische buitenzonwering te voorzien. Zeker bij grote raampartijen op het zuiden dient men de nodige aandacht te schenken aan beschaduwing in de vorm van luifels of bouwkundige oversteken. Aandachtspunt 4 heeft betrekking op de ventilatie. Een doordachte ventilatiestrategie wordt steeds belangrijker en wel om verschillende redenen : • In onze steeds beter geïsoleerde gebouwen wordt het relatieve aandeel van het energiegebruik voor ventilatie steeds groter. • Er is steeds meer aandacht voor het welzijn van de gebruiker. Een goede hygiënische ventilatie is hierbij van belang. • Een goede ventilatiestrategie kan de noodzaak voor actieve koeling verder doen afnemen. • Door doordacht en gecontroleerd te ventileren en door gebruik te maken van warmterecuperatie kan het energieverbruik (elektrisch en thermisch) sterk beperkt worden. In dit specifiek project werd gebruik gemaakt van individuele gebalanceerde ventilatoren met een warmterecuperator (type WTU) met hoog rendement (90% theoretisch). De ventilatie-units zijn voorzien van een automatische regeling die het ventilatiedebiet naargelang het moment van de dag bijstuurt. Indien gewenst kan via een overwerkdrukknop het ventilatiedebiet tijdelijk verhoogd worden. De regeling van de WTU stelt op basis van het drukverlies in het systeem (toestel-kanalen-roosters) het debiet voortdurend bij zodat steeds geventileerd wordt volgens de ingestelde waarde. Tenslotte beschikt het systeem over een zomer by-pass die recuperatie van energie uitschakelt in omstandigheden dat deze niet gewenst is.
WWW.ESSA.BE
p. 5
DUBOLIM Bijna Energieneutraal Bouwen
Ingenieurs-en architectenbureau
Een belangrijke randvoorwaarde voor de efficiëntie van balansventilatie is de luchtdichtheid van het gebouw, zodat ongecontroleerde ventilatie voorkomen wordt. Dit kan gerealiseerd worden door aangepaste detaillering en verzorgde uitvoering, gecontroleerd door een blower-door test. Indien men een correcte detaillering in acht houdt is een ventilatieveelvoud n50 van 1 (1 wisseling van het binnenvolume per uur) een haalbare kaart. Recentere door ons gerealiseerde gebouwen halen een n50 van 0.85. De ervaring leert ons dat het opleggen van strenge eisen het bewustzijn van de uitvoerder voor kwaliteitsvol bouwen een boost lijkt te geven.
luchtdichtheidscertificaat
Het behaalde ventilatieveelvoud n50 bedraagt 1.50. Deze waarde was minder goed als vooropgesteld, maar de oorzaak ervan was voor de hand liggend en vooral te wijten aan : • het grote lekdebiet aan de nooddeuren; • de overgang naar het oude schoolgebouw; • de natuurlijke ventilatie van de technische ruimte volgens normen en regelgeving. Aandachtspunt 5 betreft warmteopwekking en warmteafgifte. Doordat er veel aandacht werd besteed aan het isolatiepeil, detaillering van bouwknopen, het beperken van energieverlies door ventilatie, zowel gedwongen ventilatie als infiltratie, is de maximale warmtevraag beperkt. Het piekvermogen nodig om in extreme omstandigheden comfortabel te verwarmen bedroeg voor dit project slechts 27.3 kW! Dat is een vermogen dat gemakkelijk kan geleverd worden door een condenserende gaswandketel van huishoudelijk formaat. Echter rekening houdend met het trias-energetica principe en de voortrekkersfunctie van het gebouw werd er voor gekozen om voor de warmteproductie gebruik te maken van een warmtepomp met verticale bodemwarmtewisselaar. Aangezien een warmtepompsysteem een aanzienlijke