HAALBAARHEIDSONDERZOEK naar de energetische maatregelen van de w e r k t u i g k u n d i g e - en e l e k t r o t e c h n i s c h e installaties t e n b e h o e v e van de n i e u w b o u w van de B r e d e s c h o o l Scholeneiland in de g e m e e n t e W a t e r l a n d .
P r o j e c t n u m m e r : 14186 K e n m e r k : 14186Rap001 Leusden, 3 s e p t e m b e r 2 0 1 4
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
RAPPORT NUMMER:
l4l86Rap00I
Opdrachtgever Gemeente
Waterland
Postbus 1000 1140 BA Monnickendam Telefoon : 0299 658 539
Directievoering I.C.S. Adviseurs
Postbus 59112 1040 KC Amsterdam Telefoon : 088 235 04 27 E-mail :
[email protected]
Architect S V P Architectuur en Stedenbouw
Postbus 465 3800 A L Amersfoort Telefoon : 033 470 11 88 E-mail :
[email protected]
A d v i s e u r elektrotechnische installaties BerkhofBoerboom B.V.
Zwarteweg 32 3833 A L Leusden Telefoon : 033 43 47 821 E-mail :
[email protected]
A d v i s e u r werktuigkundige installaties BerkhofBoerboom B.V.
Zwarteweg 32 3833 A L Leusden Telefoon : 033 43 47 821 E-mail :
[email protected]
Rechten voorbehouden Niets uit dit rapport mag worden gekopieerd of aan derden worden aangeboden zonder schriftelijke toestemming van BerkhofBoerboom B.V.
B
Datum: 03-09-2014 Kenmerk: 14186Rap001
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
Datum: 03-09-2014 Kenmerk: 14186Rap001
INHOUDSOPGAVE
1
Hoofdstuk 1 Algemeen
4
2
Hoofdstuk 2 Uitgangspunten
5
2.1
BOUWKUNDIG
5
2.2
INSTALLATIES
5
2.3
BEDRIJFSGEGEVENS
6
2.4
ENERGIETARIEVEN
6
2.5
SUBSIDIE
7
3
Hoofdstuk 3 Energetische maatregelen
3.1
ELEKTROTECHNISCHE ENERGIEBESPARENDE MAATREGELEN
3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.1.6
Toepassing Toepassing Toepassing Toepassing Toepassing Toepassing
LED verlichting algemeen daglichtregeling lokalen zonnecollectoren PV cellen -basiszonnecollectoren PV cellen -uitgebreidzonnecollectoren PV cellen -lessenaar dakwindenergie
8 8
8 10 1 1 12 13 14
3.2
WERKTUIGKUNDIGE ENERGIEBESPARENDE MAATREGELEN
I5
3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.2.6 3.2.7
Toepassing houtkachel HR Warmteterugwinning Toepassing W a r m t e p o m p in combinatie Toepassing W a r m t e p o m p in combinatie Toepassing Warmtepomp in combinatie Toepassing Warmtepomp in combinatie Toepassing hergebruik regenwater
15 17 18 20 22 24 26
met met met met
horizontale collectorsysteem verticale open bron horizontale bron verticale open bron
3.3
BOUWKUNDIGE ENERGIEBESPARENDE MAATREGELEN
27
3.3.1 3.3.2 3.3.3
Toepassing verbetering isolatie gevelwanden bouwkundig Toepassing verbetering isolatie daken bouwkundig Toepassing verbetering isolatie glaswanden bouwkundig
27 28 29
4
Hoofdstuk 4 Overzicht energetische maatregelen
Pagina 3 van 31
30
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
Hoofdstuk
|
Datum: 03-09-2014 Kenmerk: l4l86Rap00l
Algemeen
Op verzoek van de gemeente Waterland is door BerkhofBoerboom bv te Leusden een onderzoek uitgevoerd naar de mogelijkheden voor het toepassen van aanvullende energiebesparende maatregelen op basis van het huidige Voorlopig O n t w e r p gedateerd d.d. 2 mei 2014. Het betreffen de mogelijke aanvullende energiebesparende maatregelen, boven de min of meer standaard energiebesparende maatregelen, welke reeds in het Voorlopig O n t w e r p rapportage zijn opgenomen. De benoemde maatregelen betreffen de technische installaties bestaande uit de elektrotechnische- en de werktuigkundige installaties. Er is een haalbaarheidsonderzoek verricht naar de mogelijke toepassing van energetische maatregelen, om een vermindering te verkrijgen ten aanzien van het energiegebruik v o o r gas, water en elektra waarbij minimaal dient te worden voldaan aan "Frisse scholen klasse B". De doelstelling van het onderzoek is aan te geven aan de hand van kosten-baten analyse, welke maatregelen economisch verantwoord zijn, ofwel een terugverdientijd hebben binnen de technische levensduur van de betreffende maatregel. Het toepassen van nieuwe energiebesparende maatregelen is sterk afhankelijk van de mogelijkheden door de aard en karakter van het gebouw. Het is dan ook van belang dat installatiecomponenten en bouwkundige voorzieningen niet meer onafhankelijk van elkaar worden gekozen, zo kunnen installaties zeer energiezuinig zijn, maar w o r d t er niet voldaan aan de wensen ten aanzien van het comfort, koude straling bij ramen en/ of tochtverschijnselen door kieren en naden. Het is van belang dat de thermische schil van het gebouw voldoende is geïsoleerd en dat de naden en kieren goed worden afgedicht, pas dan kunnen op een verantwoorde wijze goede en doelmatige installatievoorzieningen worden aangebracht, waardoor het juiste warmtevermogen kan worden bepaald. De terug verdientijden zijn berekend zonder rekening te houden met de rente op de investering en zonder rekening te houden met prijsstijgingen van energie. De afgelopen jaren laten zien dat de prijsstijgingen de rente op de kapitaalmarkt evenaren of zelfs overstijgen. De terugverdientijd zoals in dit rapport aangegeven geeft hiermee dus een realistische terugverdientijd.
Pagina 4 van 3l
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
2
Hoofdstuk
2.l
Datum: 03-09-20l4 Kenmerk: l4l86Rap00l
2 Uitgangspunten
BOUWKUNDIG O m het warmteverlies door de gebouwconstructie zoveel mogelijk te beperken dient een goede isolatiewaarde te worden toegepast. Tevens is het gebouw uitgevoerd met zonwering, daar de eis vanuit het PvE is dat er geen aanvullende koeling dient te worden aangebracht. Een eerste besparing op energie kan het makkelijkste worden behaald door de gebouwschil beter isolerend te maken en een betere kierdichtheid ( q l0 <_ 0,2 dm3/s per m vloeroppervlak) 2
v
te bewerkstelligen. V o o r de gevel - en dakdelen w o r d t nu in het ontwerp reeds uitgegaan van een Rc waarde welke in het bouwbesluit is vastgelegd namelijk minimaal een Rc waarde van 3,5 m2.K/W. Een veel gehoorde kreet is "passief bouwen" waarbij normeringen van 8,0 m^.K/W en drievoudige-HR-beglazing met een U waarde van 0,8 W/m^K, inclusief thermisch zeer goed onderbroken kozijnen, worden toegepast. Ons voorstel is dit gezamenlijk met de architect verder uit te werken waarbij gedacht kan w o r d e n aan: " " " "
2.2
Het upgraden van de gevel met een Rc van 3,5 m^.K/W naar bijvoorbeeld minimaal 5 rrŕ.K/W; Het upgraden van het dak van 3,5 m^.K/W naar bijvoorbeeld minimaal 7 m^.K/W ; Het upgraden van het glas naar een tripple beglazing of een minimale U-waarde van 0,8; Zonwering aan de buitenzijde (screens).
