Hogeschool Zuyd Heerlen, Faculteit Bouwkunde. Afstudeeropdracht Energiezuinig bouwen op Avantis

Hogeschool Zuyd Heerlen, Faculteit Bouwkunde Afstudeeropdracht 2007-2008 Energiezuinig bouwen op Avantis Studenten: Datum:

Addo Frints Kaj Segers 09.06.2008

2045703 2041241

1

Voorwoord Voor u ligt het afstudeerverslag dat geschreven is als onderdeel van ons afstuderen aan de Hogeschool Zuyd te Heerlen, opleiding Bouwkunde met differentiatie Architectuur. We hebben onszelf voor het afstuderen tot doel gesteld om een architectonisch hoogwaardig ontwerp neer te zetten. Vervolgens bleek uit de opdracht dat de woning volgens energiezuinige en duurzame principes gebouwd moest worden. We constateren dat deze woningen tot op heden nog veelal ontworpen worden vanuit hun functie, waarbij de uitstraling hieraan ondergeschikt is. Ons doel is om een ontwerp neer te zetten waarbij we streven naar een optimum van duurzaamheid en esthetiek samen. Hiermee gaan we in tegen geldende gedachten over ‘groen’ bouwen en hopen we op die manier een trendbreuk met het verleden teweeg te brengen door een nieuwe standaard te introduceren waarbij duurzaamheid en esthetiek hand in hand gaan!

Kaj Segers & Addo Frints

2

Samenvatting De afstudeeropgave bestaat uit het ontwerpen en technisch uitwerken van een flexibel, demontabel, uitbreidbaar, duurzaam, nul-energie woon-werkgebouw van ca. 1000m3 op het grensoverschrijdende bedrijventerrein Avantis. We hebben gekeken hoe we een duurzame woning voor een groter publiek interessant kunnen maken. Dit kan in onze ogen door een optimum te realiseren tussen esthetiek en functionaliteit. Wat ons gedwongen heeft om op een integrale manier te werk te gaan en een helder en duidelijk concept neer te zetten voor zowel het ontwerp als het duurzaamheidconcept. Dit heeft geresulteerd in een vorm waarbij de ideale hellingshoek van 35 graden voor de PV-panelen het uitgangspunt is geweest voor het ontwerp om zo optimaal gebruik te kunnen maken van actieve zonne-energie. Bij de materialisatie hebben we onderzocht welke mogelijkheden en beperkingen er gelden bij het voldoen aan de eisen zoals die gesteld worden in de opdracht. We hebben uiteindelijk gekozen voor een stucwerkgevel. Dit omdat we alle producenten de kans willen geven om met duurzame oplossingen te komen. We zijn bij het ontwerpen van de woning uitgegaan van het passiefhuisconcept vanwege de strenge EPC-eis. Een passiefhuis heeft een hoge isolatiewaarde, met veel aandacht voor een thermisch onderbroken constructie, zeer goede kierdichting en gebruikmakend van passieve zonne-energie. Daardoor ontstaat een woning met een comfortabel binnenklimaat, zowel tijdens het zomer- als het winterseizoen, zonder de toepassing van actieve koeling en dit alles met een zeer laag energieverbruik. We voldoen met onze woning dan ook ruimschoots aan de eisen die aan passiefhuizen gesteld worden. Allereerst is het belangrijk om het gebouw goed te isoleren en potentiële koudebruggen te voorkomen. Omdat glas over het algemeen beter isoleert dan het kozijn hebben we in de voorgevel een glasvlak toegepast van 5,85x2,55m. Hiermee laten we tevens zien dat de mogelijkheden op het gebied van glas lang niet zo beperkt zijn. De hoofdcomponenten van ons installatieconcept zijn de warmtepomp die zorg draagt voor de verwarming, het koelen en de warm tapwatervraag (i.c.m. de zonnecollector) waarbij de balansventilatie met warmteterugwinning ervoor zorgt dat geen onnodige energie via ventilatie verloren gaat. Alle apparatuur in de woning wordt aangedreven met stroom die wordt opgewekt middels de PVpanelen die op het dak liggen. Om transformator verliezen te voorkomen passen we tevens een 12 volt netwerk toe. Voor het koelen van de woning maken we in de zomerperiode gebruik van nachtventilatie, doormiddel van schachtwerking van het trappenhuis. Om deze schachtwerking te verkrijgen was het nodig om vides toe te passen. Dit, in combinatie met de gevelknik zorgde voor een constructief complex geheel. Om dit op te lossen hebben we gebruik gemaakt van een primaire ligger die dwars door de vide gaat. Omdat deze ligger in het zicht blijft is deze uitgevoerd als boomstam. Verder hebben we de woning getoetst aan alle geldende wet- en regelgeving.

3

Inhoudsopgave Voorwoord Samenvatting Inleiding

2 3 5

1. Ontwerp 1.1 Stedenbouwkundig ontwerp 1.1.1 Groenvoorziening 1.1.2 Bebouwing 1.1.3 Oriëntatie 1.1.4 Waterhuishouding 1.1.5 Parkeren 1.2 Uitgangspunten 1.2.1 Bouwkundig programma van eisen 1.2.2 Technisch programma van eisen 1.2.3 Prestatie-eisen 1.3 Concept 1.4 Ontwerpproces 1.5 Maquettefoto

6 6 6 6 6 6 6 7 7 7 7 8 9 10

2. Materialisering 2.1 Inleidingn 2.2 Materialiseringen 2.2.1 Gabiens met Ipod oordopjes vs. Hout 2.2.2 Stucwerk vs. Hout 2.2.3 Beton vs. Hout 2.2.4 Metselwerk vs. Hout 2.2.5 Hout vs. Hout 2.2.6 Gabiens met afval vs. Sloophout 2.2.7 Mos vs. Hout 2.2.8 Glasvlies vs. Hout 2.3 Uiteindelijke materiaalkeuze 2.3.1 Inleiding 2.3.2 Stucwerk met MiNOx effect 2.3.3 Thermowood 2.3.4 Grasdak 2.3.5 Haagbeuk

11 11 11 12 12 13 13 13 14 14 15 15 15 15 16 16

3. Duurzaamheidconcept 3.1 Uitgangspunten 3.2 Passief huis 3.2.1 Inleiding 3.2.2 Bouwkundige maatregelen 3.2.3 Technische maatregelen 3.3 Isolatie 3.3.1 Inleiding 3.3.2 Isofloc 3.3.2 XPS 3.4 Glas 3.4.1 Inleiding 3.4.2 Kozijnen 3.4.3 Glas 3.4.4 Electronic Smart Glasses 3.4.5 Overstekken en zonwering

17 18 18 18 19 20 20 20 20 21 21 21 21 22 22

3.5 Verwarmen en koelen 3.5.1 Inleiding 3.5.2 Verwarmen en koelen 3.6 Warmtepomp 3.6.1 Inleiding 3.6.2 Voor- en nadelen 3.6.3 Soorten warmtepompen 3.6.4 Keuze 3.6.5 Zonnecollectoren 3.7 Ventilatie 3.7.1 Inleiding 3.7.2 Ventilatiesysteem 3.8 Verlichting en apparatuur 3.8.1 Inleiding 3.8.2 Verlichting 3.8.3 Apparatuur 3.9 PV-panelen 3.9.1 Inleiding 3.9.2 PV-systemen 3.10 Domotica 3.11 Phase Changing Materials

23 23 23 24 24 24 25 25 25 26 26 26 27 27 27 27 28 28 28 29 29

4. Energie Prestatie voor de Woningbouw 4.1 Inleiding 4.2 Resultaten 4.3 Passiefhuis-eis 4.4 Berekening aantal m2 zonnepanelen

30 30 31 31

5. Constructie 5.1Inleiding 5.2 Complexiteit constructie 5.3 Opbouw constructie 5.4 FinnJoist 5.5 LVL-Kerto 5.6 Celit 4D 5.7 OSB-3

32 33 33 34 34 34 34

6. Bouwbesluit 6.1 GO, VG, VR 6.1.1 Gebruiksfunctie 6.1.2 Gebruiksoppervlakte (GO) 6.1.3 Verblijfsgebied (VG) 6.1.4 Verblijfsruimte (VR) 6.2 Toegankelijkheid 6.3 Brandveiligheid 6.4 Vrije doorgang 6.5 Daglicht 6.6 Ventilatie

35 35 35 35 35 36 36 36 36 37

Conclusies Nawoord Literatuuroverzicht

38 39 40

Bijlagen I II III

EPW berekeningen & kwaliteitsverklaringen Offertes en correspondentie glasleveranciers Ingeleverd tekenwerk

4

Inleiding Energiezuinig bouwen is niks nieuws. Al jarenlang wordt er op kleine schaal door een groep fanatieke medemensen concepten uitgedacht om energiezuinig en duurzaam te bouwen. Toch worden deze concepten tot op heden niet overgenomen naar de praktijk. ‘Groen bouwen’ heeft een imagoprobleem, al jaren. Tot nu. Want wat blijkt. Groen wint terrein. Waarom? Energieprijzen reizen de pan uit, brandstof wordt onbetaalbaar. We voelen het in onze portemonnee. Iedere keer als we de energierekening krijgen, boodschappen doen en de auto voltanken worden we er aan herinnerd hoe duur energie is geworden. Fabrikanten springen hier handig op in door hun producten energiezuiniger te realiseren. Waarom kunnen we deze trend niet doorzetten in de bouw, dat is de grote vraag die we ons kunnen stellen. Waarom lukt het iedereen om ‘groen’ te verkopen en blijft de bouw buitenspel staan bij deze ontwikkelingen? Volgens ons is dat niet zo vreemd. Verschillende voorbeeldprojecten bekijkend blijkt dat de energiebesparende maatregelen overduidelijk zichtbaar zijn. ‘De ene woning schreeuwt nog harder dan de ander kijk mij ik ben misschien niet de mooiste wel de zuinigste.’ Dit is in de wereld van ecofanaten misschien heel normaal. Met hun verwarde haardos en geitenwollen sokken proberen ze de maatschappij ervan te overtuigen dat we verantwoordelijker moeten omgaan met onze planeet. Omdat slechts een kleine groep mensen, dikwijls experts, zich hiermee kan identificeren is ook hun aanhang niet bijster groot. De door hen uitgedokterde noviteiten worden daardoor slechts op kleine schaal toegepast. Onze mening is dan ook dat we pas echt de wereld verbeteren als energiezuinig bouwen voor een grotere doelgroep interessant wordt. Volgens ons dienen daarvoor de volgende stappen te worden ondernomen: Verbeteren van het imago rond duurzaam bouwen. Zorgen voor meer bewustwording. Een vernieuwend woonconcept neerzetten. De consument voldoende keuzevrijheid bieden in de vormgeving van zijn gebouw. De energetische prestaties van het gebouw nog verder verbeteren.

De afstudeeropgave bestaat uit het ontwerpen en technisch (bouwtechnisch, constructief, installatietechnisch) uitwerken van een flexibel demontabel, uitbreidbaar, duurzaam, nul-energie woon-werkgebouw van ca. 1000m3 op het grensoverschrijdende bedrijventerrein Avantis.

5

1. O n twe rp 1.1 Stedenbouwkundig ontwerp 1.1.1 Groenvoorziening Het stedenbouwkundig plan ‘’De wijk van morgen’’ voorziet in behoefte van de mens om meer groen om zich heen te hebben, door de concentratie van bebouwing te verlagen. Verder wordt er ingezet op collectief groen, waarbij meer mensen van dezelfde grond gebruik maken. In het stedenbouwkundig plan zijn daarom de achtertuinen van de drie woon/werk/zorg gebouwen gecombineerd tot een groot collectief park. Dit park is verdiept aangelegd om de bewoners een optimale privacy te verschaffen. Aan de voorzijde van de gebouwen bevindt zich groengebied dat toegankelijk is voor de bezoekers van de hele wijk. De gebouwen hebben op deze manier overal groen om zich heen. In het meer toegankelijke gedeelte van de wijk ligt een bijeenkomstgebouw waar expositieruimtes, vergaderruimtes en een trefpunt voor de bewoners in gehuisvest worden. Deze open omgeving met ontmoetingsplekken moet zorgen voor een groter sociaal contact. 1.1.2 Bebouwing Voor de gebouwen ligt er de eis voor flexibiliteit en duurzaam bouwen. De flexibiliteit gaat verder in de koppelingen tussen de gebouwen, waardoor er bijvoorbeeld een groot woonhuis, kantoor of zorgwoning ontstaat. Om te voorkomen dat er een lintbebouwing ontstaat, zijn de koppelingen gemaakt onder maaiveld. Het plangebied is gelegen naast een drukke autosnelweg die de nodige geluidsoverlast met zich mee brengt. Daarvoor wordt er een geluidswal aangelegd waarin het bijeenkomstgebouw wordt ondergebracht en tevens kan de geluidswal bekleedt worden met zonnepanelen waardoor het twee functies kan krijgen. Er zijn wel vragen te stellen over de ligging van de geluidswal. Zo is er ook een stuk van de wijk die qua geluidsoverlast niet gedekt wordt door de geluidswal. 1.1.3 Oriëntatie De oriëntatie van de gebouwen in het plangebied is gericht op het noorden. Dit betekent dat de voorgevels gericht zijn naar het zuiden. Dit is bewust gedaan in het ontwerp. De gedachte erachter is dat de oriëntatie in de praktijk nooit ideaal kan worden. Het is veel uitdagender om de gebouwen met een noord oriëntatie energieneutraal te krijgen. 1.1.4 Waterhuishouding Het regenwater wordt opgevangen in een tweetal bassins. In deze bassins zijn Helofytenfilters opgenomen, waarmee het grijswatercircuit bevoorraad kan worden. 1.1.5 Parkeren ‘De wijk van morgen’ zal voornamelijk ingericht zijn op de voetganger en fietser. Voor auto’s zal er een aparte parkeergelegenheid gecreëerd worden. Verder moet ieder huis een aansluiting voor het opladen van een elektrische auto hebben.