investering inhoudt, werd bijzondere aandacht besteed aan de dimensionering van het systeem en aan de gesteldheid van de bodem (specifiek warmte onttrekkingsvermogen). Het vermogen van de warmtepomp (+/- 13 kW) bedraagt slechts 44 % van het totaal gedimensioneerde vermogen van de installatie, maar dekt minstens 90% van de warmtevraag op jaarbasis. De warmtepomp zal met andere woorden gedurende het merendeel van het stookseizoen in staat zijn om de warmtevraag te dekken, echter tijdens de koudste dagen wordt de warmtepomp bijgestaan door de centrale condenserende verwarmingsketel die in een voorgaande fase werd geïnstalleerd (bivalent systeem). Aangezien het rendement van een warmtepomp sterk afhankelijk is van de afgiftetemperatuur van het verwarmingssysteem werd vloerverwarming geïnstalleerd. Door voor de ruimteverwarming gebruik te maken van een warmtepompsysteem, kan een CO2 besparing gerealiseerd worden van 42.2% ten opzichte van conventionele warmteproductie. Naast energie voor koelen en verwarmen is het elektrisch verbruik voor verlichting één van de belangrijkste energievreters in een schoolgebouw (tot wel 40%). Ook hier dient op de eerste plaats een aangepaste installatie gedimensioneerd te worden met visueel comfort als belangrijkste vereiste : • Aangepaste verlichtingsniveaus afhankelijk voor het gebruik : o 300-500 lux in klassen; o 500 lux in kantoren; o 150 tot 200 lux in gangen, sanitair en bergingen. • Keuze voor comfortabele verlichtingsarmaturen (armatuur met lamellen of soft-light armaturen) : o kleurweergave index (KWI) min. 80 en in specifieke gevallen min. 90; o Verblindingsindex (UGR) max. 19. • Keuze voor efficiënte verlichtingsarmaturen : o verlichting klassen : richtwaarde TL-armaturen max 1.6W/m²/100lux – rendement hoger dan 80%; richtwaarde LED-armaturen max 1W/m²/100lux; LED wordt stillaan interessanter, zeker indien er gedimde armaturen worden gebruikt. o verlichting circulatieruimtes : LED-downlights krijgen de voorkeur boven compact fluorescentie lampen.
WWW.ESSA.BE
p. 6
DUBOLIM Bijna Energieneutraal Bouwen •
Ingenieurs-en architectenbureau
Slimme sturing en schakeling volgens 2 principes : o schakelend systeem (f-switch): aanwezigheidsdetectie met volledige uitschakeling (reductie f-switch 20%) in ruimtes waar men eerder sporadisch komt (bv. gangen); manueel in-en uitgeschakelde verlichting in combinatie met afwezigheidsdetectie (reductie fswitch 30%) in ruimtes die een hoge bezettingsgraad hebben; de goedkoopste verlichting, is verlichting die niet brandt; goedkoop systeem - echter het geschakeld systeem moet kleiner dan 30 m² zijn om in de epb-aangifte doorgerekend te mogen worden. o indien er voldoende daglicht ter beschikking is, kan een systeem voor daglichtsturing worden toegepast : Op basis van permanente metingen zal het systeem het verlichtingsniveau permanent regelen opdat een vooraf ingestelde verlichtingssterkte wordt aangehouden. Echter dit zijn prijzige systemen. De meerprijs per klas bedroeg hier 1 200 € per klas. Bovendien bevoordeelt de epb-reglementering individueel gestuurde systemen (zo laag mogelijk geregelde oppervlakte) ten nadele van andere performante systemen. De individueel gestuurde systemen (lamp per lamp) zijn eenvoudiger en werken autonoom, zij zijn echter niet verenigbaar met manuele dimming. Indien reeds gebruik gemaakt wordt van erg efficiënte LED-verlichting neemt het besparingspotentieel verder af.
