thema: binnenklimaat
GOUDSE LEO VROMAN: FRISSE ÉN PASSIEVE MIDDELBARE SCHOOL Ook het voortgezet onderwijs in Nederland heeft er nu een Frisse én Pas sieve school bij: de Goudse Scholengemeenschap Leo Vroman. Architecten bureau Broekbakema ontwierp het gebouw en combineerde een laag energiegebruik met veel comfort. De energiezuinigheid is bereikt door de compacte gebouwvorm te voorzien van een sterk isolerende gebouwschil en energiezuinige installaties. Het totale energiegebruik van de school bedraagt minder dan 15 kWh/m2. Bij een traditionele school ligt dat meer dan zeven keer hoger. Tekst: Mari van Lieshout, freelance journalist. Fotografie: Arno Massee
Het gebouw van de Goudse scholengemeenschap Leo Vroman, met een bvo van 6.500 m2, is ontworpen in een driehoekige vorm met drie bouwlagen, waarbij de ruimten zijn gesitueerd rondom een centraal hart: het atrium. De nieuwbouw is gebaseerd op de ‘passiefschooluitgangspunten’: een gebouw waarbij de gebouwschil dusdanig goed is geïsoleerd dat de energievraag zeer beperkt is. De energiebesparing is een gevolg van een integrale aanpak van: • optimaal geïsoleerde schil met een goede luchtdichtheid; • hoge warmtecapaciteit van de constructie; • gebruik van passieve zonne-energie; • doordacht ventileren; • gebruik van tapwater- en ruimteverwarming met een zo laag mogelijk vermogen; • gebruik van efficiënte elektrische apparatuur. Bij een optimaal geïsoleerde schil gaat het om: • hoge warmteweerstand van de beganegrondvloer, gevelelementen en dak door gebruik te maken van een dikker en/of hoogwaardiger isolatiemateriaal; • lage warmtedoorgangscoëfficiënt van deuren en kozijnen door onder andere gebruik te maken van driedubbel glas en speciale kozijnen; • goede luchtdichtheid; • beperken van lineaire warmteverliezen. Bij het gebouw van de scholengemeenschap bestaat de beganegrondvloer uit extra goed geïsoleerde 14
VV+ februari 2015
VV02 14-18.indd 14
10-02-15 11:14
DE SCHOLENGEMEENSCHAP IS DE EERSTE MIDDELBARE SCHOOL IN NEDERLAND DIE ZOWEL VOLDOET AAN DE EISEN VAN EEN PASSIEFSCHOOL ALS AAN DE CRITERIA VOOR FRISSE SCHOLEN kanaalplaten op in het werk gestorte funderingsbalken en poeren. De verdiepingsvloeren en het dak bestaan uit breedplaatvloeren met verzwaarde stroken die worden gedragen door ronde betonkolommen. Met de houtskeletbouwgevel wordt een hoge isolatiewaarde bereikt. Ook de open geveldelen zijn voorzien van hoogwaardig geïsoleerde kozijnen en beglazing. De afwerking van de gevel bestaat uit een geprofileerde metaalplaat en het onderste deel wordt gevormd door een plint van metselwerk. In het stookseizoen is het de bedoeling de aanwezige warmte zo goed mogelijk vast te houden, daarnaast wordt zoveel mogelijk gratis zonnewarmte ingevangen. In de zomer is het de uitdaging ongewenste opwarming zoveel mogelijk te voorkomen; dit wordt gedaan door de toepassing van automatische buitenzonwering. In de zomer kan met koude nachtlucht extra worden geventileerd, waardoor een airco-installatie overbodig is. In het stookseizoen wordt de warmte tijdens de luchtbehandeling teruggewonnen. Het gebouw heeft een gebalanceerd en CO2-gestuurd ventilatiesysteem. Door de hoogwaardige isolatie van de gebouwschil kan worden volstaan met een relatief lichte stookinstallatie (cv-ketels in cascade-opstelling) met een maximaal vermogen van 300 kW. In pieksituaties kunnen de decentrale naverwarmers in het ventilatiesysteem bijspringen.
