ibuild IWCS Energie- en comfortadvies aan toekomstige bewoners van zelfontworpen woningen Een koppeling tussen ibuild en de IWCS

iBuild Energie- en comfortadvies aan toekomstige bewoners van zelfontworpen woningen Een koppeling tussen iBuild en de IWCS

Auteur: R.C.P. Vreenegoor Afstudeercommissie: prof. dr. ir. J.L.M. Hensen prof. dr. ir. B.de Vries dr. ir. L.Soethout ir. P. Bonsma

IWCS

Energie Thermisch comfort Luchtkwaliteit

Voorwoord Vanaf mijn start aan de opleiding Bouwkunde heb ik interesse voor het duurzaam en energiezuinig bouwen. Deze onderwerpen mochten dan ook niet ontbreken in mijn afstudeeropdracht. Tevens zocht ik een nuttig en praktijkgerichte opdracht om te voorkomen dat het eindresultaat enkel als kastopvulling zou worden gebruikt. Dit alles vond ik in een projectvoorstel van TNO. Nog geen elf maanden geleden begon het afstudeeravontuur bij TNO Bouw in Delft. In die maanden heb ik flink wat afgereisd, de NS vervloekt en lange dagen gemaakt. Maar dit was het allemaal dubbel en dwars waard. Onder meer het afwisselende karakter van de opdracht en het onderwerp hebben ervoor gezorgd dat ik enorm heb genoten van mijn afstudeertijd. Ik heb leren programmeren, mijn bouwfysische kennis kunnen verbreden en veel presentatie ervaring opgedaan. Wat er met het eindresultaat precies gaat gebeuren is nog niet duidelijk, TNO heeft in ieder geval nog plannen om ermee verder te gaan. Mijn afstudeertijd was lang niet zo goed gelopen zonder de steun van verschillende mensen om me heen. Ik wil mijn dank uiten aan al mijn afstudeerbegeleiders die me naast een goede begeleiding tevens geholpen hebben bij het schrijven van de Engelse paper en presentatie voor het Design Research in the Netherlands symposium. Ik wil Peter Bonsma extra bedanken voor al zijn hulp bij het programmeren en zijn onuitputtende enthousiasme waardoor ik meer heb geprogrammeerd dan ik van mezelf verwacht had. Tevens wil ik mijn dank uiten aan Chrit Cox voor het delen van zijn kennis op het gebied van energie en comfortaspecten. Tot slot wil ik mijn vriend Rob bedanken voor al zijn steun en warme maaltijden die voor me klaar stonden na die lange dagen in Delft. Rona Vreenegoor

2

Summary 1. Introduction In the (Dutch) construction industry relatively little attention is paid to low-energy and comfortable housing. It is often limited to prescribed rules by the government. Many people don’t realise that a low-energy and comfortable house offers besides environmental benefits also other important qualities such as improved health and comfort. Therefore people should be informed about these ‘extra’ benefits of lowenergy and comfortable building during for example the designing or buying process. Consumer design support The building market is slowly shifting from mass building to consumer based building. This means people have more influence on the shape and attributes of their future house. Consumer based building could appear in the form of participation in the design process or even making the design by themselves. Designing your own home sounds great, but is not an easy job for everyone. Virtual reality, cost information and energy and comfort advice during the design process must help the consumer to make well-considered design decisions in order to prevent disappointment about the final result. Research objective The iBuild concept, developed by TNO Built Environment and Geosciences in association with European Design Centre and Willems van den Brink Architects, offers consumers the possibility to design their own house with a view of reducing construction costs. The software allows inexperienced consumers to design their future house with the help of 2D- and 3D-views and virtual reality. Besides that, iBuild wants to offer energy and comfort advice during the design process. This could for example be a light simulation or a score for the energy performance. A possible solution for consumer design support during the design process is a connection between iBuild and an existing energy and comfort advice program. The IWCS, which loosely translated means integral home comfort scan, is such an advice program. The objective of this research is to develop software to support consumers during the design process through a connection between iBuild and the IWCS.

2. Research methods To realise a connection between iBuild and the IWCS three problems need to be solved. In the first place the IWCS in its original form cannot directly be connected with iBuild and the performance requirements need to be updated. The calculations behind the IWCS are based on building restrictions of the government for existing houses and are simplified with respect to input requirements, i.e. based on observation rather than detailed design information. Because with iBuild, new houses are designed, the building restrictions for new houses need to be applied. And, since detailed design information is available, the simplified calculations could be made more accurate. Besides that, the original IWCS calculations are applied at building level whereas iBuild delivers geometrical data at room level. Secondly the updated performance requirements cause a change in the kind and detail of data that’s needed. Because of the change in data, the underlying Express model of the IWCS software, which describes how the data must be stored, needs to be updated. The last problem consists of the design and implementation of the connection between iBuild and the IWCS. The data from a final design in iBuild needs to serve as input for the calculations and, vice versa, the energy and comfort results need to serve as input for iBuild. Connections between drawing programs and building physics calculations already exist. But these connections are generally made with the use of one model that describes how the data must be stored. And this often means that the drawing or the calculations model has been adapted to fit in the other. In this research the models are kept separate to prevent this. 3

3. Results Performance requirements A literature search is carried out to determine which performance requirements are needed to generate results, which will support the consumers during the design process. This research occupies only the aspects energy, thermal comfort and air quality. These aspects are chosen due to own interest and the strong relationship between them and the number of studied aspects is limited because of the short period of time available for this research. Criteria are formulated for assessment of the available computation methods in the field of energy performance, thermal comfort and indoor air quality. At first the IWCS calculations need to apply to new houses. Secondly the performance scale of the calculations is preferred at room level. And thirdly, global computation methods seem sufficiently enough for consumer design support. In the field of energy the factors thermal insulation, air tightness, installations, building shape, orientation and the use of sustainable energy are important for the energy performance. The current IWCS calculations only take the heat loss through the construction into account. Other possible calculations like the energy need for heating (Qwb) and the energy index for existing houses (EI) are in this case not suitable to determine the energy performance. The computation of the energy performance coefficient (EPC) is the most preferred calculation method to determine the energy performance because it takes al the important factors into account and is a global calculation method at building or zone level. The EPC calculation is simplified to make programming possible in the short time available for this research. Thermal comfort can be divided in global and local comfort. Global comfort is related to the total environment of the user, but not directly related to the user, whereas local comfort deals with the direct influence on the user himself, for example draught near a window, asymmetrical radiation or a vertical temperature gradient. In the field of thermal comfort the factors overheating in the summer and draught in the winter are important. The current IWCS calculations do not take the overheating risk into account. Possible calculations are the computation of the high temperature risk (NEN 5128 (2004)) and the percentage of glass area in the façade multiplied with the sun radiation let through (FR*ZTA). This last method is preferred because it is a global assessment method for the overheating risk and it can point out the window, which is causing the risk. In the field of draught the current IWCS calculations determine a draught score for the whole building depending on the height and thermal transmittance of the windows. The assumption is made that there is no draught risk in case of a space heating beneath the window. The determination of a draught score according to the ‘Nieman gezondheidskaart’ [13] takes besides the draught risk near large window areas also factors such as the building method and heating system into account. Thereby this calculation method is preferred. In the field of indoor air quality the factors ventilation and infiltration rate, ventilation system and the emission of building materials are important. The current IWCS calculations are for a great deal based on observation. With the detailed design information from iBuild the ventilation rate can be determined with the available ventilation supplies. A global infiltration rate is determined by means of the loss area, roof type, building method and the building quality. Prototype design and implementation There are three possible methods to connect iBuild with the IWCS. The first one is a connection between Express schemas because both iBuild and the IWCS consist of such a schema. The second method consists of a connection between XSD schemas because the IWCS generates an XML project file. And the last method consists of a connection through RDF/OWL which is a time-consuming process. The first mentioned method is in this case the most feasible method.

4

Figure S1 shows the first connection method in more detail. A design made in iBuild is stored according to the IFC standard. Step A describes a mapping between the IFC and IWCS Express model. Step B is the mechanism to get the information from the IWCS model into the calculation modules of the IWCS. And step C consists of the programmed calculations.

C A IFC Express model

B IWCS Express model

Figure S1: Three steps to connect iBuild with the IWCS

Because the iBuild software doesn't fully support the storage of a design according to the IFC standard, a 3D design made with the drawing programme ArchiCAD is used. In the following text, the implementation of step A, B and C is discussed.

H

Figure S2: Space boundary concept in IFC

H

Figure S3: Room divider concept in IWCS

Step A: Mapping between the Express models The mapping between the Express models is made with the data modelling language Express-X. The mapping prescribes which data from iBuild needs to be mapped to the IWCS Express model. For example iBuild generates the length and height of a wall and these need to be connected with the area data of a wall in the IWCS model (with the knowledge area = length * height). A large part of the needed data can directly be mapped from the IFC to the IWCS model. Both iBuild and the IWCS are using room dividers, which are virtual planes through the middle of a wall, floor or roof construction (figure S3). Because IFC has no room dividers but space boundaries, which are planes on the border of spaces and constructions (figure S2), this data cannot directly be mapped. The space boundaries are transformed with the program language C to make the mapping with room dividers possible. This transformation sees that the connection is still applicable for 3D designs made in a CAD application which supports IFC. Step B: Connection between the IWCS Express model and calculations Since the IWCS does not have a native interface to read from and to write to Express models, such an interface is provided by the program EDM (2005) and the program language C. This language can be coupled easily to the IWCS modules, providing the data in the model to the internal algorithms of the modules. Step C: Programming the new IWCS calculations The changes of the IWCS performance requirements are of such scale that there is decided to programme all the proposed calculations. The calculations are programmed in the program language C. Missing input data Not al the data needed for the IWCS calculations can be derived from the 3D design such as the thermal transmittance of a window and the thermal conductivity of a material layer. The missing data has to be added, and in order to keep the prototype well organized, the missing data is added at the beginning or end of the connection.

4. Discussion In the following text the validation and utilization of the prototype are discussed. Validation concerns mostly whether “the model” is implemented correctly, whereas verification is about whether the correct model has been implemented. Validation Eventually there is no actual connection made between the existing iBuild and IWCS software. Parts of the IWCS such as the Express model and the calculations are rewritten. And because iBuild is in this stage not able to store a design 5

completely according to the IFC standard a 3D design made in ArchiCAD is used. The prototype works and generates energy and thermal comfort results of the 3D design. For the validation of the prototype the window area, installations, orientation and insulation of the exterior shell of a basic house design are diversified and the energy and thermal comfort results are analyzed. Besides that the energy and thermal comfort results are verified with hand made calculations. The use of the prototype is limited to houses with spaces, which consist of rightangled planes, houses with a flat roof and a limited number of installations. Utilization Distinction is made in two types of users, consumers and architects. Consumer The prototype generates energy and thermal comfort results of a house design per space. In the field of energy three EPC values are given for three types of central heating or heat pump installations. The three EPC values differ very little. One EPC value should give the consumer enough design support. In the field of thermal comfort the chance of overheating in the summer and draught in the winter period are given. The energy and thermal comfort results still have to be transformed in for the consumer understandable scores. Small changes in the design aren't noticed in the energy and thermal comfort results and the question is whether more detailed calculations are able to show these differences. Architect When the prototype is used for intermediate testing of a 3D design, the architect is asked to insert just once certain values, for example the thermal transmittance, which is normally introduced by iBuild. The question is, whether the designer has the disposal of enough knowledge to insert this (technical) information. When a wrong value is inserted, the question is whether the designer will notice it. The transformation of the results into scores can be left behind for the architect because the results will give enough information. The prototype will be of more use when the EPC computation is entirely implemented.

5. Conclusion The designed software is able to generate energy and thermal comfort results out of an IFC model and can be used to support consumers as well as architects during the design process. The calculations in the field of air quality are not implemented. The energy results exist of three EPC values for three types of central heating or heat pump installations. In the field of thermal comfort the change of overheating in the summer and draught in the winter period are given. The energy and thermal comfort results have to be translated in understandable scores for the consumers. Little adjustments to the design will not be noticed in the performance results. If the consumer design freedom is large, the prototype could support the consumer. In case the consumer design freedom is small, the results will differ to little for design support. The use of the prototype is limited to houses with spaces, which consist of rightangled planes, houses with a flat roof and a limited number of installations. Future work The energy and thermal comfort results need to be transformed in a score which has to be presented understandably for consumers. The prototype has to be tested in practice with consumers. The calculations in the field of indoor air quality need to be implemented. Besides that the prototype can be extended with advice in the field of light, sound and health. To be applicable for houses with spaces, which consist of right-angled planes, and houses with a flat roof, the prototype needs to be extended. The energy and comfort scores can be more concentrated on the consumers if the users behaviour is also taken into account. 6

Inhoud 1. 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 3. 3.1. 3.2. 4. 4.1. 4.2. 4.2.1. 4.2.2. 4.3. 4.4. 5. 5.1. 5.1.1. 5.1.2. 5.1.3. 5.1.4. 5.1.5. 5.2. 5.2.1. 5.2.2. 5.2.3. 5.2.4. 5.2.5. 6. 6.1. 6.1.1. 6.1.2. 6.2. 6.2.1. 6.2.2. 6.3. 6.3.1. 6.3.2. 7. 7.1. 7.2. 7.3. 8. 8.1.

Inleiding Ontwerpondersteuning voor de consument Aanleiding van het onderzoek Doel van het onderzoek Opbouw rapport Onderzoeksaanpak Aanpassen IWCS berekeningen Aanpassen IWCS Express schema Koppeling en implementatie Activiteiten Huidige stand van zaken iBuild software IWCS software Inventarisatie van bepalingsmethoden en technieken Energie Thermisch comfort Globaal thermisch comfort Lokaal thermisch comfort Luchtkwaliteit De te implementeren (reken)methodes Conceptueel ontwerp en implementatie prototype Conceptueel ontwerp Koppelingsmethoden IWCS Express schema Stap A: mapping Express modellen Stap B: koppeling IWCS Express model en berekeningen Stap C: programmeren nieuwe berekeningen Implementatie Start vanuit een 3D IFC model Ontbrekende invoergegevens Implementatie stap A: mapping Express modellen Implementatie stap C: programmeren nieuwe berekeningen Prototype Cases Testwoning Resultaten Conclusie Kameleon Resultaten Conclusie Reflex Resultaten Conclusie Discussie Validatie Utilisatie Gebruikersgedrag Conclusies Toekomstig werk

8 8 8 9 9 10 10 10 11 11 12 12 13 14 14 15 15 16 16 17 18 18 18 20 22 22 23 24 24 24 25 26 27 28 28 28 29 30 30 30 31 32 32 33 33 33 35 36 36

7

1. Inleiding In de Nederlandse woningbouwindustrie wordt relatief weinig aandacht besteed aan energiezuinig en duurzaam bouwen. Het gaat vaak niet verder dan de voorgeschreven eisen in de bouwregelgeving. Jammer genoeg beseffen nog maar weinig mensen dat duurzaam en energiezuinig bouwen meer voordelen heeft naast het sparen van het milieu en een lagere energierekening, zoals een gezondere en comfortabelere woning. Vooral deze laatste aspecten worden voor de consument steeds belangrijker gevonden. Het is daarom van belang de consumenten te wijzen op de voordelen van duurzaam en energiezuinig bouwen, bijvoorbeeld gedurende de ontwerp- of koopfase. Zo worden er twee vliegen in één klap geslagen. Aan de ene kant krijgen consumenten een meer comfortabele woning (en een comfortabeler leven) en aan de andere kant komt de keuze voor een duurzame en energiezuinige woning ten goede aan het milieu. 1.1.

Ontwerpondersteuning voor de consument

De bouwmarkt verschuift langzaam van massa- naar consumentgericht bouwen. Dit betekent dat de consument meer invloed heeft op de vorm en de voorzieningen van zijn toekomstige huis. Zoals bijvoorbeeld meer inspraak in het ontwerpproces of het zelf ontwerpen van je toekomstige woning. De mogelijkheid om je eigen huis te ontwerpen kan een lastige opdracht zijn. Ondersteuning gedurende het ontwerpproces kan de consument helpen. Zoals bijvoorbeeld met 'virtual reality' om een goed idee te krijgen hoe de toekomstige woning er uit gaat zien, kosteninformatie en advies op het gebied van energie en comfort. Het ontwerpen van een groot raam kan er mooi uitzien in 'virtual reality' plaatjes, maar heeft bijvoorbeeld ook een hoger energiegebruik tot gevolg. Het ondersteunen van de consument gedurende het ontwerpproces kan helpen bij het maken van goede ontwerpbeslissingen waardoor een tegenvallend eindresultaat kan worden voorkomen. 1.2.

Aanleiding van het onderzoek

Veelal is consumentgericht bouwen duurder dan de traditionele massabouw. Om consumentgericht bouwen voor het laag- en middensegment in de woningbouw mogelijk te maken heeft TNO in samenwerking met EDC 1 en Willems van den Brink Architecten het iBuild concept ontwikkeld. Dit concept wil de consument de mogelijkheid bieden zijn eigen woning te ontwerpen voor een betaalbare prijs. Hiervoor is software ontwikkeld waarmee ook de veelal onervaren consument zijn eigen huis kan ontwerpen. Een directe link van de iBuild software met o.a. leveranciers van bouwproducten behoudt de voordelen van serie/massaproductie zoals bij laag- en middensegment woningen ondanks de tussentijdse invloed van de consument. Een architect verzorgt een ‘basisontwerp’ voor de iBuild software waar consumenten vervolgens mee aan de slag kunnen om er ‘hun huis’ van te maken. Binnen de grenzen die de architect, bouwregelgeving en de gemeente stellen kunnen diverse bouwdelen aangepast worden. Zo bestaat er o.a. de mogelijkheid om de positionering, grootte en kwaliteit van deuren en ramen aan te passen.

Figuur 1: iBuild software 2D & 3D visuele ondersteuning

De iBuild software ondersteunt de consument in het ontwerpproces met 2D en 3D visualisaties van het gevelontwerp, plattegrondindeling en het interieur (figuur 1). Daarnaast wil iBuild de consument ook ondersteunen met o.a. energie- en comfortadvies gedurende het ontwerpproces. Bijvoorbeeld met een score voor de energieprestatie of een simulatie van de daglichttoetreding in een ruimte.

1

European Design Centre 8

1.3.

Doel van het onderzoek

Een mogelijke oplossing voor de ondersteuning van consumenten met energie- en comfortadvies wordt gezocht in de vorm van een koppeling tussen iBuild en een (bestaand) adviesprogramma. De IWCS, een afkorting voor de integrale wooncomfortscan, is zo'n bestaand softwareprogramma voor energie- en comfortadvies en is ook ontwikkeld door TNO. Het doel van dit afstudeeronderzoek is het ontwikkelen van software voor het ondersteunen van de consument tijdens het ontwerpproces van zijn toekomstige woning in de vorm van een koppeling tussen iBuild en de IWCS. Figuur 2 laat een visuele presentatie zien van een koppeling tussen iBuild en de IWCS. De consument maakt een ontwerp van zijn toekomstige woning met de iBuild software. De ontwerpinformatie uit iBuild wordt vervolgens gebruikt om IWCS berekeningen uit te voeren waarna een prestatiescore voor energiegebruik en comfortaspecten volgt.

IWCS Figuur 2: Koppeling tussen iBuild en de IWCS

1.4.

Opbouw rapport

In hoofdstuk 2 wordt de methodologie van het onderzoek beschreven om het hierboven beschreven doel te kunnen bereiken. Hoofdstuk 3 en 4 behandelen achtereenvervolgend de resultaten van het literatuuronderzoek en het ontwerp en implementatie van het prototype. In hoofdstuk 5 worden de resultaten getoetst aan de hand van cases. Hierna volgt een discussie (hoofdstuk 6) en worden tot slot de conclusies in hoofdstuk 7 beschreven.