In het denkkader van duurzaam bouwen mag men het aspect water niet uit het oog verliezen. Zuiver drinkwater is tegenwoordig een kostbaar goed dat heel wat energie kost om te produceren en tot de gebruiker te brengen. Bovendien is het niet altijd nodig om zuiver drinkwater aan te wenden. De gemiddelde kostprijs van een m³ drinkwater in Vlaanderen bedraagt momenteel 4,3 €. Bij realisatie van de uitbreiding werd het hemelwater van 360 m² bestaande daken en 800 m² nieuwe daken opgevangen. Er werd bewust niet gekozen voor een groen dak. Gezien het hoge waterverbruik voor toiletspoelingen (360 kinderen en meer dan 20 personeelsleden) werd geïnvesteerd in een pompinstallatie voor hergebruik van het gebufferde regenwater. Zo werd er op drie jaar tijd +/- 1 200 m³ water, goed voor 5 000 €, bespaard. De kost van deze installatie bedroeg ongeveer 6 000 €, waardoor de installatie in een dikke 3 jaar tijd is terugverdiend. Een duurzaam gebouw draagt zijn steentje bij op het vlak van hernieuwbare energie. Een BEN-school of kantoor dient per jaar 10 kWh per m² bruto vloeroppervlakte op te leveren : • Reeds vanaf het begin van het project werd er voor gekozen om een installatie met fotovoltaïsche panelen te voorzien. De PV-installatie heeft een totaal geïnstalleerd piekvermogen van 10 kWh. Tegenover de initiële investeringskost van € 27 000 staat een gemiddelde jaarproductie van 10 300 kWh/jaar. Daarbij is het opvallend dat de werkelijke productie veel hoger ligt dan theoretische productie volgens de EPB-software (7 708 kWh). Dankzij de teruglopende teller (omvormervermogen < 10Kwh) en de verkoop van groenestroomcertificaten bedraagt de opbrengst jaarlijks +- 3000 €. De primaire energiebesparing bedraagt 36 kWh per m². • De warmtepomp draagt ook een heel eind bij tot de doelstelling om primaire energie te besparen. De besparing ten opzichte van een conventioneel verwarmingssysteem bedraagt 14 210 kWh per jaar of 26.4 kWh per m². • De BEN-doelstelling wordt met een totale jaarlijkse bijdrage van 52.4 kWh/m² dus ruimschoots overschreden. Het is echter moeilijk om terugverdientijden te berekenen aangezien het wettelijk kader permanent wijzigt : • BTW op de aankoop van 21% naar 6% en weer naar 21%. • Afschaffen van groenestroomcertificaten voor kleine installaties. • Het invoeren en weer afschaffen van de netvergoeding. • Het invoeren en misschien weer afschaffen van het prosumententarief. • Anderzijds is de kostprijs voor een dergelijke installatie nog steeds sterk aan het afnemen en neemt de kostprijs van elektriciteit sterk toe : o In dit project bedroeg de kostprijs nog 2.7 €/Wpiek. o Momenteel kost een kwalitatieve installatie per Wpiek ongeveer 1.4 €/Wpiek. Ook op het vlak van de warmtepomp is oplettendheid geboden : • Enerzijds neemt de kost van een dergelijke installatie geleidelijk aan af. De investeringskost bedroeg 27 000 €, echter een huidige aanbestedingsprijs bedraagt 22 300 €. Rekening houdend met gemiddelde energieprijzen is de eenvoudige terugverdientijd +/- 20 à 25 jaar. • Anderzijds is de verhouding in aankoopprijs tussen elektriciteit en aardgas veranderlijk. Momenteel is deze minder gunstig. • Een investering in een systeem dat de volledige warmtevraag dekt, is niet verantwoord.