Drie zones Het driehoekige gebouw is verdeeld in drie zones waarbij elke zone drie verdiepingen omvat. De W-installatie is gerealiseerd door Putman uit Noordwijk. Het bedrijf heeft de installaties uitgevoerd overeenkomstig het bestek van een adviesbureau. Elke zone heeft een eigen ventilatiesysteem met een eigen lbk die op het dak is gepositioneerd. De lbk’s (Wolf Energiesystemen) hebben een gemiddelde capaciteit van 24.000 m3/h en moesten, om aan de eisen voor een Passiefschool te voldoen, wel worden uitgerust met een extra groot warmtewiel voor warmterugwinning. Het warmtewiel behaalt een rendement van 85,5 procent, het zijn dan ook volumineuze kasten die op het dak van de school zijn gehesen. In tegenstelling tot de lbk’s, die elk een eigen zone bedienen, verzorgt de verwarmingsinstallatie alle drie de zones. De technische ruimte voor de cv-ketels (deze nemen ook de warmtapwaterbereiding voor hun rekening) bevindt zich op de tweede verdieping. De school is vorig jaar zomer opgeleverd en is inmiddels al enkele maanden, dus ook tijdens het stookseizoen, in gebruik. De capaciteit blijkt ruim voldoende te zijn om aan de warmtevraag van het gebouw te voldoen. Door een foutieve inschatting van het installatie-adviesbureau – dat overigens tijdens de realisatie van de nieuwbouw failliet ging en weer VV+ februari 2015
VV02 14-18.indd 15
15
10-02-15 11:14
thema: binnenklimaat
Bij het ontwerp is gekozen voor plafondeilanden van
De afwerking van de gevel bestaat uit een geprofileerde metaalplaat en het
300x150 cm waarmee de behandelde lucht in de
onderste deel wordt gevormd door een plint van metselwerk.
verschillende lokalen wordt gebracht.
een doorstart maakte – is het schoolgebouw uitgerust met een G16-gasmeter. Dat was wel een erg optimistische inschatting, want intussen is gebleken dat die capaciteit niet overeenkomt met de berekening die vooraf is gemaakt. Het had een G40-meter moeten zijn, een capaciteit waar ook de toevoergasleiding op is berekend. Niettemin is ook met de beperkte capaciteit van de gasmeter door de beperkte, warmtevraag het gebouw goed warm te stoken.
gemiddeld lokaal komt dit neer op twee plafondeilanden per leslokaal. Op de gangen zijn op sommige plekken wat meer plafondeilanden aanwezig en is op verschillende punten plenumafzuiging aangebracht. Het binnenklimaat van de school wordt aangestuurd door een gbs van Priva. Alle lokalen zijn voorzien van naregelingen. Hierin zijn sensoren opgenomen voor CO2- en temperatuurdetectie. Deze sensoren sturen de vav-kleppen en naverwarming in de plafondeilanden aan.
Frisse Scholen De Goudse Scholengemeenschap Leo Vroman is de eerste middelbare school in Nederland die zowel voldoet aan de eisen van een Passiefschool als aan de criteria voor Frisse Scholen (klasse A en B). De wtw-installatie zorgt ervoor dat de warmte uit de afgevoerde lucht kan worden hergebruikt om de verse lucht te verwarmen. Door de thermische massa van het gebouw optimaal te gebruiken en nachtventilatie toe te passen wordt de temperatuur ook in de zomer constant gehouden. Met uitzondering van enkele docentenkamers waar een radiator is geplaatst, wordt de hele school met lucht verwarmd. Bij het ontwerp is niet gekozen voor een verlaagd plafond waarachter leidingen en kanalen schuilgaan, maar voor plafondeilanden van 300x150 cm waarmee de behandelde lucht in de verschillende lokalen wordt gebracht. In elk eiland is een vav-regelaar, een elektrische naverwarmer met plenum en een inblaasrooster aangebracht. Het gebouw heeft een stramienmaat van 3,60 m en elk stramien heeft een plafondeiland. Voor de grootte van een 16
EEN GOED ONTWERP, UITVOERING EN ONDERHOUD ZIJN ESSENTIEEL VOOR DE KWALITEIT VAN DE BINNENLUCHT Afhankelijk van de lesroosters kan de bezetting van de lokalen per lesuur enorm verschillen. De plafondeilanden dragen bij aan een flexibel gebruik van het gebouw. Als de leerlingen de lokalen verlaten zal bijvoorbeeld nog enige tijd worden geventileerd totdat de CO2-concentratie is teruggebracht tot een aanvaardbaar niveau. De naverwarmer hoeft gedurende die tijd niet te zijn ingeschakeld. De hoeveelheid lucht die over de roosters in de lokalen kan worden gestuurd bedraagt maximaal 1.100 m3/h per lokaal.