Figuur 1 Maquette van de 'Wijk van Morgen'

6

1.2 Uitgangspunten We zijn begonnen met het uitzetten van een aantal beginpunten om zo een goede leidraad te hebben bij het ontwerpen. Allereerst zijn er uitgangspunten vanuit de school gesteld die wij nog verder hebben uitgebreid met eigen eisen om op die manier onze ontwerpgedachte en gedachten met betrekking tot energiezuinig bouwen optimaal te manifesteren in het uiteindelijke ontwerp. 1.2.1 Bouwkundig programma van eisen Een gebouw met een bruto vloeroppervlak van ca. 360 m2. Het gebouw is een voorbeeld hoe flexibele woon- en werkruimte in de echte wijken van morgen toegepast kan worden. In onze real-life-lab omgeving wordt het kantoorgedeelte daadwerkelijk gebruikt als kantoor door een bedrijf dat verwantschap heeft met het project. De woning wordt gebruikt voor tijdelijk huisvesting van onderzoekers en bezoekers van het Avantis terrein. De bezoekers krijgen een eigen slaapvertrek maar maken gezamenlijk gebruik van de leefruimte, keuken, bad en toilet. De kantoorruimte moet flexibel indeelbaar zijn bij oplevering in elk geval voorzien zijn van: Eigen entree Garderobe Werkplek voor acht personen Vergaderruimte voor minimaal acht personen Expositieruimte Opslagruimte Keuken / ruimte om te pauzeren Toiletruimte Installatieruimte Meterkast De woonruimte moet flexibel indeelbaar zijn en bij oplevering in elk geval voorzien zijn van: Eigen entree Woonkamer Drietal slaapkamers Keuken Eetkamer (evt. als eethoek in keuken of woonkamer) Berging Badkamer Toilet Stallingruimte voor elektrisch voertuig Installatieruimte Meterkas

De woonfunctie en kantoorfunctie dienen zelfstandig te kunnen functioneren. Wellicht zijn sommige functies/ruimtes uit het programma van eisen te combineren. Uiteraard dienen de ontwerpen voor beide functies ten minste te voldoen aan de geldende wet- en regelgeving. 1.2.2 Technisch programma van eisen De gebouwen dienen ontworpen te worden als een nul-energiegebouw. Kenmerkend voor een nul-energiegebouw is dat het minimaal net zoveel energie opwekt als dat ze verbruikt. De woning zal geen gebruik maken van fossiele brandstoffen. Dit betekent dat alle energie die nodig is, gewonnen wordt uit duurzame energiebronnen. Bij de materialisatie van het gebouw dient zoveel mogelijk rekening gehouden te worden met de “Cradle to Cradle” gedachte. Dit betekent dat de materialen die gebruikt worden, zoveel mogelijk herwinbaar of herbruikbaar zijn. Let bij herbruikbare materialen onder meer op gestandaardiseerde maatvoering en demontabele verbindingen. In het gebouw moet duurzaam omgegaan worden met (grijs)water. Bij het ontwerp van de nul-energiewoning moet rekening gehouden worden met een eventuele aansluiting op een micro-grid. Er dienen maatregelen te worden genomen om in de zomer oververhitting van het gebouw te voorkomen. Gezien het feit dat de nul-energie gebouwen ca vijf jaar op de aangewezen locatie blijven staan, zou er gedacht kunnen worden aan een demontabel ontwerp. 1.2.3 Prestatie-eisen Behalve de basis prestatie-eisen die aan een gebouw worden gesteld middels het bouwbesluit, worden aan de nul-energie gebouwen aanvullende eisen gesteld. Het netto energieverbruik per jaar moet kleiner dan 0 kWh zijn. Dit betekent dat de energieopbrengst uit o.m. de zonnepanelen en omgevingswarmte groter moet zijn dat het energieverbruik. De EPC van het gebouw moet kleiner dan 0,3 (volgens NPR 5129). De CO2 emissie = 0 gedurende het gebruik van de gebouwen.

Beide functies(wonen en werken) dienen in zichzelf flexibel indeelbaar te zijn. De functies hoeven niet uitwisselbaar te zijn; er kan een vast kantoorgedeelte en een vast woninggedeelte ontworpen worden.

7

1.3 Concept In de moderne architectuur wordt er veel gewerkt met kubistische vormen. Gaan we echter kijken naar de bestaande energiezuinige gebouwen, dan zien we nog vooral huizen die gebouwd worden volgens de traditionele ontwerpgedachten. Wij zijn de uitdaging aangegaan om een huis neer te zetten dat er niet uitziet als een traditionele energie-nul woning, maar juist kan concurreren met de moderne architectuur. We zijn namelijk van mening dat de consument wel wil investeren in duurzame producten, maar dat het zijn gedrag verder niet wil aanpassen. Vandaar dat installaties die toegepast worden ook makkelijk door de bewoner bediend moeten kunnen worden en zijn woonomgeving niet mag afwijken van hetgeen hij gewend is. Verder wilden we toch verder met de kubistische stijl van de hedendaagse architectuur. Zo zijn we na een aantal kubistische ontwerpen toch vast komen te zitten. De ideale hellingshoek voor PV-panelen bedraagt 35°. Vervolgens zijn we verder gaan denken hoe we een hellingshoek konden integreren in een kubistisch ontwerp. Uiteindelijk hebben we twee kubussen gestapeld en de ene kubus naar de zon te draaien totdat een hoek van 35° werd bereikt. Toen zijn we op zoek gegaan naar de ideale verhoudingen van de kubus. Na het maken van enkele schaalmodellen kwamen we tot de conclusie dat een grondvlak van7x7 á 8x8 meter het meest ideaal qua verhoudingen uit de bus kwam. Ga je groter dan deze maten, dan valt op dat het gebouw erg uit proportie raakt. Na deze constatering zijn we verder gaan kijken om het hele programma verwerkt te krijgen in de woning. Hierbij bleek dat het verwerken van het programma op de verdieping geen probleem was, maar dat we op de begane grond de garage niet verwerkt kregen in het ontwerp. Vandaar dat we er nog een tweede vorm hebben toegevoegd, die tevens zorgt voor de dieptewerking van de kavel. In dit volume zijn de garage en de keuken cq. eetkamer ondergebracht. Vanaf het moment dat we dit volume hebben toegevoegd hebben we ook besloten om ervoor te zorgen dat de twee volumes niet met elkaar mogen concurreren door een verschillende materialisatie toe te passen.

8

1.4 Ontwerpproces Het ontwerpproces is opmerkelijk gebleken. Al vrij snel zijn we tot een ontwerp gekomen, dat we in het verdere proces steeds weer verfijnd hebben. Allereerst zijn we de randvoorwaarden schetsmatig op papier gaan zetten. Vanuit deze randvoorwaarden zijn we aan de slag gegaan met het ontwerp. Aangezien we onszelf als randvoorwaarde gesteld hadden dat de woning er niet mocht uitzien als een typisch milieuvriendelijk huis zoals we dat nu kennen, ging het ontwerpproces in het begin lastig. Vooral omdat de zonnepanelen een bepaalde hoek nodig hebben om hun maximale rendement te behalen en we toch een kubistische karakter aan het geheel wilden meegeven. Uiteindelijk hebben we twee kubussen gestapeld en de ene kubus in de andere laten vallen totdat een hoek van 35° werd bereikt. Zoals ook al beschreven in het concept. Toen bleek dat we het programma niet kwijt konden op de begane grond. Vandaar dat we een tweede volume aan het ontwerp hebben toegevoegd, dat tevens zorgt voor de dieptewerking van de kavel. In dit volume zijn de garage en de keuken cq. eetkamer ondergebracht. De maat van het tweede volume komt voort uit de maat die de grote ruit aan de zuidkant van het hoofdgebouw heeft. Door de maat als het ware ‘uit te klappen’, krijg je een soort positief-negatief effect. Vanaf het moment dat we dit volume hebben toegevoegd hebben we ook besloten om ervoor te zorgen dat de twee volumes niet met elkaar concurreren. Dit bereiken we door de volumes een andere materialisatie mee te geven. Beide volumes grijpen echter wel in elkaar zodat duidelijk is dat het om één ontwerp gaat. Uiteindelijk zijn we zover bij het ontwerp gebleven en behoefde alleen de indeling nog geoptimaliseerd te worden. De begane grond van het hoofdvolume is helemaal geserveerd voor de woonkamer. De tweede verdieping is de kinderverdieping, met twee kinderslaapkamers, een badkamer met douche en toilet en de technische ruimte. De ouders beschikken over een eigen verdieping, die als luxe master-bedroom is uitgewerkt. Fraaie dakramen zorgen voor een prachtig noorderlicht dat de kamer binnenvalt. Op de ouderslaapkamer is tevens een douchegelegenheid geplaatst. Het kantoor is al vanaf de eerste schetsen in het souterrain gelegen vanwege de kans op oververhitting. Het kantoor heeft gedurende het hele jaar koeling nodig in plaats van verwarming vanwege de grote warmte die de computers uitstralen. De indeling van het kantoor is gedurende het ontwerpproces diverse malen veranderd; een ideale indeling vinden bleek lastig. In eerste instantie wilden we op souterrainniveau een extra patio creëren voor daglichttoetreding, maar dat bleek vanwege de perceelafmetingen niet te passen. Vandaar dat we aan de linkerzijde van de woning een uitgebreide ingangspartij hebben ontworpen, zodat het kantoor op zich zelf kan functioneren, los van het woonhuis. Ook hebben we bewust besloten om de trappartij niet door te zetten naar de kantoorverdieping, zodoende kunnen de beide gebruiksfuncties beter los van elkaar functioneren.

9

1.5 Maquettefoto

10

2. M a te rial i se ri n g 2.1 Inleiding De materialisering van het project heeft heel wat voeten in de aarde gehad. Vooraf hebben we als duidelijke voorwaarde gesteld dat de beide volumes niet met elkaar mochten concurreren qua materialisering. Het mochten echter wel beide duurzame materialen zijn. De hele serie van diverse materialiseringen en de achterliggende gedachten laten we hier kort zien in een overzicht, waarbij we beginnen bij het idee dat we gepresenteerd hebben bij de tussenpresentatie. 2.2 Materialisering 2.2.1 Gabiëns met Ipod oordopjes vs. Hout We leven tegenwoordig in een wegwerpmaatschappij. Kijk maar naar alle kant-en-klare producten die te koop zijn in de supermarkten. En kijk ook eens naar hoe wij omgaan met onze mobiele telefoon of mp3-speler. Velen van ons danken deze af, simpelweg omdat het model oud is. Wij verwachten dat deze trend zich verder zal gaan doorzetten in de volgende generaties. Vandaar dat wij de toekomstige generaties (de zgn. Ipod-generatie) willen aanspreken op hun gedrag en de gevolgen daarvan. We bouwen een huis voor de toekomst, met de materialen van vandaag en dus in onze ogen ook met het afval van vandaag. Waarom specifiek Ipod oordopjes zal menigeen denken bij het lezen van dit verhaal? De Ipod staat voor de toekomstige generatie, die we bewust moeten maken van de noodzakelijke veranderingen en veranderende inzichten met betrekking tot energieverbruik. Daarom laten we hen zien dat je met het afval van 200.000 oordopjes een heel huis kunt bekleden! Dit aantal klinkt natuurlijk als zijnde zeer hoog, ware het niet dat er wereldwijd reeds 100.000.000 Ipods verkocht zijn. De oordopjes en de accu’s zijn de enige onderdelen die niet gerecycled kunnen worden en die dus normaal gesproken vernietigd worden. In de invulling van gevelbekleding kunnen ze echter een tweede leven vervullen. Hout staat hierbij in schril contrast met de oordopjes en laat zien hoe je op een heel eenvoudige manier de gevel kunt bekleden. Verder maakt het contrast tussen het industriële en het natuurlijke dat beide volumes elkaar versterken. + Demontabel + Origineel idee en gedachtegang + Draagt bij aan bewustwording - Buitenschil heeft geen functie; dus onnodig materiaal - Gedrag bij brand

11

2.2.2 Stucwerk vs. Hout Bij dit idee is het allemaal gestart. Het grote volume dat als een heldere gestalte uit de grond verreist en die op het zuidelijk gelegen dakvlak plaats biedt aan de zonnepanelen. Omdat de vorm van gebouw zeer herkenbaar is, hebben we dit willen voortzetten in de materialisering. Ook bij deze variant hebben we weer voor hout gekozen om te contrasteren met het witte volume. Je kunt beide varianten natuurlijk ook aanpassen aan de wensen van de opdrachtgever door bijvoorbeeld te kiezen voor een andere kleur stucwerk en hout + Minimaal materiaalgebruik + Zeer grote herkenbaarheid. - Stucwerk niet demontabel.

