PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING ENE02 -
EEN WARMTESTRATEGIE ONTWIKKELEN Wintercomfort gegarandeerd tegen een zo laag mogelijk energieverbruik
PRINCIPES BENADERING Als je een gebouw bouwt of renoveert, wil je comfort bieden, zowel tijdens de winter als tijdens de zomer. Louter een beroep op de architectuur is dus niet genoeg, je hebt ook verwarmingsinstallaties en eventueel airconditioning nodig, maar die verbruiken energie. In het kader van duurzame architectuur zal men proberen om zoveel mogelijk het energieverbruik te beperken door na te denken over het bouwconcept, waarbij ook een "warmtestrategie" hoort, die hierna wordt uitgewerkt, en een "koudestrategie", behandeld in een andere fiche.
Warmtestrategie
De concepten die meespelen in een warmtestrategie zijn: o o o o o o
de "gratis warmte" opvangen. die warmte opslaan in het gebouw. de verzamelde warmte vasthouden, maar met garantie van een gezonde omgeving. temperatuurgrenzen definiëren die voldoende warmtecomfort geven, zonder dat het te warm wordt. op een efficiënte wijze warmtetoevoeging produceren. de warmte efficiënt verdelen in het gebouw.
DOELSTELLINGEN Minimale doelstellingen o
Het comfort garanderen: het temperatuurgrenzen vastleggen.
koude-wandgevoel
vermijden
BLZ 1 VAN 7 – EEN WARMTESTRATEGIE ONTWIKKELEN – FEBRUARI 2007 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING ENE02 -
en
adequate
o
o
Aandacht hebben voor de gezondheid van de bewoners: een hygiënisch luchtverversingssysteem ontwikkelen dat luchtkwaliteit en energiebesparing combineert. De energiebehoefte beperken door te zorgen voor een isolatie die tegemoet komt aan de wettelijke vereisten, en door te zorgen voor een goed beheer van de verwarmingsinstallatie (nachtelijke onderbreking, keuze van de grenswaarden, enz.).
Aangeraden o
o
Een gebouw ontwerpen dat weinig verwarmingsenergie vergt: de openingen zodanig ontwerpen dat zoveel mogelijk zonne-energie kan worden gewonnen, een zwaardere isolatie aanbrengen dan de wet vereist en de thermische inertie aanpassen aan het gebruik van het gebouw. Performante en zuinige technische installaties ontwerpen: opteren voor een luchtverversingssysteem met een dubbele stroming en warmtewisselaar, en voor een milieuvriendelijke warmteproductie (verwarmen met hout, condensatieketels, enz.).
Optimaal o o
Er naar streven om geen verwarming nodig te hebben door te bouwen of te renoveren volgens de principes van het "passieve huis". De warmte van de aarde aanwenden door middel van een aardwarmtewisselaar.
De meeste van die punten worden meer in detail behandeld in specifieke praktische fiches. Deze fiche moet aan het denken zetten over de algemene principes en de combinatie van de verschillende aanbevelingen.
KEUZE-ELEMENTEN TECHNISCHE ASPECTEN > Een comforttemperatuur bepalen? De bedoeling van een winterstrategie bestaat er niet in om kost wat kost een bepaalde temperatuur te handhaven in de ruimtes, maar om warmtecomfort te garanderen. Deze twee noties zijn verschillend. Om wetenschappelijk het warmtecomfort te kwantificeren baseert men zich minstens op de reële temperatuur van de lokalen: het gaat om de temperatuur die men voelt, en dat is het gemiddelde tussen de omgevingstemperatuur en de temperatuur van de wanden. Om helemaal correct te zijn moet men ook rekening houden met de fysiologie van de bewoners, hun activiteit, hun kleding, de relatieve luchtvochtigheid, de luchtsnelheid, enz. Dat is mogelijk via complexe comfortcriteria zoals de PMV- en de PPD-index. Die indexen zijn echter onvoldoende "handelbaar" om gebruikt te worden bij de klimaatregeling van gebouwen. Praktisch gezien opteert men in het geval van kleine gebouwen best voor een lage temperatuur (19°C of lichtjes meer, al naargelang de gevoelighe id van de bewoners) en doet men die temperatuur dalen ‘s nachts (16°C in de kamers) of wanneer de lokalen onbezet zijn (toch tenminste 5 tot 6°C houden). Koude wanden, een verh oogde vochtigheid of gevoelige personen rechtvaardigen hogere richttemperaturen. Bovendien hebben tal van voorbeelden aangetoond dat gebouwen waarvan het beheer te complex is, het comfort van de bewoners niet garanderen. Er wordt dus aangeraden om gebruik te maken van eenvoudige regelingsinstallaties, zoals juist ingestelde luchtthermostaten en thermostatische kranen. > Hoe kan men koude oppervlakken vermijden? Gezien de definitie van warmtecomfort die hierboven wordt gegeven, is het duidelijk dat de aanwezigheid van een wand die als koud wordt ervaren, een echt oncomfortabel gevoel kan creëren voor de aanwezige persoon. Een gebrekkige isolatie of een beglazing die te weinig performant is, kan aan de oorzaak liggen van het koud aanvoelen van een oppervlak.