INSTALLATIES O m aan de huidige wettelijke eis met betrekking t o t de energieprestatie-coëfficiënt (EPG berekening) van l,3 te kunnen voldoen v o o r nieuwbouw, rekening houdende met het milieu (duurzaam bouwen), worden de volgende maatregelen standaard toegepast bij onze ontwerpen van nieuwbouw schoolgebouwen en zijn in het schetsontwerp van dit project reeds opgenomen: " " " " " " " " " " " "
"
Het gebruik van C O 2 regeling ten aanzien van de ventilatie per lokaal; Zomer-Nacht ventilatie; Geen gebruik van niet gerecyclede p.v.c.-producten voor rioleringsbuizen; Geen gebruik van lood en zink; Het volledig isoleren van warmwater voerende leidingen; Bemetering van diverse energiestromen; Optimaliseren van het ontwerp op leidinglengtes; W aterbesparende toiletten en perlators; Toepassing van H R l 0 7 Low N o x centrale verwarmingsketels; W aar mogelijk toepassen van Lage Temperatuurverwarming. Denk hierbij aan Laag Temperatuurs verwarmingsbatterijen in de luchtbehandelingskasten; W aar mogelijk worden de verschillende installaties tijdens de nachturen uitgeschakeld en/of w o r d t een nachtverlaging en een weersafhankelijke regeling toegepast; Gebruik van gebalanceerde frequentie geregelde mechanische ventilatie met warmteterugwinning door middel van dubbele kruisstroomwisselaars of gelijkwaardig met een te verwachten minimaal rendement van circa 80 %; Het toepassen van energie efficiënte verlichting (Hoogfrequent HR);
Pagina 5 van 3 l
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
" " " "
2.3
Datum: 03-09-20l4 Kenmerk: l4l86Rap00l
Het toepassen van veegschakelingen; Gebruik van aanwezigheidsschakelingen ten behoeve van de verlichting; Gebruik van onderhoudsvriendelijke installaties; Duidelijke gebruiksaanwijzing onderhoud en bediening installaties.
BEDRIJFSGEGEVENS V o o r het maken van de berekeningen voor het te verwachten energiegebruik is uitgegaan van de volgende gegevens. Openingstijden: " "
Maandag t o t en met vrijdag van 7.30 t o t 17.30 uur; Zaterdag en zondags gesloten.
Openingstijden per jaar (gemiddeld)
2.4
2.000 uur.
ENERGIETARIEVEN In de berekeningen zijn de volgende gemiddelde energietarieven aangehouden zoals in Nederland gebruikelijk. Elektra: Gemiddeld rekentarief
C 0,19 / k W h
Gas: Gemiddeld rekentarief
C 0,42 / m
3
Water: Totaal
C l,20 /m3
De bedragen zijn inclusief energie-belastingen maar exclusief btw, netwerkkosten, vastrecht, toeslagen en kortingen.
Pagina 6 van 3l
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
2.5
Datum: Kenmerk:
03-09-20l4 l4l86Rap00l
SUBSIDIE Afhankelijk van de maatregelen die worden toegepast zal nader onderzocht kunnen worden naar geldelijke bijdragen (subsidie) van het ministerie van economische zaken. Over het algemeen w o r d t dit uitgevoerd door een specialistisch adviesbureau dat w e r k t op "no cure, no pay" basis. W i j hebben een oriënterend gesprek gevoerd met een dergelijk bureau waarvan de conclusie is dat eventuele subsidie v o o r de energiebesparende maatregelen voor een non-profit organisatie beperkt zijn. Een non-profit organisatie kenmerkt zich d o o r het niet vennootschapsbelasting verplichting zijn. Gemeente Waterland is gelegen in de Provincie Noord-Holland en is de investeerder. Vanuit de provincie is er geen subsidie beschikbaar v o o r het realiseren van een duurzaam schoolgebouw. O o k bestaat de subsidieregeling 'Naar energieneutrale scholen en kantoren' niet meer. V o o r de PV-panelen kan je SDE aanvragen. O p dit moment is er l l 5 miljoen toegekend en 360 miljoen nog in behandeling. Fase 4 opent op l september, fase 5 op 29 september en de laatste fase, fase 6, opent op 3 november. Het basisbedrag is in de laatste fase 0,147 (C/kWh). Dit dient nader te worden onderzocht indien er een maatregel is welke subsidiabel zou kunnen zijn. Stichting Duurzaam Waterland (SDW) heeft zich als bron van subsidie aangemeld via de Gemeente Waterland. De diversen opties dienen nader te worden besproken met de betrokken projectleden alsmede de Gemeente Waterland. Diversen gesprekken zijn reeds in gang gezet.
B
Pagina 7 van 3 l
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
Hoofdstuk 3
3
Datum: Kenmerk:
03-09-20l4 l4l86Rap00l
Energetische maatregelen
3.l
ELEKTROTECHNISCHE ENERGIEBESPARENDE MAATREGELEN
3.l.l
Toepassing L E D verlichting algemeen Energie maatregel L E D verlichting algemeen O m s c h r i j v i n g v a n de t o e p a s s i n g : H e t toepassen van LED-verlichtingsarmaturen in de klaslokalen en de algemene ruimten zoals verkeer-, en sanitaire ruimte. In tegenstelling t o t de standaard verlichtingsarmaturen is de aanschaf van de LEDverlichtingsarmaturen hoger, maar het aangesloten vermogen van de LED-verlichtingsarmaturen is lager waardoor er in combinatie met het aantal branduren elektriciteit bespaard kan w o r d e n . Energiebesparingsberekening
Oppervlakte : Verschil aanschafprijs verlichting: Besparing vermogen per m2: Elektriciteitskosten:
4.l l 8 m2 C 15 euro per m2 4 WAn2 C 0 , l 9 per k W h
Uitgaande van het verschil in aanschafprijs is de totale (meer)investering: 4.l l 8 x C 15,00 = C 61.770. Uitgaande van het verschil in vermogen per m is de vermindering energieverbruik: 4 . l l 8 m2 x 4 WZm2 x 2000 uur = 32.944 k W h Z jaar = C 6.259 per jaar. 2
Bij LED-verlichting heeft de lichtbron een gemiddelde levensduur van 50.000 branduren, dit betekend dat de armaturen op basis van 2000 branduren een levensverwachting hebben van 25 jaar. Traditionele TL/PL lichtbronnen hebben een gemiddelde levensduur van 10.000 branduren wat neer k o m t op een levensverwachting van 5 jaar. Na deze 5 jaar zullen de lichtbronnen moeten w o r d e n vervangen. Uitgaande van een technische levensduur van armaturen van maximaal 25 jaar, zullen de verlichtingsbronnen minimaal 4 x moeten w o r d e n vervangen. De kosten v o o r de lichtbron vervanging is 3 euro/nrè x 4. l 18m2 = C 12.354 per groepsremplace. D i t k o m t op een jaarlijks gemiddelde van 12.354x 4 / 25 jaar = C l .976,64 De totale besparing bij toepassing van LED bedraagt : C 6.259 + C l .976 ^
Totale (meer)investering:
C 61.770,-
Terugverdientijd:
circa 7.5 jaar
C O 2 reductie Exploitatie resultaat
19.662 kg per jaar
8.235,-- per jaar
PayInvestering [Excl.BTW]
out time [
C 6l.770^
B
Pagina 8 van 3l
j
a
a
r
Energiebesparing [C/jaar]
Technische Levensduur
Onderhoudskosten
C 8.235^
25 jaar
nihil
]
7.5 jaar
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
Datum: 03-09-20l4 Kenmerk: 14186Rap001
Bediengemak Zeer eenvoudig, geen aanvullende handelingen v o o r de gebruiker.
I n p a s b a a r h e i d in h e t o n t w e r p H e t is relatief eenvoudig toepasbaar in het o n t w e r p .
Advies D o o r de geringe pay-out time en de besparing in de energiekostenbesparing w o r d t een dergelijke toepassing geadviseerd.
B
Pagina 9 van 3l
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
3. l .2
Datum: 03-09-20l4 Kenmerk: 14186Rap001
Toepassing daglichtregeling lokalen
Energie maatregel D a g l i c h t r e g e l i n g in r u i m t e m e t daglicht t o e t r e d i n g O m s c h r i j v i n g v a n de t o e p a s s i n g : H e t toepassen van een daglichtregeling op de verlichtingsarmaturen in de diversen ruimte, welke aan de gevel zijn gelegen en daglichttoetreding hebben. Afhankelijk van de lichtinval van buiten w o r d t de verlichtingssterkte geregeld, waardoor elektriciteit w o r d t bespaard. Energiebesparingberekening H e t gemiddelde vermogen bij toepassing van TL/PL verlichting is 12W/m2. Afhankelijk van de verdere uitwerking van het lichtplan, toe te passen armaturen en bouwkundige indeling w o r d t in deze berekening uitgegaan dat 15í?o van de armaturen zijn gesitueerd nabij gevelopeningen waarbij daglicht toetreding is. H e t totale vermogen van de armaturen aan de gevel = 4. l 18m2 x l5í?o x 12W/m2 = 7.412 W Bij 2000 branduren geeft dit een energie verbruik van l4.825 k W h per jaar De daglichtregeling geeft een besparing van 20í?o op het gebruikte vermogen wat neer k o m t op 2.964 k W h per jaar (C 5 6 3 ^ per jaar). De meer investering v o o r daglichtregeling is 5 euro/nrè = 4. l 18 x 0,15 x 5 = C 3 . 0 8 8 ^ Totale (meer)investering
C 3.088^
Terugverdientijd
circa 5.5 jaar
C O 2 reductie
l769 kg per jaar
Exploitatie resultaat PayInvestering [Excl.BTW]
out time [
C 3.088^
j
a
a
r
Energiebesparing [C/jaar]
Technische Levensduur
Onderhoudskosten (verschil)
C 563^
20 jaar
C 0,00
]
5,5 jaar
Bediengemak Zeer eenvoudig, geen aanvullende handelingen v o o r de gebruiker.