9

2. Onderzoeksaanpak Voor de technische uitwerking van de software ontwikkeling moeten drie problemen opgelost worden (figuur 3). Deze problemen worden in onderstaande tekst toegelicht. Ontwerpondersteuning consument

Software ontwikkelen

1.

Aanpassen IWCS berekeningen

2.

Aanpassen IWCS Express schema

3.

Koppeling en implementatie

Figuur 3: Schematische voorstelling van de onderzoeksaanpak

2.1.

Aanpassen IWCS berekeningen

Onderstaande tekst geeft aan waarom de IWCS in zijn huidige vorm niet direct bruikbaar is voor een koppeling met iBuild. Ten eerste zijn de IWCS berekeningen gericht op bestaande woningen terwijl met iBuild nieuwbouw woningen worden ontworpen. Voor bestaande woningen zijn er andere factoren van belang dan voor nieuwbouw woningen. Ten tweede vinden de IWCS berekeningen op gebouwniveau plaats terwijl iBuild gebouwinformatie per vertrek kan leveren. De vraag is op welk niveau de berekeningen plaats moeten vinden. Tot slot zijn de bestaande IWCS berekeningen vereenvoudigd en meer gericht op gegevens verkregen door inspectie dan de beschikbaarheid van gedetailleerde gebouwinformatie uit het ontwerp. Met de gedetailleerde gebouwinformatie uit iBuild kan er nauwkeuriger gerekend worden. Om een beeld te krijgen van de aanpassingen die noodzakelijk zijn om de IWCS berekeningen voor nieuwbouw woningen geschikt te maken wordt een literatuuronderzoek gedaan. Het accent ligt hierbij op de aspecten energie, thermisch comfort en luchtkwaliteit. Het aantal analyse aspecten is beperkt vanwege het korte tijdsbestek van de afstudeerperiode. Er is voor deze drie aspecten gekozen vanwege eigen interesse en omdat ze nauw met elkaar samenhangen. Wanneer er bijvoorbeeld enkel naar het aspect energie wordt gekeken, kan het energiegebruik in principe nul zijn maar het gevolg is wel dat het thermische comfort en de luchtkwaliteit slecht zullen zijn. 2.2.

Aanpassen IWCS Express schema

Wanneer de IWCS berekeningen aangepast worden en er andere data gebruikt en/of berekend wordt, zal het achterliggende model van de IWCS software, welke beschrijft hoe de data opgeslagen dient te worden, aangepast moeten worden. Dit model bestaat uit een Express schema waarin de invoer- en uitvoergegevens, gegroepeerd in objecten en hun relaties beschreven worden.

10

2.3.

Koppeling en implementatie

Tot slot moet de daadwerkelijke koppeling tussen iBuild en de IWCS ontworpen en geïmplementeerd worden. De ontworpen woning in iBuild moet dienen als invoerinformatie voor de IWCS berekeningen. De resultaten uit de IWCS berekeningen moeten vervolgens weer aan iBuild teruggegeven worden. In het verleden zijn er reeds soortgelijke koppelingen gemaakt tussen ontwerp- en (bouwfysische) rekenprogramma's. Deze koppeling is dan echter veelal gebaseerd op één achterliggend model welke beschrijft hoe de data opgeslagen dient te worden. Dit heeft al snel tot gevolg dat het ontwerp- of rekenmodel aangepast is om in het andere model te passen. In dit afstudeeronderzoek worden de modellen apart gehouden om dit te voorkomen. 2.4.

Activiteiten

De zojuist beschreven onderzoeksaanpak leidt tot de volgende activiteiten: • Literatuuronderzoek naar de analyseaspecten energie, thermisch comfort en luchtkwaliteit voor (nieuwbouw)woningen • Omschrijving van de benodigde aanpassingen aan de IWCS berekeningen • Aanpassen IWCS Express schema • Bestuderen van het IFC Express schema • Ontwerpen van de koppeling tussen iBuild en IWCS • Implementatie van de koppeling • Testen van de ontwikkelde software middels enkele cases • Rapporteren

11

3. Huidige stand van zaken Voordat er een ontwerp gemaakt kan worden van de koppeling tussen iBuild en de IWCS, zal er eerst naar de bestaande software structuur gekeken moeten worden. Beide applicaties zijn nog prototype software en worden verder toegelicht in hoofdstuk 3.1 en 3.2. 3.1.

iBuild software

De iBuild 2 software bestaat uit drie applicaties. Eén applicatie waarmee in 2D een ontwerp van de gevels gemaakt kan worden (figuur 4a). In het ontwerp kunnen letterlijk verschillende soorten ramen en deuren gesleept worden. Hiervan kunnen vervolgens de positie, kleur en materiaal van het kozijn en dergelijke aangepast worden.

Figuur 4a: iBuild gevelapplicatie

De interieurapplicatie wordt gebruikt om de indeling van de woning te ontwerpen. De consument heeft de beschikking over een plattegrond aanzicht en een 3D view waarmee letterlijk door de woning heen gelopen kan worden. Er kunnen objecten zoals binnenmuren, deuren, keukens en trappen in het ontwerp gesleept worden om een plattegrondindeling te maken. Tevens kunnen er meubels en aankleding in het ontwerp gesleept worden om een idee te krijgen van de grootte van de ruimtes. Figuur 4b laat de interieurapplicatie van iBuild zien. De laatste applicatie werkt als een server welke het gevel- en interieurontwerp samenvoegt tot één woningontwerp. Hierdoor wordt de positie van de binnenmuren zichtbaar in het gevelontwerp. En in het interieurontwerp zijn nu ramen en deuren aanwezig. De consument heeft vervolgens de mogelijkheid het gevel- en/of interieurontwerp aan te passen.

Figuur 4b: iBuild interieurapplicatie

IFC IFC+ OWL iBuild Figuur 5: Structuur iBuild

Het ontwerp van de woning wordt in iBuild opgeslagen volgens de IFC 3 (Industry Foundation Classes) standaard. Deze standaard is gemaakt met de datamodelleer taal Express en beschrijft hoe de data van een gebouwontwerp opgeslagen dient te worden. In de IFC standaard staat o.a. beschreven welke eigenschappen wanden, vloeren, daken, ramen, deuren, ruimtes ed. kunnen bevatten. Er kan hierbij gedacht worden aan een naam, hoogte, breedte, oppervlak, materialen waaruit het is opgebouwd en kleur. De geometrische informatie van een iBuild ontwerp wordt veelal direct volgens de IFC standaard opgeslagen. Overige informatie zoals bijvoorbeeld bepaalde materiaal eigenschappen wordt via OWL 4 aan het IFC model toegevoegd, wat leidt tot een IFC+ model (figuur 5). Het opslaan van een ontwerp in iBuild volgens de IFC standaard is nog niet volledig geïmplementeerd. De IFC standaard wordt door enkele CAD programma's ondersteund waardoor het woningontwerp gemaakt in iBuild in verschillende tekenprogramma's ingelezen en indien gewenst aangepast kan worden, zonder dat er data verloren gaat.

2 3 4

Voor meer informatie over iBuild zie www.iBuild.nl; Voor meer informatie over IFC zie www.iai-international.org; Web Ontology Language, www.w3.org/2004/OWL; 12

3.2.

IWCS software

De IWCS 5 software is bedoeld voor de bestaande woningbouw en wordt gebruikt om advies te geven met betrekking tot woningverbetering op het gebied van energie, thermisch comfort, ventilatie, vocht, geluid en de bouwkundige staat. Het is een snelle en eenvoudige applicatie voor adviseurs om binnen enkele uren bij de mensen thuis een advies uit te kunnen brengen.

Figuur 6: IWCS score weergave

De IWCS software bezit o.a. een database welke gevuld is met diverse gegevens van de bestaande woningvoorraad. Hierdoor kunnen er al veel invoergegevens zoals gevelopbouw en dergelijke voorspeld worden aan de hand van het bouwjaar, woningtype en woningsoort. De adviseur voert de constructieopbouw (figuur 7) van de gehele woning en de aanwezige installaties in, waarna een score wordt berekend voor het energiegebruik en de verschillende comfortaspecten. Figuur 6 laat een score weergave zien van een ingevoerde woning. De adviseur kan varianten aanmaken waarin verschillende woningverbeteringen zijn aangebracht zoals dubbel glas, na-isolatie of geluidisolatie. Tot slot kunnen de scores en de kosten van deze varianten berekend en onderling vergeleken worden zodat passende woningverbeteringen geadviseerd kunnen worden.

Figuur 7: Invoerscherm IWCS van het onderdeel bouwkundig - vloer

Ook de IWCS software bezit een Express schema als achterliggend model welke beschrijft hoe de data opgeslagen moeten worden.

5 Voor meer informatie zie Artikel: 'Integrale advisering over wooncomfort' door P.Elkhuizen en L. Soethout, TVVL Magazine oktober 2004; 13

4. Inventarisatie van bepalingsmethoden en technieken In dit hoofdstuk worden de resultaten beschreven van het literatuuronderzoek naar de analyseaspecten energie, thermisch comfort en luchtkwaliteit. Er is onderzocht welke factoren van invloed kunnen zijn op het energiegebruik, het thermisch comfort en de luchtkwaliteit. En welke (prestatie) indicatoren hier een uitspraak over kunnen doen. Afhankelijk van de bepalingsmethode van deze indicatoren, zijn ze meer of minder geschikt om gebruikt te worden voor ondersteuning van de consument tijdens het ontwerpproces. Dit hoofdstuk beperkt zich tot het benoemen van de bepalingsmethoden welke de voorkeur hebben en conclusies uit het literatuuronderzoek. Voor meer informatie met betrekking tot het bepalen van de factoren die van invloed zijn op het energiegebruik, thermisch comfort en de luchtkwaliteit, en welke (prestatie) indicatoren hier een uitspraak over kunnen doen, wordt verwezen naar hoofdstuk 2 van de bijlage. In hoofdstuk 1 van de bijlage zijn de beoordelingscriteria voor de nieuwe IWCS berekeningen beschreven. Niet alleen moeten de berekeningen gelden voor nieuwbouwwoningen, er is ook een bepaald schaalniveau en resolutie van de berekeningen gewenst. De conclusies uit hoofdstuk 1 van de bijlage laten zien dat berekeningen op vertrekniveau gewenst zijn. De vertrekken verschillen onderling te veel door de verschillende activiteiten en daarmee samenhangende wensen en eisen (consument en Bouwbesluit). Bij een slechte score op vertrekniveau is het voor de consument tevens makkelijker om te zien waardoor dat komt en welke veranderingen in het ontwerp aangebracht kunnen worden om dit te verbeteren. Dat er op vertrekniveau gerekend wordt, wil nog niet zeggen dat de consumenten deze resultaten ook per vertrek te zien moeten krijgen. Energiegebruik scores kunnen voor de consument beter op gebouwniveau weergegeven worden. Er wordt voor advies aan de consument gezocht naar globale berekeningen die voldoende 'gedetailleerd' zijn om inzicht te geven in de score van hun woning op energiegebruik, thermisch comfort en luchtkwaliteit. 4.1.

Energie

Factoren die van belang zijn voor de energieprestatie van een (nieuwbouw)woning zijn de thermische isolatie, luchtdichtheid, toegepaste installaties, gebouwvorm, oriëntatie van het gebouw en het gebruik van duurzame energiebronnen. In dit hoofdstuk wordt naar aanleiding van de mogelijke bepalingsmethoden beschreven in hoofdstuk 2.1.4 van de bijlage, de voorkeur bepalingsmethode voor de energieprestatie gegeven. Voorkeur bepalingsmethode energieprestatie In de bijlage zijn vier methoden bekeken, te weten de oude IWCS berekening, berekening van de warmtebehoefte, berekening van de energie-index en de energieprestatie norm. De oude IWCS berekening op het gebied van energie en de bepaling van de warmtebehoefte (Qwb) nemen te weinig van belangzijnde factoren mee. De energie-index (EI) is toegespitst op de bestaande woningbouw en kan zeer verschillend zijn per woningtype. De maximaal mogelijke waarde voor de EI verschilt erg per (type) woning waardoor er aan de hand van de EI geen goede uitspraak t.a.v. de energieprestatie gedaan worden. De EPC heeft de voorkeur als indicator voor de energieprestatie van een woning. Het is een niet al te ingewikkelde rekenmethode die veel van belangzijnde factoren meeneemt en een goed idee kan geven van de score van de woning op het gebied van energie. Conclusie De EPC rekenmethode is een globale berekening op zone niveau. De geometrische data en materiaaleigenschappen kunnen uit iBuild gehaald worden. Daarnaast is gedetailleerde informatie benodigd van de installaties. In de toekomst zou deze informatie uit iBuild gehaald kunnen worden wanneer de consument ook de installaties kan kiezen. Deze informatie zal nu aan de consument gevraagd moeten worden. Om de EPC rekenmethode in het korte tijdsbestek te kunnen programmeren, zal de rekenmethode vereenvoudigd moeten worden door standaardwaarden te gebruiken 14

en aan te nemen dat bepaalde installaties niet zullen voorkomen (zoals een warmtekrachtcentrale). In de toekomst zou de gehele EPC berekening geprogrammeerd kunnen worden. Maar let wel, de EPC-waarde zal binnenkort vervangen worden door een andere (vergelijkbare) energieprestatie waardering welke aan de Europese regelgeving voldoet. 4.2.

Thermisch comfort

Er kan onderscheid gemaakt worden in globaal en lokaal thermisch comfort. Het globale comfort heeft betrekking op het comfort van een lichaam ten opzichte van de gehele omgeving (ruimte). Zoals bijvoorbeeld de thermische beleving van een grote groep personen als functie van hun activiteit, kleding, luchttemperatuur, gemiddelde stralingstemperatuur, RV en de relatieve luchtsnelheid. Lokaal thermisch comfort heeft betrekking op een deel van het lichaam ten opzichte van zijn directe omgeving. Hierbij kan gedacht worden aan bijvoorbeeld tocht, stralingsasymmetrie en de verticale temperatuurgradiënt. Globaal en lokaal thermisch comfort worden apart besproken. 4.2.1.

Globaal thermisch comfort

Factoren die van belang zijn voor globaal thermische comfort in nieuwbouw woningen zijn het comfort in het algemeen en oververhitting. In dit hoofdstuk wordt naar aanleiding van de mogelijke bepalingsmethoden beschreven in hoofdstuk 2.2.4 van de bijlage, de voorkeur bepalingsmethode voor het globale thermische comfort gegeven. Voorkeur bepalingsmethode globaal thermisch comfort Voorkeur voor een indicator is moeilijk aan te geven. De operatieve temperatuur (To) is een snelle bepalingsmethode, maar de vraag is wat de uitkomst nu echt zegt over het comfort. En hoe vaak moet deze waarde bepaald worden om een goede uitspraak te kunnen doen. Een maandelijks en dagelijks gemiddelde geeft onvoldoende informatie omdat extreme waarden worden uitgemiddeld. Een uurlijkse waarde is daarom beter, maar dat betekent wel dat hiervoor uurlijkse "invoerdata" beschikbaar moet zijn en dat is in dit stadium nog niet te realiseren. De PMVd en PPDe zijn vaak gebruikte middelen om het thermische comfort te bepalen. Er zullen aannames gedaan moeten worden omdat veel invoerparameters niet bekend zijn of uit een tekening gehaald kunnen worden (zoals: metabolisme, thermisch weerstand kleding, gemiddelde luchtsnelheid, verhouding tussen buitenoppervlak van de geklede mens en het huidoppervlak partiële dampdruk, opp. temperatuur van de kleding). Misschien kunnen er uit enkele begin vragen in iBuild met betrekking tot het bewonersgedrag betere aannames gemaakt worden. Of er kan gewerkt worden met minimale en maximale waarden voor deze onbekende invoerparameters zodat een soort bereik wordt verkregen waar de PMV/PPD hoogstwaarschijnlijk tussen zal liggen. Door al die aannames is het maar de vraag hoe betrouwbaar de uitkomsten nog zijn. Er is veel uurlijkse data benodigd voor de PMV/PPD berekening. Deze nadelen gelden tevens voor de GTO-methode, aangezien deze o.a. een uurlijkse PPD waarde gebruikt. Het percentage glas in de gevel vermenigvuldigd met de zontoetredingsfactorg (FR*ZTA) kan een globale beoordeling van de kans op oververhitting in de zomerperiode geven. De rekenmethode geeft per raam aan of er kans is op oververhitting. Dit in tegenstelling tot de bepaling van het risico van hoge temperaturen uit de NEN 5218 (2004) welke voor een hele zone een uitkomst geeft. De consument heeft meer aan de FR*ZTA methode omdat de consument inzicht krijgt in welk raam aangepast moet worden (oppervlak, zonwering, glassoort) om de kans op oververhitting te voorkomen.

15

Conclusie Op het gebied van globaal thermisch comfort is voor de kans op oververhitting op dit moment de FR*ZTA rekenmethode de meest geschikte methode voor advies aan de consument. Voor het comfort in de winterperiode is geen geschikte methode gevonden en wordt daarom voor nu niet meegenomen in de nieuwe IWCS berekeningen. 4.2.2.

Lokaal thermisch comfort

Een factor die van belang is voor lokaal thermische comfort in nieuwbouw woningen is tocht. In dit hoofdstuk wordt naar aanleiding van de mogelijke bepalingsmethoden beschreven in hoofdstuk 2.2.5 van de bijlage, de voorkeur bepalingsmethode voor het lokale thermische comfort gegeven. Voorkeur bepalingsmethode lokaal thermisch comfort De uurlijkse PDf berekening benodigd uurlijkse invoergegevens. Deze uurlijke gegevens kunnen niet uit het iBuild ontwerp gehaald worden. Er wordt eerder gezocht naar een globalere rekenmethode van de tochtscore zoals in ISSO Publikatie 50 [11] of de Nieman gezondheidskaart [13]. Deze eerste geldt alleen voor ramen waaronder zich geen verwarmingslichaam bevindt en bepaalt de kans op tocht voor verschillende afstanden tot het raam. De bepalingsmethode volgens [13] bepaald de kans op tocht voor zowel ramen met als zonder verwarmingslichaam. Voor het beoordelen van het verwarmingssysteem, ventilatiesysteem en voorzieningen volgens [13] is informatie nodig welke in de toekomst uit iBuild gehaald kan worden. Conclusie Op het gebied van lokaal thermisch comfort kan een totale tochtscore bepaald worden met behulp van de individuele tochtscores voor het glasoppervlak, ventilatie-, verwarmings- en bouwsysteem volgens [13]. De totaalscore kan in de toekomst, wanneer er meer informatie beschikbaar is vanuit iBuild, eventueel uitgebreid worden met de individuele tochtscores voor de ventilatievoorziening, hoogte van de ventilatievoorziening en de kaderdichting bepaald volgens [13]. 4.3.