BLZ 2 VAN 7 – EEN WARMTESTRATEGIE ONTWIKKELEN – FEBRUARI 2007 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING ENE02 -
Een verhoging van de wandtemperatuur met twee graden zal dus 1°C warmer aanvoelen, als men geen rekening houdt met de andere parameters voor het warmtecomfort. Een isolatie die overeenstemt met de vigerende regelgeving doet de temperatuur van de wanden met twee graden stijgen, zoals het voorbeeld hieronder aantoont. Voorbeeld 1
Voorbeeld 2
Binnentemperatuur
20°C
20°C
Buitentemperatuur
0°C
0°C
1,4 W/m²K
0,6 W/m²K
Temperatuur wand
16,5°C
18,5°C
Operatieve temperatuur
18.25°C
19.25°C
U-muur
De aanwezigheid van koudebruggen of een slecht geplaatste isolatie kunnen eveneens een koude-wandgevoel veroorzaken. De kwaliteit van de controle op de werkzaamheden op de bouwwerf zal dus belangrijk zijn. > Thermocirculatie In de jaren ’80 werden gebouwen ontworpen waarbij warmteoverbrenging tussen verschillende ruimtes werd gestimuleerd. De bedoeling was de warmte van de naar het zuiden gerichte kamers, die genieten van de zonne-energie en waaraan vaak ook serres of wintertuinen palen, over te brengen naar de koudere noordelijk gerichte ruimtes. De "motor" van deze luchtverplaatsingen was het temperatuurverschil tussen de ruimtes, het ging dus over een volledig natuurlijke strategie.
Afbeelding 1 Illustratie van het principe van de thermocirculatie.
Vandaag zijn deze strategieën minder relevant. Een betere isolatie zorgt er enerzijds voor dat de temperatuur gelijkmatiger verdeeld is in de gebouwen, en anderzijds vergt de nood aan BLZ 3 VAN 7 – EEN WARMTESTRATEGIE ONTWIKKELEN – FEBRUARI 2007 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING ENE02 -
gezonde lucht gemechaniseerde luchtverversingssystemen die dikwijls onverenigbaar zijn met de principes van thermocirculatie. Op het niveau van een kamer is het niettemin steeds interessant om het thermocirculatieprincipe voor ogen te houden. Men zal bijvoorbeeld de vensters en de verwarmingslichamen plaatsen, rekening houdende met de luchtbewegingen die ze teweeg brengen: het is altijd interessant om radiatoren te plaatsen onder de vensters om het risico te beperken dat een massa frisse, oncomfortabele lucht langs het venster naar beneden zou glijden en vervolgens langs de vloer. Dit is vooral zo indien een venster uitgerust is met een ventilatierooster dat 's winters soms zeer koude wind binnenlaat. MILIEU-ASPECTEN De verschillende ingrepen zoals het isoleren van de wanden, het gebruik maken van zonneenergie en inertie en efficiënte verwarmings- en ventilatiesystemen hebben niet dezelfde energie-impact. Het is echter moeilijk te bepalen welke parameter de grootste invloed heeft. Hun relatief belang verschilt in feite voor elk gebouw, en elke verbetering van een van de punten doet de andere des te meer doorwegen. De besparingen die kunnen worden gerealiseerd door de verschillende overwogen maatregelen, worden gedetailleerd weergegeven in aparte fiches (zie hypertekst-links op het einde van de fiche).