I n p a s b a a r h e i d in h e t o n t w e r p H e t is relatief eenvoudig toepasbaar in het o n t w e r p . De armaturen w o r d e n voorzien van een dimbaar voorschakelapparaat en afhankelijk van het type armatuur w o r d t er een daglichtsensor ingebouwd per armatuur of een externe per ruimte geplaatst. Advies D o o r de geringe pay-out time en de besparing in de energiekostenbesparing w o r d t een dergelijke toepassing geadviseerd.
B
Pagina l0 van 3l
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
3. l .3
Datum: 03-09-20l4 Kenmerk: 14186Rap001
T o e p a s s i n g z o n n e c o l l e c t o r e n P V cellen -basisEnergie maatregel Zonnecollectoren P V cellen I O m s c h r i j v i n g v a n de t o e p a s s i n g : H e t toepassen van zonnecollectoren PV cellen op het dakvlak, waarbij rekening dient te w o r d e n gehouden met de opstelling van de luchtbehandelingskasten en de benodigde onderhoudsruimte. De zonnecellen zetten zonlicht om in elektriciteit, welke terug w o r d t gevoed aan de elektrotechnische installatie waardoor de energiekosten verminderen. Energiebesparingberekening Aantal panelen: Elektriciteitskosten: Gemiddelde opbrengst per paneel: Totaal opbrengst per jaar: Besparing energiekosten per jaar: Totaal investering:
339 panelen C 0 , l 9 per k W h 2 5 0 W p , 2 l 2 k W h per jaar 7 l . 8 6 8 k W h per jaar C l 3 . 6 5 4 ^ per jaar C !02.000^
Exploitatie resultaat
Investering [Excl.BTW] C !02.000^
Pay-out time [
j
a
a
r
]
7,5 jaar
Energiebesparing [C/jaar] C !3.654^
Technische Levensduur
Onderhouds kosten
25 jaar
C 500^
Bediengemak V o o r het toepassen van zonnecellen zijn geen aanvullende handelingen d o o r de gebruiker benodigd met uitzondering van een periodieke reiniging.
I n p a s b a a r h e i d in h e t o n t w e r p H e t toepassen van zonnecellen is toepasbaar in het ontwerp. Er dient rekening te w o r d e n gehouden met de dakconstructie alsmede de benodigde installatievoorzieningen zoals omvormers en dergelijke.
Advies D o o r de korte pay-out time w o r d t deze maatregel geadviseerd.
B
Pagina l l van 3l
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
3. l .4
Datum: 03-09-2014 Kenmerk: 14186Rap001
Toepassing zonnecollectoren P V cellen -uitgebreidEnergie maatregel Zonnecollectoren P V cellen I O m s c h r i j v i n g v a n de t o e p a s s i n g : H e t toepassen van zonnecollectoren PV cellen op het dakvlak waarbij rekening dient te w o r d e n gehouden met de opstelling van de luchtbehandelingskasten en de benodigde onderhoudsruimte. Binnen deze optie gaan we er tevens vanuit dat het dakgedeelte waar nu de speelplaats is gepland, eveneens w o r d t uitgevoerd met PV panelen. De zonnecellen zetten zonlicht om in elektriciteit welke terug w o r d t gevoed aan de elektrotechnische installatie waardoor de energiekosten verminderen. Energiebesparingberekening Aantal panelen: Elektriciteitskosten: Gemiddelde opbrengst per paneel: Totaal opbrengst per jaar: Besparing energiekosten per jaar: Totaal investering:
521 panelen C 0 , l 9 per k W h 2 5 0 W p , 2 l 2 k W h per jaar l l 0 . 4 5 2 k W h per jaar C 2 0 . 9 8 5 ^ per jaar C !56.300^
Exploitatie resultaat
Investering [Excl.BTW] C !56.300^
Pay-out time [
j
a
a
r
]
7,5 jaar
Energiebesparing [C/jaar] C 20.985^
Technische Levensduur
Onderhouds kosten
25 jaar
C 750^
Bediengemak V o o r het toepassen van zonnecellen zijn geen aanvullende handelingen d o o r de gebruiker benodigd met uitzondering van een periodieke reiniging.
I n p a s b a a r h e i d in h e t o n t w e r p H e t toepassen van zonnecellen is toepasbaar in het ontwerp. Er dient rekening te w o r d e n gehouden met de dakconstructie alsmede de benodigde installatievoorzieningen zoals omvormers en dergelijke.
Advies D o o r de korte pay-out time w o r d t deze maatregel geadviseerd.
B
Pagina l2 van 3l
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
3. l .5
Datum: 03-09-20l4 Kenmerk: l4l86Rap00l
Toepassing zonnecollectoren P V cellen - l e s s e n a a r dak-
I
Energie maatregel Z o n n e c o l l e c t o r e n P V c e l l e n - l e s s e n a a r dakO m s c h r i j v i n g van de t o e p a s s i n g : H e t toepassen van zonnecollectoren PV cellen op een virtueel dakvlak als ware het een lessenaar dak. Hierbij w o r d t uitgegaan van een zaagtand dak met een aantal dakvlakken optimaal gelegen ten opzichte van de zonnestand. De zonnecellen zetten zonlicht om in elektriciteit welke terug w o r d t gevoed aan de elektrotechnische installatie waardoor de energiekosten verminderen. W i j willen hierbij met nadruk aangeven dat wij deze optie op verzoek hebben uitgevoerd en hierbij voorbij gaan aan het architectonisch o n t w e r p van het gebouw. Deze optie zal dus in nauw overleg met de architect verder te w o r d e n uitgewerkt. De investeringskosten zijn exclusief de eventueel bouwkundige kosten van het lessenaar dak.
V o o r s t e l d a k v o r m : maximaal circa 4 meter hoog ten opzichte van het dakvlak waarbij w e uitgaan van 7 meter b r u t o lengte per sheddakdeel met een lengte van 35 meter zijnde netto 6 meter x 30 = netto zijnde 180 m per sheddakdeel x 6 sheddaken = totaal circa l .080 m nuttig dakoppervlak I l.6 m paneeloppervlak is een totaal aantal PV panelen van circa 675 735 panelen. Energiebesparingberekening 2
2
Aantal panelen: Elektriciteitskosten: Gemiddelde opbrengst per paneel: Totaal opbrengst per jaar: Besparing energiekosten per jaar: Totaal investering:
2
675 panelen C 0,19 per k W h 2 5 0 W p , 2 1 2 k W h per jaar 143.100 k W h per jaar C 27.189,^ per jaar C l90.000^
Exploitatie resultaat
Investering [Excl.BTW] C l90.000^
Pay-out time
D
a a r ]
7 jaar
Energiebesparing [C/jaar] C 27.l89^
Technische Levensduur
Onderhouds kosten
25 jaar
C l .500,^
Bediengemak V o o r het toepassen van zonnecellen zijn geen aanvullende handelingen d o o r de gebruiker benodigd met uitzondering van de periodieke reiniging. I n p a s b a a r h e i d in h e t o n t w e r p H e t toepassen van zonnecellen is toepasbaar in het o n t w e r p . Er dient rekening te w o r d e n gehouden met de dakconstructie alsmede de benodigde installatievoorzieningen zoals omvormers en dergelijke.