Luchtkwaliteit

Factoren die van belang zijn voor de binnenluchtkwaliteit zijn de ventilatie- en infiltratiecapaciteit, type ventilatiesysteem en emissies van bouwmaterialen. In dit hoofdstuk wordt naar aanleiding van de mogelijke bepalingsmethoden beschreven in hoofdstuk 2.3.4 van de bijlage, de voorkeur bepalingsmethode voor de luchtkwaliteit gegeven. Voorkeur bepalingsmethoden luchtkwaliteit De ventilatiecapaciteit kan bepaald worden aan de hand van de aangebrachte ventilatievoorzieningen wanneer hiervoor voldoende gegevens in het ontwerp aanwezig zijn. Dit is het geval als de architect de ventilatievoorzieningen al in het ontwerp moet heeft aangebracht. Als de consument nog de keuze krijgt uit het type ventilatiesysteem (natuurlijk, mechanisch), zal de architect per systeem een ontwerp van de ventilatievoorzieningen moeten maken. De infiltratiecapaciteit kan bepaald worden aan de hand van het verliesoppervlak, daktype, bouwtype en bouwkwaliteit volgens de eerst beschreven methode in ‘Luchtdicht bouwen; Deel A: Ontwerpaanbevelingen’ van de SBR [6]. Een indicatie van de infiltratiecapaciteit is voldoende. Vooral de ventilatiecapaciteit is van belang, wat er via infiltratie geventileerd wordt, is ten opzichte van de ventilatievoorziening (erg) klein in nieuwbouwwoningen. Wanneer de infiltratiecapaciteit erg laag is, moet erop gelet worden dat de ventilatiecapaciteit voldoende (of beter) is dan de minimumeis die gesteld wordt door de bouwregelgeving, om voor voldoende verse lucht te kunnen zorgen. Een simulatie om de luchtstroming en de vervuilingconcentratie van bepaalde stoffen te bepalen is te uitgebreid. Dit gaat voor advies aan de consument te ver. Er kan eventueel middels een vragenlijst aan de toekomstige bewoners, meer bekend worden over het interieur en daarmee de kans op het vrijkomen van bepaalde 'giftige' stoffen geschat worden. Er kan eventueel ook gekeken worden naar de plaats van de toekomstige woning in Nederland om te bepalen of er een 16

(grote) kans op Radon is afkomstig uit de grond (alhoewel de hoeveelheid Radon afkomstig van de grond in Nederland laag is vergeleken met andere landen). Conclusie Er wordt aanbevolen om de ventilatie- en infiltratiecapaciteit te bepalen. De eerst genoemde aan de hand van de aangebrachte ventilatievoorzieningen en de infiltratiecapaciteit aan de hand van het verliesoppervlak, daktype, bouwtype en bouwkwaliteit. 4.4.

De te implementeren (reken)methodes

Op grond van de conclusies van voorgaande hoofdstukken kom ik tot de volgende rekenmethoden om de analyse aspecten energie, thermisch comfort en luchtkwaliteit te beoordelen voor nieuwbouwwoningen: -

Energie: Voor een indicatie van het energiegebruik wordt de EPC bepaald volgens NEN 5128 (2003) waarbij de rekenmethode wordt versimpeld met standaard waarden en/of aannames dat bepaalde installaties niet zullen voorkomen.

-

Thermisch comfort: Voor de kans op oververhitting wordt gekeken of het percentage glas in de gevel vermenigvuldigt met de zontoetredingsfactor van dat raam de grenswaarde overschrijd in ISSO-publicatie 16 [3]. Voor de kans op tocht wordt gekeken naar de totaalscore van de individuele tochtscores van het glasoppervlak, ventilatie-, verwarmings- en bouwsysteem.

-

Luchtkwaliteit: Voor een indicatie van infiltratiecapaciteit bepaald.

de

luchtkwaliteit

wordt

de

ventilatie-

en

17

5. Conceptueel ontwerp en implementatie prototype In dit hoofdstuk zal eerst het conceptuele software ontwerp van de koppeling beschreven worden, waarna de beschrijving volgt van de daadwerkelijk ontwikkelde software, oftewel de implementatie. 5.1.

Conceptueel ontwerp

In deze paragraaf worden enkele koppelingsmethoden beschreven, waarna de meest geschikte methode wordt uitgekozen. Vervolgens wordt er dieper ingegaan op de onderdelen van deze koppelingsmethode en hoe deze gerealiseerd moeten worden. 5.1.1.

Koppelingsmethoden

De in hoofdstuk 3 beschreven software structuur van iBuild en de IWCS biedt drie koppelingsmethoden welke weergegeven worden in figuur 8. Met rood is aangegeven welke onderdelen nog niet bestaan. De drie methoden worden in onderstaande tekst verder toegelicht. IWCS

iBuild

Methode 1

Methode 2

Methode 3

Express schema SPFF

XSD XML

Express-X

XSL

Express schema SPFF

XSD XML

RDF/OWL

RDF/OWL mapping

Figuur 8: Koppelingsmethoden iBuild en de IWCS

Methode 1: Via Express schema's De iBuild en de IWCS software ‘bezitten’ beide een Express schema. Het Express schema geeft aan hoe de data opgeslagen dient te worden en de data zelf wordt opgeslagen volgens het Step Physical File Format (SPFF). Omdat de IWCS het Express schema niet gebruikt, wordt de data niet als SPFF opgeslagen. De koppeling tussen iBuild en de IWCS kan gemaakt worden via een mapping tussen de Express schema's en SPFF files. Deze mapping wordt gemaakt met de programmeertaal Express-X [31]. Methode 2: Via XML De tweede methode bestaat uit een koppeling via XML 6 files omdat de IWCS software XML projectfiles inleest. Een XSD schema beschrijft hoe de data opgeslagen dient te worden en XML is het formaat van de file met die data. Er zal bij deze methode voor de IWCS een XSD schema gemaakt moeten worden. Daarnaast moet het Express schema van iBuild (= IFC) omgezet worden in een XSD schema. Er is code beschikbaar om een XSD schema te genereren uit een IFC Express schema. De XML files van iBuild en de IWCS worden met XSL 7 gemapt. XSL is minder volledig als de Express-X taal van methode 1.

6 7

eXtensible Markup Language, www.xml.com; eXtensible Stylesheet Language, www.w3.org/TR/xsl; 18

Methode 3: Via RDF/OWL De derde methode bestaat uit een koppeling via RDF 8 /OWL 9 . Hierbij is het schema welke beschrijft hoe de data opgeslagen dient te worden en de dataopslag zelf in één file gecombineerd. Hierdoor is RDF/OWL dynamisch en makkelijk uitbreidbaar waardoor eventueel ontbrekende informatie in IFC gemakkelijk toegevoegd kan worden. De mappingstechniek tussen RDF/OWL files is ver gevorderd, waardoor de mapping makkelijker te maken is. Het iBuild en IWCS schema moeten bij deze methode beide omgezet moeten worden naar een RDF/OWL formaat. Dit proces neemt veel tijd in beslag. Conclusie Er wordt gekozen voor koppelingsmethode 1, de koppeling via de Express schema's. Methode 3 is erg tijdrovend omdat zowel het IFC als IWCS schema omgezet moeten worden naar een RDF/OWL formaat. De mappingstechniek tussen XML files bij methode 2 biedt minder mogelijkheden dan de mappingstechniek van methode 1 (Express-X). Methode 1 heeft als bijkomend voordeel dat de koppeling tevens toegepast kan worden op 3D-ontwerpen gemaakt in een IFC ondersteunde CAD applicatie. Dit biedt mogelijkheden voor architecten die hun 3D ontwerpen tussentijds willen toetsen om na te gaan hoe goed de woning scoort op het gebied van energie, thermisch comfort en luchtkwaliteit. Figuur 9 geeft koppelingsmethode 1 gedetailleerder weer. De eerste stap, welke niet tot dit afstudeeronderzoek behoort, bestaat uit het opslaan van het woningontwerp in iBuild volgens de IFC standaard. Vervolgens wordt in stap A de data van het woningontwerp van het IFC Express model naar het IWCS Express model gemapt. Stap B bestaat uit een koppeling tussen de IWCS berekeningen en het IWCS Express model. Hiermee wordt de data benodigd voor de berekeningen opgehaald uit het IWCS Express model. De laatste stap bestaat uit de IWCS berekeningen. Via dezelfde weg kunnen resultaten naar het IWCS Express model en eventueel naar iBuild toe terug gemapt worden.

C A IFC Express model

B IWCS Express model

Figuur 9: Drie stappen van koppelingsmethode 1

Het ontwerp van de koppeling volgens methode 1 wordt in hoofdstuk 5.1.2 t/m 5.1.5 nader toegelicht.

8 9

Resource Description Framework, www.w3.org/RDF/ Web Ontology Language, www.w3.org/TR/owl-ref. 19

5.1.2.

IWCS Express schema

In een Express schema komen entiteiten, attributen en types voor. Een entiteit geeft een definitie van een object welke eigenschappen en regels bezit. Elke entiteit bezit een unieke naam in het model en via een sub-super relatie kunnen eigenschappen overgeërfd worden. De attributen beschrijven de eigenschappen van entiteiten en zijn gedefinieerd met een naam en een type. Een type geeft aan hoe een eigenschap beschreven wordt. Bijvoorbeeld middels een geheel getal (integer), verzameling letters (string) of selectie uit een lijst (enumeration). Figuur 10 laat een voorbeeld zien uit een Express schema van de entiteit IwcsLayeredBuildingPart. Deze entiteit bevat de attributen: warmteweerstand van de constructie, bestaat uit materiaal lagen en dikte van de constructie. De entiteit IwcsLayeredBuildingPart heeft een subrelatie met de entiteit IwcsWall welke de eerder beschreven attributen overerft.

Entiteit

Attributen

Figuur 10: Onderdeel uit een Express schema

20

Hoofdstuk 3 heeft geleid tot voorstellen om de rekenmethoden van de oorspronkelijke IWCS aan te passen. Figuur 11 laat de oude en nieuwe IWCS bepalingsmethoden zien voor scores op het gebied van energie, thermisch comfort en luchtkwaliteit. Oud

Nieuw

Energie

- Transmissieverlies (QT)

- Energieprestatiecoëfficiënt (EPC)

Thermisch comfort

- Oppervlaktetemperatuur (Tr)

- Glas % maal zontoetreding

- Vloertemperatuur (Tv) - Kans op koudeval ('PD')

(FR * ZTA) - Tochtscore glasoppervlak - Tochtscore ventilatiesysteem - Tochtscore verwarmingssysteem - Tochtscore bouwsysteem - Totale tochtscore

Luchtkwaliteit

- Score ventilatievoorziening

- Ventilatiecapaciteit

- Luchtdichtheid (qv;10)

- Luchtdichtheid (qv;10)

Figuur 11: Oude en nieuwe IWCS berekeningen

K

W H

Figuur 12: Ruimtescheider concept

Het veranderen van de IWCS berekeningen heeft tot gevolg dat er andere invoerdata voor de berekeningen nodig is en er andere uitvoerdata verwacht wordt. De verandering in data heeft gevolgen voor het IWCS Express schema welke beschrijft hoe de data opgeslagen wordt. Er is besloten een geheel nieuw IWCS Express schema te maken om het overzichtelijk te houden. Het nieuwe IWCS Express schema bevat entiteiten zoals een buitenmuur, vloer, dak, raam, deur, materiaal laag, omgeving (vertrek of buitenruimte), installaties en ruimtescheiders. De entiteit ruimtescheider beschrijft een fictief vlak door de hartlijn van een wand, vloer of dakconstructie. Een vertrek wordt gevormd door een aantal ruimtescheiders en een ruimtescheider verwijst naar een wand, dak of vloerconstructie. Het concept ruimtescheider is nodig om de IWCS berekeningen uit te kunnen voeren. Wanneer er op vertrekniveau berekeningen uitgevoerd moeten worden hoeft er niet uitgezocht te worden welk deel van een buitengevel, vloer, dak of binnenmuur aan het desbetreffende vertrek grenst. Figuur 12 laat een plattegrond zien waarbij met rood de ligging van de ruimtescheiders is aangegeven. De binnenmuur tussen de woonkamer (W) en de keuken (K) en hal (H) zal voor het rekenen op vertrekniveau opgedeeld moeten worden. Door gebruik te maken van twee ruimtescheiders in die binnenmuur, is een ruimtescheider representatief voor de muur tussen W en K en de ander voor de muur tussen W en H. Voor een uitgebreide beschrijving van de informatie die zich in het nieuwe IWCS Express schema bevindt en hoe deze informatie nodig is voor de berekeningen, wordt naar hoofdstuk 3 van de bijlage verwezen. Hier is tevens een Express-G model, oftewel de visuele presentatie van het IWCS Express schema te vinden.

21

5.1.3.

H

Figuur 13: Space boundary concept in IFC

H

Figuur 14: Ruimtescheider concept in IWCS

Stap A: mapping Express modellen

De mapping tussen de Express modellen van iBuild en de IWCS wordt gemaakt in de datamodelleer taal Express-X. Deze taal wordt gebruikt bij het mappen van Express modellen[31]. Voor de mapping wordt gebruik gemaakt van de software EDM 10 . De EDM software kan Express schema's inlezen en met een Express-X mapping de data uit het éne model naar het andere model mappen. Het overgrote deel van de informatie kan direct uit het IFC model naar het IWCS model gemapt worden zoals bijvoorbeeld de naam en dikte van een materiaallaag en de naam, dikte en materiaal lagen waaruit een constructie is opgebouwd. Alleen de mapping naar ruimtescheiders is niet direct mogelijk. De IFC standaard kent geen ruimtescheiders, maar wel een soortgelijk concept namelijk 'space boundaries'. Een space boundary is het vlak dat de grens vormt tussen een ruimte en het aangrenzende bouwdeel (figuur 13). Hierdoor bezit een space boundary andere eigenschappen dan een ruimtescheider (figuur 14). Een space boundary grenst bijvoorbeeld aan één ruimte terwijl een ruimtescheider aan twee ruimtes grenst. In iBuild wordt ook het ruimtescheider concept toegepast. Het lijkt hierdoor voor de hand liggend deze informatie direct uit iBuild te halen, toch is er voor gekozen om de space boundaries uit IFC te vertalen naar het ruimtescheider concept voor de IWCS. Hierdoor blijft het prototype zowel vanuit iBuild als vanuit een IFC ondersteunend CAD programma toepasbaar. De vertaling van space boundaries uit IFC naar het ruimtescheider concept wordt door TNO 11 gemaakt in de programmeertaal C. Niet alle informatie benodigd voor de berekeningen kan uit een huidig iBuild- of 3Dontwerp gehaald worden zoals de warmtegeleidingscoëfficiëntc (λ) van een materiaal laag, type installatie en zontoetredingsfactor (ZTA) van een raam. De ontbrekende informatie zal toegevoegd moeten worden om de IWCS berekeningen te kunnen uitvoeren. In hoofdstuk 4.2.2. wordt hier verder op ingegaan. 5.1.4.

Stap B: koppeling IWCS Express model en berekeningen

Stap B bestaat uit de koppeling tussen de berekeningen en het IWCS Express model. Het IWCS Express schema, welke beschrijft hoe de data opgeslagen dient te worden, is in stap A gevuld met data uit het IFC model. De data benodigd voor de berekeningen zal vervolgens uit het IWCS Express model gehaald moeten worden zodat ermee gerekend kan worden. Voor de berekening van bijvoorbeeld de raamoppervlakte zullen de hoogte en de breedte van het raam uit het IWCS Express model gehaald moeten worden. Voor de koppeling tussen de berekeningen en het IWCS Express model is er keuze uit de volgende technieken: ƒ Koppeling via EDM en koppeling en berekeningen in de programmeertaal C ƒ Koppeling via interface toolkit 12 en berekeningen in de programmeertaal C++ De eerst genoemde techniek, koppeling via EDM en berekeningen in de programmeertaal C, bleek praktisch gezien de best toepasbare techniek. In hoofdstuk 5 van de Bijlage worden deze technieken verder toegelicht en zijn tevens de voor- en nadelen beschreven. De EDM software wordt gebruikt om een database aan te maken welke het IFC en IWCS Express schema, het IFC en IWCS Express model en de mapping bevat. Hierbij moet opgemerkt worden dat het Express schema beschrijft hoe de data opgeslagen dient het worden en het Express model een Express schema gevuld met data voorstelt. Ter verduidelijking: het Express schema geeft aan dat een wand de eigenschap 'oppervlakte' bezit en het Express model bevat een specifieke wand en geeft tevens aan dat deze specifieke wand een oppervlakte van 13,0 m2 heeft. Met het pakket Visual Studio wordt in de programmeertaal C beschreven welke data uit het IWCS Express model in de EDM database gehaald moet worden om de berekeningen uit te kunnen voeren en welke (tussen)resultaten eventueel in het model teruggestopt moeten worden. 10 11 12

EDM Version 4.7.022, 20 Jan 2005; www.epmtech.jotne.com Peter Bonsma Ontwikkeld door TNO in 1995, in het Europese project Combine 2 22

5.1.5.

Stap C: programmeren nieuwe berekeningen

Zoals eerder vermeld heeft hoofdstuk 3 geleid tot voorstellen om de rekenmethoden van de oorspronkelijke IWCS aan te passen. Figuur 11 laat zien dat er een groot verschil is tussen de bestaande berekeningen en de voorgestelde nieuwe berekeningen. Om die reden is er besloten de voorgestelde nieuwe berekeningen zelf te programmeren. De berekeningen worden net als stap B met het pakket Visual Studio in de programmeertaal C geschreven.

23

5.2.

Implementatie

In dit hoofdstuk wordt beschreven hoe het in hoofdstuk 4.1 beschreven concept ontwerp van het prototype daadwerkelijk is gemaakt. Er is bij de implementatie van de koppeling van achter naar voren gewerkt. Dat wil zeggen dat er eerst een IWCS Express model handmatig is ingevuld met gegevens van een testwoning. Met behulp van het IWCS Express model van de testwoning zijn de berekeningen getest. Vervolgens is de mapping tussen de Express modellen en een IFC model van de test woning gemaakt. 5.2.1.

Start vanuit een 3D IFC model

Het door consumenten gemaakte woningontwerp in iBuild dient eerst opgeslagen te worden volgens de IFC standaard. Deze stap is nog niet voldoende gereed in iBuild. Er is daarom voor gekozen om een 3D woningontwerp, gemaakt in het tekenprogramma ArchiCAD en opgeslagen volgens de IFC standaard, te gebruiken voor de koppeling. 5.2.2.

Ontbrekende invoergegevens

Niet alle informatie blijkt uit het IFC model (gecreëerd in een CAD applicatie) gehaald te kunnen worden, zoals de warmtedoorgangscoëfficiënt (U) van een raam en de warmtegeleidingscoëfficiënt (λ) van een materiaallaag. Het IFC schema bezit wel ruimte voor deze informatie, maar doordat het tekenprogramma (nog) niet de mogelijkheid geeft om dit in te vullen, is het niet mogelijk alle benodigde data voor de berekeningen uit het IFC model te halen. De ontbrekende data zal toegevoegd moeten worden. Om het overzichtelijk te houden voor eventuele uitbreidingen en/of aanpassingen van het prototype in de toekomst, wordt de informatie die niet uit IFC gehaald kan worden, aan het begin of aan het eind van de koppeling toegevoegd (figuur 15). Tabel 1 laat een overzicht zien van de ontbrekende data. Ontwerp.ifc Ontwerp.ifc+

Ontwerp.iwcs

Extra data

Berekeningen Extra data

iBuild

A

B

C

Figuur 15: posities voor het toevoegen van de ontbrekende data

Tabel 1: Overzicht van de toe te voegen data Eind koppeling

Begin koppeling -

Vertrektype R of λ van materiaal laag Uraam & Udeur ZTA raam Raam in deur (met oppervlak, U en ZTA) Oriëntatie gevels Ventilatiesysteem type

-

Tijd & datum uitvoer berekeningen Ontwerptemperatuur omgeving Gebruiksoppervlak Rc en U-waarde constructie Re en Ri

- Verwarmingssysteem type - Warmte opwekkingsysteem type - Type muur (binnen, buiten, wsw 13 )

In hoofdstuk 4 van de bijlage wordt beschreven voor welke berekening de ontbrekende data nodig is waarom deze juist aan het begin of het eind van de koppeling toegevoegd dient te worden.

13

Woning scheidende wand 24

Wanneer de data aan het begin van de koppeling wordt toegevoegd, wordt deze data in het IFC model ondergebracht. Er wordt als het ware een IFC+ model gemaakt welke nog steeds voldoet aan de IFC standaard. Door de informatie op deze manier toe te voegen blijft de data beschikbaar bij het openen en/of aanpassen van de tekening zelfs wanneer dit in een (ander) IFC ondersteunend CAD programma gebeurt. Dit betekent dat de 'extra' data maar één keer toegevoegd hoeft te worden. Eenmaal toegevoegd blijft de informatie beschikbaar. In het geval van een ontwerp gemaakt in een IFC ondersteunende CAD applicatie, wordt de ontbrekende data, welke aan het begin van de koppeling toegevoegd dient te worden, verkregen door de ontwerper/gebruiker hiernaar te vragen in een menu. Van een ontwerp gemaakt in iBuild wordt er verwacht dat alle data benodigd voor de berekeningen beschikbaar is. iBuild zal hiervoor wel meer informatie, zoals de warmtedoorgangscoëfficiënt (U) en zontoetredingsfactor (ZTA) van een raam, aan de leverancier moeten vragen dan voorheen. Deze 'extra' informatie wordt aan IFC toegevoegd via OWL (figuur 5). 5.2.3.