VV+ februari 2015
VV02 14-18.indd 16
10-02-15 11:14
De Goudse scholengemeenschap, met een bvo van 6.500 m2, is ontworpen in
Op de begane grond wordt de lucht op verschillende
een driehoekige vorm met drie bouwlagen, waarbij de ruimten zijn gesitueerd
punten ingeblazen via luchtzakken.
rondom een centraal hart: het atrium.
Luchtdichtheid Bij Passief bouwen worden hoge eisen gesteld aan de luchtdichtheid. Dat wil zeggen, bouwen met een Qv10waarde van 0,15 of lager, terwijl de Nederlandse bouwtraditie tegenwoordig een Qv10-waarde van 0,625 is gewend als verhoogd niveau voor gebouwen die gebalanceerde ventilatie met wtw hebben. Vaak wordt in de berekening de Qv10-waarde standaard op 0,625 ingevuld. Veel Nederlandse bouwers vinden het al lastig om die Qv10waarde te behalen, maar de bouwers van gsg Leo Vroman hebben het buitengewoon goed gedaan. Naast de blowerdoortests die verschillende malen zijn uitgevoerd, wordt het bewijs ook geleverd door een gezamenlijk onderzoek van Installatiebedrijf Putman en adviesbureau dgmr naar de oorzaak van enige geluidshinder in het ventilatiesysteem. Wanneer de vav-kleppen sluiten treedt er in de luchtkanalen een weliswaar zwak, maar niettemin irritante zoemtoon op. Op dit moment is het nog een raadsel waardoor dit geluid wordt veroorzaakt. Hoe goed de luchtdichtheid is, blijkt wanneer tijdens de metingen de toevoer wordt uitgezet terwijl de afzuiglucht blijft draaien. In dat geval lopen de luchthoeveelheden dermate terug dat er snel een onderdruk ontstaat.
Om te voorkomen dat de temperatuur in het atrium te hoog oploopt, kunnen de ramen bovenin het atrium worden geopend. De ramen worden automatisch gestuurd op basis van temperatuur. Op de begane grond van het atrium wordt de lucht op verschillende punten ingeblazen via luchtzakken. Voor deze toepassing is gekozen, omdat daarmee eenvoudig grote debieten haalbaar zijn zonder dat de gebruikers tocht ervaren. Om aan de eisen voor Passief bouwen te kunnen voldoen moet ook de ventilatie van de toiletgroepen via de lbk’s lopen. In het oorspronkelijke advies was uitgegaan van een aparte afzuigventilator voor de toiletten. Daar is van afgezien omdat ook al een gescheiden ventilatiesysteem voor de (zuurkasten van de) binas-lokalen moest worden gerealiseerd. Met een aparte ventilatie voor de toiletgroepen zou het warmteverlies voor het totale gebouw te groot worden. In de hele school is aanwezigheidsdetectie toegepast, zodat de verlichting alleen aanstaat op plekken waar mensen zijn. Bovendien beschikt het gebouw over energiezuinige, daglicht gestuurde armaturen. Deze maatregelen zorgen voor extra comfort en dragen tegelijkertijd bij aan de besparing van energie.
Extra comfort Naast een goed binnenklimaat is daglicht van groot belang voor een comfortabele leer- en werkomgeving. Via het atrium en de grote ramen waarin drievoudig glas is opgenomen, wordt daglicht volop het gebouw binnengehaald.