Advies D o o r de relatief k o r t e pay-out time w o r d t deze maatregel geadviseerd echter gaan w e dan voorbij aan de architectonische verschijningsvorm en de extra bouwkundige kosten van dit o n t w e r p ten opzichte van het oorspronkelijke o n t w e r p . D i t dient nader te w o r d e n onderzocht
Pagina 13 van 3 l
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
3.l.6
Datum: 03-09-20l4 Kenmerk: 14186Rap001
Toepassing windenergie
Energie maatregel Windenergie I O m s c h r i j v i n g v a n de t o e p a s s i n g : Windenergie is een zeer duurzame energiebron en goed te gebruiken in ons winderige platte landschap. De kosten van windmolens lopen erg uiteen van C l . 0 0 0 ^ per k W t o t C 9 . 0 0 0 ^ per k W bij toepassing van een Urban wind turbine. Afgewogen moet w o r d e n of een windmolen mogelijk is in het landschap in verband met horizonvervuiling, slagschaduw en geluidproductie. O m voldoende energie op te wekken dient gekozen te w o r d e n v o o r grootschalige windmolens welke op deze locatie niet haalbaar zijn. Mogelijk kan het een politiek geladen object zijn, waarbij de terugverdientijd niet als hoogste prioriteit w o r d t geacht. Randvoorwaarde De afstand van een windmolen t o t aan woonbebouwing en recreatiegebieden dient minimaal 500 meter te zijn. Energiebesparingberekening Elektrabesparing
C 575^
Totale investering
C
Terugverdientijd
circa 40 jaar
C O 2 reductie
l.600 kg per jaar
l 5 . 5 0 0 ^ + constructie ca C 7 . 5 0 0 ^ = C 2 3 . 0 0 0 ^
Exploitatie resultaat
Investering [Excl.BTW] C 23.000^
Pay-out time [
j
a
a
r
40
]
Energiebesparing [C/jaar] C 575^
Technische Levensduur
Onderhouds kosten
20 jaar
C 500^
Bediengemak H e t betreft een compleet zelf regulerend systeem waarbij wel extra toezicht en monitoring benodigd is.
I n p a s b a a r h e i d in h e t o n t w e r p H e t betreft eveneens een bouwkundige ingreep inclusief constructief d o o r de plaatsing op het dak. Mogelijk dient hier in de bouwvergunning rekening mee w o r d e n gehouden. Eveneens w o r d t het architectonische beeld met een dergelijke windmolen mogelijk aangetast. Advies D o o r de lange pay-out time en de energiekostenbesparing w o r d t een dergelijke toepassing niet geadviseerd.
B
Pagina l4 van 3l
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
Datum: 03-09-20l4 Kenmerk: 14186Rap001
3.2
WERKTUIGKUNDIGE ENERGIEBESPARENDE
3.2.l
Toepassing houtkachel
MAATREGELEN
Energie maatregel Houtgestookte verwarmingsketel I O m s c h r i j v i n g v a n de t o e p a s s i n g : H e t betreft de toepassing van een houtgestookte centrale verwarmingsketel t e r vervanging en ondersteuning van de centrale verwarmingsketel. Een bijkomend onderdeel is dat er een voorziening aanwezig moet zijn v o o r de buffer opslag van het te gebruiken hout. In de houtgestookte ketel kan de verbranding plaatsvinden van bijvoorbeeld houtsnippers, snoeiafval en houtafval. Tevens dient er een houtopslagruimte w o r d e n voorzien naast de ketels met een vijzel naar de ketels v o o r de brandstof aanvoer. Ten behoeve van deze toepassing is een vergunning nodig in het kader van de Milieuwet.
tft^toćļģ^
^^^^
Energiebesparingsberekening Ten aanzien van de verwarming gaan wij uit van een benodigde ketelcapaciteit bij het gebouw, gebouwd volgens het bouwbesluit en ventilatieklasse Frisse scholen klasse B van 250 k W . Binnen deze energiebesparende maatregel hebben wij een combinatie gekozen van een 140 k W houtverbrandingsketel welke ondersteund w o r d t d o o r een centrale verwarmingsketel met een capaciteit van circa l l 0 k W .
B
Gasverbruik traditioneel
25.000 m3 gas per jaar (C
Gasverbruik piekketel i.c.m. houtkachel Houthakselgebruik in kg Totaal kosten brandstof per jaar
7.500 m3 gas per jaar 38.000 kg houthaksel C 6.900^
Totale investering Meerinvestering t.o.v. traditioneel
C 4 9 . 0 0 0 ^ (houtkachel + silo) + piekketel C 5 . 5 0 0 ^ circa C 3 5 . 4 5 0 ^
Pagina l5 van 3l
10.500^)
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
Datum: 03-09-2014 Kenmerk: 14186Rap001
I Exploitatie resultaat
Investering [Excl.BTW] C 35.450^
Pay-out time [
j
a
a
r
]
16 jaar
Energiebesparing [C/jaar] C 3.600^
Technische Levensduur 15-20 jaar
Onderhoudskosten extra C
l.500^
Bediengemak H e t behoeft een behoorlijke extra technische vaardigheid van het technisch personeel van het gebouw. Hoofdzakelijk de constante houtaanvoer, controle van de verbranding, en continue monitoring van het systeem is van g r o o t belang. I n p a s b a a r h e i d in h e t o n t w e r p H e t betreft een behoorlijke impact op zowel de technische installaties als o o k de bouwkundige opslag. V o o r de opslag van de pellets is een bunker of silo nodig. Deze bevindt zich bij v o o r k e u r boven de ketelvoedingsaansluiting, ca. 750 mm. boven de vloer van het ketelhuis. (bij houtstook mag het ketelhuis op de BG w o r d e n gesitueerd). Uitgaande van maximaal 4 x per jaar vullen van de silo, is een inhoud van 30 m3 wenselijk. Advies Een eenvoudige manier o m w a r m t e C O 2 neutraal op te wekken is het vervangen van fossiel aardgas d o o r bio brandstof (bio-olie of hout). H e t gebruik van houtpellets als brandstof is enigszins discutabel. Houtpellets maken gebruik van een grondstof die o o k gebruikt zou kunnen w o r d e n v o o r productie van bijvoorbeeld papier, chemicaliën, bouwmaterialen etc. Vanuit de cradle t o cradle filosofie is gebruik van hout als energiebron daarom ongewenst. V o o r alle bio brandstoffen geldt dat het binnen Nederland niet mogelijk is voldoende te produceren v o o r de volledige Nederlandse energie behoefte. D i t zal op termijn leiden t o t t e k o r t e n aan biobrandstoffen en dus t o t de noodzaak van i m p o r t en het risico van aanzienlijke prijsstijgingen. Gezien bovenstaande alsmede de aanvullende bouwkundige kosten w o r d t een dergelijke toepassing niet geadviseerd.
B
Pagina l6 van 3l
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
3.2.2
HR
Datum: 03-09-20l4 Kenmerk: 14186Rap001
Warmteterugwinning
Energie maatregel TOEPASSING VAN HOOG RENDEMENT WARMTE
TERUGWINNING
O m s c h r i j v i n g v a n de t o e p a s s i n g De luchtbehandelingkasten zijn thans voorzien van warmteterugwinning met een rendement van rond 7 0 - 7 5 J en uitgevoerd met een energielabel B. D o o r de toepassing van een energielabel A luchtbehandelingskast en een Hoog Rendement (High Performance) warmteterugwinning kan er in gas - en elektraverbruik w o r d e n bespaard. Energiebesparingberekening Gasbesparing d o o r HR warmteterugwinning ( 2.800m3) Elektrabesparing d o o r lagere weerstand Totale energiewinst
C C C
U76^ 250^ l .426^
Totale extra investering: LBK's voorzien van HR warmteterugwinning met een rendement van min 85 J en energielabel A C O 2 reductie
C 8.500^
5.l00 kg per jaar
Exploitatie resultaat
Investering [Excl.BTW] LBK
C 8.500^
Pay-out time [
j
a
a
r
]
6 jaar
Energiebesparing [C/jaar] C
l.426^
Technische levensduur
Aanvullende Onderhoudskosten
20 jaar
C 200^
Advies D o o r de relatief korte pay-out time en hoge energiekostenbesparing w o r d t deze maatregel geadviseerd. W e l zullen de extra gewichten nader w o r d e n onderzocht d o o r een constructeur.