Implementatie stap A: mapping Express modellen

Het overgrote deel van de benodigde informatie kan direct uit het IFC model naar het IWCS model gemapt worden. De ontbrekende data welke middels een menu aan de gebruiker opgevraagd wordt (en tevens aan het IFC model wordt toegevoegd) kan ook zonder problemen gemapt worden. Ruimtescheider

A

SB 1

B

SB 2

Figuur 16: Voorbeeld van een wand tussen ruimte A en B met 2 (IFC) space boundaries en een (IWCS) ruimtescheider

In hoofdstuk 4.1.3 werd duidelijk dat alleen de benodigde informatie voor de ruimtescheiders niet direct uit het IFC model naar het IWCS model gemapt kan worden. Om dit op te lossen worden er 'nieuwe' spaceboundaries gecreëerd 14 . De 'nieuwe' spaceboundaries aan de linkerzijde en rechterzijde van de wand zijn nu even groot en krijgen een zelfde unieke naam. In de mapping worden de spaceboundaries met dezelfde unieke naam gezocht en de gezamenlijke eigenschappen gemapt naar de ruimtescheider. Een spaceboundary grenst bijvoorbeeld maar aan één vertrek en een ruimtescheider aan twee vertrekken. Aangezien de spaceboundary aan de linker en rechterzijde van een wand dezelfde unieke naam hebben kunnen de twee vertrekken toch opgevraagd worden en naar de ruimtescheider gemapt worden (figuur 16 en 17). In IFC wordt in het geval van een raam of deur in een constructie de opening ook als spaceboundary gezien. In het ruimtescheider concept is dit niet het geval. Maar een ruimtescheider kan wel ramen en/of deuren bezitten. Wanneer de spaceboundary een raam of deur representeert, krijgt deze dezelfde unieke naam als de spaceboundaries aan beide kanten van de wand (of dak) waar raam/deur zich in bevindt. In de mapping wordt zoals eerder aangegeven gezocht naar spaceboundaries met dezelfde naam. Wanneer hier een raam /deur bij zit krijgt de ruimtescheider deze raam/deur als eigenschap mee (figuur 17). SpaceBoundary 1 Naam: Uniek_101 Vertrek: A Constr.: Wand Ruimtescheider SpaceBoundary 2 Naam: Uniek_101 Vertrek: B Constr.: Wand

Naam:

Uniek_101

Vertrek: A & B Constr.: Wand Bevat:

Raam

SpaceBoundary 3 Naam: Uniek_101 Vertrek: Constr.: Raam Figuur 17: Mapping van spaceboundaries naar ruimtescheider 14

Dit is geprogrammeerd in de programmeertaal C door Peter Bonsma 25

In de mapping tussen het IFC en IWCS model worden tevens de eenheden van afstanden, oppervlakten ed. van millimeters naar meters omgezet. Dit gebeurt aan het begin van de koppeling om de berekeningen zo overzichtelijk mogelijk te houden en fouten te voorkomen. Mocht het prototype ooit op buitenlandse tekeningen toegepast worden, dan is enkel een aanpassing van de eenheid in de mapping nodig en kunnen de berekeningen gelijk blijven. 5.2.4.

Implementatie stap C: programmeren nieuwe berekeningen

In hoofdstuk 3.4 zijn voorstellen gegeven voor nieuwe IWCS berekeningen voor nieuwbouw woningen. Op het gebied van energie is een EPC berekening geprogrammeerd. Hierbij is voornamelijk op het gebied van installaties een aantal aannames gemaakt om de berekening te vereenvoudigen en in de beschikbare tijd te kunnen programmeren. In hoofdstuk 6.1 van de bijlage worden de algoritmen en gemaakte aannames weergegeven. De consument krijgt de keuze uit een traditionele CV of warmtepomp voor de warmteopwekking voor zowel verwarming als warm tapwater. Tevens dient de gebruiker een type verwarmingsysteem kiezen (radiator, vloerof wandverwarming). De EPC berekening benodigt daarnaast nog het type CV of warmtepomp. Er is voor gekozen om per type CV of warmtepomp (beide drie types) een EPC waarde te bepalen. De consument kan hierdoor inzicht krijgen in de energiezuinigheid van de installatie en kan in combinatie met een kostenoverzicht een overwogen keuze maken. De drie EPC waarden worden op vertrekniveau bepaald en weergegeven. Omdat de EPC berekening volgens NEN 5128 (2003) niet volledig is geïmplementeerd en op vertrekniveau wordt bepaald kan de uitkomst niet als 'officiële' EPC waarde gezien worden. Op het gebied van thermisch comfort wordt per raam de kans op oververhitting in een zomerperiode voorspeld door de FR * ZTA-waarde te vergelijken met de grenswaarde geldend voor de desbetreffende situatie. Wanneer de grenswaarde wordt overschreden is er kans op oververhitting[3]. Aangezien de grenswaarden enkel zijn opgesteld voor woon- en slaapkamers, wordt er enkel voor deze vertrekken een uitkomst weergegeven. Wanneer er inderdaad kans is op oververhitting wordt er aangegeven door welk raam dit wordt veroorzaakt zodat de consument inziet welk raam aanpassingen benodigd. De kans op tocht in de winterperiode volgt uit de afzonderlijke tochtscores voor het type verwarmingsinstallatie, ventilatiesysteem, bouwsysteem en voor het glasoppervlak. De kans op tocht wordt per vertrek bepaald (nu alleen nog woon- en slaapkamer). In hoofdstuk 6.2 van de bijlage worden de algoritmen en gemaakte aannames weergegeven. Op het gebied van luchtkwaliteit wordt voorgesteld om infiltratiecapaciteit te bepalen. Dit is nog niet geïmplementeerd.

de

ventilatie

en

26

5.2.5.

Prototype

De afzonderlijke stappen A t/m C en het opvragen van de ontbrekende data is door TNO 15 in een (prototype) applicatie samengebracht (figuur 18). De applicatie start met de vraag naar een IFC model waaraan gerekend kan worden. Vervolgens wordt voor de gebruiker in EDM een database aangemaakt. De applicatie gaat na welke data ontbreekt en vraagt aan de gebruiker deze in te voeren. Wanneer alle data is ingevoerd kan de gebruiker op de 'reken' knop drukken waarna de 'extra' data aan een IFC+ model wordt toegevoegd en de mapping van het IFC+ model naar het IWCS model wordt uitgevoerd. Tot slot worden de berekeningen uitgevoerd en de resultaten weergegeven in het resultatenscherm. In hoofdstuk 7 van de bijlage is een uitgebreidere toelichting op het prototype te vinden.

Figuur 18: Prototype met links de ontbrekende data en rechts een visuele presentatie van het ontwerp

15

Peter Bonsma 27

6. Cases 6.1.

3500

B

H

2000

300

300

In het CAD programma ArchiCAD is een simpele test woning in 3D ontworpen (figuur 21). Deze woning wordt gebruikt om de koppeling te testen. Met enkele aanpassingen wordt er nagegaan of de uitkomsten ook logisch veranderen. Zo wordt er bijvoorbeeld nagegaan wat de invloed is van het raamoppervlak, de opbouw van de constructies en de verschillende installaties. De testwoning bevat twee verdiepingen. Op de begane grond bevinden zich een keuken, hal en woonkamer en op de eerste verdieping twee slaapkamers, een badkamer en overloop. Figuren 19 en 20 laten de plattegronden van de begane grondvloer en de verdiepingsvloer zien.

S1

1500

O

W

300

4000

S2

4000

K

300

Figuur 21: Basishuis in 3D

Testwoning

300

3000

3500

300

7100

Figuur 19: Plattegrond begane grondvloer

6.1.1.

300

3000

3500

300

7100

Figuur 20: Plattegrond 1e verdieping

Resultaten

De testwoning is op verschillende aspecten getoetst door de extra data die opgevraagd wordt door het prototype te variëren en in ArchiCAD varianten van de testwoning te maken. In ArchiCAD is het glasoppervlak, de wandopbouw en oriëntatie van de testwoning aangepast. Hierbij moet zeer nauwkeurig te werk gegaan worden. Wanneer er een ruimte niet goed meer aan de omliggende wanden is verbonden omdat de wandopbouw is aangepast, kan er niet aan het model gerekend worden en is de oorzaak van de fout in het ontwerp moeilijk op te sporen. Er zijn er handberekeningen gemaakt om na te gaan of de uitkomsten kloppen. In de onderstaande tekst worden de resultaten van de varianten met elkaar vergeleken. Glasoppervlak Er is onderzocht wat de invloed is van het vergroten van het glasoppervlak en het verhogen van de hoeveelheid zon die kan toetreden (ZTA) op de uitkomsten. Het glasoppervlak van de basiswoning is verdubbeld. De uitkomsten van de ruimtes met geen ramen blijven logischerwijs gelijk. En de ruimtes met ramen krijgen bij het vergroten van het glasoppervlak een hogere EPC waarde. Dit komt doordat het warmteverlies meer toeneemt dan de warmtewinst. Bij het vergroten van het glasoppervlak neemt de kans op oververhitting toe. In de uitgangssituatie weergegeven in figuur 19 en 20 is er geen sprake van oververhitting in de woonkamer. Maar wanneer het glasoppervlak twee maal zo groot wordt gemaakt wel. Daarnaast speelt ook de hoeveelheid zontoetreding een belangrijke rol. Verhoging van de ZTA betekent een grotere kans op oververhitting. De tochtscore van het glasoppervlak wordt slechter wanneer de raamhoogte hoger dan 1,5 meter wordt.

28

Figuur 22: Invoerscherm installaties

Systemen Figuur 22 laat zien welke keuzes de gebruiker heeft op het gebied van installaties. De warmtepomp is ten opzichte van de traditionele CV energiezuiniger. Wanneer gekozen wordt voor een CV installatie worden er EPC waarden voor een HR-100, HR-104 en HR-107 ketel weergegeven. De laatst genoemde is op het gebied van energie de meest zuinige variant. Per type ketel verschilt het (slechts) enkele honderdste in de EPC waarde. Wanneer er gekozen wordt voor de warmtepomp worden er EPC waarden voor warmtepompen met grond, grondwater of lucht als medium weergegeven. De eerst genoemde is op het gebied van energie de meest zuinige variant. Het verschil tussen de EPC voor een warmtepomp met grond als medium en een warmtepomp met grondwater als medium is enkele honderdsten. De warmtepomp met lucht als medium heeft ten opzichte van de andere een EPC waarde van enkele tienden hoger, maar is nog wel zuiniger dan de traditionele CV installatie. Opvallend is dat een gebalanceerde ventilatie op het gebied van energie de slechtste EPC waarde geeft ten opzichte van natuurlijke en mechanische afzuiging. Dit komt waarschijnlijk doordat er in de geïmplementeerde EPC berekening geen warmte terug winning wordt meegenomen. Constructie opbouw Er is onderzocht wat de invloed is van verbetering van de isolatie van de buitenschil en ramen. In de uitgangssituatie wordt uitgegaan van een warmteweerstand Rc van 2,5 m2K/W van de buitenschil (minimum eis volgens het bouwbesluit) en een warmtedoorgangscoëfficiënt U van 3,0 W/m2K voor ramen, wat overeenkomt met dubbelglas. Wanneer voor de ramen een warmtedoorgangscoëfficiënt U van 1,5 W/m2K (HR++glas) wordt ingevoerd wordt de EPC waarde 0,10 – 0,20 lager. Hoe groter het raamoppervlak, des te groter is de verbetering van de EPC. Ook de tochtscore van het glasoppervlak wordt verbeterd. Wanneer de warmteweerstand van de buitenschil wordt verhoogd naar 4,0 m2K/W wordt de EPC waarde 0,05 – 0,20 lager. Een ruimte met een groter buitenschiloppervlak heeft een grotere verlaging van de EPC waarde. Oriëntatie Er is onderzocht wat de invloed van de oriëntatie van de woning is op de resultaten. Er is te zien dat een ruimte met een raam op het noorden in de hoogste EPC waarde resulteert en een ruimte op het zuiden in de laagste EPC waarde. De kans op oververhitting neemt toe naarmate een glasoppervlak zich op een 'zongunstigere' oriëntatie bevindt (west, zuid). 6.1.2.

Conclusie

De uitkomsten zijn over het algemeen zoals te verwachten was. Een warmtepomp is energiezuiniger dan een traditionele CV installatie. Onverwacht is de negatieve invloed op de energieprestatie wanneer er voor gebalanceerde ventilatie wordt gekozen. Maar dit komt doordat bij de bepaling van de energieprestatie de warmte terug winning (nog) niet wordt meegenomen. Het vergroten van het glasoppervlak geeft een minder goede energieprestatie en slechtere tochtscore. Daarnaast kan een groter glasoppervlak, net als een grotere ZTA, de kans op oververhitting vergroten. Het verbeteren van de isolatie van buitenschil en ramen komt ten goede aan de energieprestatie en de tochtscore van het glasoppervlak. Ramen georiënteerd op het zuiden hebben een positieve invloed op de EPC waarde ten opzichte van ramen andere oriëntaties. De oriëntatie is tevens van invloed op de kans op oververhitting. Ramen op het zuiden en westen hebben een grotere kans op oververhitting dan ramen op het noorden en oosten.

29

6.2.

Kameleon

Het eerste gerealiseerde iBuild project, Kameleon genaamd, bevindt zich in Eindhoven. In samenwerking met Woonstichting SWS zijn vijf huurwoningen door de toekomstige bewoners met iBuild ontworpen en ook daadwerkelijk gebouwd (figuur 23). De Kameleon woningen verschillen onderling op enkele punten, zoals de indeling van de woning en de grootte en positie van ramen en deuren. Door alle woningen met het prototype door te rekenen kan nagegaan worden of de kleine onderlinge verschillen van de woningen ook in de uitkomsten te zien zijn. Door het gebruik van over het algemeen globale berekeningen kunnen de uitkomsten erg dicht bij elkaar komen te liggen. De vraag is of de globale berekeningen wel ‘gedetailleerd’ genoeg zijn om de (kleine) aanpassingen van de consument aan het woningontwerp in de uitkomsten naar voren te laten komen.

Figuur 23: De vijf Kameleon woningen, er is bijna geen verschil te zien tussen het Virtual Reality plaatje en de foto

6.2.1.

Resultaten

De vijf Kameleon woningen verschillen voornamelijk in plattegrond indeling en raamoppervlak. De opbouw van de constructie, oriëntatie en grootte van de woning zijn gelijk. De vijf Kameleon woningen zijn in 3D getekend en opgeslagen volgens de IFC standaard en vervolgens doorgerekend met het prototype. De 'score' uitkomsten tonen enkel op het gebied van energie verschil. Dit komt doordat de ramen van de woningen dezelfde glassoort bezitten en de glasoppervlakken onderling maar weinig verschillen. De EPC waarden van vergelijkbare ruimtes (grootte, positie) uit de vijf Kameleon woningen verschillen onderling in waarde slechts enkele honderdsten. De EPCwaarde van alle ruimtes in de vijf woningen heeft een bereik van 0,95 tot 1,40. In enkele Kameleon woningen komt een L-vormige ruimte voor. Het prototype blijkt hier niet goed het vloeroppervlak van te kunnen bepalen. Dit komt doordat het oppervlak via de ruimtescheiders wordt bepaald. In de Express-X mapping wordt het oppervlak van de ruimtescheiders afgeleid en wordt uitgegaan van een rechthoekig vlak. 6.2.2.

Conclusie

De Kameleon woningen verschillen onderling weinig. Doordat de uitkomsten per vertrek worden gegeven is het moeilijk om de huizen goed met elkaar te kunnen vergelijken. Wanneer vergelijkbare vertrekken (grootte en positie) van verschillende woningen met elkaar worden vergeleken, verschillende de EPC waarden onderling slechts enkele honderdsten. Voor deze kleine verschillen zijn de berekeningen niet gedetailleerd genoeg. De vraag is of meer gedetailleerde berekeningen deze kleine verschillen in het ontwerp wel zichtbaar kunnen maken in de energie en comfort scores, en in welke mate dergelijke kleine verschillen nog relevant zijn.

30

6.3.

Figuur 24: Relfex concept

Reflex

Circa 2 miljoen woningen in Nederland moeten dringend worden gerenoveerd en grondig worden verbeterd. Het Reflex concept, afgebeeld in figuur 24, heeft als doel: duurzaam renoveren door innovatieve, flexibele en milieuvriendelijke systemen. Naast de ontwikkeling van technische lichtgewicht systemen van hoogwaardige industriële kwaliteit, wil Reflex ook het economische en het maatschappelijke proces van de omvangrijke herstructurering van de woningvoorraad ondersteunen en stimuleren. Op dit moment worden de eerste ontwerpen gemaakt van een modelwoning om het Reflex concept in de praktijk te brengen. De architect valt terug op de traditionele houtskeletbouw (hsb) terwijl andere deelnemende partijen eerder een constructie van isolatiepanelen als oplossing zien. Met het prototype wordt getracht een uitspraak te doen over de voor- en nadelen op het gebied van energie en comfort van de verschillende bouwmethoden (hsb, isolatiepanelen) en de invloed van zonwering op de kans op oververhitting. In dit laatste is Reflex geïnteresseerd omdat een lichte bouwmethode sneller kans op oververhitting kan opleveren. Omdat het prototype nog onvoldoende is getoetst en hierdoor geen volledig betrouwbare uitkomsten genereert, wordt er vooral gekeken naar de onderlinge verschillen van de varianten.

N

Figuur 25: Plattegrond Reflex optop module

De Relfex optop module bestaat in dit geval uit één verdieping welke op een bestaande verdieping wordt gezet. De totale woning wordt hiermee met een ‘hele’ verdieping uitgebreid.

31

6.3.1.

Resultaten

Van het in figuur 25 afgebeelde concept ontwerp voor een Reflex optop module is onderzocht wat de invloed van het type wandopbouw, de grootte van het glasoppervlak, de oriëntatie en de Isobouwpaneel zontoetredingsfactor is op de energie [160 mm] en thermisch comfort scores. Er is gekozen voor een variant met Luchtspouw een houtskeletbouw constructie en een variant met constructies opgebouwd Fermacell HD plaat uit isobouwpanelen (figuur 26). Er is Figuur 26: Constructie buitengevel enkel op het gebied van energie een met isobouwpaneel minimaal verschil tussen de bouwmethoden te ontdekken. Wanneer het glasoppervlak wordt verdubbeld, wordt de energieprestatie waarde iets slechter. Dit komt doordat het warmteverlies toename groter is dan de warmtewinst toename. De kans op tocht wordt vergroot wanneer de raamhoogte groter is dan 1,5 meter en bij slaapkamer 5 is er kans op oververhitting. Bij het veranderen van de oriëntatie (slaapkamer 5 ligt nu op het oosten) is er in slaapkamer 4 kans op oververhitting. De energieprestatie wordt voor sommige ruimtes beter en andere slechter. Door de zontoetredingsfactor (ZTA) te verlagen wordt zonwering gesimuleerd. Wanneer de ZTA wordt verlaagd van 0,7 naar 0,35 in de variant met de aangepaste oriëntatie, is er geen kans meer op oververhitting in slaapkamer 4. 6.3.2.