2.2.3 Beton vs. Hout Beton is bij uitstek geschikt om een volume een bepaald ‘gewicht’ mee te geven. Denk bijvoorbeeld aan de betonnen werken van Le Corbusier. Beton maakt dat een volume monoliet overkomt. Hier is gekozen voor de combinatie met hout. Dit als contrast tussen het ‘sterke’ beton aan de ene kant en het ‘zwakke’ hout aan de andere kant. Er is gekozen voor een houtsoort die niet behandeld wordt en zal vergrijzen (western red cedar), zodat zowel het hout als ook de beton na verloop van tijd mooi verweren. + -

Massieve uitstraling, combinatie tussen beton en hout. Beton niet demontabel Beton niet duurzaam, tenzij 100% puingranulaat

12

2.2.4 Metselwerk vs. hout Omdat beton niet gecombineerd kan worden met houtskeletbouw en we toch de massieve uitstraling wilden behouden, zijn we gaan zoeken naar alternatieven. Dit alternatief hebben we gevonden in een metselwerkgevel. Als je het metselwerk uitvoert met dunbed mortel minimaliseer je de voegen waardoor het massieve extra wordt versterkt. Helaas is het metselwerk niet demontabel en hebben we deze variant moeten schrappen. + Massieve uitstraling kan behouden blijven - Niet demontabel, lastige hoekoplossingen

2.2.5 Hout vs. hout We zouden ook ervoor kunnen kiezen om de beide volumes uit te voeren in hout. Variatie zou dan gehaald kunnen worden uit een verschil in breedte, soort of kleur van het hout. In het voorbeeld staat een verschil in richting van de latjes uitgewerkt. Het grootste manco van deze materialisering is dat de twee volumes niet met elkaar concurreren, iets dat we toch wel als uitgangspunt hadden genomen aan het begin van het ontwerpproces. Verder is het de vraag of het grote volume goed tot zijn recht komt als het met hout bekleedt wordt. + Ultieme constructie die geheel van hout is - Weinig verschil tussen de beide volumes - Weinig vernieuwend materiaalgebruik

2.2.6 Gabiëns met afval vs. sloophout Geïnspireerd door de presentatie van 2012 architecten in het Glaspaleis, hebben we tevens een variant gemaakt onder het motto van de woning van de toekomst met het afval van vandaag. Het idee hierachter is om het plasticafval dat de bewoners normaal gesproken weggooien in de afvalbak nu in de omhulling van het gebouw storten. Op deze manier zullen de gabiëns na verloop van tijd geheel gevuld zijn met plastic afval en zullen de bewoners geconfronteerd worden met het gevolg van hun afvalproductie. Hierdoor zal hopelijk de afvalconsumptie afnemen en in het gunstigste geval zal de woning nooit helemaal omhuld zijn met afval. Het andere volume is afgewerkt met sloophout dat afkomstig kan zijn van bijv. afgedankte pallets. + Optimaal hergebruik door afvalgebruik in oorspronkelijke vorm + Demontabel + Bewustwording van consumptie - Afval gaat stinken in de zomer, onaangenaam

13

2.2.7 Mos vs. Hout Om het gebouw letterlijk en figuurlijk een groen imago mee te geven hebben we ook gekeken naar de toepassing van mos op de gevel. De vorm komt dan als het ware uit de grond verrezen. Nadeel is alleen dat mos niet op alle gevels goed groeit en dat het substraat waarop het mos groeit regelmatig vervangen zal moeten worden. Ook bij deze variant zet je als het ware een tweede gevel tegen de bestaande constructie aan. Bij andere groene gevels is het de vraag in hoeverre de gevels nog demontabel zijn als de planten met elkaar zijn vergroeit. + Ultieme groene uitstraling - Niet praktisch uitvoerbaar op alle gevels

2.2.8 Glasvlies vs. Hout Om te zorgen voor een écht ideale verhouding tussen esthetica en materiaalgebruik, is er nog een variant uitgezocht. Hierbij is er voor gekozen om een glasvlies aan de buitenzijde te gebruiken, behandeld met fotokatalytische verf. Het glasvlies zorgt voor een minimaal materiaalgebruik en de verf haalt stikstof uit de lucht. Met het glasvlies hebben we tevens een goede afwerking voor de binnenzijde in handen. + Minimaal materiaalverbruik, verf haalt stikstof uit de lucht - Afwerking op de naden - Levensduur

14

2.3 Uiteindelijk materiaalkeuze 2.3.1 Inleiding Voor de buitenzijde van ons gebouw maken we gebruik van een aantal materialen. Om de achterliggende gedachte van het gebruik van deze materialen verder toe te lichten, zullen we wat dieper ingaan op het hoe en waarom van het toepassen van deze materialen. 2.3.2 Stucwerk met MiNOx effect Met de toepassing van stucwerk begeven we ons op gevaarlijk terrein vanwege het feit dat dit materiaal niet demontabel is. Wij hebben het echter gezocht in een minimaal gebruik van materiaal en onze gedachtegang is dat we de consument meer keuzevrijheid moeten bieden. Er zijn in de bouw nog een aantal producenten die materialen aanleveren die niet erg duurzaam zijn, toch willen we ook hen een kans geven. De hele bouwwereld moet bewijzen dat er wel degelijk meerdere manieren zijn om duurzame woningen gestalte te geven en dat de consument niet beperkt mag worden in zijn keuze. Het stucwerk dat wij hebben gekozen is weliswaar niet demontabel, maar het zorgt wel voor de afbraak van stikstof in de lucht. Stikstof is net als CO2 een van de broeikasgassen en is tot vijf maal schadelijker dan CO2. Omdat onze bouwlocatie naast de drukke A76 ligt, hebben we voor deze reinigende gevel gekozen. Daarnaast blijft dit stucwerk -door een hydrofobe werking- tot vijf maal langer schoon dan normaal stucwerk. En omdat ons gebouw bestaat uit schuine vormen is dit wenselijk. 2.3.3 Thermowood Bij het Thermowood-proces wordt hout behandeld tegen weersinvloeden met behulp van thermische warmte. Het hout wordt tot minimaal 180°C opgewarmd terwijl stoom ervoor zorgt dat het hout niet barst of scheurt. De stoom zorgt niet alleen voor een bescherming van het hout, maar tevens voor een verandering van de houtstructuur. Dit behandelingsproces leidt tot ecologisch verantwoord behandeld hout. Dit hout krijgt een donkere kleur, is duurzamer dan onbehandeld hout in vochtige omstandigheden en de thermische isolatie-eigenschappen verbeteren aanzienlijk. Wanneer de behandelingstemperatuur voldoende hoog wordt opgevoerd, is het hout zelfs beschermd tegen rottingsverschijnselen. Er zijn twee verschillende behandelingsklassen, te weten Thermo S en Thermo D, waarbij S staat voor stabiliteit en D staat voor duurzaamheid. Doordat de temperatuur bij Thermo D wordt opgevoerd tot 212°C, verkrijgen we naast een donkere kleur ook nog een grotere duurzaamheid, waardoor het gebruik in buitentoepassingen nog meer verbetert. Het Thermowood proces bestaat uit drie delen. 1. Temperatuursverhoging en drogen op hoge temperaturen. 2. Thermisch behandelproces 3. Afkoeling en het vochtigheidsgehalte op peil brengen Door het Thermowood-proces krijgt het hout een evenwichtige vochtbalans met een vochtigheidsgraad die de helft lager ligt dan vergelijkbaar hout. Dankzij de afbraak van een groot gedeelte van de in het hout aanwezige hemicelluloses neemt de duurzaamheid eveneens toe. Deze hemicelluloses vormen namelijk de voedingsbron voor rot, schimmels en bacteriën.

Figuur 2 Werking MiNOx stucwerk

Zeer duurzaam Teak Iroko

Duurzaam Ceder Eik Meranti ThermoWood

Matig duurzaam Lariks Douglas Mahonie

Weinig duurzaam Vuren Grenen

Niet duurzaam Berk Espen Populier Els

grenen

Tabel 1 Duurzaamheid Thermowood

Figuur 3 Proces Thermowood

Figuur 4 Voorbeeld Thermowood

15

2.3.4 Grasdak Voor de dakbedekking van de kantoorentree en het houten volume gebruiken we een grasdak. Dit grasdak zorgt ervoor dat onze woning optimaal in het landschap past. Bij het kantoor zorgt deze vorm van dakbedekking ervoor dat de gebouwen straks niet zichtbaar met elkaar verbonden zijn, het zijn dus op zich zelf staande objecten. Hierdoor kunnen de gebouwen ook onderling een andere architectuur hebben, zonder dat het een gekunsteld geheel wordt. Het groendak biedt ook nog andere voordelen t.o.v. een traditioneel plat dak: De beplanting zuivert het water al gedeeltelijk, waardoor de waterkwaliteit ergens tussen regenwater en kraanwater schommelt. Het kan dus dan al ingezet worden in een grijswatercircuit zonder dat het eerst nog gefilterd hoeft te worden. De beplanting op het dak werkt luchtzuiverend voor onzichtbare pollen en stofdeeltjes. De beplanting haalt CO2 uit de lucht omdat het dat nodig heeft voor de cellulose. Grote waterhoeveelheden kunnen ‘gebufferd’ worden waardoor het grijswatercircuit niet overbelast.

Figuur 5 Grasdak; nieuwe en traditionele toepassing

2.3.5 Haagbeuk Om de collectieve binnentuin af te schermen van de buitenwereld, sluiten we het aan de rand met de woning af met een beukenhaag. Deze beukenhaag loopt voor de woning langs op de kantoorverdieping. Met deze haag kunnen we verder de groene band van de binnentuin verder versterken en de woning nog beter laten opgaan in de omgeving. We hebben specifiek voor een haagbeuk gekozen omdat deze makkelijk als haag onderhouden kan worden en een gelijkmatige groei heeft. Ga je naar andere soorten toe, dan zie je vaak dat de haag te dik wordt of dat het niet gelijkwaardig groeit (bijv. laurier). Verder verliest de haagbeuk in de winter zijn blad, waardoor er in dit jaargetijde meer daglicht het kantoor binnendringt.

Figuur 6 Voorbeelden van een haagbeuk

16

3. D uu rza am he i dco nc ep t 3.1 Uitgangspunten Een duurzaam gebouw neerzetten dat er toch strak en modern uitziet. In het kort onze eerste gedachte. Hiervoor zullen we een integraal ontwerp moeten maken, zodat de energiebesparende maatregelen gelijk in het ontwerp geïntegreerd kunnen worden, zonder dat de maatregelen te nadrukkelijk aanwezig zijn. Vanaf het begin van het ontwerpproces is er rekening mee gehouden dat het huis er niet alleen esthetisch verantwoord uit ziet, maar ook dat de toepassingen in het gebouw winsten kunnen opleveren bij het terugdringen van het energieverbruik. Uiteindelijk is zelfs een van de installaties uitgangspunt geweest voor het ontwerpconcept! Verder wilden we een comfortabel te bewonen huis maken waarbij we veelal gebruik maken van beproefde technieken en vooral winst halen op het combineren van systemen. Als uitgangspunt zijn we uitgaan van het principe van de passiefhuisbouw. In Oostenrijk en Duitsland staan reeds duizenden woningen, appartementencomplexen en kantoren die volgens dit principe gebouwd zijn. Het voordeel voor ons is dat we bij dit concept het wooncomfort voor de bewoner kunnen garanderen, er zijn immers zat projecten die hun werking hebben aangetoond. Op deze manier kunnen we onze toekomstige bewoners een optimaal wooncomfort garanderen. We kunnen dus bij ons ontwerp spreken van een integrale aanpak tussen ontwerp en energieconcept waardoor we de bewoners een hoog wooncomfort kunnen bieden zonder energiekosten. Omdat we een gebouw realiseren dat zowel een kantoor als een woning herbergt, hebben we te maken met twee verschillende interpretaties van het passiefhuisconcept. Voor de woning is het verwarmen veelal belangrijker dan het koelen. Ramen zullen dus voornamelijk zuid georiënteerd worden. In het kader van daglichttoetreding is het tevens wenselijk om de woning niet in het souterrain te plaatsen. Voor het kantoor geldt het omgekeerde principe, koelen is veel belangrijker dan verwarmen door de aanwezigheid van veel apparatuur (computers, printers, etc.) en de hogere bezettingsgraad. Hierdoor zou het plaatsen van glasoppervlakten op het zuiden resulteren in oververhitting, vandaar dat de ramen geplaatst zijn aan de noordzijde. Het kantoor heeft minder hoge daglichteisen en kan dus beter in het souterrain gesitueerd worden. Verder is een plaatsing in het souterrain gunstiger omdat er dan minder gekoeld hoeft te worden. Er zijn enkele uitgangspunten die vaststaan om een gebouw aan te mogen merken als passiefhuis. Deze worden in de volgende paragraaf nader toegelicht.