B
Pagina l7 van 3l
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
3.2.3
Datum: Kenmerk:
03-09-20l4 l4l86Rap00l
T o e p a s s i n g W a r m t e p o m p in c o m b i n a t i e m e t h o r i z o n t a l e c o l l e c t o r s y s t e e m Energie maatregel WARMTEPOMP ZHORIZONTALE COLLECTORSYSTEEM O m s c h r i j v i n g v a n de t o e p a s s i n g : H e t betreft de toepassing van een w a r m t e p o m p v o o r de opwekking van het centrale verwarmingswater en het leveren van een beperkte koeling. Er zijn een aantal mogelijkheden qua uitvoering van een w a r m t e p o m p waarbij wij in deze rapportage uitgegaan zijn van 2 mogelijkheden namelijk: 1. H e t toepassen van een w a r m t e p o m p met een horizontaal collectorsysteem met een slanglengte van 5 km ( l , 5 m diep); 2. H e t toepassen van een w a r m t e p o m p met een verticale open monobron (l00-200 meter diep). W e hebben in deze configuratie gekozen v o o r de volledige verwarming middels een monovalente water/water w a r m t e p o m p installatie zodat geen gasaansluiting binnen dit project noodzakelijk is. D o o r de relatief lage watertemperatuur vanuit deze warmtepomp, ca. 4 5 C , w o r d e n de batterijen in de luchtbehandelingskasten en de eventuele radiatoren w o r d e n v e r g r o o t ten opzichte van de basis-installatie (65-45 C ) . 0
0
H e t vergelijk van een traditionele ketelinstallatie ten opzichte van een warmtepomp-configuratie is eigenlijk niet juist d o o r de comfortverhoging, welke men ontvangt d o o r de toepassing van gekoeld water van de warmtepomp-bronconfiguratie. Hiermee w o r d t het c o m f o r t ten opzichte van de traditionele installatie behoorlijk verhoogd terwijl dit niet mee w o r d t genomen in de investeringsvergelijking. In theorie zou de investering van een koelinstallatie in het traditionele o n t w e r p meegenomen moeten w o r d e n om een eerlijk en rechtvaardig vergelijk t o t stand te brengen, waaruit dan blijkt dat een dergelijke w a r m t e p o m p systeem efficiënter is dan een traditionele installatie. De toepassing van de slangen in de bodem betreft het een gesloten systeem. Dus geen provinciale verplichtingen w a t betreft balans en vergunningen. De w a r m t e p o m p verhoogt de temperatuur van de w a r m t e die w o r d t onttrokken aan de omgeving en gebruikt daarvoor elektriciteit. O m d a t elektriciteit nog voornamelijk fossiel w o r d t opgewekt, veroorzaakt dit proces dus nog een aanzienlijke C O 2 uitstoot. Bij gebruik van eigen PV panelen, windenergie (groene stroom) is de C O 2 uitstoot nihil. Daarmee is het toepassen van een w a r m t e p o m p dus o o k een toekomstgerichte oplossing, elektriciteit zal er altijd zijn en de inspanning om elektriciteit groen te produceren zal, uit pure noodzaak, alleen maar groter w o r d e n . Bovendien kan de benodigde groene stroom desgewenst op de locatie w o r d e n opgewekt. Energiebesparingberekening
B
Gasverbruik traditioneel
25.000 m3 gas per jaar (C
Elektraverbruik w a r m t e p o m p / b r o n p o m p Totaal kosten per jaar
85.000 k W u per jaar (900 vollasturen) C 16.000^
Totale investering Meerinvestering t.o.v. traditioneel
C 3 2 . 0 0 0 ^ (warmtepomp) + C l 0 0 . 0 0 0 ^ (Bron horizontaal) circa C l 0 5 . 0 0 0 ^
Energiebesparing
niet
C O 2 reductie
l 0 0 J (geen C02 uitstoot)
Pagina l8 van 3l
l2.000^)
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
Datum: Kenmerk:
03-09-2014 l4l86Rap00l
I Exploitatie resultaat Investering [Excl.BTW] C !05.000^
Pay-out time [
j
a
a
r
Nvt
]
Energiebesparing [C/jaar] Nvt
Technische Levensduur
Onderhouds Kosten extra
15 jaar
C l.500^
Bediengemak D o o r de automatisch werking, overeenkomstig een ketel is geen speciale bediening noodzakelijk wel aanvullend toezicht en aanvullende monitoring.
I n p a s b a a r h e i d in h e t o n t w e r p Er dient een ruimte beschikbaar te zijn v o o r de opstelling van de w a r m t e p o m p en een leidingtrace naar de horizontale collectorsysteem. Advies Daar er geen koeling w o r d t vereist in het PvE is dit systeem v o o r dit project economisch geen verantwoorde investering. D o o r het gebrek aan pay-out time en geen energiekostenbesparing maar juist energie verhogend w o r d t een dergelijke toepassing niet geadviseerd. Naarmate de gasprijs per m3 uur (toekomstige ecotax, fossiele brandstofverbruiken) stijgt zou het mogelijk zijn dat dit systeem in de t o e k o m s t wel rendabel kunnen zijn. Kritische noot Vooralsnog w o r d t , binnen dit project, van uitgegaan dat met voldoende zonwering aan de buitenzijde, relatief laag J glasoppervlak in de zonbeschenen gevels, zomer-nacht ventilatie van de lucht w o r d t voldaan aan het criteria gesteld in het huidige PvE. D i t is echter pas goed te controleren indien er een compleet bouwkundig plan is met gevels en dergelijke waarbij we kunnen berekenen middels VABI temperatuursoverschrijdingsberekeningen of we kunnen voldoen aan Frisse Scholen Klasse B specificaties. Indien er alsnog koeling in het gebouw zou moeten w o r d t deze energiemaatregel direct veel interessanter en dient te w o r d e n her berekend.
B
Pagina l9 van 3l
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
3.2.4
Datum: 03-09-20l4 Kenmerk: 14186Rap001
T o e p a s s i n g W a r m t e p o m p in c o m b i n a t i e m e t v e r t i c a l e o p e n b r o n Energie maatregel WARMTEPOMP / VERTICALE
MONOBRON
O m s c h r i j v i n g v a n de t o e p a s s i n g : H e t betreft de toepassing van een w a r m t e p o m p v o o r de opwekking van het centrale verwarmingswater en het leveren van een beperkte koeling. Er zijn een aantal mogelijkheden qua uitvoering van een w a r m t e p o m p waarbij wij in deze rapportage uitgegaan zijn van 2 mogelijkheden namelijk: 1. H e t toepassen van een w a r m t e p o m p met een horizontale collectorsysteem met een slanglengte van 5 km ( l , 5 m diep); 2. H e t toepassen van een w a r m t e p o m p met een verticale open monobron (l00-200 meter diep).
We hebben in deze configuratie gekozen voor de volledige verwarming middels een monovalente water/water warmtepomp installatie zodat geen gasaansluiting binnen dit project noodzakelijk is. Door de relatief lage watertemperatuur vanuit deze warmtepomp, ca. 450Q worden de heaters in de luchtbehandelingskasten en de eventuele radiatoren worden vergroot ten opzichte van de basis-installatie (65-45 C ) . 0
H e t vergelijk van een traditionele ketelinstallatie ten opzichte van een warmtepomp-configuratie is eigenlijk niet juist d o o r de comfortverhoging welke men ontvangt d o o r de toepassing van gekoeld water van de warmtepomp-bronconfiguratie. Hiermee w o r d t het c o m f o r t ten opzichte van de traditionele installatie behoorlijk verhoogd terwijl dit niet mee w o r d t genomen in de investeringsvergelijking. In theorie zou de investering van een koelinstallatie in het traditionele o n t w e r p meegenomen moeten w o r d e n om een eerlijk en rechtvaardig vergelijk t o t stand te brengen, waaruit dan blijkt dat een dergelijke w a r m t e p o m p systeem efficiënter is dan een traditionele installatie. Er is een haalbaarheidsstudie verricht naar de bodemgesteldheid van het gebied waarin zich de nieuwbouw gaat vestigen en hierbij de resultaten van het indicatieve onderzoek naar de bodemgeschiktheid v o o r een bodemenergiesysteem: Het project ligt niet in een grondwaterbeschermingsgebied; Volgens bodemloket is geen sprake van verontreinigingen; De brak/zout grens ligt op ca 25 m - N . A . P ; Rond 30 a 40 meter diepte ligt een vrij dikke kleilaag. Daaronder en boven zit zand; W K O t o o l geeft geen belemmeringen aan en zegt dat de bodem zeer geschikt is. K o r t o m de bodem is geschikt v o o r zowel gesloten als o o k open systemen, onder de 40 meter (in verband met de brak zout grens). De capaciteit lijkt ruim voldoende. V o o r verticale bodemwisselaars kunnen boringen t o t 100 t o t 200 meter diepte gemaakt w o r d e n . De w a r m t e p o m p verhoogd de temperatuur van de warmte die w o r d t o n t t r o k k e n aan de omgeving en gebruikt daarvoor elektriciteit. O m d a t elektriciteit nog voornamelijk fossiel w o r d t opgewekt, veroorzaakt dit proces dus nog een aanzienlijke C O 2 uitstoot. Bij gebruik van eigen PV panelen, windenergie (groene stroom) is de C O 2 uitstoot nihil. Daarmee is het toepassen van een w a r m t e p o m p dus o o k een toekomstgerichte oplossing, elektriciteit zal er altijd zijn en de inspanning o m elektriciteit groen te produceren zal, uit pure noodzaak, alleen maar groter w o r d e n . Bovendien kan de benodigde groene s t r o o m desgewenst op de locatie w o r d e n opgewekt. Energiebesparingberekening
B
Gasverbruik traditioneel
25.000 m3 gas per jaar (C
Elektraverbruik w a r m t e p o m p / b r o n p o m p Totaal kosten per jaar
75.000 k W u per jaar C 12.000^
Totale investering Meerinvestering t.o.v. traditioneel
C 2 6 . 0 0 0 ^ (warmtepomp) + C 9 5 . 0 0 0 ^ (OpenBron verticaal) circa C 9 0 . 0 0 0 ^
Energiebesparing
niet
Pagina 20 van 3l
l2.000^)
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
Datum: 03-09-20l4 Kenmerk: 14186Rap001
I C O 2 reductie
l 0 0 J (geen C02 uitstoot)
Exploitatie resultaat
Investering [Excl.BTW]
Pay-out time
C 86.500^
nvt
[
j
a
a
r
]
Energiebesparing [C/jaar] nvt
Technische Levensduur 15 jaar
Extra Onderhouds Kosten/jaarlijkse prov. verplichting C 3.500^
Bediengemak D o o r de automatisch werking, overeenkomstig een ketel is geen speciale bediening noodzakelijk wel aanvullend toezicht en aanvullende monitoring en provinciale balansverplichtingen.