Conclusie

Er is zo goed als geen verschil in de energie en thermisch comfort uitkomsten wanneer de houtskeletbouw en isobouwpanelen met elkaar vergeleken worden. De energieprestatie waarden van de andere varianten verschillen maximaal enkele tienden met de uitgangssituatie. Het glasoppervlak, de oriëntatie en zontoetredingsfactor blijken voornamelijk veel invloed te hebben op de kans op oververhitting. Door de lichte bouwmethode is de kans op oververhitting in een zomerperiode aanwezig. Door de grootte van het glasoppervlak per oriëntatie goed te kiezen en eventueel aan te vullen met zonwering kan de kans op oververhitting verminderd worden.

32

7. Discussie In dit hoofdstuk worden eerst de validatie en utilisatie van de koppeling beschreven. De validatie laat zien hoe de koppeling is getest om na te gaan of de berekeningen en koppelingsmethoden juist zijn geïmplementeerd. De utilisatie gaat vervolgens in op de vraag of de koppeling bruikbaar is voor de consument en mogelijk ook de architect. Tot slot wordt de invloed van het gebruikersgedrag op de energie en comfort aspecten besproken en hoe het gebruikersgedrag meegenomen kan worden bij het bepalen van de energie en comfort scores. 7.1.

Validatie

Er is uiteindelijk geen daadwerkelijke koppeling tussen de bestaande iBuild en IWCS software gemaakt. Ten eerste ondersteunt iBuild het opslaan van het woningontwerp volgens de IFC standaard nog niet volledig. Hiervoor in de plaats wordt gebruik gemaakt van een volgens de IFC standaard opgeslagen woningontwerp gemaakt in de CAD applicatie ArchiCAD. Ten tweede is er een nieuw IWCS Express model gemaakt. En tot slot zijn vanwege het grote verschil tussen de bestaande en voorgestelde nieuwe berekeningen deze laatste volledig opnieuw geprogrammeerd. De ontwikkelde software koppeling tussen een IFC model en de nieuwe IWCS onderdelen werkt. Wanneer er een 3D woningontwerp, opgeslagen volgens de IFC standaard, aan het begin van de koppeling wordt ingevoerd, worden er aan het eind van de koppeling op het gebied van energie en thermisch comfort per vertrek resultaten gegenereerd. De koppeling kan alleen nog toegepast worden op ontwerpen met ruimtes met rechthoekige vlakken en een plat dak. Voor de gemaakte aannames in de geïmplementeerde berekeningen en hierdoor ontstane beperkingen wordt verwezen naar hoofdstuk 6 van de Bijlage. De in hoofdstuk 6.1 beschreven case is gebruikt om de koppeling te testen. Hierbij zijn varianten van een testwoning gemaakt en de energie en thermisch comfort resultaten geanalyseerd. Er is gekeken naar de invloed van de installaties, het glasoppervlak, de isolatie van de buitenschil en de oriëntatie op de energie en thermisch comfort resultaten. De koppeling genereert over het algemeen de verwachte uitkomsten. Onverwacht is de slechtere energie 'score' van de variant met gebalanceerde ventilatie ten opzichte van de variant met natuurlijke ventilatie. Dit komt waarschijnlijk doordat de positieve bijdrage van de warmte terug winning bij gebalanceerde ventilatie (nog) niet is geïmplementeerd in de koppeling. Tevens zijn er handberekeningen uitgevoerd om na te gaan of de resultaten van de varianten gegenereerd door de koppeling overeenkomen. Dit bleek het geval te zijn. Ondanks de goede resultaten van de vergelijking met de handberekeningen en van de analyse van de uitkomsten van de verschillende varianten kan de koppeling nog enkele onopgemerkte fouten bevatten. De koppeling zal nog verder getest moeten worden om deze eventuele fouten er nog uit te halen. Er kan bijvoorbeeld nog nagegaan worden wat de invloed is van de grootte van de woning op de energie en comfort scores omdat in de toekomst de consument met iBuild tot op bepaalde hoogte tevens de woninggrootte kan kiezen. 7.2.

Utilisatie

Er wordt onderscheid gemaakt in twee typen gebruikers, consumenten en architecten. Consument Met de ontwikkelde software kan de consument direct resultaat zien van de consequenties van de gemaakte ontwerpbeslissingen. De koppeling kan nog geen echte scores generen maar geeft op het gebied van energie drie EPC waarden voor drie type CV of warmtepomp installaties. Voor thermisch comfort geeft de koppeling aan of er kans is op oververhitting en wordt een score voor de kans op tocht gegeven. Het aspect luchtkwaliteit is nog niet geïmplementeerd in de koppeling. Omdat de uitkomsten de consument nog te weinig informatie geven zullen deze nog vertaald moeten worden naar een score welke op een duidelijke manier gepresenteerd zal moeten worden. De vraag is of dit door de IWCS of iBuild 33

software moet gebeuren. De IWCS software is gericht op de EPA adviseur en presenteert de score van de analyse aspecten middels staafdiagrammen. Wanneer de score presentatie aan de IWCS zijde gebeurt zal deze presentatie voor de consument zichtbaar gemaakt moeten worden. De iBuild software is gericht op de consument. Wanneer de presentatie van de score aan de iBuild zijde gebeurt, zullen de score resultaten van de IWCS naar de iBuild software gemapt worden. Bijvoorbeeld via een Express-X mapping, maar dan benodigt het IFC schema wel ruimte voor de energie en comfort scores. De presentatie van de scores aan de iBuild zijde lijkt me de beste keuze. De iBuild software is namelijk meer gericht op de consument dan de IWCS. Op deze manier fungeert de IWCS enkel als rekenkern en kan eventueel ook gebruikt worden in een andere omgeving (met Express als interface voor zowel de invoer als uitvoer). De koppeling kan goed gebruikt worden als ontwerp ondersteuning van de consument. Maar wanneer er kleine aanpassingen zoals het verplaatsen van een raam, of het vergroten van een vertrek met 1 m2, in het ontwerp worden gemaakt zullen de resultaten onderling weinig verschil tonen. De case beschreven in hoofdstuk 6.2 laat zien dat de ruimtes van de vijf Kameleon woningen op het gebied van energie onderling maar enkele hondersten verschillen in de uitkomsten. De vraag is of meer gedetailleerde berekeningen ervoor kunnen zorgen dat kleine aanpassingen aan het ontwerp wel opgemerkt worden. Naast de grootte van de ontwerpaanpassing en de gedetailleerdheid van de berekeningen is ook de vertaling van de uitkomsten naar scores en de presentatie van de scores van invloed op de mogelijkheid om de verschillen zichtbaar te maken. In het geval dat de (kleine) ontwerpverschillen weinig opvallen kan het zijn dat de koppeling minder bruikbaar is. Maar wanneer de (kleine) ontwerpverschillen opgeblazen worden, is de kans groot dat de consument niet ter zake doende verschillen gaat gebruiken als ontwerpcriterium. Tevens is de ontwerpvrijheid die in iBuild door de architect, gemeente en bouwregelgeving aan de consument wordt gegeven van belang. Wanneer de architect bijvoorbeeld de installaties en gevelopbouw van de woning heeft vastgelegd en de consument slechts de indeling van de woning en de positie en grootte van de ramen mag bepalen zullen de scores bij ontwerpaanpassingen weinig variëren. De koppeling geeft op het gebied van energie drie verschillende EPC waarden voor drie typen CV- of warmtepompinstallaties. Deze drie EPC waarden verschillen onderling erg weinig (enkele honderdsten). Wanneer de EPC waarden naar een score vertaald worden is de kans groot dat de onderlinge verschillen niet te zien zijn. Een andere mogelijkheid is om één score voor energie weer te geven. En wanneer de consument in iBuild een warmte opwekkingsinstallatie mag kiezen, de terug verdientijd van de installatie weer te geven voor inzicht in de energiebesparing van een installatie. Tot slot is de vraag hoe ervoor gezorgd kan worden dat het uiteindelijke ontwerp van de consument voldoet aan de bouwregelgeving. Veel kan vastgelegd worden in regels die de ontwerpvrijheid van de consument bepalen. Dit geldt met name voor functionele en technische eisen, maar veel minder voor prestatie-eisen. Aan de eisen uit de laatste categorie kan meestal op verschillende (technische) manieren worden voldaan. Een voorbeeld is de energieprestatie. De architect kan de aspecten die van grote invloed zijn op de energieprestatie al vast leggen zoals de installaties en minimale isolatie van de buitengevel. Maar dit zorgt wel voor minder ontwerpvrijheid van de consument. Wanneer de ontwerpvrijheid van de consument moet worden behouden, kan iBuild eventueel pakketten met keuzes, zoals het pakket met een gebalanceerde ventilatie, warmtepomp, HR+-glas en een buitenschil isolatie van 3,0 m2K/W, aanbieden die ervoor zorgen dat een woningontwerp voldoet aan de EPC eis. Een andere mogelijkheid is de consument tijdens het ontwerpproces bepaalde ontwerpoplossingen aan te bieden om het ontwerp aan de EPC eis te laten voldoen. Als de consument bijvoorbeeld al gekozen heeft voor natuurlijke ventilatie, een warmtepomp, isolatie van de buitenschil van 3,5 m2K/W, kan iBuild aangeven dat de ramen van HR++-glas moeten worden voorzien om aan de EPC eis te kunnen voldoen. Dit betekent wel dat de software structuur van het prototype een stuk ingewikkelder wordt.

34

Architect Doordat de koppeling ook werkt voor een 3D ontwerp gemaakt in een IFC ondersteunend CAD programma kan ook een architect gebruik maken van de ontwikkelde software. De architect krijgt hierdoor de mogelijkheid zijn ontwerpen tussentijds te toetsen. Normaal gesproken stuurt een architect zijn ontwerp naar een adviseur welke berekent of het ontwerp voldoet aan de EPC eis. Dit is een kostbaar proces, zeker wanneer het ontwerp niet voldoet, aangepast en wederom gecontroleerd moet worden. Bij het gebruik van de ontwikkelde software zal een architect nog wel de ontbrekende data, welke normaal gesproken door iBuild wordt toegevoegd, toe moeten voegen. Hierbij kan gedacht worden aan de thermische isolatie van de materiaal lagen van de constructies, de warmtedoorgangscoëfficiënt van ramen en deuren en type installaties. De vraag is of de architect voldoende inzicht heeft om deze waarden toe te voegen. Bij een eventueel verkeerd ingevoerde waarde kan dit onopgemerkt blijven. Voor de architect kan de vertaling van de uitkomsten naar een score achterwege gelaten worden omdat de uitkomsten voldoende informatie geven. Wanneer de energieprestatie berekening volledig wordt geïmplementeerd (op gebouwniveau) kan de architect met nog meer zekerheid nagaan of het ontwerp en de gekozen installaties voldoen aan de energieprestatie-eis. 7.3.

Gebruikersgedrag

Naast de bouwkwaliteit en installaties in een woning, is ook het bewonersgedrag van invloed op de energieprestatie, thermisch comfort en de luchtkwaliteit. Mensen zijn verschillend en hebben daardoor verschillende wensen met betrekking tot het binnenklimaat. Verschil in activiteitenniveau en hoeveelheid kleding vragen om een andere omgevingstemperatuur. Wanneer een woning in de winter bijvoorbeeld tot 22 °C wordt gestookt, zal het energiegebruik hoger liggen dan de woning van de buren waar een binnentemperatuur van 20 °C aangehouden wordt. Daarbij komt dat onjuist gebruik van de installaties kan leiden tot een hoger energiegebruik. Goed onderhoud van de installaties zorgt er niet alleen voor dat ze langer meegaan, maar ook dat ze goed blijven werken. Vervuiling van een ventilatiesysteem kan bijvoorbeeld leiden tot grotere luchtweerstanden in de kanalen. Het kan zijn dat hierdoor meer energie nodig is omdat de ventilator harder moet werken om dezelfde capaciteit te kunnen leveren of dat het ventilatiedebiet achteruit gaat met als gevolg een lagere luchtkwaliteit. Een ander voorbeeld van onjuist gebruik is het dichthouden van ventilatieroosters en klepramen met het oog op het energiegebruik en tocht. Verder wisselt de binnenluchtkwaliteit per gezin door roken, schoonmaken en de keuze van bouwmaterialen, constructies, afwerklagen en installaties. Door een verschil in bewonersgedrag kunnen woningen met dezelfde energie en comfort scores in de praktijk toch tot verschillende resultaten leiden. De geïmplementeerde berekeningen houden geen rekening met het gebruikersgedrag. Omdat de berekeningen zich richten op nieuwbouw woningen, waar vaak van tevoren nog niet van bekend is wie erin gaan wonen, wordt er enkel naar bouwkundige en installatietechnische aspecten gekeken. In de toekomst kan het bewonersgedrag meegenomen worden bij het bepalen van de energie en comfort scores via een enquête aan de consument over het bewonersgedrag.

35

8. Conclusies De ontwikkelde software kan energie en thermisch comfort resultaten genereren uit een IFC model en kan gebruikt worden ter ondersteuning van zowel consumenten als architecten tijdens het ontwerpproces. De berekeningen op het gebied van luchtkwaliteit zijn nog niet geïmplementeerd waardoor ontwerp ondersteuning op dit vlak nog niet gegeven kan worden. Het bewonersgedrag kan van invloed zijn op de energie en comfort scores, maar wordt nog niet meegenomen in de geïmplementeerde berekeningen. De ontwikkelde software genereert op het gebied van energie drie EPC waarden voor drie verschillende typen CV- of warmtepompinstallaties. Op het gebied van thermisch comfort wordt de kans op oververhitting in de zomerperiode en de kans op tocht in de winterperiode weergegeven. Op het gebied van energie geven de drie EPC waarden te weinig informatie over de energiezuinigheid van de typen CVof warmtepompinstallaties. Door de uitkomsten te vertalen naar een terugverdientijd worden de verschillen van de installaties in energiezuinigheid duidelijker. Wanneer de ontwikkelde software gebruikt wordt door de consument zullen de uitkomsten nog vertaald moeten worden naar een begrijpbare score. En in het geval dat de ontwikkelde software door een architect wordt gebruikt, kan de vertaling van de uitkomsten in scores achterwege gelaten worden. Het is voor gebruik door de architect wel aan te raden om de gehele EPC berekening te implementeren (op gebouwniveau). Kleine verschillen in het ontwerp, zoals de positie en grootte van het raam, leveren minimale verschillen op in de uitkomsten. Wanneer de consument weinig ontwerpvrijheid heeft en de installaties, oriëntatie en gevelconstructie bijvoorbeeld al zijn vastgesteld, kan de ontwikkelde software de consument weinig ondersteuning bieden omdat de uitkomsten amper verschil tonen. Als de consument een grote ontwerpvrijheid wordt geboden zullen de verschillen tussen de uitkomsten groter zijn en kan de ontwikkelde software ondersteuning aan de consument bieden. Het gebruik van de software is beperkt tot woningen met ruimtes met rechthoekige vlakken, een plat dak en een beperkt aantal mogelijke installaties. 8.1.

Toekomstig werk

De uitkomsten van de energie en thermisch comfort berekeningen die de ontwikkelde software genereert zullen nog naar voor de consument begrijpbare scores vertaald moeten worden. Tevens zal er nog een goede visuele presentatie van deze scores gevonden moeten worden. De ontwikkelde software zal in de praktijk nog getest moeten worden met consumenten. De berekeningen op het gebied van luchtkwaliteit zullen nog geïmplementeerd moeten worden. Daarnaast kan de software nog uitgebreid worden met ondersteuning van andere analyse aspecten zoals geluid, licht en gezondheid. De consument krijgt dan een nog beter beeld van de energie en comfort score van de woning. De ontwikkelde software kan uitgebreid worden zodat deze ook toegepast kan worden op woningontwerpen met ruimtes met bijvoorbeeld L-vormige plattegronden en woningen met schuine daken. De energie en comfort scores van de woning kunnen meer gericht worden op de consument door zijn gebruikersgedrag mee te nemen. Bijvoorbeeld via een stel vragen aangaande het gebruikersgedrag van de consument.

36

Bijlage 1. Beoordelingscriteria nieuwe IWCS berekeningen 1.1. Schaalniveau 1.1.1. Gebouwniveau 1.1.2. Vertrekniveau 1.1.3. Zone niveau 1.1.4. Verdiepingsniveau 1.1.5. Combinaties van niveaus 1.1.6. Conclusie 1.2. Resolutie 1.2.1. Gedetailleerd vs. globaal 1.2.2. Conclusie 1.3. Beschikbaarheid benodigde invoergegevens 2. Energie, thermisch comfort en luchtkwaliteit 2.1. Energie 2.1.1. Inleiding 2.1.2. Eisen en richtlijnen 2.1.3. Invloedsfactoren energieprestatie 2.1.4. Bepalingsmethoden indicatoren 2.2. Thermisch comfort 2.2.1. Inleiding 2.2.2. Eisen en richtlijnen 2.2.3. Invloedsfactoren thermisch comfort 2.2.4. Bepalingsmethoden indicatoren globaal thermisch comfort 2.2.5. Bepalingsmethoden indicatoren lokaal thermisch comfort 2.3. Luchtkwaliteit 2.3.1. Inleiding 2.3.2. Eisen en richtlijnen 2.3.3. Invloedsfactoren luchtkwaliteit 2.3.4. Bepalingsmethoden indicatoren luchtkwaliteit 3. IWCS Express schema 3.1. Express-G model 3.2. Toelichting IWCS Express schema 4. Toevoegen ontbrekende data 4.1. Begin koppeling 4.2. Eind koppeling 4.3. Vullen IWCS Express model 5. Koppelingstechnieken IWCS Express model & berekeningen 5.1. Mapping via EDM en berekeningen in C 5.2. Mapping via interface toolkit en berekeningen in C++ 6. Geprogrammeerde berekeningen en aannames 6.1. Energie 6.2. Thermisch comfort 6.2.1. Oververhitting 6.2.2. Tochtscore 7. Prototype 8. Literatuur 8.1. Internet Woordenlijst

2 2 2 3 3 3 4 5 5 5 6 6 7 8 8 10 11 12 13 13 15 15 16 18 20 20 23 24 24 26 26 27 32 32 34 35 36 36 36 38 38 46 46 46 48 52 54 55

1. Beoordelingscriteria nieuwe IWCS berekeningen Ten eerste moeten de nieuwe berekeningen geschikt zijn voor de beoordeling van nieuwbouwwoningen. Daarnaast kan er nog onderscheid gemaakt worden in het schaalniveau waarop wordt gerekend en de resolutie van de berekeningen. Hoofdstuk 1.1 beschrijft enkele voor- en tegenargumenten per schaalniveau en hoofdstuk 1.2 beschrijft de voor- en nadelen van gedetailleerde en globale berekeningen. 1.1.

Schaalniveau

De bestaande IWCS berekeningen vinden plaats op gebouwniveau terwijl iBuild gegevens kan leveren op vertrekniveau. De vraag is op welk niveau de nieuwe IWCS berekeningen het beste kunnen plaatsvinden. Gedacht kan worden aan gebouw-, vertrek-, zone- en verdiepingsniveau. 1.1.1.