‘Elke ware schepping (of ze in de vorm van uitvinding, gebouw, schilderij, dans of muziek verschijnt) verandert het inzicht, de eisen en de behoeften van de tijd en komt in botsing met nog heersende eisen en behoeften uit vorige perioden. Een schepping moet dus plaats veroveren in plaats van te beantwoorden aan de geldende eisen en noodzakelijkheid’’ Gerrit Rietveld, 1927

17

3.2 P a s s i e f h u i s 3.2.1 Inleiding Een passiefhuis heeft een hoge isolatiewaarde, met veel aandacht voor een thermisch onderbroken constructie, zeer goede kierdichting en gebruikmaking van passieve zonneenergie. Daardoor ontstaat een woning met een comfortabel binnenklimaat, zowel tijdens het zomer- en het winterseizoen en zonder de toepassing van actieve koeling. Er zijn enkele uitgangspunten die vaststaan om een gebouw aan te mogen merken als passiefhuis: de totale energievraag voor ruimteverwarming en koeling mag niet meer bedragen dan 15 kWh/m2 per jaar de totale hoeveelheid primaire energie die benodigd is voor alle apparatuur, warm tapwater voorzieningen, ruimteverwarming en koeling mag niet meer bedragen dan 120 kWh/m2 per jaar. In de Duitse passiefbouw wordt er nog een aanvullende regel vereist: De luchtdichtheid van het gebouw mag niet meer zijn dan 0,6 dm2/s*m2 In het hoofdstuk ‘Energie Prestatie voor de Woningbouw laten we zien dat we hieraan ruimschoots voldoen. Figuur 7 Voorbeeld van een tradioneel passiefhuis

3.2.2 Bouwkundige maatregelen Om aan deze eisen te kunnen voldoen zullen er een aantal maatregelen genomen moeten worden op de volgende punten. Allereerst de bouwkundige maatregelen: Grote overstekken. Zodanig vormgegeven dat er passieve zonne-energie in de stookseizoenen binnen gehaald wordt, en zorgen dat de zoninstraling tegen wordt gehouden in de zomer Natuurlijke zonwering. Deze zijn in de winterperiode kaal, zo halen we passieve zonne-energie binnen. In de zomer zijn deze begroeid en houden ze de zon buiten. Goed isoleren. Hiervoor is houtskeletbouw uitermate geschikt, met deze constructiemethode heb je nagenoeg geen koudebruggen bij een goede detaillering. Verder is de constructie van de houtskeletbouw zelf goed te isoleren. Het heeft weinig zin om een goede isolerende schil te maken en daarbij de ramen te vergeten. Deze zullen eveneens een aanzienlijke energetische prestatie moeten neerzetten. We hebben daarom ook glas toegepast met een U-waarde van 0,40 en kozijnen met een U-waarde van 0,45. Ook de buitendeuren zijn speciaal ontwikkeld voor de passiefhuisbouw. Luchtdichtheid Om koudelekken te voorkomen is het tevens belangrijk om een extreme luchtdichtheid te realiseren. Oriëntatie Om maximaal gebruik te kunnen maken van de zonne-energie dient een passief huis zuidelijk georiënteerd te zijn. Het stedenbouwkundig plan voor de ‘Wijk van Morgen’ ligt echter met de meest logische gevel (de tuingevel), georiënteerd op het noorden. Dit brengt voor ons een extra uitdaging met zich mee, omdat de bestaande passiefhuizen allemaal uitgaan van een oriëntatie naar het zuiden.

18

3.2.3 Technische maatregelen Ook op het gebied van techniek zullen er verschillende maatregelen getroffen moeten worden. Hieronder een overzicht van de genomen maatregelen: Verwarmen. De warmtevraag wordt al aanzienlijk verminderd door het goed uitvoeren van de eerder genoemde bouwkundige toepassingen. Verder kunnen we deze vraag met een factor 5 reduceren door het toepassen van een warmtepomp. Het verwarmen gebeurt middels lage temperatuurverwarming. Warm tapwater De warmtepomp wordt tevens gebruikt bij de opwekking van warm tapwater in combinatie met zonnecollectoren en warmteterugwinning op het douchewater. Ventilatie Om niet onnodig veel energie verloren te laten gaan via het ventilatieproces maken we gebruik van gebalanceerde ventilatie met warmteterugwinning. Om ervoor te zorgen dat de lucht al gedeeltelijk is voorverwarmd cq. gekoeld maken we gebruik van een grondbuis voor de aanvoer van lucht. Deze wordt alleen gebruikt als de buitentemperatuur aanzienlijk hoger of lager ligt dan de binnentemperatuur. In de zomerperiodes maken we gebruik van nachtventilatie om het gebouw te koelen. Koelen Actief koelen (middels airco) is energetisch zeer onverantwoord. Vandaar dat we in ons gebouw koelen met enkel het pompvermogen van de warmtepomp. Dit wordt ook wel ‘vrije koeling’ genoemd. Tevens wordt de constructie ook gekoeld middels de nachtventilatie. Zonne-energie Zoals eerder beschreven gebruiken we voor de opwekking van het warm tapwater zonnecollectoren. De energieopwekking voor de warmtepomp, ventilatie en overige apparatuur wordt verzorgd door de PV-panelen die op het dak liggen. Om een zo hoog mogelijk rendement uit deze panelen te halen, zijn ze optimaal georiënteerd. Overige maatregelen. Om onnodige transformatorverliezen te beperken gaan we een 12V netwerk aanleggen in het huis die de stroom rechtstreeks van de PV-panelen naar het netwerk brengt. Zo hoeft de stroom niet eerst van 12V naar 230V omgevormd te worden en om vervolgens weer terug naar 12V teruggebracht te worden (veel apparaten werken op 12V). Verder maken we gebruik van energiezuinige apparatuur (A++) en led-verlichting Om de leidinglengtes, en daardoor transmissieverliezen, tot een minimum te beperken, hebben we de technische ruimte zo centraal mogelijk in ons gebouw gelegd en extra dunne warm waterleidingen toegepast.

Figuur 8 Eerste installatieconcept

19

3.3 Isolatie 3.3.1 Algemeen Isolatie is een van de hoofdcomponenten om het gebouw energiezuinig te krijgen. We hebben in combinatie met de houtskeletbouw gekozen voor een veelgebruikt isolatiemateriaal in passiefhuizen; cellulose isolatie. Door hiermee de HSB HSB-elementen op te vullen bereik je een optimale isolatiedichtheid. Verder brengen we een tweede isolatielaag aan, waarop het stucwerk aangebracht kan worden. 3.3.2 Isofloc Voor de isolatie tussen de FinnJoist regels gebruiken we de cellulose cellulose-isolatie Isofloc. De vlokken cellulose sluiten naadloos aan tegen de constructie constructie-elementen elementen en de cellulose cell heeft op zich al een heel dichte structuur waardoor de constructie zeer luchtdicht wordt. De cellulose-isolatie isolatie bestaat uitsluitend uit gerecycleerd krantenpapier, waaraan boorzout en boorzuur werden toegevoegd als bescherming tegen schimmels, insecten en brand. Ten aanzien van vuur gedraagt het materiaal zich zoals mass massief ief hout: het biedt een heel goede weerstand, zodanig dat constructies die geïsoleerd worden met Isofloc wat brandweerstand ndweerstand betreft niet onderdoen t.o.v. constructies die geïsoleerd worden met minerale wol. Zoals eerder al aangehaald ehaald is cellulose isolatie gemaakt van gerecyclede krantenpapier. Daardoor heeft het een beperkte productie productie-energie.. Verder heeft het materiaal uitstekende isolerende eigenschappen waardoor het veel wordt toegepast in de sector van het ecologisch en energiezuinig bouwen bouwen. Een Rc van 7,9 m2K/W is te behalen door de ruimte van 300mm tussen de FinnJoist op te vullen met cellulose isolatie.

Figuur 9 Tabel vergelijking isolatiematerialen

3.3.3 XPS Aan de buitenzijde van het gebouw isoleren we tevens nog met een isolatieplaat die de ondergrond vormt voor het stucwerk van de gevel gevel. Deze e plaat is gemaakt van geëxtrudeerd geë polystyreen. Speciaal voor de toepassing van buitengevelstucwerk gebruiken we de URSA XPS N-III-PZ-II plaat. Deze plaat heeft aan een zijde een grove structuur waardoor het een goede basis is om op te stucen. Een plaat me met dikte 100mm heeft een Rc-waarde waarde van 2,8 m2K/W. Hiermee is het de perfecte isolatie om ons bouwsysteem te completeren.

Figuur 10 Temperatuurverloop in HSB-constructie HSB met FinnJoist profielen

Als we de isolatiewaarden van beide isolatiematerialen bij elkaar optellen komen we uit op een waarde van +/- 10 ,7m2K/W ,7m2K/W. Hiermee voldoen doen we prima aan de eisen die gesteld worden vanuit het passiefhuis-principe. principe.

Figuur 11 Verwerking Isofloc

20

3.4 Glas 3.4.1 Inleiding Je kunt je huis extreem goed isoleren, maar uiteindelijk zitten de grootste warmteverliezen wel in de kierdichting, kozijnen en glas. Glas op zichzelf isoleert meestal lang niet zo goed als de dichte constructie. Vandaar dat er in een passiefhuis gestreefd moet worden naar een optimale inzet van glas. In onze woning betekent dit concreet dat er niet meer kozijnen zijn geplaatst dan noodzakelijk voor de daglichttoetreding en dat de U-waardes van de kozijnen en van het glas zo laag mogelijk zijn gehouden. Ook proberen we op het zuiden zo veel mogelijk passieve zonne-energie op te vangen. 3.4.2 Kozijnen De warmteverliezen door de kozijnen vangen we voor een zeer groot deel op door Optiwin kozijnen te gebruik. Deze kozijnen zijn voorzien van een kurken koudebrugonderbreking en dubbele kierdichting. Met deze maatregelen kunnen we zorgen dat de U-waarde van het kozijn op maar liefst 0,45 uitkomt. Met een gezamenlijke Uraam, geplaatst van 0,45 hebben we dan het maximale gehaald uit de hedendaagse technieken. Normale kozijnen halen niet meer dan een U-waarde van 1,5 tot 2,5 De kozijnen van Optiwin Drei3holz zijn tevens officieel gecertificeerde door het ‘Passivhausinstitut Darmstad’ in Duitsland. Er zijn meerdere kozijntypen mogelijk en zelfs verschillende houttypen. De buitenzijde kan zelfs afgewerkt worden met aluminium (Alu3holz) maar in het kader van optimaal materiaalgebruik hebben we gekozen voor geheel houten kozijnen. 3.4.3 Glas Ook op het gebied van beglazing valt er nog een hoop winst te halen, door de ramen uit te voeren in driedubbel glas. Met deze methode kan een U-waarde behaald worden van 0,8 tot zelfs wel 0,4. We hebben in ons gebouw gekozen voor een maximaal resultaat en kiezen dan ook voor een beglazing met een U-waarde van 0,4. We hebben gekozen om aan de voorzijde te kiezen voor een groot raam, dat een breedte beslaat van maar liefst 5850mm. De keuze voor dit raam is gekomen vanuit een overtuiging om de grenzen op te zoeken. Als uitgangspunt hebben we gekozen voor een ontwerp waarbij het niet gelijk is dat het om een nul-energie gaat. Verder zijn grote glasoppervlakten helemaal van deze tijd. De uitdaging is voor ons geweest om zeer grote glasafmetingen te combineren met een zo goed mogelijk energetisch presterende ruit. Verder was er ook een eis om een zo hoog mogelijke LTA en een zo laag mogelijke ZTA te bereiken. Op deze manier komt er toch voldoende daglicht binnen, zonder de nadelige effecten van oververhitting. Omdat we bij onze ruiten zeer specifieke eigenschappen hebben, is de hulp ingeroepen van Frank de Graaff van De Graaff Advies in Leerdam. Dhr. De Graaf heeft een gastcollege verzorgd op de Hogeschool Zuyd en toen bleek al dat hij een grote expertise had op het gebied van glas. We hebben na correspondentie de ruit getoetst aan de NEN 3569 (letselveiligheid) en de NEN 6702 (doorvalveilig glas). Volgens NEN 3569 valt het in de categorie b, scheidingsconstructie I, klasse 2e ontwerp 2. Dan komt het glastype B of C (B: breuk waarbij scherven bij elkaar worden

Figuur 12 Productie glazen ruit

Figuur 13 Optiwin Drei3Holz kozijn

Begrippen: ZTA: Zontoetredingsfactor van een raam. De ZTA-waarde geeft de verhouding tussende binnenkomende en de opvallende zonnestraling. LTA: Lichttoetredingsfactor van een raam. De LTA-waarde geeft de verhouding tussen de binnenkomende en de opvallende zichtbare zonnestraling bij een loodrechte invalshoek.

21

gehouden en C: volledig desintegratie). Onze voorkeur is hierbij uitgegaan naar een glastype B. Aan de NEN 6072 hoeft niet voldaan te worden. Ook moest er aan de hand van de NEN 2608 de windlast bepaald worden. Deze windlast heeft dhr. De Graaff voor ons berekend. In eerste instantie hebben we voor de U-waarde een eis van 0,8 gesteld. Aan de hand van deze gegevens hebben we een offerte van Stolker Glas gekregen waarbij de gevraagde gegevens uitgewerkt werden. Met deze uitkomst waren we uiterst verrukt, maar we voelden dat het toch nog beter kon. We hebben hierna nog telefonisch contact opgenomen met Stolker Glas met de vraag of deze ruit nog beter kon presteren. Een drietal uitgangspunten hebben we meegegeven: Een zo laag mogelijke U-waarde, een zo laag mogelijk ZTA en een zo hoog mogelijke LTA. Na een tweetal weken is Stolker Glas met een offerte gekomen van een ruit met de volgende eigenschappen: U-waarde 0,4, LTA 65% en ZTA 44%. Tevreden met dit uiteindelijke resultaat kunnen we spreken van een maximale ruitgrootte met maximale energetische prestaties!.