I n p a s b a a r h e i d in h e t o n t w e r p Er dient een ruimte beschikbaar te zijn v o o r de opstelling van de w a r m t e p o m p en een leiding trace naar de bodem en de bron. Advies Daar er geen koeling w o r d t vereist is dit systeem v o o r dit project economisch geen verantwoorde investering. D o o r het gebrek aan pay-out time en geen energiekostenbesparing maar juist energie verhogend w o r d t een dergelijke toepassing niet geadviseerd. Naarmate de gasprijs per m3uur (toekomstige ecotax, fossielebrandstofvebruiken) stijgt zou het mogelijk zijn dat dit systeem in de t o e k o m s t wel rendabele kunnen zijn. Kritische noot Vooralsnog w o r d t , binnen dit project, van uitgegaan dat met voldoende zonwering aan de buitenzijde, relatief laag J glasoppervlak in de zonbeschenen gevels, zomer-nacht ventilatie van de lucht w o r d t voldaan aan het criteria gesteld in het huidige PvE. D i t is echter pas goed te controleren indien er een compleet bouwkundig plan is met gevels en dergelijke waarbij we kunnen berekenen middels VABI temperatuursoverschrijdingsberekeningen of we kunnen voldoen aan Frisse Scholen Klasse B specificaties. Indien er alsnog koeling in het gebouw zou moeten w o r d t deze energiemaatregel direct veel interessanter en dient te w o r d e n her berekend.
B
Pagina 2l van 3l
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
3.2.5
Datum: 03-09-20l4 Kenmerk: 14186Rap001
T o e p a s s i n g W a r m t e p o m p in c o m b i n a t i e m e t h o r i z o n t a l e b r o n Energie maatregel WARMTEPOMP / HORIZONTALE BRON O m s c h r i j v i n g v a n de t o e p a s s i n g : H e t betreft de toepassing van een w a r m t e p o m p v o o r de opwekking van het centrale verwarmingswater en het leveren van een beperkte koeling. Er zijn een aantal mogelijkheden qua uitvoering van een w a r m t e p o m p waarbij wij in deze rapportage uitgegaan zijn van 2 mogelijkheden namelijk: 1. H e t toepassen van een w a r m t e p o m p met een horizontale bron met een slanglengte van 5 km ( l , 5 m diep); 2. H e t toepassen van een w a r m t e p o m p met een verticale open bron (l00-200 meter diep). W e hebben in deze configuratie gekozen v o o r de volledige verwarming middels een w a r m t e p o m p installatie zodat geen gasaansluiting binnen dit project noodzakelijk is. D o o r de relatief lage watertemperatuur vanuit de warmtepomp, ca. 4 5 C , moeten de heaters in de luchtbehandelingskasten en de eventuele radiatoren w o r d e n v e r g r o o t ten opzichte van de basis-installatie (65-45 " C ) . 0
H e t vergelijk van een traditionele ketelinstallatie ten opzichte van een warmtepomp-configuratie is eigenlijk niet juist d o o r de comfortverhoging welke men ontvangt d o o r de toepassing van koelwater van de warmtepomp-configuratie. Hiermee w o r d t het c o m f o r t ten opzichte van de traditionele installatie behoorlijk verhoogd terwijl dit niet mee w o r d t genomen in de investeringsvergelijking. In theorie zou de investering van een koelinstallatie in het traditionele o n t w e r p meegenomen moeten w o r d e n om een eerlijk en rechtvaardig vergelijk t o t stand te brengen. Er is een haalbaarheidsstudie verricht naar de bodemgesteldheid van het gebied waarin zich de nieuwbouw gaat vestigen en Hierbij de resultaten van het indicatieve onderzoek naar de bodemgeschiktheid v o o r een bodemenergiesysteem: H e t project ligt niet in een grondwaterbeschermingsgebied; Volgens bodemloket is geen sprake van verontreinigingen; De brak/zout grens ligt op ca 25 m -N.A.P.; Rond 30 a 40 meter diepte ligt een vrij dikke kleilaag. Daaronder en boven zit zand; W K O t o o l geeft geen belemmeringen aan en zegt dat de bodem zeer geschikt is. K o r t o m de bodem is geschikt v o o r zowel gesloten als o o k open systemen, onder de 40 meter (in verband met de brak zout grens). De capaciteit lijkt ruim voldoende. V o o r verticale bodemwisselaars kunnen boringen t o t 100 t o t 200 meter diepte gemaakt w o r d e n . De w a r m t e p o m p verhoogt de temperatuur van de warmte die w o r d t onttrokken aan de omgeving en gebruikt daarvoor elektriciteit. O m d a t elektriciteit nog voornamelijk fossiel w o r d t opgewekt, veroorzaakt dit proces dus nog een aanzienlijke C O 2 uitstoot. Bij gebruik van eigen PV panelen, windenergie (groene stroom) is de C O 2 uitstoot nihil. Daarmee is het toepassen van een w a r m t e p o m p dus o o k een toekomstgerichte oplossing, elektriciteit zal er altijd zijn en de inspanning o m elektriciteit groen te produceren zal, uit pure noodzaak, alleen maar groter w o r d e n . Bovendien kan de benodigde groene s t r o o m desgewenst op de locatie w o r d e n opgewekt. Energiebesparingberekening
B
Gasverbruik traditioneel
25.000 m3 gas per jaar (C
Elektraverbruik w a r m t e p o m p / b r o n p o m p Totaal kosten per jaar
l45.000 k W u per jaar C 27.550^
Totale investering Meerinvestering tov traditioneel
C 3 l . 5 0 0 ^ (warmtepomp) + C 9 0 . 0 0 0 ^ (Bron horizontaal) circa C ! 0 2 . 0 0 0 ^
Energiebesparing
niet
C O 2 reductie
niet
Pagina 22 van 3l
10.500^)
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
Datum: Kenmerk:
03-09-20l4 l4l86Rap00l
I Exploitatie resultaat
Investering [Excl.BTW] C !02.000^
Pay-out time [
j
a
a
r
nvt
]
Energiebesparing [C/jaar] nvt
Technische Levensduur
Onderhouds¬ Kosten extra
15 jaar
C l.500^
Bediengemak D o o r de automatisch werking, overeenkomstig een ketel is geen speciale bediening noodzakelijk wel aanvullend toezicht en aanvullende monitoring.
I n p a s b a a r h e i d in h e t o n t w e r p Er dient een ruimte beschikbaar te zijn v o o r de opstelling van de w a r m t e p o m p en een leiding trace naar de bodem en de bronnen. Advies Daar relatief weinig koeling w o r d t toegepast is dit systeem v o o r dit project economisch geen verantwoorde investering. D o o r het gebrek aan pay-out time en geen energiekostenbesparing maar juist energie verhogend w o r d t een dergelijke toepassing niet geadviseerd. Naarmate de elektriciteitsprijs per k W u u r stijgt zou het mogelijk zijn dat er in de t o e k o m s t wel rendabele oplossingen w o r d e n gevonden.