Gebouwniveau

Voor De nieuwbouwwoningen moeten voldoen aan het huidige bouwbesluit, dit betekent dat de kwaliteit van de woning goed is. Zo goed dat de vraag is of er noemenswaardige score resultaten zullen zijn wanneer er bijvoorbeeld op vertrekniveau gekeken wordt. De huidige IWCS berekeningen zijn gericht op gebouwniveau. Energiegebruikgegevens per vertrek brengen de consumenten misschien in de war. Aangezien een woonkamer meer wordt gebruikt en verwarmd, is het energiegebruik veelal hoger dan dat van bijvoorbeeld een slaapkamer. Een consument zou verkeerde ontwerpbeslissingen kunnen maken om energie te besparen. Dit kan eventueel opgelost worden, door te rekenen op vertrekniveau en de resultaten aan de consument op gebouwniveau te laten zien. De uitkomsten op het gebied van thermisch comfort zullen waarschijnlijk niet al veel verschillen per vertrek door de goede bouwkwaliteit. Bij de bestaande bouw kan er wel verschil zitten in het thermisch comfort per vertrek door bijvoorbeeld de aanwezigheid van dubbel glas op de begane grond en enkel glas op de verdiepingen. Tegen Ruimtes van minder goede kwaliteit vallen minder snel op doordat naar de gehele woning wordt gekeken. Zo lijkt de woning goed te scoren terwijl misschien de voor de consument belangrijkste ruimtes niet voldoen aan de wensen. iBuild genereert gegevens per vertrek. Wanneer de IWCS berekeningen op gebouwniveau plaatsvinden, moet de data afkomstig van iBuild omgeschreven worden. De wensen van de consument kunnen verschillend zijn per ruimte. Van bepaalde ruimtes kan er een grotere kwaliteit gewenst worden. Als een score over de gehele woning wordt weergegeven, is het lastig voor de consument in te zien of er daadwerkelijk in die ruimtes een hogere kwaliteit wordt gehaald. Daarnaast heeft het bouwbesluit verschillende eisen per type ruimte wat het moeilijk maakt om op gebouwniveau te rekenen (welke eisen gelden er dan voor het hele gebouw?). Een score voor de gehele woning kan het voor de consument moeilijk maken om te ontdekken wel bouwdeel aangepast moet worden om bijvoorbeeld het energiegebruik van de hele woning te verminderen. Het aspect geluid zal niet in dit afstudeeronderzoek behandeld worden, maar daar moet wel rekening mee gehouden worden zodat in de toekomst het advies hiermee uitgebreid kan worden. Wanneer op gebouwniveau gerekend wordt, wordt er enkel naar de aan 'buiten' grenzende constructies gekeken, terwijl de andere constructies (bijvoorbeeld verdiepingsvloer) ook van belang kunnen zijn voor het comfort op het gebied van geluid. Het aspect licht zal net als het aspect geluid niet in mijn afstudeeronderzoek behandeld worden. De hoeveelheid daglichttoetreding kan per vertrek erg verschillen door de oriëntatie, grootte en plaats van het raam. Wanneer op gebouwniveau wordt gekeken kan de consument moeilijk nagaan of er in bijvoorbeeld de woonkamer voldoende daglicht binnen komt. 2

1.1.2.

Vertrekniveau

Voor iBuild levert gegevens op vertrekniveau. In de toekomst kan iBuild met nog andere scores (per vertrek) uitgebreid worden zodat er van één vertrek een geheel aan resultaten weergegeven worden. De wensen van de consument kunnen verschillend zijn per ruimte. Van bepaalde ruimtes kan er een grotere kwaliteit gewenst worden. Als een score over de gehele woning wordt weergegeven, is het lastig voor de consument in te zien of er daadwerkelijk in die ruimtes een hogere kwaliteit wordt gehaald. Daarnaast heeft het bouwbesluit verschillende eisen per type ruimte wat het aantrekkelijk maakt om op vertrekniveau te rekenen. Scores per vertrek kunnen bij (grote) verschillen duidelijkheid geven in welke ruimte aanpassingen nodig zijn om de score te verbeteren. De huidige IWCS berekeningen zijn gericht op gebouwniveau. In de toekomst wil TNO dit graag richten op vertrekniveau. Tegen De vraag is of de scores per vertrek zoveel meer informatie geven. De nieuwbouwwoningen worden tegenwoordig zo goed gebouwd dat de scores van de verschillende vertrekken onderling weinig verschillen. Dit is voornamelijk het geval bij ruimtes waar een zelfde soort activiteit plaats vindt. Afgevraagd kan worden of een consument gebruik maakt van alle scores op vertrekniveau? Een hal kan voor de consument geheel niet interessant zijn wat betreft de score op het gebied van energie en comfort. 1.1.3.

Zone niveau

Een woning kan verdeeld worden in zones bijvoorbeeld op basis van de activiteiten die in de ruimtes plaatsvinden. Zo kunnen natte ruimtes samen genomen worden, net als de slaapkamers. Er is een grote kans dat de consumenten dezelfde wensen en eisen hebben voor ruimtes waar vergelijkbare activiteiten plaatsvinden. Voor Op het zuiden georiënteerde ruimtes kunnen profiteren van de warmte van de zon. Op het noorden georiënteerde ruimtes kunnen daardoor een groter energiegebruik hebben. De oriëntatie is belangrijk voor de ontwerpbeslissingen (bijvoorbeeld grote ramen op het zuiden en kleine ramen op het noorden). Ruimtes met vergelijkbare activiteiten hebben voor consumenten vaak dezelfde/vergelijkbare wensen en eisen. Als een bepaalde kwaliteit gewenst wordt in de slaapkamers geeft een score van alle slaapkamers samen een goed beeld. Tegen iBuild genereert gegevens per vertrek. Wanneer de IWCS berekeningen op zone niveau plaatsvinden, moet de data afkomstig van iBuild omgeschreven worden. De huidige IWCS berekeningen zijn gericht op gebouwniveau. De berekeningen zullen dus aangepast moeten worden zodat per zone scores bepaald kunnen worden. Per analyse aspect zou je een andere zone definitie willen hebben. Bijvoorbeeld voor thermisch comfort een zone verdeling op basis van de oriëntatie en voor luchtkwaliteit op basis van de activiteiten. 1.1.4.

Verdiepingsniveau

Voor De slaapkamers kunnen op één verdieping gesitueerd zijn. Hiervoor gelden veelal dezelfde eisen en wensen en zullen gelijkwaardige scores te vinden zijn. Door de kwaliteit van de nieuwbouw woningen zijn er kleine verschillen tussen de scores van de verschillende vertrekken te verwachten. Maar score resultaten op gebouwniveau zijn misschien te grof. Het kan dan lastig zijn voor consumenten om uit te vinden welke bouwdelen verantwoordelijk zijn voor 3

-

bijvoorbeeld het hoge energiegebruik. Door per verdieping resultaten weer te geven, krijgt de consument meer inzicht. Reeds werd bij het onderdeel gebouwniveau vermeld dat energiegebruik gegevens per vertrek de consument in de war kan brengen. Een woonkamer zal nu eenmaal meer energie verbruiken als bijvoorbeeld een slaapkamer. Energiegebruik op verdiepingniveau kan een betere maatstaf zijn.

Tegen Per verdieping kan een aantal verschillende ruimtes gesitueerd zijn, waarvoor niet dezelfde wensen en eisen gelden. Het samenvoegen van deze verschillende ruimtes kan het moeilijk maken via de score af te leiden of de gewenste score voor de woonkamer gehaald wordt. iBuild genereert gegevens op vertrekniveau. Wanneer de IWCS berekeningen op verdiepingsniveau plaatsvinden, moet de data afkomstig van iBuild omgeschreven worden. De huidige IWCS berekeningen zijn gericht op gebouwniveau. De berekeningen zullen dus aangepast moeten worden om op verdiepingsniveau te gelden. Een goede score voor de gehele verdieping wil nog niet zeggen dat alle ruimtes aan de verwachtingen van de consument voldoet. Het kan zijn dat de woonkamer matig scoort op thermisch comfort en de keuken extra goed scoort. 1.1.5.

Combinaties van niveaus

Vertrekniveau en zone/verdiepingsniveau Gedacht kan worden aan score resultaten op vertrekniveau voor de belangrijkste ruimtes (woonkamer, keuken) en score op verdiepings- of zoneniveau voor vergelijkbare ruimtes (slaapkamers). Voor De ‘belangrijkste’ ruimtes (woonkamer, keuken) worden per vertrek bekeken en vergelijkbare ruimtes (slaapkamers) worden op grotere schaal beoordeeld. Van de voor de consument belangrijkste vertrekken wordt een score op vertrekniveau gegeven zodat direct zichtbaar is of de ruimte aan de wensen en eisen voldoet. iBuild genereert gegevens op vertrekniveau. Tegen In de toekomst kan iBuild met nog andere functies (per vertrek) uitgebreid worden zodat er van één vertrek een geheel aan scores weergegeven kan worden. Consumenten kunnen ieder een ander type ruimte belangrijk vinden. Iemand die veel thuis werkt kan zo veel belang hechten aan de kwaliteiten van de studeerkamer. Een ander hecht weer meer belang aan de kwaliteiten van de garage omdat daarin bijvoorbeeld een aantal (huis)dieren wordt gehouden. Gezinnen verschillen erg van samenstelling en dit maakt het erg moeilijk om een standaard aantal ruimtes aan te geven waarvan scores bepaald moeten worden. De huidige IWCS berekeningen zijn gericht op gebouwniveau. De berekeningen zullen dus aangepast moeten worden om op vertrek en verdieping/zoneniveau te gelden. Enkel belangrijkste ruimtes (vertrekniveau) De consument kan de score van sommige ruimtes niet belangrijk vinden zoals van het toilet of de hal. Ook kan de consument na het zien van de score van één slaapkamer, de scores van de andere slaapkamers ook voorspellen. Score op vertrekniveau van alleen de voor de consument belangrijke ruimtes lijkt dan voldoende. Voor De belangrijkste ruimtes voor de consument worden doorgerekend. De consument kan goed nagaan of de gewenste kwaliteit in de ruimtes gehaald wordt en welke ruimtes eventueel aangepast moeten worden. iBuild genereert gegevens op vertrekniveau. 4

Tegen In de toekomst kan iBuild met nog andere functies (per vertrek) uitgebreid worden. Zo kan er van één vertrek een geheel aan resultaten weergegeven worden. Wanneer niet voor alle vertrekken een score wordt bepaald op het gebied van energie en comfort, kan er uiteindelijk geen geheel aan resultaten aangeboden worden aan de consument. Consumenten kunnen ieder een ander type ruimte belangrijk vinden. Iemand die veel thuis werkt kan zo veel belang hechten aan de kwaliteiten van de studeerkamer. Een ander hecht weer meer belang aan de kwaliteiten van de garage omdat daarin bijvoorbeeld een aantal (huis)dieren worden gehouden. Gezinnen verschillen erg van samenstelling en dit maakt het erg moeilijk om een standaard aantal ruimtes aan te geven waarvan scores bepaald moeten worden. De huidige IWCS berekeningen zijn gericht op gebouwniveau. De berekeningen zullen dus aangepast moeten worden om op vertrekniveau te gelden. 1.1.6.

Conclusie

De meeste berekeningen kunnen het beste op vertrekniveau plaatsvinden. De vertrekken verschillen onderling te veel door de verschillende activiteiten en daarmee samenhangende wensen en eisen (consument en Bouwbesluit). In een woning zijn de voorkomende niveauverschillen (bijvoorbeeld tussen vertrek en gebouw) niet zo groot en kunnen de resultaten van een laagniveau eventueel nog omgerekend worden naar een hoger niveau. Het transformeren van de uitkomsten naar een hoger niveau betekent wel een extra rekenstap. Dat er op vertrekniveau gerekend wordt, wil nog niet zeggen dat de consumenten deze resultaten ook per vertrek te zien moeten krijgen. Er werd al eerder in de tekst vermeld dat energiegebruik scores per vertrek de consument in de war kunnen brengen en dat een score per woning meer van toepassing is. iBuild kan in de toekomst voor het ontwerpen van allerlei soorten woningen gebruikt worden. Gedacht kan worden aan een rijtjeswoning, een villa of zelfs een studentenkamer. Door de energie en comfort berekeningen op vertrekniveau te laten plaatsvinden, blijven ze geldig voor alle type woningen. 1.2.

Resolutie

De oude IWCS berekeningen zijn vereenvoudigd en meer gericht op gegevens dan de beschikbaarheid van gedetailleerde verkregen door inspectie gebouwinformatie uit het ontwerp. Met de gedetailleerde gebouwinformatie uit iBuild kan er nauwkeuriger gerekend worden. De vraag is op welke resolutie de nieuwe IWCS berekeningen het beste kunnen plaatsvinden. 1.2.1.

Gedetailleerd vs. globaal

Gedetailleerde berekeningen zijn uitgebreidere berekeningen waarbij een groter aantal invoergegevens nodig is. Gedacht worden aan bijvoorbeeld het bepalen van een gemiddelde uurlijkse waarde van de PMV 1 . Hiervoor zijn veel uurlijkse invoergegevens nodig. Globale berekeningen zijn veelal met standaardwaarden versimpeld, de belangrijkste invoerparameters zijn behouden zodat de globale uitkomst toch in de buurt ligt van de uitgebreidere berekening. De uitkomsten van gedetailleerde berekeningen zijn meestal nauwkeuriger omdat er meer aspecten worden meegenomen. Maar de vraag is of deze uitkomsten meer vertellen dan de globale berekeningen. Het doel van de uitkomsten van de berekeningen is om de consument inzicht te geven in de consequenties van zijn ontwerpbeslissingen op het energiegebruik, het thermisch comfort en de luchtkwaliteit. Hierbij kunnen de globale berekeningen voldoende zijn om dit inzicht te verschaffen en is een erg gedetailleerde berekening waarschijnlijk overdreven. 1

Predicted Mean Vote, zie voor meer uitleg hoofdstuk 2.2.4 van de bijlage 5

De globale berekeningen moeten wel weer zo 'gedetailleerd' zijn dat het aanpassen van het ontwerp veranderingen laat zien in de scores van de analyseaspecten. De gedetailleerde berekeningen benodigen een groter aantal invoergegevens dan de globale berekeningen. Deze invoergegevens kunnen moeilijk of niet te verkrijgen zijn uit iBuild. Wanneer dit niet het geval is kunnen de ontbrekende gegevens vervangen worden door standaardwaarden, maar deze kunnen een nadelige invloed hebben op de nauwkeurigheid van de uitkomsten. 1.2.2.

Conclusie

Er wordt voor advies aan de consument gezocht naar globale berekeningen die voldoende 'gedetailleerd' zijn om inzicht te geven in de score van hun woning op energiegebruik, thermisch comfort en luchtkwaliteit. 1.3.

Beschikbaarheid benodigde invoergegevens

Het doel is om zoveel mogelijk invoergegevens voor de nieuwe IWCS berekeningen uit iBuild te halen. Eventueel ontbrekende gegevens zullen moeten worden toegevoegd. Dit kan door bijvoorbeeld standaardwaarden te nemen of de ontbrekende data aan de consument te vragen. Afhankelijk van de hoeveelheid ontbrekende data en de mogelijkheid om die data toe te voegen is een berekening meer of minder geschikt.

6

2. Energie, thermisch comfort en luchtkwaliteit Al sinds het invoeren van de Woningwet in 1901 bekommert de overheid zich over het binnenmilieu. Gelukkig zijn tegenwoordig de omstandigheden waarin de mensen wonen veel verbeterd. Toch heeft de overheid opnieuw reden tot bezorgdheid over de huidige binnenmilieukwaliteit in de woningen. De oliecrisis in 1973, heeft energiebesparing onder de aandacht gebracht. In en rond de woning werd getracht het warmteverlies te beperken, zonder dat dit afbreuk zou mogen doen aan het gewenste binnenklimaat. In de woningbouw uitte zich dit in het dichten van kieren en naden en in het verhogen van de thermische isolatie van de buitenschil. Met het dichten van de kieren en naden wordt de wisseling tussen binnen- en buitenlucht beperkt. Verontreinigingen stapelen zich op in de woningen en de gezondheidsrisico’s nemen toe. Daarbij komt nog dat in de moderne woningbouw nieuwe bouwmaterialen en technieken worden toegepast die ook gevolgen hebben voor de binnenluchtkwaliteit. Uit de toegepaste materialen kunnen schadelijke stoffen vrijkomen zoals bijvoorbeeld radon en formaldehyde. De risico’s vragen om een oplossing waarin bewuste ventilatie een belangrijke rol speelt. Onderwerpen als de kierenjacht na de oliecrisis, sick-building syndroom in kantoren, een toegenomen aandacht voor het buitenmilieu en het vele onderzoek dat hiernaar is verricht, bracht het binnenmilieu (weer) onder de aandacht. Van een aantal stoffen bleek de concentratie in de binnenlucht vaak hoger te zijn dan in de buitenlucht [7]. Dit is van groot belang voor de gezondheid van de mens aangezien we onze tijd grotendeels binnenshuis besteden. Tabel B1 laat zien welke binnenmilieuproblemen er zoal in de woningen voorkomen en welke gezondheidseffecten deze kunnen hebben. Er valt op, dat er tal van problemen een rol kunnen spelen. Sommige hebben te maken met de woonomgeving (verkeer), andere met de woning zelf en velen hebben ook een relatie met de woninginrichting en het gebruik van de woning. Tabel B1: Binnenmilieuproblemen met hun gezondheidseffecten probleem % huizen Hoofdbron o.a. geluid uit buurwoning

25 %

geluid uit installaties

30 %

te weinig daglicht

15 %

te warm ’s zomers

onbekend

te koud ’s winters

18 %

te droog ’s winters

20 %

tocht

gezondheidseffect

Ernstige hinder Ventilatiesystemen

Hinder

nee Beperkt

Sterfte ouderen

Onvoldoende isolatie

Hinder

schimmelplekken

17 %

Vocht, koude bruggen

huisstofmijt

80 %

Vocht, stoffering

Beperkt

Onwelbevinden Onvoldoende zonwering

6%

invloed inrichting

Beperkt

Irritatie ogen, neus, keel

Beperkt

Ernstige hinder

Beperkt

Risico astma

Ja

Risico astma, eczeem

Ja

Risico hartinfarct,

zwevend stof

10 %

Verkeer, stoffering

stikstofdioxide

90 %

Geiser

Risico benauwdheid

Nee

formaldehyde

10 %

Stoffering, meubels

Irritatie, risico kanker

Ja

Risico longkanker

Nee

radon te weinig ventilatiemogelijkheden

100 % 21 %

Steenachtig materiaal Ontbreken goede voorzieningen

beroerte

Ja

Onwelbevinden (zie ook: schimmel, huisstofmijt,

Beperkt

stikstofdioxide, radon)

Bron: Platform binnenmilieu

De aspecten energie, thermisch comfort en luchtkwaliteit hangen nauw met elkaar samen. Het dichten van de kieren en naden levert energiebesparing en mogelijk ook een groter thermisch comfort op, maar komt niet ten goede aan de luchtkwaliteit en gezondheid. Door de nauwe samenhang kunnen de aspecten energie, thermisch comfort en luchtkwaliteit beter niet individueel beoordeeld worden. Een energiegebruik van nul lijkt een aantrekkelijke uitkomst, maar kan wel

7

betekenen dat het thermisch comfort en de luchtkwaliteit slecht zijn en daarmee de gezondheid nadelig beïnvloeden. In dit hoofdstuk worden de resultaten van het literatuuronderzoek naar de analyse aspecten energie, thermisch comfort en luchtkwaliteit beschreven. Er is gekeken naar factoren die van invloed kunnen zijn op de energieprestatie, het thermische comfort en de luchtkwaliteit. Door welke indicatoren deze factoren beoordeeld kunnen worden en hoe deze indicatoren berekend / bepaald worden. 2.1. 2.1.1.