3 huizen van 100 m², verwarmd op 1 of 2 verdiepingen, al dan niet in de rij
Soort woning
Gelijkvloers
K-niveau
U wanden (W/m²K) T = daken / M = muren F = vensters / P = vloeren
Warmteverlies Gebouwschil
Luchtverversing
in %
in W/K
in %
T
M
F
P
in W/K
K208
4,2
2,3
2,7
1,5
699
89
88
11
K48
0,3
0,5
2,7
0,6
161
65
88
35
K39
0,3
0,4
1,6
0,6
132
60
88
40
K29
0,2
0,3
1,5
0,4
99
53
88
47
K214
4,2
2,3
2,7
1,5
524
86
88
14
K55
0,3
0,5
2,7
0,6
134
60
88
40
K43
0,3
0,4
1,6
0,6
105
54
88
46
K33
0,2
0,3
1,5
0,4
81
48
88
52
K187
4,2
2,3
2,7
1,5
380
81
88
19
K42
0,3
0,5
2,7
0,6
103
54
88
46
K33
0,3
0,4
1,6
0,6
80
48
88
52
K25
0,2
0,3
1,5
0,4
62
41
88
59
2 verdiepingen
rijhuis met 2 verdiepingen
Afbeelding 2. Belang van de luchtverversing en het verlies door de wanden in de energiefactuur overeenkomstig de configuratie en de isolatie van het gebouw.
BLZ 4 VAN 7 – EEN WARMTESTRATEGIE ONTWIKKELEN – FEBRUARI 2007 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING ENE02 -
De bovenstaande afbeelding toont het relatief belang van het warmteverlies te wijten aan de buitenisolatie en de luchtverversing, al naargelang het soort woning en de kwaliteit van de gebouwschil. ÉCONOMISCHE ASPECTEN De verschillende stappen in een warmtestrategie impliceren verschillende investeringen: o
De gratis warmte opvangen: de keuze om openingen aan te brengen overeenkomstig een "zonnearchitectuur" brengt geen meerkosten teweeg in het geval van een nieuwbouw. In het geval van een renovatie kan het doorbreken van nieuwe openingen een aanzienlijke kost vormen, die sterk kan variëren (welk type wand moet worden doorgebroken, hoe worden de lasten opgevangen enz.).
o
De warmte opslaan: bij nieuwbouw maakt de adequate installatie van een thermische massa deel uit van de ruwbouwkeuzes en dit veronderstelt geen meerkost. Bij het renoveren van een lichte constructie zal het onmogelijk zijn om massa toe te voegen zonder de structuur van het gebouw te wijzigen; dit zorgt voor een aanzienlijke meerkost die slechts geval per geval kan worden berekend. Indien het gebouw oorspronkelijk een massieve constructie was, levert de aanpassing van die massa geen meerkost op, maar is ze afhankelijk van de keuzes qua inrichting aan de binnenkant (zie aparte fiche)
o
De verzamelde warmte behouden: overisolatie leidt tot variabele kosten al naargelang de techniek die wordt gebruikt. Een houten constructie, die gemakkelijk isolatiediktes toelaat van 12 of 15 cm, is niet noodzakelijk duurder dan een traditionele constructie. Plamuurtechnieken op isolatie, bij een renovatie, kosten 80 € excl. btw per vierkante meter gevel, plus de kosten voor de bouwsteigers. Een "passief huis" ten slotte veronderstelt een aanzienlijke extra investering, die niet volledig wordt gecompenseerd door de energiebesparingen (tegen de huidige energieprijs gerekend op 30 jaar blijft er een meerkost van 10 % (bron: Passievehuisplatform)). Luchtverversingstechnieken met dubbele stroming en warmterecuperatie renderen over het algemeen vrij snel.
o
Efficiënt warmte produceren : performante traditionele productiewijzen, zoals een condensatieketel, hebben een goede prijs-kwaliteitverhouding. Interessantere oplossingen vanuit milieustandpunt, zoals zonne-collectoren, houtstookplaatsen, enz. renderen over het algemeen niet snel, en vergen vaak ook een aanzienlijke investering. Elk project moet specifiek worden onderzocht.
DE JUISTE KEUZE MAKEN De verschillende maatregelen die kaderen in een warmtestrategie zijn niet tegenstrijdig. De installatie van een luchtverversingssysteem met warmterecuperatie betekent niet dat een degelijke isolatie van de wanden of een maximale winning van zonne-energie niet interessant of niet van toepassing zouden zijn. Tijdens een project gebeurt het echter dat het om budgettaire redenen nodig is om te kiezen tussen verschillende systemen. In dit geval zal men de te nemen maatregelen bepalen op basis van twee criteria: hun impact op het milieu en de mogelijkheid om de maatregel achteraf uit te voeren. Sommige maatregelen kunnen immers enkel vlot worden uitgevoerd op het moment dat er wordt gebouwd, zoals het isoleren van een holle muur bijvoorbeeld. Het toevoegen van een zonneboiler kan daarentegen gemakkelijk worden uitgesteld. Let wel, van zodra de bouwwerken zijn voltooid, zullen tal van maatregelen niet meer worden genomen voordat bepaalde installaties het begeven.Een verwarmingsketel zal bijvoorbeeld waarschijnlijk pas na 15 of 20 jaar worden vervangen.