WWW.ESSA.BE
p. 7
DUBOLIM Bijna Energieneutraal Bouwen
Ingenieurs-en architectenbureau
Een laatste aandachtspunt betreft het materiaalgebruik. Bijna-Energie-Neutraal bouwen stelt hier geen eisen aan, echter in onze ogen is dit een belangrijk aspect van elk duurzaam gebouw. Gevelmaterialen De gevelplaten uit volkunststof (met PEFC label) en keramische gevelstenen garanderen een blijvend gebruikscomfort en behouden hun eigenschappen gedurende de volledige levensduur van het gebouw. Dit beperkt het onderhoud en de vervangingskosten. Gevelisolatie in rotswol Rotswol is een 100 % recycleerbaar hoogwaardig isolatiemateriaal. De dampdoorlatendheid van het materiaal draagt bij tot een uitstekende vochthuishouding van het gebouw. Bovendien heeft het materiaal uitstekende eigenschappen bij brand. Een nadeel van het gebruik van minerale wol zijn de relatief matig isolerende eigenschappen ten opzichte van moderne harde isolatiematerialen. Om een U-waarde van 0.24 W/m²K te behalen, heeft men 15 cm rotswol (λ = 0.036 W/m*K) nodig, maakt men gebruik van PUR/PIR (λ = 0.023 W/m*K), dan heeft men aan 10 cm genoeg. Dit verschil in dikte neemt snel toe. Om een U-waarde van 0.15 W/m²K te behalen, heeft men 24 cm rotswol nodig, maakt men gebruik van PUR/PIR dan heeft men aan 15 cm genoeg. Dak Aangezien in een school de vraag naar sanitair spoelwater hoog is, werd bewust gekozen om geen groendak te voorzien, maar een grindlaag. Deze grindlaag zal, net zoals een groendak, de afvoer van het hemelwater vertragen, maar heeft tegelijk een filterende werking zodat het water beter geschikt is voor hergebruik. Bovendien heeft het grind een beschermend effect op de dakbedekking. Binneninrichting Bij de inrichting van het gebouw zijn vandaalbestendigheid, duurzaamheid en onderhoudsvriendelijkheid de belangrijkste uitgangspunten geweest. Om hieraan te voldoen, werd er voornamelijk gewerkt met traditionele materialen die een minimum aan onderhoud vragen: keramische vloertegels, zichtmetselwerk in sierbetonblokken, schrijnwerk in pvc of aluminium, vast meubilair in gestratificeerde multiplex en afwasbare muurverf. De codewoorden zijn 'slijtvast', 'vandaalbestendig' en 'onderhoudsvriendelijk'. De keuze voor bepaalde afwerkingsmaterialen kan tenslotte een wezenlijke invloed hebben op het akoestisch comfort. Massiefbouw De buitenmuren werden doelbewust opgetrokken uit betonblokken en de dakstructuur uit voorgespannen welfsels. Deze massieve bouwwijze zorgt ervoor dat het gebouw over een uitstekende warmtecapaciteit beschikt, met een goede temperatuur-amplitudedemping en een gevoelige faseverschuiving. Bovendien komt deze bouwwijze het akoestische aspect ten goede.
C. PRESTATIES EN KOSTPRIJS bruikbare vloeroppervlakte K-peil E-peil luchtdichtheid (n50) compactheid energievraag verwarming (kWh/m²/jaar) energievraag koeling (kWh/m²/jaar)
538 m² K22 E17 1.52 1.52 45.93 kWh/m²/jaar - netto energiebehoefte 17.21 kWh/m²/jaar - netto energiebehoefte
totale bouwkost - exclusief buitenaanleg, fietsenstalling, afbraak en los meubilair kostprijs technieken - exclusief audiovisuele toepassingen, inclusief PV-panelen kostprijs PV-installatie van 10 kWpiek kostprijs warmtepomp kostprijs daglichtsturing - inclusief dimbare armaturen bruto vloeroppervlakte bouwkost per m² excl. BTW budget exclusief BTW en exclusief erelonen, geactualiseerd naar prijzen van 2015
WWW.ESSA.BE
942 101 € 192 770 € 14 000 € 22 300 € 7 330 € 538 m² 1 751 €/m²
p. 8
DUBOLIM Bijna Energieneutraal Bouwen
Ingenieurs-en architectenbureau
RITMICA CAPPENBERG te Hove
A. HET PROJECT Als alternatief voor een gebouw waarbij men als het ware all the way is gegaan voor wat betreft toepassing van doorgedreven isolatie en energiebesparende technieken stellen we kort de nieuwbouw van Ritmica Cappenberg voor, een project waarbij 11 klassen voor kinderen met een motorische beperking zullen worden gerealiseerd. Het project werd aanbesteed in november 2015 via promotieopdracht en zal einde 2016 worden opgeleverd.