Energie Inleiding

Waarom energie besparen? In 1971 bracht de Club van Rome het rapport ‘The limits to growth’ uit. Hierin werd een scenario beschreven waarbij het consumeergedrag van de bevolking zal leiden tot uitroeiing van de bevolking [8]. Wanneer de bevolking en industriële productie blijven doorgroeien, worden in een groot tempo voor ons van belang zijnde hulpbronnen gebruikt en veel vervuilende stoffen geproduceerd. Door de grote hoeveelheden aan vervuiling die de hoge niveaus van bevolking en welvaart met zich meebrengen, zal de opbrengst van de landbouwgronden achteruit gaan waardoor men gedwongen is hier meer geld in te steken. Als de industrie inzakt, gaan de voedselvoorziening en de gezondheidsdienst naar beneden. Uiteindelijk zal een verminderde voedselhoeveelheid het sterftecijfer verhogen. Het rapport wil met dit scenario duidelijk maken dat milieubesparing nodig is om de toekomstige generaties nog een 'leven' te kunnen bieden. Energiebesparing komt niet alleen ten goede aan het milieu maar bleek na de oliecrisis in 1973 ook geldbesparing op te leveren. Warmteverlies Energiebesparing betekende voor de woningbouw veelal het beperken van het warmteverlies door de thermische isolatie van de buitenschil te verhogen en het luchtdichter maken van de woning. Daarnaast gaat er ook warmte verloren via de ventilatievoorzieningen wat in principe niet te voorkomen is. Wanneer de ventilatie wordt verminderd, beperkt dit het wel het warmteverlies, maar heeft dan wel een slechtere binnenluchtkwaliteit tot gevolg. Een warmte-terug-winunit verwarmt met de warmte van de vervuilde afvoerlucht de koude toevoerlucht voor, waardoor het warmteverlies beperkt wordt, maar dit systeem kan enkel toegepast worden in combinatie met een gebalanceerde mechanische ventilatie. Hier wordt later verder op ingegaan. Het ontwerp van een woning heeft ook invloed op het warmteverlies. Hoe groter het buitenoppervlak van een woning is ten opzichte van haar inhoud, des te groter zal het warmteverlies zijn. Zo heeft een tussenwoning een lager warmteverlies dan de hoekwoning in dezelfde rij welke een grotere buitenschil heeft waardoor er meer warmte verloren gaat. De indeling van de woning kan ook van invloed zijn. Wanneer de koude ruimtes aan de buitenzijde worden gesitueerd en de warme ruimtes aan de binnenzijde kan het warmteverlies van de interne ruimtes nog nuttig gebruikt worden door de koude ruimtes. Met koude ruimtes worden vertrekken bedoeld die geen of weinig verwarming behoeven zoals een keuken, toilet etc.. Bij een warme ruimte kan gedacht worden aan de woonkamer [9]. Een goed uitgevoerde serre kan een positieve uitwerking hebben op het energiegebruik. Dit is het geval wanneer er zich tussen de serre en de woning een (geïsoleerde) scheidingsconstructie bevindt. In herfst en lente periodes kan de serre aangenaam warm worden door zoninstraling. Tevens werkt de serre als een soort bufferruimte tussen het verwarmde huis en koude buitenklimaat. Maar wanneer er zich tussen de serre en de woning geen scheidingsconstructie bevindt, zal er in de koude periodes veel warmte verloren gaan door de veelal slecht geïsoleerde constructie van de serre. En in de zomerperiode kan een slecht uitgevoerde serre voor oververhitting zorgen doordat de warmte van de serre in de hele woning kan worden verspreid.

8

Installaties Installaties in de woning hebben ook invloed op het energiegebruik. Niet alleen kan eenzelfde ruimte met verschillende soorten installaties verwarmd worden zoals vloerverwarming, radiatoren of luchtverwarming. Ook per type installatie zijn er nog onderlinge verschillen in de mate van energiezuinigheid. Ruimteverwarming

Tegenwoordig veelvoorkomende typen ruimteverwarming in nieuwbouwwoningen zijn hoge temperatuurverwarming (HTV) en lage temperatuurverwarming (LTV). HTV wordt voornamelijk toegepast bij radiatoren. Hierbij wordt warm water met een temperatuur van tussen de 60 en 80˚C door de radiatoren geleid. Radiatoren kunnen een ruimte snel tot de gewenste temperatuur verwarmen en vaak wordt er nachtverlaging toegepast. LTV kent verschillende vormen zoals radiatoren, vloer- en wandverwarming. De aanvoer temperatuur van het warme water ligt tussen de 30 en 50˚C. Deze vorm van verwarming reageert traag. Er kan bij dit systeem beter geen nachtverlaging toegepast worden. Toch is deze vorm van verwarmen veelal energiezuiniger doordat het warme water een lagere temperatuur heeft en bij wand- en vloerverwarming kan de thermostaat lager staan en toch voor een aangenaam binnenklimaat zorgen. In de zomer kan een wand- of vloerverwarming tevens als koeling dienen. De temperatuur in het hoofdvertrek (woonkamer) wordt veelal gestuurd met een kamerthermostaat. In veel gevallen blijkt dat hierdoor in andere vertrekken een te hoge of te lage temperatuur heerst. De kamerthermostaat in het hoofdvertrek kan veelal niet alle andere vertrekken naar wens regelen.

Ventilatie

Ventilatie kan natuurlijk of mechanisch plaatsvinden. Bij natuurlijke ventilatie komt er geen installatie aan te pas. De ventilatie vindt plaats onder invloed van natuurlijke trek en wind en was voorheen lastig te controleren. Tegenwoordig is natuurlijke ventilatie beter te controleren met zelfregelende roosters. Mechanische ventilatie kent drie vormen namelijk mechanische afvoer, mechanische toevoer of gebalanceerde ventilatie. Hierbij wordt middels ventilatoren lucht af- of aangezogen. Deze ventilatoren gebruiken energie. Gebalanceerde ventilatie kan eventueel gecombineerd worden met warmte-terug-winning. De warmte van de afgevoerde lucht wordt dan gebruikt om de verse buitenlucht te verwarmen. De voorverwarmde ventilatielucht komt ten goede aan het energiegebruik.

Opwekkingssysteem

Het warme water voor warm tapwater en/of verwarming kan door verschillende soorten opwekkingssystemen vervaardigd worden zoals een warmtepomp en een Hr-ketel. Een warmtepomp haalt warmte uit de grond, het grondwater of lucht en pompt dit als het ware naar een hoger niveau. Dit is een energiezuinige methode om warmte op te wekken. Per type warmtepomp, Hr-ketel ed. is er verschil in de energiezuinigheid. Duurzame energiebronnen Het winnen van energie via duurzame bronnen zoals zon en wind, vermindert het gebruik van fossiele brandstoffen. Gedacht kan worden aan bijvoorbeeld PVpanelen die zonne-energie omzetten in elektriciteit en zonneboilers die voor warm tapwater zorgen.

9

2.1.2.

Eisen en richtlijnen

Voor nieuwbouw woningen heeft de bouwregelgeving op het gebied van energie eisen voor de thermische isolatie, de energieprestatie en de luchtdichtheid. Deze eisen worden in onderstaande tekst toegelicht. Thermische isolatie Het Bouwbesluit geeft aan dat het warmteverlies door overdracht of geleiding voldoende beperkt moet worden. In tabel 2 worden voor verschillende constructies de eisen met betrekking tot de thermisch isolatie weergegeven. Tabel B2: Warmteweerstand constructies Rc a [m2K/W] Uitwendige scheidingsconstructie verblijfsgebied, toiletruimte en badruimte Scheiding tussen verblijfsgebied, toiletruimte, of badruimte en kruipruimte Inwendige scheidingsconstructie tussen verblijfsgebied, toiletruimte of badruimte en onverwarmde ruimte Ramen, deuren en kozijnen in een scheidingsconstructie

Ub [W/m2K]

> 2,5 > 2,5 > 2,5 < 4,2

Luchtdoorlatendheid Een woning heeft een zodanige luchtdoorlatendheid dat het warmteverlies als gevolg van infiltratie wordt beperkt. De luchtvolumestroom van het totaal aan verblijfsgebieden, toiletruimtes en badruimtes mag niet groter zijn dan 200 dm3/s per 500 m3 woning. Energieprestatie Het Bouwbesluit geeft aan dat een woning voldoende energiezuinig moet zijn. Dit wordt getoetst aan de hand van de energieprestatiecoëfficiënt (EPC) welke bepaald wordt middels de energieprestatienormering (EPN) in NEN 5128. Dit is een integrale methode om de energie-efficiënte van een bouwwerk in één getal te beoordelen. Niet alleen de bouwkundige energiezuinigheid, maar ook die van installaties wordt erin meegewogen. De EPN is geen berekening van het werkelijke energiegebruik. Met NEN 5128 wordt een genormeerd energiegebruik berekend. Dit is geen voorspelling van de meterstanden! De EPN berekening gaat uit van een vaste gemiddelde buitentemperatuur en een gestandaardiseerd bewonersgedrag (stookgedrag, ventilatiegedrag, gebruik warm water, aantal draaiuren ventilator, vast aantal branduren voor verlichting en verlichtingsvermogen).

10

2.1.3.

Invloedsfactoren energieprestatie

In dit hoofdstuk wordt nagegaan welke factoren van invloed zijn op de energieprestatie en meegenomen moeten worden in een bepalingsmethode voor de energieprestatie. Installaties Elke (nieuwe) woning bevat installaties voor verwarming, warm tapwater, ed.. Niet alleen de warmteafgifte van de installatie (bijv. vloerverwarming of radiatoren) maar ook de opwekking (bijv. HR102, HR107) is bepalend voor het energiegebruik. De EPC berekening neemt het soort warmteafgifte en het opwekkingssysteem mee en de invloed hiervan op de uitkomst is groot [5]. Wanneer het in de toekomst in iBuild mogelijk is om uit verschillende soorten en typen installaties te kiezen, kan middels de energie (en thermisch comfort) score door de consument nagegaan worden welke installatie het meest geschikt is. Gebouwvorm, plattegrond indeling Wanneer de oppervlakte van de gebouwschil groot is in verhouding tot het volume, is er sprake van een groot oppervlak waardoor warmte kan verdwijnen. Hoe kleiner de verhouding oppervlak gebouwschil gedeeld door volume woning is, des te kleiner is het warmteverlies. Verder kan de indeling van de plattegrond van grote invloed zijn op het energiegebruik. Door de ‘koude’ ruimtes aan de buitenzijde te situeren en de ‘warme’ intern, werken de koude ruimtes als een soort buffer. Duurzame energiebronnen Duurzame energiebronnen wekken energie op uit wind, zon, en andere ‘oneindige’ bronnen. Het gebruik van duurzame energiebronnen vermindert het gebruik van oneindige en veelal meer milieubelastende energiebronnen. Oriëntatie Een groot glasoppervlak georiënteerd op het zuiden en een klein glasoppervlak op het noorden kan veel energiewinst opleveren. De zonnestraling verwarmt de ruimte zodat in het stookseizoen de verwarmingsinstallatie minder hoeft te verwarmen. Aan de andere kant kan een groot glasoppervlak op het zuiden bijdragen aan oververhitting in de zomerperiode. Wanneer dit tegengegaan wordt met een koelinstallatie, komt dit niet ten goede aan het energiegebruik. Het raamoppervlak en de oriëntatie hebben een grote invloed op EPC waarde van de woning [5]. Thermische isolatie Het warmteverlies kan beperkt worden door de woning goed te isoleren. De isolatiekwaliteit van de buitenschil heeft een redelijke invloed op de EPC waarde van de woning [5]. Conclusie Factoren welke van invloed zijn op de energieprestatie en belangrijk zijn om mee te nemen in de bepalingsmethode zijn: de installaties, gebouwvorm, duurzame energiebronnen, oriëntatie en thermische isolatie.

11

2.1.4.

Bepalingsmethoden indicatoren

Hoofdstuk 2.1.3 is nagegaan welke factoren van invloed zijn op de energieprestatie. In dit hoofdstuk worden achtereenvolgens de oude IWCS en alternatieve bepalingsmethoden van de energieprestatie beschreven.

Transmissieverlies (QT)

Energieprestatiecoefficiënt (EPC)

Oude IWCS berekeningen In de oude IWCS berekeningen wordt een snelle indicatie van het energiegebruik verkregen aan de hand van het warmteverlies door de buitenschil van de woning. Hiermee wordt een groot aantal van belangzijnde factoren buiten beschouwing gelaten. Deze berekening is oorspronkelijk bedoeld als tijdelijke invulling. De intentie bestaat om de bestaande EPA (Energie Prestatie Advies) berekening te integreren in het IWCS programma. Andere bepalingsmethoden energieprestatie De energieprestatiecoëfficiënt (EPC) geeft in één getal de energieprestatie van een nieuwbouwwoning weer. De huidige bouwregelgeving eist voor nieuwbouwwoningen een EPC kleiner dan 1,0 (en in 2006 kleiner dan 0,8). De EPC neemt de aspecten oriëntatie, installaties, duurzame energiebronnen, thermische isolatie en gebouwvorm mee. En is opgebouwd uit het primaire energiegebruik van 7 onderdelen (verwarming, hulpenergie voor verwarming, koeling, warm tapwater, verlichting, bevochtiging en ventilatoren). Dit maakt het mogelijk om eventueel een score per aspect af te leiden. De EPC rekenmethode bestaat uit het bepalen van de warmtebehoefte en de invloed van de installaties op de energieprestatie.

Warmtebehoefte (Qwb)

De warmtebehoefte (Qwb) geeft aan hoeveel warmte in MJ er nodig is in één stookseizoen voor het verwarmen van de woning. Uit Qwb kan het energiegebruik voor het verwarmen van de woning in kWh afgeleid worden. Bij de bepaling van Qwb wordt gekeken naar het warmteverlies door buitenschil en ventilatie en naar de warmtewinst door zon en interne bronnen.

Energie-index (EI)

De energie-index (EI) is een indicator voor de energieprestatie van een bestaande woning. De bepalingsmethode lijkt sterk op die van de EPC. De EI is opgebouwd uit primaire energiegebruiken voor ruimteverwarming, tapwaterverwarming, ventilatie, koeling, pompen, ventilatoren en verlichting, alle berekend bij standaard condities t.a.v. klimaat en woninggebruik. In tegenstelling tot de EPC is het verband tussen het berekende energiegebruik en de EI niet lineair. De waarde van de EI kan zeer verschillend uitpakken bij verschillende woningtypen met gelijk energiebesparingspakket en de maximaal mogelijke waarde van de EI verschilt sterk per woningtype [1].

12

2.2.

Thermisch comfort

2.2.1.

Inleiding

Wat is thermisch comfort? Het is moeilijk om aan te geven wat thermisch comfort precies inhoud. Een veel gebruikte definitie is: “That condition of mind which expresses satisfaction with the thermal environment” [7]. Een definitie waar veel mensen het mee eens kunnen zijn, maar ook erg lastig is te vertalen in fysische parameters. Wat als comfortabel wordt ervaren is, naast het binnenklimaat (temperatuur, tocht, koude voeten), erg afhankelijk van de aard van iemands activiteiten en de kleding die daarbij gedragen wordt. Een grotere activiteit vraagt om een koelere omgeving. Wanneer het warmte-evenwicht van een persoon met de omgeving is verstoord, gaat men zich onbehaaglijk voelen, ofwel te koud, ofwel te warm. Comfort is niet simpelweg gerelateerd aan een bepaalde temperatuur. De warmteopslag in het lichaam, de richting en grootte van de verandering van lichaamstemperatuur zijn ook van belang. De grootte van verandering bepaald of er sprake is van discomfort of comfort. Tijd is ook van belang voor het thermisch comfort. Zo kan een koel ondergronds museumgebouw door bezoekers (0,5 – 1 uur) goed bevallen terwijl werknemers (8 uur) het binnenklimaat als bedompt ervaren. Een comfortabele omgeving voor 100% van de aanwezigen blijkt in nog geen enkel onderzoek gehaald te zijn. Het maximaal haalbare blijkt 80 tot 90 à 95% te zijn. Er zullen altijd mensen zijn die zich niet behaaglijk voelen, terwijl de meerderheid zich wel zo voelt. Dit komt door individuele verschillen, lichamelijk of kleedgewoonten. Er kan onderscheid gemaakt worden in globaal en lokaal thermisch comfort. Ten eerste is het globale comfort van belang. Het globale comfort heeft betrekking op het comfort van een lichaam ten opzichte van de gehele omgeving (ruimte) en lokaal comfort heeft betrekking op een deel van het lichaam ten opzichte van zijn directe omgeving. Lokaal discomfort treedt op bij een ongelijkmatige afkoeling of opwarming van het lichaam terwijl aan de voorwaarden voor thermisch comfort van het gehele lichaam is voldaan. Lokaal thermisch discomfort kan ontstaan door tocht, variaties in luchttemperatuur, asymmetrie van de stralingsbelasting, een te grote gradiënt van de luchttemperatuur in de verticale richting of een te lage vloertemperatuur. Temperatuur Het thermisch comfort wordt in de eerste plaats bepaald door de luchttemperatuur in een ruimte. Deze ligt in de Nederlandse woningen meestal tussen 18 en 22 °C. Per ruimte kan de gewenste luchttemperatuur verschillen, zo vraagt een badkamer vanwege de veelal lage kledinggraad om een hogere temperatuur dan een slaapkamer. In tabel B3 wordt de ontwerpbinnentemperatuur voor een aantal ruimtes weergegeven. Tabel B3: Richtwaarden voor ontwerpbinnentemperatuur volgens NEN 5066 Ontwerpbinnentemperatuur [°C] Woonkamer, zitkeuken in open verbinding met woonkamer

20

Studeerkamer

20

Slaapkamer

18

Zit-slaapkamer

20

Keuken

18

Badkamer

22

Hobbyruimte

18

Gang, hal, overloop

15

Toilet

15

Zolder

15

Garage

8

Berging

>5

13

Alhoewel er wel eens extreme buitentemperaturen in Nederland voorkomen van -15 °C, wordt er uitgegaan van een ontwerpbuitentemperatuur van –7 °C. De buitentemperatuur varieert en wordt door de gebouwmassa gedempt. In plaats van de echte extremen zal, afhankelijk van de traagheid van het gebouw, een extreem gemiddelde voor het maximale warmteverlies gelden. Dit extreem gemiddelde is voor ons land bepaald op –7 °C [10]. Naast de luchttemperatuur heeft ook de oppervlaktetemperatuur invloed op het thermische comfort. De veelal warmere lucht warmt de massa van de woning (constructie, meubels ed.) op. Deze massa staat de warmte af door straling wanneer de omringende lucht lager van temperatuur is. Deze wisselwerking bestaat er ook tussen het lichaam en de massa van een woning. Wanneer het verschil tussen de lucht- en oppervlaktetemperatuur in een ruimte te groot is, wordt de ruimte als thermisch oncomfortabel ervaren. Een koude vloer veroorzaakt om verschillende redenen koude voeten. Wanneer we op blote voeten op de vloer staan, heerst er op de plaats waar de voeten de vloer aanraken een zogenaamde ‘contacttemperatuur’. Deze temperatuur ligt tussen de oorspronkelijke temperatuur van de vloer en de temperatuur van de voeten. Een vloeroppervlak welke goed warmte opneemt (zware en/of goed geleidende materialen), zal de warmte van de voeten geleiden naar de rest van het vloeroppervlak met als gevolg dat de contacttemperatuur dicht bij die van de koude vloer ligt en dus kouder aanvoelt. Bij een minder goed geleidend materiaal zoals hout, wordt de warmte van de voet niet weggeleid zodat deze warmer aanvoelt. Vloermaterialen die koud aanvoelen zijn o.a. marmer, (keramische) tegels en plavuizen. Ook is bij een koude vloer de luchtvochtigheid hoger, waarbij huisstofmijt zich lekker voelt en dus meer voorkomt. Tocht is ook een mogelijke oorzaak van koude voeten. Koude lucht van onder een deur of achter een tegen een koude gevel geplaatste bank trekt over de vloer. Met name bij houten begane grondvloeren kan luchttransport vanuit de kruipruimte via naden en kieren tocht over de vloer veroorzaken. Relatieve luchtvochtigheid De relatieve vochtigheid drukt in procenten uit hoeveel waterdamp in de lucht aanwezig is t.o.v. van de maximale hoeveelheid waterdamp die de lucht van de desbetreffende temperatuur kan bevatten. De hoeveelheid waterdamp die lucht kan bezitten is beperkt en afhankelijk van de luchttemperatuur. Hoe hoger de temperatuur, des te meer waterdamp de lucht kan opnemen. In het algemeen wordt een relatieve luchtvochtigheid tussen de 35 en 65% als acceptabel ervaren. Wanneer de relatieve luchtvochtigheid te hoog is, wordt dit door mensen veelal als benauwd ervaren. Dit komt doordat het moeilijker is om lichaamswarmte in de vorm van zweet kwijt te raken. Een te lage luchtvochtigheid, oftewel een droge binnenlucht, kan o.a. irritatie van de slijmvliezen veroorzaken. In de zomer is een luchtvochtigheid van 70 % heel gewoon. Naarmate het buiten koeler wordt hoort de luchtvochtigheid binnen te dalen. Luchtsnelheid Vlak boven de huid bevindt zich een warm luchtlaagje, deze wordt door bewegende lucht afgevoerd. Een te hoge luchtsnelheid zorgt ervoor dat het warme luchtlaagje te snel wordt afgevoerd en de huid te snel afkoelt. Luchtsnelheden van meer dan 15 cm/s leiden bij stilzitten vaak tot tochtklachten. Te hoge luchtsnelheden kunnen veroorzaakt worden door koudeval langs ramen en ventilatieopeningen, open trappen en een onbalans van het ventilatiesysteem. Koudeval ontstaat doordat de lucht bij koude oppervlakken, voornamelijk ramen, afkoelt en naar beneden daalt (warme lucht is lichter en stijgt, koude lucht is zwaarder en daalt). Activiteiten en kleding Verschil in activiteitenniveau en hoeveelheid kleding geven verschillende waarden voor de gewenste omgevingstemperatuur. Zo vraagt het activiteitenniveau ‘zitten’ om een hogere operatieve temperatuur dan de activiteit ‘zwaar huishoudelijk werk’. Effecten op de gezondheid en wooncomfort Luchtstroming langs de nek, als gevolg van koudeval of tocht, kan net als een groot temperatuurverschil ten gevolge van stralingsasymmetrie leiden tot stijve spieren. Om tochtklachten te verminderen zijn mensen geneigd de ventilatieopeningen dicht 14

te maken. Te weinig ventilatie heeft een verhoging van de binnenluchttemperatuur en de luchtvochtigheid tot gevolg. Hierdoor kunnen klachten ontstaan zoals geurhinder, oogirritaties, hoofdpijn, concentratieverlies, luchtwegklachten en meer dan normale vermoeidheid. Een luchtvochtigheid lager dan 40% kan leiden tot gezondheidsklachten zoals uitdroging van de slijmvliezen met irritaties van de neus, keel en ogen, een jeukende huid en neus- en keelinfecties. De afvoer van micro-organismen en stofdeeltjes functioneert minder goed bij uitgedroogde slijmvliezen. Naarmate de lucht droger is, neemt de kans op virusinfecties toe. Daarnaast kan droge lucht hinderlijke statische schokken opleveren. 2.2.2.