U-waarde Prijs/m2 (geplaatst) Besparing per jaar per m2 t.o.v. enkel glas Besparing in een gemiddeld huis Terugverdientijd vervanging enkel glas Terugverdientijd vervanging dubbel glas Terugverdientijd vervanging hoogrendementsglas

Dubbel glas 3,2 € 50

HR-glas 1,1 € 70

Driedubbel glas tot 0,5 € 120

€ 10

€ 25

€ 35

€ 250

€ 625

€ 875

5 jaar

3 jaar

3,5 jaar

5 jaar

5 jaar 12 jaar

Tabel 2 Vergelijking raamsoorten

Op nevenstaande afbeeldingen is goed te zien dat er bij het glas op een heel kleine oppervlakte een grote warmteweerstand moet zijn. Dit kan alleen bewerkstelligd worden door te zorgen dat niet alleen de constructie, maar tevens de kozijnen extreem isolerend en luchtdicht zijn. Door Optiwin Drei3Holz kozijnen toe te passen met een driedubbel glas met Uwaarde 0,4 voldoen we hieraan!

3.3.4 Electronic Smart Glasses Smart Glass is een relatief nieuw product waarbij het patent ligt bij AGC. Het is nog niet beschikbaar voor grote ruitafmetingen als de onze, maar wellicht wel interessant is om in de gaten te houden m.b.t. de verdere ontwikkelingen van het product. Smart Glass is bedoeld om de gebruiker zelf te laten bepalen hoeveel licht en warmte zijn woning binnenkomt. Met een regelaar kun je zelf kiezen voor een transparante ruit of juist een verduisterd raam. In tegenstelling tot traditionele zonwering is Smart Glass in staat om het licht tegen te houden, maar van binnenuit wel een helder zicht te verschaffen naar buiten. Deze techniek is uitermate geschikt om zorg te dragen voor een juiste zonwering van de woonkamerruit. 3.3.5 Overstekken en zonwering Om ook de overige ramen te behoeden voor oververhitting in de zomermaanden, zijn er vanzelfsprekend maatregelen nodig om de zon buiten te houden. We hebben uit esthetisch oogpunt ervoor gekozen om geen screens e.d. toe te passen, maar te kiezen voor overstekken en natuurlijke zonwering. De grote glasruit aan de voorzijde geniet hier ook van, met een overstek van circa 1,5m. De serre op de kantoorverdieping wordt uitgerust met een natuurlijke zonwering, die bestaat uit netten waarop Hedera groeit. De overige ruiten zijn door hun ligging op het westen, oosten en noorden niet voorzien van een zonwering, directe zoninstraling is hier dan ook niet van toepassing.

Figuur 14 Warmteweerstand constructie t.h.v. gevelopening

Figuur 15 Werking Electronic Smart Glasses

22

3.5 Verwarmen en koelen 3.5.1 Inleiding Het grote voordeel van een passiefhuis is de geringe warmtevraag. Zo ook bij onze woning. Onze woning voldoet ruimschoots aan de passiefhuis eisen. De energievraag voor ruimteverwarming is slechts 1,65 kW/m2. De energievraag voor koeling is 0,55 kW/m2. 1,65 + 0,55 < 15 (gestelde passiefhuis-eis). 3.5.2 Verwarmen en koelen Doordat we met een lage temperatuur van ≤ 35°C verwarmen zorgen we voor een hoog opwekkingsrendement van de warmtepomp (COP=5.2). Aangezien de verwarmingsvraag uiterst gering is hebben we besloten om het koelen en verwarmen beiden via het plafond te doen. Een dubbel leidingwerk (vloer voor verwarming en plafond voor koeling) betekent extra leidingwerk dus extra materiaalverbruik. In het kantoor denken we zelfs dat er helemaal geen verwarming nodig is maar dat we gewoon met de apparatuur de ruimte kunnen verwarmen, zelfs tijdens de wintermaanden. De koeling is in ons gebouw belangrijker dan verwarmen. Vanwege de lage verwarmingsvraag kunnen we de koelplafonds en verwarmingselementen met elkaar combineren. Vandaar dat zowel koelen als verwarmen via het plafond plaatsvindt. In de vochtregulerende leemstuc plafonds zorgen buisjes voor de verspreiding van warmte en – belangrijker - van koelte. Voor de koeling van het gebouw wordt er enkel gebruik gemaakt van de warmtewisselaar en het pompvermogen van de warmtepomp. Door de grote oppervlakte kunnen we met een relatieve hoge temperatuur koelen. Je kunt op twee manieren koelen; actief en passief. Bij actief koelen gebruik je de warmtepomp om de massa af te koelen. Bij passief koelen gebruik je de temperatuur van het grondwater om via een warmtewisselaar de koude van de bodem over te geven aan het koelmiddel. In beide gevallen zal de minimale watertemperatuur in de leidingen 18°C moeten bedragen, om ervoor te zorgen dat er geen condensvorming optreedt. Het voordeel van passieve koeling is het bijzonder lage energieverbruik omdat alleen een kleine circulatiepomp energie vraagt. De warmtepomp hoeft in de zomer niet te werken, want het warm tapwater wordt dan middels zonnecollectoren opgewekt. Ook wordt er in ons gebouw gekoeld met behulp van nachtventilatie, waarbij er door schachtwerking van het trappenhuis een natuurlijke aanvoer van koude- en afvoer van warme lucht plaatsvindt. Hierdoor hoeven we ’s nachts niet te koelen met de warmtepomp. Ons verwarming- en koelsysteem zal in de praktijk de grootste besparing opleveren t.o.v. traditionele systemen omdat we voor te verwarmen gebruik kunnen maken van de combinatie van de zonneboiler en de warmtepomp,en we actief koelen in de zomermaanden.

Figuur 16 Trappenhuis fungeert als natuurlijke koeling

Figuur 17 Principe vrije koeling

23

3.6 Warmtepomp 3.6.1 Inleiding In de vraag naar nieuwe energiebronnen wordt er steeds meer gekeken naar hernieuwbare energiebronnen. Dit komt niet alleen door het toenemende milieubewustzijn, maar ook door de vraag naar rendabele systemen die desondanks toch comfortabel en toekomstgericht zijn. Een warmtepomp is hierbij een prima alternatief voor de huidige systemen. 3/4 milieuwarmte + 1/4 eindenergiestroom = 4/4 nuttige warmte. Warmtepompen werken zoals een koelkast: bij een koelkast wordt echter niet de koude zijde, maar de warme zijde van het thermodynamische circulatieproces gebruikt. Een speciaal gas wordt gecomprimeerd en weer ontspannen, waardoor het gewenste opwarming- of koelingeffect wordt verkregen.

Figuur 18 grond/water-warmtepomp

3.6.2 Voor- en nadelen warmtepomp + Lagere stookkosten + Geen CO2 uitstoot + Kan op passieve wijze de woning koelen (alleen het geval bij water –water warmtepomp) (Relatief) grote investering Grotere dimensionering verwarmingselementen. Opwarming middels lage temperaturen, dus werkt trager Specifieke ligging vereist voor sommige systemen 3.6.3 Soorten warmtepompen De grond/water-warmtepomp gebruikt de warmte uit de grond. Daar heerst het hele jaar door een nagenoeg gelijkmatige temperatuur. Een aardcollector op 1,5 m diepte, die in de vorm van een slang geplaatst is, haalt de warmte uit de grond. Het vereiste grondoppervlak komt bij een goed geïsoleerd huis ongeveer overeen met het te verwarmen woonoppervlak Het alternatief voor de aardcollector is de warmtewinning met een plaatsbesparende aardsonde. De aardwarmte wordt met speciale aardsondes, die bijvoorbeeld 100 m diep in de grond zitten, uit de grond gehaald. De temperatuur ligt daar het hele jaar constant op 10°C. De water/water-warmtepomp haalt de warmte uit het grondwater. Het grondwater wordt uit een toevoerput gehaald en na de warmtewinning weer naar een retourput gevoerd. Omdat de temperatuur van het grondwater gelijk blijft, ongeacht het seizoen en de buitentemperatuur, realiseert de warmtepomp, constant hoge vermogens. Hij kan dan ook monovalent, dus zonder bijkomende warmtegenerator, gebruikt worden voor de volledige verwarming en de warmwater productie. De lucht/water-warmtepomp gebruikt de door de zon opgewarmde buitenlucht. Omdat het verwarmingsvermogen bij lage temperaturen daalt terwijl de warmtebehoefte toeneemt, moet de warmtepomp worden aangevuld met een tweede warmtegenerator.

Figuur 19 warmtewinning met een plaatsbesparende aardsonde

COP grond/water-warmtepomp: 35°C: 5,8 55°C: 3,5 COP plaatsbeparende aardsonde: 35°C: 5,2 55°C: 4,3

Figuur 20 water/water-warmtepomp

COP water/water-warmtepomp: 35°C: 5,5 55°C: 3,2 COP lucht/water-warmtepomp: 35°C: 3,0 55°C: 2,1

Figuur 21 lucht/water-warmtepomp

24

Een grond/water-warmtepomp heeft als nadeel dat het een grote oppervlakte nodig heeft. Die oppervlakte zou ongeveer overeenkomen met de afmetingen van de halve collectieve tuin. Omdat er drie woningen gebouwd gaan worden, betekent dit dat één van de woningen geen gebruik kan maken van de warmtepomptechniek. Verder is bij het gebruik van een horizontale collector de het rendement niet gegarandeerd aan het einde van een stook- of koelseizoen. Een water/water-warmtepomp met een open bronsysteem is in onze situatie niet te gebruiken. Onderzoek op de locatie heeft aangetoond dat er niet voldoende aanvoer van grondwater is (op een exploiteerbare diepte) om een dergelijk systeem te laten renderen. Een lucht/water-warmtepomp is door de steeds wisselende buitentemperaturen eveneens (tot op heden) geen heel betrouwbare bron. Er zal nog een aantal weken per jaar extra bijverwarmd of bijgekoeld moeten worden. 3.6.4 Keuze In ons project maken we gebruik van een warmtewinning met een plaatsbesparende aardsonde. Dit is een systeem dat werkt met een gesloten bronsysteem. We maken gebruik van een verticale boring omdat je bij een horizontale boring kans hebt dat aan het eind van het stook- of koelseizoen uitputting van de bron krijgt. Omdat wij met de verticale boring de warmte halen uit het grondwater is deze temperatuur constant, ongeacht het seizoen (ca. 12°C). We maken in ons project gebruik van een Inventum Energion 6kW warmtepomp. We hebben voor deze warmtepomp gekozen vanwege zijn hoge COP bij temperaturen tussen de 45° en 55°C. Deze warmtepomp is ook te combineren met een boiler van 150 liter. 3.6.5 Zonnecollectoren De hoeveelheid zonne-energie die in Nederland per jaar wordt ontvangen, is 40 tot 50 maal zo groot als de totale energie die verbruikt wordt. We kunnen de zonne-energie op twee manieren opwekken: Thermisch Het omzetten van zonne-energie in warmte oftewel zonnewarmte. Fotovoltaïsch Het omzetten van zonne-energie in elektriciteit oftewel zonnestroom. In het project maken we voor de opwekking van warmwater. gebruik van vlakke plaat collectoren. Deze collector ziet eruit als een ondiepe bak van ongeveer 10 cm diep, waarin de verschillende onderdelen in lagen zijn ondergebracht. Allereerst hebben we aan de buitenzijde een lichtdoorlatende plaat, daarna volgt de absorber en ten slotte het isolatiemateriaal. De absorber is een metalen plaat met een warmteabsorberende laag aan de bovenzijde. Hierin zijn kanaaltjes verwerkt waarin een vloeistof (meestal water) stroomt. Onder invloed van de zonnewarmte neemt de absorber deze warmte op en geeft het af aan de vloeistof in de kanaaltjes. Het belangrijkste hierbij is dat je het verlies van warmte zo veel mogelijk moet zien te beperken en de opbrengst zo hoog mogelijk moet zien te krijgen. Gewoonlijk bestaat de absorber uit een zwarte plaat omdat deze de warmte goed absorbeert. Aan de achterzijde zorgt een (hittebestendige) isolatie ervoor dat de warmte in die richting niet verloren gaat. Om aan de voorkant van de collector verliezen te beperken door convectie (wind die langs de absorber komt), wordt het geheel beschermd met een afdekplaat van glas.