Flexibel De school voor havo en vwo met bijna duizend leerlingen is ingedeeld op basis van leerlingdomeinen; kleinschalige afdelingen als thuisbasis voor een vaste groep van ongeveer VV+ februari 2015
VV02 14-18.indd 17
17
10-02-15 11:14
thema: binnenklimaat
Passiefhuisconcept voor scholen Het Passiefhuisconcept is zowel geschikt voor woningbouw als voor onder andere onderwijsgebouwen. Toch zijn er de nodige verschillen in gebruik tussen beide bouwwerken. Zo is de bezetting in een klaslokaal met circa één persoon per 2 m² aanzienlijk hoger dan in een woning. Een woning wordt gemiddeld twee derde deel van de dag gebruikt gedurende de gehele week. Een school wordt voor een derde deel van de dag gebruikt en niet in het weekend en gedurende vakanties. Door de hoge bezettingsgraad van een school is er gedurende een bepaalde tijd een hoge warmtebron (in de zomer meer een warmtelast). Ondanks deze verschillen is het goed mogelijk om een comfortabele en gezonde school te bouwen conform het Passiefhuisconcept. Energiegebruik De belangrijkste richtlijnen voor Passiefscholen zijn gelijk aan die van woningen: • netto energiebehoefte voor ruimteverwarming; 15 kWh/m²/a. • totale energievraag; 46 kWh/m²/a. Dit is een aanzienlijke energiebesparing ten opzichte van het huidige gebruik. Er wordt dus niet alleen gekeken naar het gebouw en installaties, maar ook naar het totale energiegebruik. Energiezuinige verlichting en energie-efficiënte elektrische apparaten zijn nodig om aan de eisen van de totale energievraag te voldoen. Doordacht ventileren Bij de ventilatie in een Passiefschool moet een onderscheid worden gemaakt tussen de basisventilatie, de zomernachtventilatie en de spuiventilatie: • Basisventilatie bestaat uit een balansventilatie, voorzien van hoogwaardige wtw. Met deze balansventilatie wordt de verse inkomende lucht tot op kamertemperatuur verwarmd door de afgevoerde lucht. De twee luchtstromen worden niet gemengd met elkaar, zodat de kwaliteit van de aangevoerde lucht niet verminderd. Door deze balansventilatie kan op een gecontroleerde manier de luchtkwaliteit in de school/ het lokaal worden gegarandeerd. Er moet een mogelijkheid zijn om via een bypass de lucht rechtstreeks, dus zonder warmte-uitwisseling, aan te voeren. Een goed ontwerp, uitvoering en onderhoud zijn essentieel voor de kwaliteit van de binnenlucht. Het geluidsniveau van de installatie moet beperkt zijn. Een grondbuis kan zorgen voor opwarming van de buitenlucht in de winter en koeling van de buitenlucht in de zomer. • Zomernachtventilatie geeft de gebruiker de mogelijkheid tijdens warme dagen gedurende de nacht extra te kunnen ventileren en gebruik te maken van natuurlijke koeling. Door deze nachtventilatie koelt de ruimte zodanig af dat de school fris is bij de start van de lessen. Deze zomernachtventilatie moet inbraakwerend zijn. • Spuiventilatie: door het openen van ramen en deuren kan in korte tijd de lucht in de school worden ververst. Zeker bij grote evenementen is dit van belang. Bron: sbr-cur-net.
zeventig leerlingen. Elke afdeling heeft een eigen plek in het gebouw, herkenbaar aan een eigen kleur en identiteit. Vanuit het centrale atrium op de begane grond is elke afdeling zichtbaar en bereikbaar. Naar behoefte kan die ruimte worden ingericht met open of meer gesloten ruimten, van een besloten instructieruimte en stilteplek tot en met groeps- of computerwerkplekken. Door de flexibele indeelbaarheid van de vloeren, kunnen domeinen groeien of krimpen. Veranderingen in leerlingenaantallen per afdeling kunnen zo worden opgevangen. Op de begane grond van de school bevinden zich alle gemeenschappelijke functies, zoals de aula, het auditorium en de speciale onderwijsruimten voor handvaardigheid, tekenen en techniek. 18
Het totale energiegebruik van de school is minder dan 15 kWh/m2, bij een traditionele school is dat meer dan zeven keer zo hoog. Het combineren van de passieve uitgangspunten voor de school met veel gebruikskwaliteit maakt de school fris volgens de regelgeving, maar ook in uitstraling en gebruik.
<<
VV+ februari 2015
VV02 14-18.indd 18
10-02-15 11:14