B
Pagina 23 van 3l
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
3.2.6
Datum: Kenmerk:
03-09-20l4 l4l86Rap00l
T o e p a s s i n g W a r m t e p o m p in c o m b i n a t i e m e t v e r t i c a l e o p e n b r o n Energie maatregel WARMTEPOMP / VERTICALE BRON O m s c h r i j v i n g v a n de t o e p a s s i n g : H e t betreft de toepassing van een w a r m t e p o m p v o o r de opwekking van het centrale verwarmingswater en het leveren van een beperkte koeling. Er zijn een aantal mogelijkheden qua uitvoering van een w a r m t e p o m p waarbij wij in deze rapportage uitgegaan zijn van 2 mogelijkheden namelijk: 1. H e t toepassen van een w a r m t e p o m p met een horizontale bron met een slanglengte van 5 km ( l , 5 m diep); 2. H e t toepassen van een w a r m t e p o m p met een verticale open bron (l00-200 meter diep). W e hebben in deze configuratie gekozen v o o r de volledige verwarming middels een w a r m t e p o m p installatie zodat geen gasaansluiting binnen dit project noodzakelijk is. D o o r de relatief lage watertemperatuur vanuit
de warmtepomp, ca. 450C, moeten de heaters in de luchtbehandelingskasten en de eventuele radiatoren w o r d e n v e r g r o o t ten opzichte van de basis-installatie (65-45 " C ) . H e t vergelijk van een traditionele ketelinstallatie ten opzichte van een warmtepomp-configuratie is eigenlijk niet juist d o o r de comfortverhoging welke men ontvangt d o o r de toepassing van koelwater van de warmtepomp-configuratie. Hiermee w o r d t het c o m f o r t ten opzichte van de traditionele installatie behoorlijk verhoogt terwijl dit niet mee w o r d t genomen in de investeringsvergelijking. In theorie zou de investering van een koelinstallatie in het traditionele o n t w e r p meegenomen moeten w o r d e n om een eerlijk en rechtvaardig vergelijk t o t stand te brengen. Er is een haalbaarheidsstudie verricht naar de bodemgesteldheid van het gebied waarin zich de nieuwbouw gaat vestigen en hierbij de resultaten van het indicatieve onderzoek naar de bodemgeschiktheid v o o r een bodemenergiesysteem: H e t project ligt niet in een grondwaterbeschermingsgebied; Volgens bodemloket is geen sprake van verontreinigingen; De brak/zout grens ligt op ca 25 m -N.A.P.; Rond 30 a 40 meter diepte ligt een vrij dikke kleilaag. Daaronder en boven zit zand; W K O t o o l geeft geen belemmeringen aan en zegt dat de bodem zeer geschikt is. K o r t o m de bodem is geschikt v o o r zowel gesloten als o o k open systemen, onder de 40 meter (in verband met de brak zout grens). De capaciteit lijkt ruim voldoende. V o o r verticale bodemwisselaars kunnen boringen t o t 100 t o t 200 meter diepte gemaakt w o r d e n . De w a r m t e p o m p verhoogt de temperatuur van de warmte die w o r d t onttrokken aan de omgeving en gebruikt daarvoor elektriciteit. O m d a t elektriciteit nog voornamelijk fossiel w o r d t opgewekt, veroorzaakt dit proces dus nog een aanzienlijke C O 2 uitstoot. Bij gebruik van eigen PV panelen, windenergie (groene stroom) is de C O 2 uitstoot nihil. Daarmee is het toepassen van een w a r m t e p o m p dus o o k een toekomstgerichte oplossing, elektriciteit zal er altijd zijn en de inspanning o m elektriciteit groen te produceren zal, uit pure noodzaak, alleen maar groter w o r d e n . Bovendien kan de benodigde groene s t r o o m desgewenst op de locatie w o r d e n opgewekt. Energiebesparingberekening
B
Gasverbruik traditioneel
25.000 m3 gas per jaar (C
Elektraverbruik w a r m t e p o m p / b r o n p o m p Totaal kosten per jaar
145.000 k W u per jaar C 27.550^
Totale investering Meerinvestering tov traditioneel
C 3 l . 5 0 0 ^ (warmtepomp) + C 7 5 . 0 0 0 ^ (Bron horizontaal) circa C 8 6 . 5 0 0 ^
Energiebesparing
niet
C O 2 reductie
niet
Pagina 24 van 3l
l0.500^)
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
Datum: Kenmerk:
03-09-2014 l4l86Rap00l
I Exploitatie resultaat
Investering [Excl.BTW] C 86.500^
Pay-out time [
j
a
a
r
nvt
]
Energiebesparing [C/jaar] nvt
Technische Levensduur
Onderhouds Kosten extra
15 jaar
C l.500^
Bediengemak D o o r de automatisch werking, overeenkomstig een ketel is geen speciale bediening noodzakelijk wel aanvullend toezicht en aanvullende monitoring.
I n p a s b a a r h e i d in h e t o n t w e r p Er dient een ruimte beschikbaar te zijn v o o r de opstelling van de w a r m t e p o m p en een leiding trace naar de bodem en de bronnen. Advies Daar relatief weinig koeling w o r d t toegepast is dit systeem v o o r dit project economisch geen verantwoorde investering. D o o r het gebrek aan pay-out time en geen energiekostenbesparing maar juist energie verhogend w o r d t een dergelijke toepassing niet geadviseerd. Naarmate de elektriciteitsprijs per k W u u r stijgt zou het mogelijk zijn dat er in de t o e k o m s t wel rendabele oplossingen w o r d e n gevonden.
B
Pagina 25 van 3l
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
3.2.7
Datum: Kenmerk:
03-09-20l4 l4l86Rap00l
Toepassing hergebruik regenwater
Energie maatregel Hergebruik regenwater O m s c h r i j v i n g v a n de t o e p a s s i n g : H e t betreft de toepassing van regenwater v o o r alle toiletspoelingen. H i e r v o o r dient een buffertank te w o r d e n voorzien waarin al het regenwater w o r d t opgevangen. D i t kan in de v o r m van een kunststoffen tank welke in de bodem w o r d t ingegraven op een gestabiliseerd zandbed of iets dergelijks. Vanuit deze buffer w o r d t middels een pomp en een geheel separaat leidingnet de toiletten van regenwater w o r d e n voorzien ten behoeve van het spoelen van de toiletten. Voordeel van dit systeem is dat er geen relatief duur drinkwater w o r d t verspild v o o r de spoeling van de toiletten. Een nadeel van het systeem is de mogelijke vervuiling van de toiletten. Hiervoor kan in een speciale afwerking van de sanitaire toestellen w o r d e n voorzien. Energiebesparingsberekening Toiletspoelingen per jaar W a t e r v e r b r u i k per jaar
330.000 (2 toiletbezoek per leerling) ca l.300 m3 per jaar (C l . 5 6 0 ^ )
Totale investering
C 24.000^
Exploitatie resultaat
Investering [Excl.BTW] C24.000 ^
Pay-out time [
j
a
a
r
]
16 jaar
Energiebesparing [C/jaar] C l.560^
Technische Levensduur
Onderhoudskosten
20 jaar
C 200^
Bediengemak Eenvoudig geen aanvullende handelingen v o o r de gebruiker. Qua onderhoud is extra het pomponderhoud en leidingnet alsmede mogelijk extra schoonmaak van de toiletten.
I n p a s b a a r h e i d in h e t o n t w e r p H e t is relatief eenvoudig toepasbaar in het o n t w e r p . Over het algemeen w o r d t er bij de toepassing van deze optie kunststof dakbedekking toegepast zonder sedum.
Advies D o o r d a t de terugverdientijd binnen de levensduur van het onderdeel valt adviseren we deze maatregel toe te passen.
B
Pagina 26 van 3l
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
Datum: 03-09-20l4 Kenmerk: 14186Rap001
3.3
BOUWKUNDIGE ENERGIEBESPARENDE
MAATREGELEN
3.3.l
T o e p a s s i n g v e r b e t e r i n g isolatie g e v e l w a n d e n bouwkundig
Energie maatregel V e r b e t e r i n g isolatie v a n de g e v e l w a n d e n O m s c h r i j v i n g v a n de t o e p a s s i n g : H e t betreft de verbetering van de isolatie van de gevelwanden. In de basis is v o o r de nieuwbouw uitgegaan van een isolatiewaarde volgens het bouwbesluit 2012 te weten een Rc waarde van 3,5. Uitgangspunten: Oppervlakte* Gevels:
2.000 m
2
U /Rc waarde* Ontwerp 3.5 (Rc)
U waarde* verbetering 6.0 (Rc)
Energiebesparingberekening Gasbesparing per jaar
C
l . 0 7 0 ^ (2.547 m3 gas)
Totale investering
C 34.888^
Terugverdientijd
circa 33 jaar
C O 2 reductie
4.580 kg per jaar
Exploitatie resultaat
Investering [Excl.BTW] C 34.888^
Pay-out time [
j
a
a
r
]
33 jaar
Energiebesparing [C/jaar] C l.070^
Technische Levensduur
Onderhoudskosten
40 jaar
n.v.t.