Figuur 22 Werking warmtepomp

Figuur 24 Principe zonnecollector

Figuur 23 Water/Water-warmtepomp

Figuur 25 Opstelling zonnecollectoren

25

3.7 Ventilatie 3.7.1 Inleiding In ieder huis wil je graag dat er geventileerd wordt. Naarmate we steeds luchtdichter zijn gaan bouwen de laatste jaren, wordt het ook belangrijker om een goed ventilatiesysteem te hebben. We ventileren niet alleen om zuurstof te verversen in de ruimtes. Je wil tevens een afvoer hebben van CO2, een afvoer van vocht, afvoer van stank en luchtjes en afvoer van warmte in het zomerseizoen. 3.7.2 Ventilatiesysteem Omdat we een huis bouwen dat extreem luchtdicht is, maken we gebruik van een mechanische toe- en afvoer van de ventilatielucht. Dit systeem is in de loop van de jaren steeds verbeterd. Begin jaren tachtig werd gebalanceerde ventilatie in ons land geïntroduceerd. De introductie van de Energie Prestatie Normering (EPN) in 1995 betekende een belangrijke impuls voor consequent energiezuiniger bouwen. Gebalanceerde ventilatie is in feite een dubbel systeem van mechanische ventilatie in één apparaat: één systeem zuigt vervuilde en vochtige lucht uit de woning, een tweede systeem blaast schone buitenlucht naar binnen. Er wordt precies evenveel lucht aangezogen als afgevoerd; vandaar "gebalanceerd". De afgezogen warme lucht verwarmt een warmtewisselaar, die op z'n beurt de aangezogen koude buitenlucht verwarmt. De twee luchtstromen blijven in de warmtewisselaar van elkaar gescheiden. Doordat er precies evenveel lucht in gaat als eruit, kan er geen onderdruk in de woning meer ontstaan. Zo is er altijd voldoende ventilatie om een optimaal binnenmilieu te realiseren. Door de voorwarming van de binnengeblazen buitenlucht, neemt het gevoel van "tocht" drastisch af. Net als met een gewoon mechanisch ventilatiesysteem wordt vervuilde lucht afgezogen in de keuken en de sanitaire ruimten en verse lucht toegevoerd in de woonkamer en de slaapkamers. Het grote voordeel van een ventilatiesysteem met warmteterugwinning is echter dat u geen tocht ervaart omdat de koude buitenlucht wordt verwarmd door de warme afgezogen lucht. Bovendien bespaart u hiermee 300-350 m³ gas per jaar. Het principe van de warmteterugwinning is gebaseerd op het gebruik van een zogenaamde tegenstroom warmtewisselaar. De afgevoerde luchtstroom loopt tegen de richting in van de luchtstroom die vers van buiten wordt aangezogen. De nieuwste gebalanceerde ventilatiesystemen met een tegenstroomwisselaar halen inmiddels een rendement van 90 tot 97%. Dat wil zeggen dat slechts 3 tot 10% van de warmte in de afgevoerde ventilatielucht verloren gaat. Doordat de ventilatoren bovendien gebruikmaken van gelijkstroommotoren is het elektriciteitsverbruik relatief laag. Onze keuze is gevallen op een gebalanceerde mechanische ventilatie van Brink. Met het oog op energiezuinigheid is deze uitgevoerd in een gelijkstroom, waardoor er minder stroom verbruikt wordt door het systeem. Overdag kan het 12V-netwerk van de PV-cellen de benodigde stroom leveren, waardoor er dan zelfs geen transformatorverliezen zijn. Verder kiezen we voor een systeem waarbij de ventilatie per ruimte geregeld wordt door CO2-detectie. Hierdoor zijn we nog meer in staat om de energievraag voor ventilatie terug te brengen, omdat de ruimte niet onnodig geventileerd hoeft te worden, en ondanks dat toch een groter comfort voor de bewoners te garanderen. Om het gebouw in de zomernachten voldoende gekoeld te krijgen voor de volgende dag maken we ten derde ook nog gebruik van een nachtventilatiesysteem dat werkt middels luiken in de gevel. Het trappenhuis werkt hierbij als een schacht.

Figuur 26 Overzicht ventilatievoorzieningen in onze woning

Figuur 27 Principewerking nachtventilatie

Gebruiksfunctie Woonkamer Slaapkamer Toilet Badkamer, keuken Kantoor Verkeersruimte

Bouwbesluit / NEN1087 dm3/s 7 7 7 21 13 -

dm3/s per m2 0,7 – 0,9 0,7 – 0,9 1 -1,3 0,7

Tabel 3 Bouwbesluiteisen ventilatie

26

3.8 Verlichting en apparatuur 3.8.1 Inleiding Er kunnen op het gebied van verlichting en apparatuur nog grote winsten geboekt worden t.o.v. de situatie zoals het nu in vrijwel ieder huishouden is. Met de invoering van de energielabels op de huishoudelijke apparatuur zagen we al dat er een stukje meer bewustwording is gekomen op dit gebied. We kunnen echter met zijn allen nog veel grote stappen maken. In ons project proberen we ook op dit punt een statement te maken. 3.8.2 Verlichting Voor de verlichting in ons gebouw maken we gebruik van energiebesparende led-verlichting (Light Emitting Diode). Producent Nimbus is een bedrijf dat zich gespecialiseerd heeft in de ledverlichting. De speciale SMDled lichtbronnen zijn ultraplat en verschillen grondig van de led’s zoals ze in 1962 zijn uitgevonden. Ze zijn zodanig klein vormgegeven dat de grootte van de lichtbron niet langer de vorm van de lamp bepaald. Doordat de SMDled’s voorzien zijn van een dun laagje aluminium koelt de lichtbron af en zorgt het ervoor dat de led’s niet oververhitten. Hierdoor is verwerking in een licht-ontvlambaar materiaal mogelijk. De SMDled’s zijn uitermate duurzaam; ze kunnen tot 50.000 branduren meegaan. Op het vlak van lichtkwaliteit en –kleur heeft de led-technologie de afgelopen jaren een grote sprong voorwaarts gemaakt. De oorspronkelijke led-kleur was vrij koel en ietwat blauwachtig. De moderne led’s geven echter een veel warmere lichtkwaliteit (3000K) en de lichtkleur is niet meer te onderscheiden van die van tl-lampen of halogeenlampen. Door het toepassen van de led-verlichting kunnen we een aanzienlijke besparing genereren op het gebied van verlichting. De waarde voor verlichting vanuit het EP-berekeningsprogramma bedraagt 14983MJ. Met led-verlichting bedraagt deze waarde nog slechts 3987MJ! 3.8.3 Apparatuur De toepassing van A++ apparatuur kan een wezenlijk verschil betekenen. Op het kantoor kan het gebruik van stroom gedrukt worden door vaste computers te vervangen door laptops. Hierdoor heb je ten eerste al beeldscherm en processor gecombineerd. Er tegenwoordig laptops die maar 10W stroom nodig hebben. Ook het digitaliseren van de kantoorwerkzaamheden kan leiden tot minder energieverbruik. Minder printen en kopiëren zijn hier goede voorbeelden van. Ook in het huishouden zijn er winsten te halen. Zo is een waterkoker een absolute energievreter, evenals het hebben van meerdere tv’s. Vele apparaten werken op 12V, vandaar dat we hiervoor een apart netwerk hebben aangelegd in de woning. En alsof dat nog niet genoeg is kunnen we zelfs in Zwitserland een wasdrogers halen met ingebouwde warmtepomp. Natuurlijk wordt al onze apparatuur voorzien van standby-killers om ervoor te zorgen dat er geen stroom verloren gaat als de apparatuur niet gebruikt wordt.

Figuur 28 Energiezuinige led-verlichting, niet alleen praktisch maar zeker ook mooi

Figuur 29 Ultraplat en Ultrazuinig; deze laptop gebruikt slechts 10W

Figuur 30 Vergelijk wasdroger met en zonder warmtepomp

27

3.9 PV-panelen 3.9.1 Inleiding energie die in Nederland per jaar wordt ontvangen, is 40 tot 50 maal zo De hoeveelheid zonne-energie groot als de totale energie ie die verbruikt wordt. De zonne zonne-energie energie kan op twee manieren benut worden, door passieve maatregelen (bouwkundig) en actieve maatregelen (installatietechnisch). In de actieve opwekking kunnen we tevens onderscheid maken in twee soorten opwekking: Thermisch Het omzetten van zonne zonne-energie energie in warmte oftewel zonnewarmte. Denk hierbij bijvoorbeeld aan de zonneboiler. Fotovoltaïsch Het omzetten van zonne zonne-energie energie in elektriciteit oftewel zonnestroom. Hierbij kan gedachtt worden aan een PV PV-paneel. 3.9.2 PV-systemen Een zonnepaneel (PV-paneel) paneel) bestaat uit heel veel kleine zonnecellen. Elke zonnecel is opgebouwd uit twee lagen. Tussen die twee lagen ontstaat, onder invloed van daglicht, een spanningsverschil. Zodra de lagen met elkaar verbonden worden, gaat er een elektrische stroom lopen. De elektriciteit die de panelen opwekken gaat rechtstreeks naar het speciale 12V netwerk in onze woning. Voor sommige apparaten die alleen op 230V werken, zal er ook een omvormer ingebouwd worden. In Nederland levert e een PV-paneel paneel een optimaal opwekkingsrendement als de panelen op het zuiden gericht zijn, onder een hoek van 36°. De installatie gaat circa 25 tot 30 jaar mee en heeft nagenoeg geen onderhoud nodig, iets dat zeker van belang is omdat het dak moeilijk bereik bereikbaar baar is bij ons project. Nuon levert al zonnepanelen voor consumenten die een vermogen leveren van 150 Wp. De panelen zijn gevat in een aluminium constructie die aan de zichtbare delen blank geanodiseerd zijn uitgevoerd waardoor de panelen voor het oog d doorlopen in elkaar. Bij een platdak moet je tussen de constructies een afstand houden van 1,5 meter, maar omdat wij een schuin dak hebben met een optimale oriëntatie hoeven we hier geen rekening mee te houden. Op een schuin dak kunnen de panelen tevens ko koud ud tegen elkaar bevestigd worden, waardoor het dakvlak optimaal te benutten is. Ons dakvlak bestaat uit 57,15 ,15m2 PV-panelen. panelen. Omdat we kiezen voor zonnecellen van

Figuur 31 Optimale zoninstraling

Figuur 32 Opbrengst zonnepanelen

Figuur 33 Optimale plaatsing zonnepanelen

monokristallijn kunnen we een Wp behalen van 15 150 0 (ideale plaatsing). Het hele dak kan een vermogen van 9690 Wp behalen. PV PV-panelen kunnen een CO2-reductie reductie behalen van 0,5 kg/Wp. Ons dak kan dus zorgen voor maar liefst 4845 kg minder CO2! Bovendien kan het zorgen voor een opbrengst van 7800kWh/jaar bij een aangenomen opbrengst van 120 KWh/m2. De complete berekening van het aantal m2 zonnepaneel vindt u in het hoofdstuk ‘Energie Prestatie voor de woningbouw’.

Vermogen per m2 [Wp/m2]

Oppervlakte per kWp [m2/kWp]

Opbrengst per m2 [kWh/m2]

Monokristallijn Si

135 – 168

7,4 – 6

113 – 141

Polykristallijn Si CIS Amorf Si

121 – 138 94 – 110 54 – 63

8,3 – 7,2 10,6 – 9,1 18,5 – 15,9

102 – 116 79 – 92 45 – 53

Type zonnecellen

Tabel 4 Opbrengst verschillende type zonnecellen

28

3.10 Domotica Het woord domotica is niet meer dan een samenvoeging van de woorden domus (woning) en telematica. Domotica staat voor de elektrische communicatie tussen verschillenden elektrische toepassingen in de woning en de woonomgeving ten behoeve van de bewoners. In een woning waarin domotica wordt toegepast, worden zorgtaken, communicatie, ontspanning en andere huiselijke bezigheden gemakkelijker gemaakt door verschillende netwerken en elektrische apparatuur. Domotica omvat alle elektronische toepassingen in de woning om functies te besturen (verwarmen, ventileren, verlichten, etc.) en diensten uit de woonomgeving te gebruiken (telefoneren, televisie kijken etc.). Dit gebeurt bij voorkeur op vraagsturing, op het moment dat de bewoner het wenst. In ons gebouw hebben we de mogelijkheden onderzocht van het toepassen van Lutron domotica. Dit vraagt echter een behoorlijke investering die de bewoner naar eigen inzicht wel of niet kan doen.

3.11 Phase Changing Materials (PCM) Fase-overgangsmaterialen (Engels: Phase Changing Materials - PCMs) zijn materialen die per volume-eenheid veel warmte kunnen opslaan. Door toepassing van PCMs in plafonds, vloeren en/of wanden verkrijgen gebouwen meer thermische massa en worden schommelingen in de ruimtetemperatuur beperkt. Op hete dagen blijft het daardoor langer koel in kantoor, op koude dagen langer warm. De werking van PCMs is gebaseerd op het smelt- en stolgedrag van deze materialen binnen een specifiek temperatuurgebied. PCMs van een bepaald type was of zoutoplossing kunnen bijvoorbeeld als micro-capsules in een binnenwand van een kantoor worden verwerkt. Op zeer warme dagen zal het PCM in de capsules bij een zekere temperatuur beginnen te smelten. Tijdens het smeltproces blijft de temperatuur van het PCM echter constant (net als smeltend ijs). De aan de kamer toegevoerde warmte wordt dus niet omgezet in een voelbare temperatuursverhoging in de kamer. Door de warmte op een gegeven moment weer af te voeren (bijvoorbeeld door nachtventilatie) zal het PCM stollen, wederom bij gelijkblijvende voelbare temperatuur. Omdat de temperatuur van faseovergang van PCMs te kiezen is en de warmteopslag-capaciteit van PCMs groter is dan van ijvoorbeeld beton, kunnen gebouwen relatief licht worden uitgevoerd, terwijl ze toch minder last hoeven te hebben van extreme temperatuur-schommelingen. Een andere toepassing betreft het gebruik van PCMs als koudebatterij in luchtbehandeling. Door toepassing van PCMs worden piekbelastingen in de warmte- en koudevraag over de dag 'uitgesmeerd' en kunnen klimaatinstallaties voorkomen of kleiner uitgevoerd en beter benut worden (in bedrijf stellen voor of na pieklasturen). Ontwerpers dienen er wel rekening mee te houden dat PCMs niet weggewerkt mogen worden achter constructies: De warmte-uitwisseling met de omgeving dient intact te blijven. Omdat de brandbaarheid van de PCMs nog hoog is en de materialen zich nog veelal in een experimenteel stadium bevinden, hebben we in ons project besloten om deze techniek nog niet toe te passen. We hebben het wel genoemd, omdat het in een nul-energiewoning in de toekomst wel zeker algemeen toegepast zal gaan worden.