B. ONTWERPKEUZES. In grote lijnen werden dezelfde principes toegepast als in de Lakerberg : • massieve bouwwijze en goede isolatiewaarden : o muren uit dragende prefab sandwichpanelen bestaande uit beton en PUR-isolatie; o dak uit betonnen welfsels aangevuld met licht hellingsbeton en PIR dakisolatie; o vloeren op volle grond bestaande uit de betonnen funderingsplaat, 10 cm PUR en 8 cm dekvloer; o schrijnwerk uit aluminium (Uf 1.5 W/m²K tot 1.9 W/m²K) en isolatieglas (Ug 1.0 W/m²K). • ventilatie op basis van WTU’s : o sturing op basis van CO2-meting in de luchtkanalen aangevuld met een klokprogramma. • warmteafgifte op lage temperatuur : o Het vloerverwarmingssysteem wordt als basisverwarming ingezet, 1 radiator per klas dekt de resterende warmtevraag. Op die manier wordt de kenmerkende traagheid van vloerverwarming teniet gedaan. Een afwijking op de basistemperatuur wordt mogelijk gemaakt (+/- 3°C). o Gelijkaardige resultaten kunnen behaald worden enkel met radiatoren. Gedimensioneerd op extra lage temperatuur, nemen zij vrij veel ruimte in beslag, hetgeen als storend werd ervaren voor de rolstoelgebruikers. • Warmteproductie : o Doordat de warmteverliezen beperkt zijn, kan het gebouw verwarmd worden door een gaswandketel met huishoudelijke proporties. • Verlichting : o In de klassen wordt gebruik gemaakt van efficiënte soft-light armaturen. o In de gangen wordt gebruik gemaakt van LED-verlichting. o Er is geen systeem voor daglichtsturing voorzien, er wordt echter meer aandacht besteed aan het schakelend systeem rekening houdend met de maximaal geschakelde oppervlakte. De keuze voor massiefbouw werd hier mede ingegeven om akoestische redenen, door de ligging nabij een drukke spoorlijn.
WWW.ESSA.BE
p. 9
DUBOLIM Bijna Energieneutraal Bouwen
Ingenieurs-en architectenbureau
C. PRESTATIES EN KOSTPRIJS Een minder verregaand pakket aan maatregelen (met een beperktere financiële impact), maar een sterke basis leidt nog steeds tot erg respectabele waarden : bruikbare vloeroppervlakte 961 m² K-peil K23 (bouwknopen optie B - aanvaarde bouwknopen) E-peil E29 luchtdichtheid (n50) 1.50 (voorlopige rekenwaarde) compactheid 1.48* energievraag verwarming (kWh/m²/jaar) 34.6 kWh/m²/jaar - netto energiebehoefte energievraag koeling (kWh/m²/jaar) 14.9 kWh/m²/jaar - netto energiebehoefte *Indien het bouwprogramma het zou toelaten, zou eenzelfde bebouwde oppervlakte, maar met 5 klassen rug aan rug kunnen worden gerealiseerd. De compactheid zou dan +/- 2 bedragen waardoor het K-peil 2 punten lager zou kunnen zijn. schildeel dak muur vloer
U-waarde 0.16 0.20 0.16
dikte 12 cm + 16 cm 12 cm 10 cm
gemiddelde U-waarde vensters
0.96
dubbele vensters van akoestiek
totale bouwkost - exclusief buitenaanleg kostprijs technieken - exclusief audiovisuele toepassingen, inclusief PV-panelen kostprijs PV - installatie 6 kWpiek bruto vloeroppervlakte bouwkost excl. BTW per m² Budget exclusief BTW en exclusief erelonen – aanbesteding november 2015.