I n p a s b a a r h e i d in h e t o n t w e r p H e t betreft geen esthetische invloed alsmede een beperkte impact op het o n t w e r p met uitzondering van de dikkere muren.
Advies D o o r d a t de terugverdientijd binnen de levensduur van het onderdeel valt adviseren we deze maatregel toe te passen.
B
Pagina 27 van 3 l
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
3.3.2
Datum: 03-09-20l4 Kenmerk: l4l86Rap00l
T o e p a s s i n g v e r b e t e r i n g isolatie daken bouwkundig Energie maatregel V e r b e t e r i n g isolatie v a n de d a k e n O m s c h r i j v i n g v a n de t o e p a s s i n g : H e t betreft de verbetering van de isolatie van de daken. In de basis is v o o r de nieuwbouw uitgegaan van een isolatiewaarde volgens het bouwbesluit 2012 te weten een Rc waarde van 3,5. Uitgangspunten: Oppervlakte* Daken:
2.000 m2
U /Rc waarde* Ontwerp 3.5 (Rc)
U waarde* verbetering 8.00 (Rc)
Energiebesparingberekening Gasbesparing
C l . 4 4 5 ^ (3.440 m3 gas)
Totale investering
C 40.745^
Terugverdientijd
circa 28 jaar
C O 2 reductie
6.l83 kg per jaar
Exploitatie resultaat
Investering [Excl. B T W ] C 40.745^
Pay-out time [
j
a
a
r
]
28 jaar
Energiebesparing [C/jaar] C l.445^
Technische Levensduur
Onderhoudskosten
40 jaar
n.v.t.
I n p a s b a a r h e i d in h e t o n t w e r p
H e t betreft geen esthetische invloed alsmede een beperkte impact op het ontwerp.
Advies D o o r d a t de terugverdientijd binnen de levensduur van het onderdeel valt adviseren we deze maatregel toe te passen.
B
Pagina 28 van 3l
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
3.3.3
Datum: 03-09-20l4 Kenmerk: l4l86Rap00l
T o e p a s s i n g v e r b e t e r i n g isolatie glaswanden bouwkundig Energie maatregel V e r b e t e r i n g isolatie v a n de g l a s v l a k k e n O m s c h r i j v i n g v a n de t o e p a s s i n g : H e t betreft de verbetering van de isolatie van de glasvlakken. In de basis is v o o r de nieuwbouw uitgegaan van een isolatiewaarde te weten een U waarde van l . l . Uitgangspunten: Oppervlakte*
U /Rc waarde* Ontwerp
Glaswanden:
560 m2
l.2 (U)
U waarde* verbetering 0.8 (U)
Energiebesparingberekening Gasbesparing
C l . 0 0 7 ^ (2.397 m3 gas)
Totale investering
C 39.380^
Terugverdientijd
circa 39 jaar
C O 2 reductie
4.309 kg per jaar
Exploitatie resultaat
Investering [Excl.BTW] C 39.380^
Pay-out time [
j
a
a
r
]
39 jaar
Energiebesparing [C/jaar] C l.007^
Technische Levensduur
Onderhoudskosten
40 jaar
n.v.t.
I n p a s b a a r h e i d in h e t o n t w e r p
H e t betreft geen esthetische invloed alsmede een beperkte impact op het ontwerp.
Advies D o o r d a t de terugverdientijd binnen de levensduur van het onderdeel valt adviseren we deze maatregel toe te passen.
B
Pagina 29 van 3l
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
4
Hoofdstuk
4
Datum: 03-09-20l4 Kenmerk: l4l86Rap00l
Overzicht energetische maatregelen
In onderstaand overzicht zijn alle energiebesparende maatregelen samengevat. W i j hebben de maatregelen ingedeeld in het scenario waarin deze, na berekening, zijn terecht gekomen. Dit kan dus afwijken van de scenario's in het vorige hoofdstuk.
Maatregel
MeerInvestering [excl btw]
1 Terugverdientijd [ j a a r ]
Besparing [C / jaar]
C
6l.770,00
75
Daglichtregeling
C
3.088,00
55
C 563,00
20,0
PV panelen basis
C l02.000,00
75
C l3.654,00
25,0
PV panelen uitgebreid
C l56.300,00
75
C 20.985,00
25,0
C
l90.000,00
7,0
C
8.235,00
[ j a a r ]
LED verlichting algemeen
PV panelen lessenaar dak
C
Levensduur
25,0
27.189,00
25,0
Windenergie
C
23.000,00
40
C
575,00
20,0
Biomassa gestookte verwarmingsketel
C
35.450,00
16
C 3.600,00
20,0
6
C l .426,00
20,0
HR W T W Luchtbehandelingskasten
C 8.500,00
Warmtepomp met Horizontale bron
C
l05.000,00
nvt
nvt
15,0
Warmtepomp met Verticale bron
C
86.500,00
nvt
nvt
20,0
C 24.000,00
l6
C l.560,00
20,0
Hergebruik regenwater Verbetering isolatie van de gevelwanden
C
34.888,00
33
C
l .070,00
40,0
Verbetering isolatie van de daken
C 40.745,00
28
C l .445,00
40,0
C 39.380,00
39
C l.007,00
40,0
Verbetering isolatie van de glasvakken
De maatregelen zoals in bovenstaand overzicht genoemd met een terugverdientijd welke binnen de technische levensduur van de maatregel zijn berekend hebben een kans van slagen. Deze zijn gemarkeerd door een onderstreping. Uiteraard dient hier dan ook investeringsbudget tegenover te staan en zijn punten als bediengemak, aanvullend onderhoud, politieke motieven mede aandachtspunten voor het maken van een goede afweging. Vanuit sociaal maatschappelijk oogpunt ligt landelijk de standaard tussen 8 en l 0 jaar terugverdientijd als grenswaarde, waarbij alle energiebesparende maatregelen met een terugverdientijd van 5 jaar of lager sowieso dienen te worden uitgevoerd. Ten aanzien van de Biomassa installatie ligt de terugverdientijd erg dicht tegen de levensduur van dit component, waarbij tevens veel onzekerheden bestaan zoals de prijs en voorraad van de te verstoken biomassa, de continuïteit van het verbrandingsproces en de cradle t o cradle gedachte van het verstoken van hout. Concluderend kan worden gesteld dat de brandstofcapaciteit voor de biomassa installatie een onzekere factor is binnen deze energetische maatregel, waarbij als totaal v o o r deze optie teveel onzekerheden zijn die de investering negatief kunnen beïnvloeden.
B
Pagina 30 van 3l
Project: Nieuwbouw Bredeschool te Monnickendam Betreft: Energetische maatregelen technische installaties
4.l
Datum: 03-09-20l4 Kenmerk: 14186Rap001
AANBEVELINGEN O p basis van dit onderzoek worden de volgende aanbevelingen geformuleerd: W i j adviseren op basis van onderliggende rapportage om over te gaan t o t de uitvoering van de volgende duurzame maatregelen, waarbij deze in prioriteit van terugverdientijd worden weergegeven. Hierbij is geen rekening gehouden met het eventueel beschikbare budget, politieke of andere overwegingen. Afhankelijk van het budget en eventuele subsidies (SDW) dient een nadere keuze te worden gemaakt. ^ > ^ ^ ^
Daglichtregeling; HR W T W Luchtbehandelingskasten; LED verlichting algemeen; PV panelen uitgebreid of basis afhankelijk van budget/subsidies; Verbetering van de gehele thermische schil gevel-dak-glas.
Een en ander is, in deze rapportage, benaderd bij een gelijkblijvende energieprijs echter ook zonder rekening te houden met de rente op de investering (zogenaamde terugverdienttijd-reken methodiek). De afgelopen jaren laten zien dat de prijsstijgingen de rente op de kapitaalmarkt evenaren of zelfs overstijgen. Deze stelling w o r d t over een langere tijdstermijn t o t 40 jaar echter wel discutabel daar deze vergelijking ten opzichte van de energieprijzen scheef zal gaan lopen waardoor de terugverdientijden een positiever resultaat zullen gaan geven. Met name in de investering ten aanzien van de thermische schil van het gebouw zal dit behoorlijk positiever uit kunnen vallen over de genoemde tijdstermijn van boven de 28 jaren.
B
Pagina 3l van 3l