Figuur 34 Voorbeeld Lutron domoticasysteem

29

4 En e rg ie P re st at ie vo o r de Won i n gb ouw 4.1 Inleiding Bij het berekenen van de Energie Prestatie voor de Woningbouw is goed te zien dat de integrale aanpak tijdens het ontwerpproces zijn vruchten afgeworpen. We halen een bijzonder goede score in de EP-berekening en kunnen dan ook spreken van een geslaagd ontwerp. We voldoen zelfs aan in de opdracht gestelde eis van 0,3 zonder de toepassing van PV-cellen. 4.2 Resultaten Bij het invoeren van de Energie Prestatie voor de Woningbouw zijn we uitgegaan van het definitieve ontwerp van onze woning. De EP-waarde die we nu halen is nog verder geoptimaliseerd waardoor we een betere waarde halen dan die bij de tussenpresentatie. Hieronder een overzicht van de resultaten. Resultaten - energieprestatiegegevens Verwarming Hulpenergie Warmtapwater Ventilatoren Verlichting Zomercomfort Koeling Bevochtiging Comp. PV-cellen Comp. WK totaal

Qprim;verw Qprim;hulp;v erw Qprim;tap Qprim;vent Qprim;vl Qzom;comf Qprim;koel Qprim;bev Qprim;pv Qprim;comp; WK Q;pres;tot Q;pres;toel

4046MJ 0MJ 11282MJ 6154MJ 14983MJ 1339MJ 0MJ 0MJ 0MJ 0MJ 37804MJ 113258MJ

Als we buiten deze maatregelen ook nog led-verlichting en een douche-WTW toepassen, dan ziet het verbruik er als volgt uit: Resultaten na correctie Led-verlichting Toepassing WTW

Qprim;vl

3987MJ 3983MJ

totaal =

37804MJ 7970MJ 22825MJ 2472 kWh

Na het invullen van deze gegevens komen we uit op een EPC

van 0,24.

Let wel, deze waarde is zonder PV-panelen. Aandachtspunten zijn het niet invullen van perimeter P; echter we kunnen met de detaillering aantonen dat we geen koudebruggen hebben. Kwaliteitsverklaringen van de diverse apparaten zijn opgenomen in de bijlagen evenals de berekening zelf.

Figuur 35 Grafiek kans op oververhitting

30

4.3 Passiefhuis-eis Na het invullen van de EP-berekening kunnen we ook definitief uitsluitsel geven over het wel of niet bereiken van de passiefhuisstatus. Berekening verwarming + koeling: verwaming: (4046 MJ x 0,39) / 3,6 = 438 kWh. 438kWh / 265,6m2 = 1,65 kW/m2. koeling: (133,9MJ x 0,39) / 3,6 = 145 kWh. 145kWh / 265,6m2 = 0,55 kW/m2 Totale energievraag verwarming + koeling = 2,20 kWh/m2 Deze waarde ligt ruimschoots onder de eis van die van een passiefhuis (< 15 kWh/m2). Berekening verwaming, koeling, warm tapwatervoorzieningen en apparatuur: verwaming: (4046 MJ x 0,39) / 3,6 = 438 kWh. 438kWh / 265,6m2 = 1,65 kW/m2. koeling: (133,9MJ x 0,39) / 3,6 = 145 kWh. 145kWh / 265,6m2 = 0,55 kW/m2 warm tapwater 11282-3983 = 7299 (na aftrek douchewater-WTW) (7299 MJ x 0,39) / 3,6 = 790 kWh. 790kWh / 265,6m2 = 2,97 kWh/m2 apparatuur 4015 kWh Totale energievraag woning: 6487 / 265,6 = 24,4 kWh/m2 Ook met deze eis voldoen we aan de passiefhuis-eisen (<1202,97 kWh/m2).

Figuur 36 Totaal energieverbuik van onze woning inclusief apparatuur

4.4 Berekening aantal m2 zonnepanelen. Een vierkante meter zonnepaneel levert een vermogen van 150Wp. In Nederland mogen we rekenen met een rendement van 80%. Dit komt dan neer op 120kWh/m2. Uitgaande van een de totale energievraag van 6487kWh hebben we dan een oppervlakte van 54,0m2 nodig. We passen 45 PV-panelen toe met afmetingen 1,58 x 0,88m toe, hetgeen neerkomt op een totaal oppervlak van 57,15m2.

31

5. C on st ruc t ie 5.1 Inleiding Nederlanders houden van steen. Echter in onze buurlanden wordt houtskeletbouw veel vaker toegepast. Niet verwonderlijk want wie zich inleest in het onderwerp, zal zien dat houtskeletbouw een prima alternatief is. Behalve de architectonische mogelijkheden van hout, gaat in een houten huis maar weinig kostbare energie verloren. Het materiaal is licht, de bouwtijd kort. En van buiten kan nagenoeg elke gewenste afwerking worden toegepast. Er is in eerste instantie een kortere bouwtijd omdat de wandelementen (en vaak zelfs ook de vloerelementen) prefab gemaakt kunnen worden in de fabriek. Dit heeft als voordeel dat de systemen zeer maatvast zijn en dat de elementen onder ideale klimatologische omstandigheden gemaakt kunnen worden. Alles kan in een bouwpakket op de bouwplaats afgeleverd worden en de woning kan in 3 á 4 dagen geheel wind- en waterdicht gemonteerd worden. Hierdoor gaat er bijna geen tijd verloren aan tijdverlet. Omdat het gebouw sneller water- en winddicht is, kan er ook sneller gestart worden met de binnenafwerking. Een houtskeletbouw-woning kan tot 4 keer lichter zijn dan een traditioneel gebouwde woning. Hierdoor kan de funderingslast verkleind worden. Hierdoor was het bij ons project toch mogelijk om op staal te funderen. In tegenstelling tot wat de fabels ons nog wel eens willen doen geloven, is een houten constructie redelijk brandveilig. Doordat we in ons project voornamelijk gebruik maken van gelamineerde houtproducten en OSB-beplating, kan de brandveiligheid nog verder uitgebreid worden. Hout is een van de weinige bouwproducten die een geringe milieubelasting kent. Hout kan ten alle tijden hergebruikt worden en het groeit relatief snel. Figuur 37 Bouwen met hout; een beproefd concept

Houtskeletbouw wordt traditioneel veel toegepast in gebieden waar veel hout beschikbaar is. Het is echter een prima bouwsysteem om ook in andere gebieden toe te passen. Met het verschijnen van de passiefhuisbouw is ook de houtskeletbouw weer in de aandacht gekomen. Vrijwel alle passiefhuizen die in Scandinavië, Duitsland en Oostenrijk gebouwd worden, zijn gebouwd in houtskeletbouw. Hout isoleert van nature beter dan steenachtig materiaal. De koudebruggen zijn ook zeer gering. De bouwmethode maakt voor een groot gedeelte gebruik van hernieuwbare grondstoffen. Er is weinig energie nodig voor de productie van de bouwdelen en ook voor het bouwproces zelf. Het belangrijkste uitgangspunt bij passiefhuisbouw is het aanbrengen van een zeer goede isolatielaag, en een zeer goede luchtdichting. Deze maatregelen zijn bij HSB goed te realiseren. Door de constructie te voorzien van FinnJoist-liggers in plaats van massieve balken verkleinen we de koudebruggen en vergroot de tussenruimte, waardoor er meer plek voor isolatie is.

Beton Staal Hout

Gewicht Groot Redelijk Laag

Brandveiligheid Goed Slecht Redelijk

Bouwtijd Lang Snel Snel

Milieubelasting Zeer groot Groot Gering

32

5.2 Complexiteit constructie De 2e verdieping bevat een zeer grote vide, waardoor overspannen van de vloer van westnaar oostgevel in eerste instantie niet mogelijk was. Overspannen van noord- naar zuidgevel was eveneens niet mogelijk vanwege een constructief zeer lastige gevelknik in de zuidgevel. Helemaal omdat zich hieronder een immens raam bevind (5.85 x 2.55m) en wij als eigenwijze architecten hier geen kolom dulden. Dit bracht ons op het idee van een primaire ligger die er voor zorgt dat het eigen gewicht plus de belastingen van de 2e verdieping toch in de oost- en westgevel afgedragen kan worden. Dit heeft als gevolg dat de primaire ligger ter plaatse van de vide in het zicht blijft. Uit constructief oogpunt was een HEB-profiel of een gelamineerde ligger de meest voor de hand liggende keuze. Toch hebben we er uit architectonisch oogpunt voor een onbewerkte boomstam gekozen. Dit is constructief niet erg voordelig, want een boomstam is een natuurproduct waardoor de constructieve eigenschapen moeilijk vast te stellen zijn. Daarnaast is de doorsnede van een boomstam rond waardoor het weerstandmoment in verhouding tot het eigen gewicht van de boomstam zeer ongunstig is. De elementen waar de boomstam oplicht zullen dan ook ter plaatse met een gelamineerde kolom (LH24 300x300) versterkt worden. Daarnaast bevinden zich in ons gebouw verscheidene niveauverschillen. Deze zijn voortgevloeid uit het in elkaar grijpen van de verschillende volumes en brengen ook weer constructieve consequenties met zich mee. De grote ruit van 5.85x2.55m rust op een vakwerkligger die afdraagt naar de elementen. Deze vakwerkligger kan verwerkt worden in het niveauverschil op de begane grond. 5.3 Opbouw constructie Na het maken van de schuimbetonnen fundering worden de elementen die de buitenwanden en het dak vormen, geplaatst. De kozijnen zijn al in de elementen opgenomen. Zodoende is de woning dan al volledig wind- en water dicht. Om ervoor te zorgen dat de houtskeletbouw elementen als schijf gaan fungeren, plaatsen we de FJI-liggers niet ver van elkaar af (h.o.h. 300) en worden aan beide zijden OSB-beplating bevestigt (binnenzijde 15mm, buitenzijde 25mm). Daarbij dient opgemerkt te worden dat de fabrikant de schijfwerking alleen garandeert als deze door constructieve berekeningen wordt aangetoond. De noord, oost en westgevel eveneens de dakvlak, begane grondvloer en verdiepingsvloer worden uitgevoerd als constructieve schijf, waardoor de stabiliteit van de constructie gegarandeerd wordt.

Figuur 38 Voorbeeld boomstam-ligger Figuur 39 Doorsnede C-C

33

5.4 FinnJoist De FinnJoist-ligger (FJI) is voorzien van Kerto-S(LVL)-flenzen en een kern van OSB. Dit systeem heeft als belangrijkste voordelen: geen krimp uniform en perfect maatvast geen vervorming geen hoogteverschillen groot akoestisch comfort, ‘kraakt’ niet relatief beperkte hoogtes in verhouding tot de overspanning mogelijkheid om goed te isoleren tussen de FJI’s en het plaatsen van kabels, buizen, etc. Dit systeem wordt in onze woning toegepast in de wanden en de dakopbouw. Door toepassing van de zgn. I-liggers kunnen we de doorslag van koude nog meer terugdringen t.o.v. een traditionele HSB. 5.5 LVL-Kerto Kerto Laminated Veneer Lumber (LVL) is een houtproduct dat de voordeel van gelamineerd hout en triplex combineert. Door het verlijmen van fijne fineerdelen van 3mm worden de natuurlijke defecten gereduceerd. Bij het verlijmen van de fineren wordt fenollijm toegepast. We gebruiken dit systeem in onze woning als vloersysteem; de Kerto ribbenvloer. De elementen van de Kerto ribbenvloer zijn opgebouwd uit een balklaag van Kerto-S met daarop verlijmd een enkele plaat van Kerto-Q, zodanig dat de balklaag en de plaat één geheel vormen (volledige samenwerking). Op deze manier wordt met minimale middelen een maximale resultaat (grote overspanning) bereikt. De Kerto-Q plaat draagt tevens de belastingen loodrecht op de balkrichting. Voor de geluidsisolatie en brandveiligheid wordt tussen de ribben een cellulose-isolatie aangebracht. De brandwerendheid is met de toepassing van de LVL veel beter dan een gebruikelijke houten balk. De inbrandsnelheid is 35% lager dan die van traditioneel hout.