WWW.ESSA.BE
materiaal PIR + lichtbeton PIR PUR in situ omwille
/
1 346 268 € 276 497 € 8 500 € 961 m² 1 401 €/m²
p. 10
DUBOLIM Bijna Energieneutraal Bouwen
Ingenieurs-en architectenbureau
Conclusie en aandachtspunten : Een laag-energie-gebouw of een BEN gebouw kan vrij gemakkelijk ontworpen en gebouwd worden. Het is echter vrij moeilijk om het zodanig te gebruiken dat het werkelijke energieverbruik ook effectief zeer laag is, zeker in een gebouw dat ten dienste staat van de gemeenschap en door meerdere personen wordt gebruikt. Niet zelden stellen wij vast dat de doelstellingen van bouwheer en ontwerper in het kader van duurzaamheid minstens ten dele hun effect verliezen door een gebrek aan communicatie met de gebruiker enerzijds, of door onvolledige opvolging en afstelling van de installatie anderzijds. Deze vaststelling leidt tot volgende aandachtspunten: • Opvolging tijdens de werf - uitvoeringskwaliteit : o Het isolatiepeil is maar zo goed als de zwakste schakel. Bijzondere aandacht is vereist voor : de uitvoering van aansluitdetails, de zogenaamde bouwknopen; de uitvoering en volledigheid van gevelisolatie; de uitvoering en volledigheid van leidingisolatie. o De uiteindelijke prestatie op het vlak van luchtdichtheid is erg afhankelijk van de uitvoeringskwaliteit van : plaatsing van luchtdichte folies; schrijnwerk, ramen en deuren; bepleistering en cementering; doorboringen en leidingdoorvoeren. • Einde van de werken - de oplevering : o Belang van een goed as-built dossier en bijhorende testen en proeven : EPB-productgegevens en prestatie-eisen (reeds op te nemen in de aanbestedingsdocumenten); inregelverslagen van ventilatoren en ventilatiedebieten binnen toleranties; inregelverslagen van waterdebieten CV-zijdig; meetverslagen van geluidsproductie; meetverslagen van verlichtingsniveaus; onderhoudsinstructies. o Opleiding en sensibilisering : het correct uitvoeren van gebruiks- en onderhoudsinstructies; het creëren van bewustzijn bij de gebruikers. • Nazorg : o Meten en registreren van productie en verbruik : controle op de goede werking van de installaties; controle op de gebruiker; afwijkingen op tijd vaststellen en verhelpen. o Onderhoud en periodieke controle van de installaties : Complexere installaties vergen in de meeste gevallen meer onderhoud. Vervuilde luchtfilters doen het energieverbruik sterk toenemen en kunnen in sommige gevallen zelfs tot ongezonde situaties leiden. Vervuilde daken en vervuilde filters beperken het hergebruik van regenwater. Vervuilde zonnepanelen beperken het productiepotentieel en dus het rendement van de PVinstallatie. Vervuilde armaturen doen de efficiëntie van de verlichting afnemen. BEN bouwen is rekening houdend met actuele energieprijzen niet terug te brengen tot financiële rendementen en terugverdientijden. Dit is zelfs niet echt relevant, BEN wordt immers over 5 jaar (3 jaar voor overheidsgebouwen) wet. Wel zijn er in onze ogen een aantal belangrijke zaken waar men rekening mee moet houden : • Voor vele van de investeringen die er toe bijdragen dat een gebouw duurzaam mag heten, geldt een NU of NOOIT principe : o verwarming op lage temperatuur; o isolatiepeil en detaillering. • Veel van deze investeringen gaan de hele levensduur van het gebouw mee. • Energieprijzen zullen met een aan zekerheid grenzende waarschijnlijkheid stijgen. • Het is een morele keuze. We moeten naar een energie neutrale economie toe. • We moeten er tenslotte steeds over blijven waken dat middelen efficiënt worden ingezet : o Technologieën dienen te worden vergeleken. o Een ontwerp dient kostprijs vriendelijk te zijn opdat andere belangrijke investeringen niet gehypothekeerd worden.
WWW.ESSA.BE
p. 11