Ontwerp van de openingen Thermische massa
Milieu-impact
Complexiteit van een uitgestelde uitvoering
Zeer groot
Zeer moeilijk
Beperkt
Zeer moeilijk
BLZ 5 VAN 7 – EEN WARMTESTRATEGIE ONTWIKKELEN – FEBRUARI 2007 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING ENE02 -
Milieu-impact
Complexiteit van een uitgestelde uitvoering
Isolatie van de muren
Groot
Zeer moeilijk
Isolatie van de daken
Zeer groot
Eenvoudig
Groot
Performante beglazing Keuze van de verwarmingsproductie Kwaliteit van het warmteverdeelnet Kwaliteit van het luchtverversingsnet
Groot
Moeilijk (wachten tot vervanging nodig is) Moeilijk (wachten tot vervanging nodig is)
Groot
Moeilijk
Zeer groot
Zeer moeilijk
Indien men deze redenering volgt, zijn het de architecturale maatregelen die de prioriteit krijgen: het ontwerpen van openingen en wanden, en de integratie van een efficiënt luchtverversingssysteem.
IN DE PRAKTIJK Er moeten maatregelen worden genomen tijdens de verschillende ontwikkelings- en realisatiefasen van het project. Deze maatregelen worden meer in detail omschreven in aparte fiches: SCHETS o o o
De ruimtes oriënteren en de glazen oppervlakken ontwerpen rekening houdend met de oriëntatie. De voorkeur geven aan een houten geraamte om op een gemakkelijke manier te zorgen voor een degelijke warmte-isolatie. Een zekere thermische massa behouden. Daarom combineert men bij voorkeur een licht geraamte, in hout bijvoorbeeld, met een traditionele massieve structuur.
VOORONTWERP o o o
De wanden zoveel mogelijk isoleren: zie aparte fiche voor de mogelijkheden. Kiezen voor efficiënte methoden voor warmteproductie, -verdeling en -afgifte. Een luchtverversingssysteem overwegen met dubbele stroming, en met een warmterecuperatiesysteem op de afgezogen lucht.
OPLEVERING EN GEBRUIK o
De installaties zo regelen dat hun impact op het milieu beperkt blijft: ‘s nachts op halve kracht werken, plaatsen van thermostatische kranen, omgevingsthermostaat, enz.
AANVULLENDE INFORMATIE ANDERE AANDACHTSPUNTEN De volgende fiches behandelen thema’s die betrekking hebben op de warmtestrategie: o o o o o o o o o o o
ENE04 - Een goed geïsoleerd gebouw bouwen ENE06 - Optimaal ontwerpen van vensters ENE09 - De koudebruggen beperken ENE10 - Een goede luchtdichtheid van de gebouwschil verzekeren ENE11 - Bij renovatie:de wanden isoleren ENE12 - Een passieve woning overwegen ENE14 - De beste manier zoeken om warmte te produceren ENE16 - Het verdeelnetwerk voor de verwarming optimaliseren ENE17 - Een adequaat verwarmingslichaam kiezen ENE22 - Installatie van een aardwarmtewisselaar ENE23 - Energie-efficiënte luchtverversingsystemen BLZ 6 VAN 7 – EEN WARMTESTRATEGIE ONTWIKKELEN – FEBRUARI 2007 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING ENE02 -
BIBLIOGRAFIE Informatie over de warmtestrategie: o
Architecture et CLimat, Les conclusions de Pleiade, http://www-climat.arch.ucl.ac.be/pleiade/conclusions-pleiade.pdf
o
CD-ROM Concevoir avec le climat – La maison individuelle, beschikbaar bij het Waalse Gewest, www.energie.wallonie.be
o
Wegwijzer voor het energetisch en duurzaam ontwerpen van collectieve woningen, Leefmilieu Brussel - BIM, 2006
BLZ 7 VAN 7 – EEN WARMTESTRATEGIE ONTWIKKELEN – FEBRUARI 2007 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING ENE02 -