Figuur 40 Fragment FinnJoist-ligger

Figuur 41 Voorbeeld van een wand opgebouwd uit FinnJoist elementen

Figuur 42 Principe FinnJoist-ligger

Figuur 44 Voorbeeld Celit-4D

5.6 Celit 4D Celit 4D is een isolerende houtvezelplaat de gemaakt wordt van afvalhout van houtzagerijen (zonder toevoegingen van bindmiddelen) en dat regenbestendig gemaakt wordt met behulp van een bitumenemulsie. Door de vierzijdige tand- en groefverbinding blijven de platen waterdicht vanaf een dakhelling van 18°. Ook is de plaat door deze verbindingen winddicht en drijft daardoor het isolerende vermogen van de onderliggende isolatie sterk op. Verder zorgt de plaat voor een bijzonder goede geluidsisolatie en is het sterk dampdoorlatend en goed beloopbaar. 5.7 OSB-3 Deze platen zijn geschikt voor dragende toepassingen in een vochtig klimaat. Dergelijke OSBplaten worden vervaardigd uit houtspaanders die met behulp van synthetische lijm en onder hoge druk en temperatuur worden samengeperst. De houtspaanders worden in de buitenste twee lagen in de lengterichting en de kernlaag haaks daarop gestrooid en geperst tot een plaat met een drielagenstructuur waarvan stijfheid en sterkte gelijkmatig is verdeeld zodat een plaat ontstaat met een grote overspanningcapaciteit.

Figuur 43 Principe Kerto ribbenvloer en Fragment Kerto balk

Figuur 45 Voorbeeld OSB

34

6. Bo uw besl u i t 6.1 GO, VG, VR 6.1.1 Gebruiksfunctie Het bouwbesluit stelt een aantal technische eisen aan woningen. Deze eisen zijn afhankelijk van het gebruik van het gebouw. Dit wordt in het Bouwbesluit omschreven als de gebruiksfunctie van een gebouw. Elke Bouwbesluittoetsing begint dan ook met het schematiseren van het gebouw in gebruiksfuncties. Zo is ons gebouw opgedeeld in de functies ‘Woongebouw’ en ‘Kantoorfunctie’. De gebruiksfunctie bepaalt welke eisen uit het Bouwbesluit van toepassing zijn op de te toetsen delen van een bouwwerk. 6.1.2 Gebruiksoppervlakte (GO) Ieder gebouw heeft een gebruiksoppervlakte. Dit is de totale vloeroppervlakte tussen de buitenwanden van de gebruiksfunctie minus de vaste obstakels: dragende binnenwanden schalmgat, vide, liftschacht indien oppervlakte > 4m2 vloeroppervlakte met een vrije hoogte van minder dan 1,5m afzonderlijke constructie (geen trap) > 5m2 leidingschacht > 0,5 m2 6.1.3 Verblijfsgebied (VG) Een verblijfsgebied is een gedeelte van een gebruiksfunctie met ten minste een verblijfsruimte, bestaande uit een of meerdere op dezelfde bouwlaag gelegen aan elkaar grenzende ruimtes anders dan een toiletruimte, badruimte, technische ruimte of verkeersruimte. Verder is er een eis gesteld aan de verhouding van gebruikoppervlakte t.o.v. verblijfsgebied. Van een GO moet minimaal 55% aangemerkt worden als VG.

Figuur 46 Eisen t.a.v. verblijfgebieden volgens Bouwbesluit

Figuur 47 Eisen t.a.v. verblijfsruimtes volgens Bouwbesluit

EIS: 55% van gebruiksoppervlakte is verblijfsgebied (247,2 / 309,7) x 100 = 79,8 % > VOLDOET 6.1.4 Verblijfsruimte (VR) Een verblijfsruimte is een ruimte voor het verblijven van mensen, dan wel een ruimte waarin de voor een gebruiksfunctie kenmerkende activiteiten plaatsvinden. Een verblijfsruimte ligt altijd in een verblijfsgebied. Gebruiksoppervlakte GO1 GO2 GO3 GO4 GO(totaal)

Aantal m2 170,2 69,2 43,8 26,5 309,7

Verblijfsgebied VG1 VG2 VG3 VG4 VG5 VG6 VG7 VG(totaal)

Aantal m2 42,5 90,3 18,8 19,5 33,4 28,9 13,8 247,2

Verblijfsruimte Aantal m2 VR1 42,5 VR2 90,3 VR3 18,8 VR4 19,5 VR5 33,4 VR6 28,9 VR7 10,3 VR8 12,8 VR9 13,8 VG(totaal) 247,2

35

6.2 Toegankelijkheid Afdeling 4|2 Bouwbesluit. Onze woning hoeft niet integraal toegankelijk te zijn, omdat er weliswaar in artikel 4|3.1 staat dat een gebouw voldoende toegankelijk moet zijn, maar er staat tevens in artikel 4|3.3 dat dit niet geldt voor gebruiksfuncties waarvoor in tabel 4|3 geen grenswaarde staat aangegeven. Een woonfunctie hoeft pas een toegankelijkheidssector te hebben indien het gebruiksoppervlakte groter is dan 500m2 volgens artikel 4|4.1. Figuur 48 Integrale toegankelijkheid

Het kantoor hoeft ook niet integraal toegankelijk te zijn. De in tabel 4|3 aangegeven grenswaarde van 400m2 wordt niet gehaald. 6.3 Brandveiligheid Afdeling 2|11 t/m 2|22 Bouwbesluit Met de toepassing van een houtskeletbouw zou je denken dat we een potentieel brandgevaarlijke constructie hebben. Echter, de cellulose-isolatie zorgt voor een goede brandwerendheid en ook de houtconstructie op zich is nog gemiddeld bestand tegen brand. Het enige waar we goed naar moeten kijken is de WBDBO (weerstand brandoverslag, brand overslag) van 30 minuten tussen de subbrandcompartimenten kantoor en wonen. Dit kan bereikt worden door het plafond van de kantoorverdieping af te werken met een gisplaat(12,5mm). Dit zorgt voor een WBDBO van 30 minuten. De rookafvoer kan geregeld worden door de luiken van de nachtventilatie open te zetten. Het hele gebouw kan aangemerkt worden als één brandcompartiment, omdat het niet groter is dan 1000m2. Omdat de maximale afstanden van de vluchtroutes in de woonfunctie niet gehaald kunnen worden, zullen er in de overlopen, de woonkamer en de keuken rookmelders geïnstalleerd dienen te worden.

Figuur 49 Brandcompartimentering

6.4 Vrije doorgang Afdeling 4|3 Bouwbesluit Een gebruiksfunctie heeft altijd een bepaalde minimale doorgang nodig uit het oogpunt van bereikbaarheid. In ons gebouw is deze doorgang overal 2,3m. Deze doorgang heeft tevens een minimale breedte van 0,85m. 6.5 Daglicht Afdeling 3|20 Bouwbesluit Het daglicht wordt overal in onze woning gegarandeerd. De eisen voor daglicht bedragen 10% van het verblijfsgebied voor de woonfunctie. Het minimale daglichtoppervlakte per verblijfsruimte moet 0,5m2 bedragen. Voor de kantoorfunctie kan volstaan worden met 2,5% daglichttoetreding van het verblijfsgebied. Ook hier geldt een minimum van 0,5m2. Figuur 50 Daglicht

Figuur 51 Vrije doorgang

36

6.6 Ventilatie Afdeling 3|10 Bouwbesluit Het is van groot belang dat er goed geventileerd wordt, omdat we een zeer luchtdicht huis bouwen. De eisen voor de woning bedragen 0,7 – 0,9 dm3/m2. Het kantoor dient ververst te worden met 1,0 – 1,3 dm3/m2. Het afzuigen van de verontreinigde lucht zal per ruimte gebeuren, omdat dit in combinatie met de CO2 detectie voor een betere verversing zorgt. Omdat we werken met CO2-detectie, zal er maar weinig doorgevoerd worden naar andere verblijfsgebieden. Dit doen we om iedere ruimte een optimale luchtverversing te bieden. De onderstaande tabel geeft de minimale ventilatiedebieten per gebruiksfunctie aan. Hieraan is te zien dat een toilet ten alle tijden een afvoer van 7 dm3/s dient te hebben, een badkamer 14 dm3/s en een opstelplaats voor een kooktoestel 21 dm3/s. Voor het kantoor is er een minimum van 13 dm3/s. Op de nevenstaande afbeeldingen is de ventilatie toe- en afvoer te zien. Een uitgebreide berekening is terug te vinden op de Bouwbesluittoets-tekening.

Gebruiksfunctie Woonkamer Slaapkamer Toilet Badkamer, keuken Kantoor Verkeersruimte

Bouwbesluit / NEN1087 dm3/s 7 7 7 21 13 -

dm3/s per m2 0,7 – 0,9 0,7 – 0,9 1 -1,3 0,7

37

Conclusie We denken dat we er in geslaagd zijn om duurzaamheid en esthetiek in een ontwerp tot een optimum samen te brengen. Dit heeft geresulteerd in een gebouw dat een vernieuwende uitstraling heeft en daarnaast op energetisch vlak zeer goede prestaties neerzet. Zo heeft ons gebouw een EPC van 0,24 zelfs zonder de toepassing van PV-panelen en heeft het ruimschoots voldaan aan de gestelde eis van 0,30 mét zonnepanelen. We denken dan ook dat ons gebouw kan bijdragen aan een imagoverbetering rondom duurzaam bouwen. Verder laten we met de materialenstudie zien dat er op het gebied van uitstraling genoeg keuzevrijheid bestaat om de woning naar eigen inzicht vorm te geven. Houden we ons echter aan de eis van demontabel bouwen, dan is deze vrijheid zeer beperkt en moeten we concluderen dat een volledig houten gevelbekleding toch de beste keus is. Toch hebben we hier niet voor gekozen omdat we op zoek waren naar een vernieuwend materiaal. Dit hebben we gevonden in het stucwerk, door de bijzondere werking van het MiNOx effect. Hiermee tonen we aan dat ook de bestaande industrie niet stilzit in de ontwikkeling van nieuwe duurzame toepassingen van hun materiaal. We kunnen de wereld pas echt verbeteren als men collectief duurzaam gaat bouwen en niet per definitie een industrie, zoals tot op heden de houtindustrie, het monopolie in handen geeft. En zo hopen we ook de doelgroep te vergroten door duurzame bouw ook toegankelijk te maken voor personen die geen houten gevelbekleding wensen.

38

Nawoord We hebben met veel plezier aan het project gewerkt. Het heeft ons tot nieuwe inzichten gebracht op het gebied van duurzaam bouwen. Onbewust zijn we veel meer op ons dagelijks leefpatroon (en dan de verbetering ervan) gaan letten. Het lijkt ons dan ook dat we een flink pakket aan vernieuwende kennis hebben kunnen vergaren die in de beroepspraktijk zeker nog van pas zal komen. We willen de volgende mensen bedanken voor de bijdrage aan het project: De begeleidende docenten voor het delen van hun kennis. dhr. Frank de Graaff van De Graaff Advies te Leerdam voor de hulp bij het beantwoorden van onze glasvragen.

39

Literatuuroverzicht Cees Bakker, Van Sunrise tot Suncity, Website, oktober 2005 http://www.ceesbakker.nl Frans de Haas, PeGO onderzoeksprogrammering, Website, 2007 http://www.naarenergieneutraal.nl ir. Chiel Boonstra, ir. Ragna Cloquet, ir. Loes Joosten, Passiefhuizen in Nederland, Boek, 2006 Christian Schittich, Glass Construction Manual, Edition DETAIL, 1999 N. Hendriks, Daken in het Groen, Boek, februari 2007 ir. Andy vd Dobbelsten en ir. Kees Alberts, Milieueffecten van bouwmaterialen; duurzaam omgaan met grondstoffen, publicatie TU Delft, augustus 2001 Diverse auteurs, diverse tijdschriften DETAIL, Tijdschrift, jaargangen 2001 t/m 2008 Diverse auteurs, diverse tijdschriften HOUTBLAD, Tijdschrift, jaargangen 2006 t/m 2008 Onbekende auteur, Electronic Smart Glasses, Website, september 2006 http://www. Glassonweb.com/articles/article/192/ Onbekende auteur, What makes glass transparent, Website, march 2002 http://www. Glassonweb.com/articles/article/159/ Onbekende auteur, Terugverdientijd zonnepanelen, Website, juli 2006 http://www.olino.org/articles/2006/07/31/de-terugverdientijd-van-zonnepanelen Phyllis Richardson, XS: Small Structures, Green Architecture, Boek, 2007 Informatie passiefhuizen: http://www.passiefhuis.nl http://www.passiefhuisplatform.be http://www.passiv.de http://www.duurzaambouwen.senternovem.nl Informatie FinnJoist, Kerto, Thermowood: http://www.finnforest.nl/countries/default.asp?path=1775 IWT-rapport Hanssen Spanten NV KMO – INNOVATIESTUDIE TYPE 3, PROJECT 030527 : ‘Ontwikkeling van een innovatief bouwsysteem op basis van houten FJI-liggers’ 30 juni 2004 – Versie 1.0 http://www.houtinfo.nl S.F. Smeding en P.W. Bach, Compacte thermische energieopslag bij kantoorgebouwen, Informatie dictaat, 2006

De meeste kennis hebben we niet opgedaan door boeken en/of tijdschriften te bestuderen, maar door gezond verstand te gebruiken en door goed te luisteren naar hetgeen in de colleges verteld is geworden. Wij willen dan ook deze mensen bedanken voor het op ons overbrengen van hun kennis.

40