Eisen en richtlijnen

In het bouwbesluit zijn geen eisen opgenomen met betrekking tot het thermisch comfort. 2.2.3.

Invloedsfactoren thermisch comfort

In dit hoofdstuk wordt samengevat welke factoren van invloed zijn op het thermische comfort. Algemeen

Oververhitting in de zomer

Stralingsasymmetrie

Tocht

Globaal thermisch comfort Ten eerste is het algemeen globale thermische comfort van belang. Wanneer er al geen sprake is van een globaal thermisch comfort zal er op lokaal gebied ook geen sprake zijn van comfort. Grote glasoppervlakken laten veel zonnestraling door, waardoor de binnentemperatuur al snel te hoog wordt. Dit is vooral het geval in goed geïsoleerde nieuwbouw woningen. De zonnestraling die binnenkomt via de ramen warmt de gebouwmassa en de binnenlucht op. Wanneer de opwarming stopt, geeft de gebouwmassa zijn warmte af aan de binnenlucht. De gebouwmassa fungeert als buffer, zodat de pieken van de temperatuur worden gedempt en de woning gelijkmatiger wordt verwarmd. Maar door de aanwezigheid van veel gebouwmassa en een zeer goede isolatie van de gebouwschil, kan de zonnewarmte die de woning binnen is gekomen, moeilijk de ruimte weer verlaten. Hierdoor kan er oververhitting ontstaan in de zomermaanden. Om oververhitting te voorkomen kan het beste overdag de zon geweerd worden en ’s avonds flink geventileerd worden. Zonwering wordt belangrijker naarmate de woning beter geïsoleerd is. Het beste effect heeft zonwering aan de buitenzijde. Lokaal thermisch comfort Een groot verschil tussen temperaturen van binnenoppervlakken in één ruimte, kan klachten opleveren m.b.t. het thermisch comfort. Koude oppervlakken zoals bijvoorbeeld ramen, stralen minder warmte uit dan warme oppervlakken. Wanneer een lichaam, dat ook warmte uitstraalt, zich dicht bij een koud oppervlak bevindt, ontvangt dit minder compensatie voor zijn stralingsverlies. Hierdoor kan een deel van het lichaam, dat is gesitueerd richting het koude oppervlak, kouder aanvoelen dan de rest van het lichaam. Dit verschil in stralingsoverdracht wordt stralingsasymmetrie genoemd. Stralingsasymmetrie kan optreden in zowel horizontale als verticale zin. Voorbeelden van stralingsasymmetrie zijn situaties met koude glasoppervlakken (enkel glas), ongeïsoleerde wanden en koude of warme panelen aan wanden, vloer of plafond. De bouwregelgeving stelt hoge eisen aan de thermisch isolatie, waardoor de kans op stralingsasymmetrie niet zo groot is, met uitzondering van grote glasoppervlaktes. Tocht ontstaat veelal door een slecht geïsoleerde begane grondvloer, een groot glasoppervlak of een te grote snelheid van de ventilatielucht. Met name bij houten begane grondvloeren kan luchttransport vanuit de kruipruimte via naden en kieren tocht over de vloer veroorzaken. De strenge eisen van de bouwregelgeving maken de kans op tocht nabij een begane grondvloer door slechte isolatie erg klein. Een groot raamoppervlak kan zorgen voor koudeval. De luchtlaag nabij het 'koude' raamoppervlak staat zijn warmte af en koelt hierdoor af. Koelere lucht heeft een 15

grotere dichtheid en zal hierdoor dalen. Hoe hoger het raamoppervlak en hoe slechter de thermische isolatie van de raamconstructie, des te groter de kans op koudeval. Verticaal temperatuurgradiënt

Wanneer het temperatuurverschil tussen luchttemperatuur bij vloer en plafond te groot is wordt dit als oncomfortabel ervaren. Een grote verticale temperatuurgradiënt kan ontstaan door een koude vloer en/of een warm plafond. Er wordt verwacht dat het verticale temperatuurverschil niet al te groot zal zijn door de (strenge) eisen die het Bouwbesluit stelt aan de isolatiewaarden van o.a. de begane grondvloer. En daarbij komt dat een warm plafond door de toepassing van een stralingsplafond (plafondverwarming) in de woningbouw bijna niet voor komt.

Koude vloer

Een koude (begane grond)vloer kan ontstaan door slechte isolatie van de vloer. Door de strenge eisen die door de bouwregelgeving worden gesteld aan de isolatie van o.a. de begane grondvloer, kan er vanuit worden gegaan dat dit niet voorkomt in nieuwbouwwoningen. Conclusie Factoren welke van invloed zijn op het thermische comfort en belangrijk zijn om mee te nemen in de bepalingsmethode zijn: globaal comfort in het algemeen, kans op oververhitting en tocht. 2.2.4.

Bepalingsmethoden indicatoren globaal thermisch comfort

In hoofdstuk 2.2.3 is nagegaan welke factoren van invloed zijn op het thermische comfort. In dit hoofdstuk worden achtereenvolgens de oude IWCS en alternatieve bepalingsmethoden van het globale thermische comfort beschreven.

Binnenoppevlaktetemperatuur (Tr)

Operatieve temperatuur (To)

Oude IWCS berekeningen In de oude IWCS berekeningen is de score voor globaal thermisch comfort onder andere afhankelijk van de gemiddelde binnenoppervlaktetemperatuur. Deze wordt bepaald aan de hand van de gemiddelde buiten- en binnentemperatuur en thermische isolatie. Deze gegevens kunnen uit iBuild afgeleid worden. De score voor de binnenoppervlaktetemperatuur is gebaseerd op de 'gemiddelde' binnenoppervlaktetemperatuur van de gehele woning. Omdat een woning is opgesplitst in diverse vertrekken kan de binnenoppervlakte-temperatuur van een vertrek afwijken van dit gemiddelde. Een gemiddelde binnenoppervlaktetemperatuur alleen is niet voldoende om een oordeel te vellen over het thermische comfort. Er spelen nog andere binnenklimaat en persoonsgebonden aspecten een rol. Andere bepalingsmethoden globaal thermisch comfort Een snelle (eerste) peiling van het globale comfort kan geschieden aan de hand van de operatieve temperatuur (To). De operatieve temperatuur is het gemiddelde van de luchttemperatuur en de gemiddelde stralingstemperatuur van de omliggende wanden. Toch is het moeilijk om op basis van de operatieve temperatuur een uitspraak te doen over de kwaliteit van het thermisch comfort. De luchttemperatuur en de stralingstemperatuur kunnen namelijk ver uit elkaar liggen, evenals de stralingstemperatuur van de diverse wanden. Bij dezelfde operatieve temperatuur kunnen de situatie en de ervaring hiervan zo flink verschillen. Echter, met de tegenwoordige wijze van bouwen (goed geïsoleerd) is de verwachting dat het verschil tussen de luchttemperatuur en de stralingstemperatuur niet al te groot is zodat de net beschreven situatie waarschijnlijk niet voorkomt. Eén waarde voor de operatieve temperatuur is niet voldoende om het thermische comfort te kunnen beoordelen. Een gemiddelde waarde voor een bepaald vertrek per uur geeft al meer informatie. Deze uurlijkse waarden zullen vervolgens nog naar een prestatie-indicator omgezet moeten worden om wat te kunnen zeggen van het thermische comfort.

16

Predicted Mean Vote (PMV) en Predicted Percentage Dissatisfied (PPD)

De indicatoren Predicted Mean Vote (PMVd) en Predicted Percentage Dissatisfied (PPDe) kunnen een indicatie geven van het globale thermische comfort. Bij het bepalen van de PMV en PPD wordt naast het binnenklimaat tevens rekening gehouden met de aard van iemands activiteiten en de kleding die daarbij gedragen wordt. De PMV geeft een gemiddelde waardering weer van een groep mensen m.b.t. het thermische comfort van een ruimte. En de PPD geeft het percentage ontevreden personen weer. Een PMV of PPD op zich geeft nog niet zoveel informatie. Het is van belang over welk tijdsbestek deze waarde is bepaald. Een gemiddelde waarde per uur kan een goede indicatie geven van het thermische comfort in een ruimte, maar hiervoor zijn ook invoergegevens per uur nodig. De vraag is of de consument een uurlijkse PMV/PPD waarde kan gebruiken om een idee van het globale comfort te krijgen. Een uurlijkse waarde voor de PMV en PPD op een bepaald ‘tijdstip’ op een bepaalde plaats geeft alleen een momentopname, en dezelfde informatie voor elk uur van het jaar geeft niet snel een goed inzicht. Het is noodzakelijk dat de informatie m.b.t PMV/PPD wordt samengevat in duidelijke prestatie-indicatoren. Een consument heeft bijvoorbeeld meer aan het gegeven hoe vaak een grenswaarde van de PMV en PPD wordt overschreden. Deze waarde zal dan voor een ruimte of eventueel zone moeten gelden. Wanneer deze waarde voor een heel gebouw zou gelden, worden naar mijn mening te veel verschillende ruimtes met elk hun eigen wensen en eisen op het gebied van thermisch comfort samengevoegd. Daarnaast moet nog opgemerkt worden dat: De bepaling van de indicatoren PMV en PPD is gebaseerd op laboratoriumonderzoek, de vraag is of de toepassing in de praktijk voldoet. Waarden voor de kleding en het metabolisme zijn geschat en gegenereerd. De gebruikte omgevingsparameters zijn een gemiddelde over de gehele ruimte. De PMV en PPD bepalingsmethode is (te) gedetailleerd en kan op vertrekniveau toegepast worden. Er zijn veel invoergegevens nodig die grotendeels niet uit iBuild gehaald kunnen worden. De persoonsgebonden gegevens zouden eventueel afgeleid kunnen middels een vragenlijst voor de consument.

Aantal gewogen temperatuuroverschrijdingsuren (GTO)

Het aantal gewogen temperatuuroverschrijdingsuren (GTO) geeft inzicht in de kans op oververhitting in de zomerperiode. De GTO-uren zijn gewogen op basis van het product van het PPD en de tijd dat dit percentage zich voordoet (weegfactor = PPD/10). Nadeel is dat de methode complex is, er invoergegevens per uur benodigd zijn en er slechts grenswaarden zijn opgesteld voor kantoren. De GTO bepalingsmethode is (te) gedetailleerd en kan op vertrekniveau bepaald worden. Er zijn, net als bij de PMV/PPD berekening, te veel invoergegevens benodigd die niet uit iBuild gehaald kunnen worden.

Product van het percentage glas in de gevel en de zontoetredingsfactor (FR * ZTA)

Het product van het percentage glas in de gevel en de zontoetredingsfactor (FR*ZTA) kan gebruikt worden om de woning globaal te beoordelen op de kans op oververhitting in de zomerperiode. Wanneer van een raam de berekende FR*ZTA de maximaal toelaatbare waarde overschrijdt is er kans op oververhitting. De maximaal toelaatbare waarden voor FR*ZTA zijn afhankelijk gesteld van de Uwaarde van de beglazing, de massa van het vertrek, de mate van luchtbeweging en de oriëntatie[3]. De rekenmethode is erg globaal en heeft mogelijkheden om per vertrek een score te bepalen. Het raamoppervlak kan direct uit iBuild gehaald worden. Wanneer de leveranciers van ramen tevens de warmtedoorgangscoëfficiënt en zontoetredingsfactor leveren, kunnen deze gegevens ook uit iBuild gehaald worden.

Risico van te hoge temperaturen volgens NEN 5128 (2004)

NEN 5128 (2004) geeft een beschrijving van een methode om het risico van te hoge temperaturen in de zomerperiode te bepalen. De rekenmethode is onderdeel van de laatste versie van de EPC. Het is een globale rekenmethode op zoneniveau welke per maand het risico van te hoge temperaturen bepaald. Aan de hand van de uitkomst kan aangegeven worden of het risico op te hoge temperaturen laag tot matig, matig tot groot of groot is. Wanneer de leveranciers van ramen de warmtedoorgangscoëfficiënt en zontoetredingsfactor leveren en van de buitenschilconstructies per materiaallaag de isoaltiewaarden bekend zijn, kunnen er voldoende gegevens uit iBuild gehaald worden.

17

2.2.5.

Bepalingsmethoden indicatoren lokaal thermisch comfort

Hoofdstuk 2.2.3 is nagegaan welke factoren van invloed zijn op het thermische comfort. In dit hoofdstuk worden achtereenvolgens de oude IWCS en alternatieve bepalingsmethoden van het lokale thermische comfort beschreven.

Kans op koudeval ('PD') en de vloertemperatuur (Tv)

Predicted percentage of occupants dissatisfied from draught (PD)

Oude IWCS berekeningen In de oude IWCS berekeningen is de score voor lokaal thermisch comfort afhankelijk van de kans op tocht en de vloertemperatuur. De tochtscore wordt bepaald middels het product van de hoogte en warmtedoorgangscoëfficiënt (U) van alle ramen samen. Wanneer er zich een verwarmingslichaam onder het raam bevindt, wordt er vanuit gegaan dat er geen sprake is van koudeval. Doordat de score van de kans op tocht voor de hele woning geldt, is het moeilijk om te achterhalen welk raam er voor de koudeval zorgt. Uit iBuild kunnen voldoende invoergegevens gehaald worden voor de globale tochtkans berekening. De score voor de vloertemperatuur wordt bepaald aan de hand van één gemiddelde (begane grond)vloertemperatuur. De conclusie in paragraaf 2.2.3 van de bijlage laat zien dat een koude vloer door de in het bouwbesluit gestelde eisen aan de thermische isolatie niet snel zal voorkomen. Om die reden wordt de vloertemperatuur niet meegenomen in de score voor thermisch comfort. Andere bepalingsmethoden lokaal thermisch comfort Het predicted percentage of occupants dissatisfied from draugth (PDf), oftwel het percentage ontevredenen veroorzaakt door tocht, kan een indicatie geven van discomfort door koudeval. Het PD is afhankelijk van de binnenluchttemperatuur, gemiddelde luchtsnelheid en de relatieve turbulentie intensiteit. Een PD op zich geeft nog niet zoveel informatie. Het is van belang over welk tijdsbestek deze waarde is bepaald en op welke plaats in de ruimte. Een gemiddelde waarde per uur voor een bepaalde ruimte kan een goede indicatie geven van discomfort door koudeval, maar hiervoor zijn uurlijkse invoergegevens nodig. De vraag is of de consument een uurlijkse PD waarde kan gebruiken om een idee van te krijgen van de kans op tocht. Een uurlijkse waarde voor de PD op een bepaald ‘tijdstip’ op een bepaalde plaats geeft alleen een momentopname, en dezelfde informatie voor elk uur van het jaar geeft niet snel een goed inzicht. Het is noodzakelijk dat de informatie m.b.t. de PD wordt samengevat in een duidelijke indicator. Een consument heeft bijvoorbeeld meer aan het gegeven hoe vaak een grenswaarde van de PD wordt overschreden. Deze waarde zal dan voor een ruimte of eventueel zone moeten gelden. Niet alle gegevens kunnen uit iBuild gehaald worden zoals de gemiddelde luchtsnelheid en de relatieve turbulentie-intensiteit van de lucht. Deze waarden kunnen ook niet afgeleid worden uit een vragenlijst aan de consument waardoor er standaardwaarden aangenomen moeten worden. Deze standaardwaarden kunnen een nadelige invloed hebben op de nauwkeurigheid van de uitkomst.

Tochtscore glasoppervlak ('PD')

Er kan ook een globale waarde voor de PD bepaald worden aan de hand van de warmtedoorgangscoëfficiënt (U), de hoogte en afstand tot het raam. Met deze gegevens kan de PD uit de tabel van specifikatieblad 4.1-1 in ISSO-publicatie 50 [11] afgelezen worden. Eén van de uitgangspunten van de tabel is dat er zich geen verwarmingslichaam onder het raam bevindt. Dit betekent dat er enkel voor ramen zonder verwarmingslichaam er onder een PD bepaald kan worden. Terwijl bij ramen met verwarmingslichaam er onder ook koudeval kan optreden. Er wordt per raam een PD bepaald, wat het mogelijk maakt een score per vertrek af te leiden en de consument te informeren over welk raam voor een eventuele negatieve uitkomst zorgt. De benodigde invoergegevens voor de globale PD berekening kunnen uit iBuild gehaald worden.

Tochtscore glasoppervlak

Tevens bestaat er de mogelijkheid om aan de hand van de warmtedoorgangscoëfficiënt (U), hoogte van het glasoppervlak en het wel of niet aanwezig zijn van een verwarmingslichaam onder het raam, een score voor tocht bepalen. De score kan met de zojuist genoemde gegevens afgelezen worden een tabel in de Niemand gezondheidskaart [13, pag 8-2]. Ook hier wordt er per raam een PD bepaald, wat het mogelijk maakt een score per vertrek af te leiden. Het verschil met de hiervoor besproken methode is dat de afstand tot het raam niet wordt meegenomen en ook voor ramen met verwarmingslichaam er onder een score bepaald kan worden. Dit maakt de berekening eenvoudiger en tevens toepasbaar op ramen waar zich geen verwarmingslichaam onder bevindt. 18

Tochtscore ventilatiesysteem en ventilatievoorzieningen

Het ventilatiesysteem en hiervoor aangebrachte voorzieningen kunnen tochtklachten veroorzaken. Middels vuistregels [13] kan aan de hand van het type ventilatiesysteem, type ventilatievoorziening en zijn hoogte een score bepaald worden voor de kans op tocht. Deze bepalingsmethode bestaat uit een stel vuistregels waarmee het o.a. mogelijk is om een score per vertrek te bepalen. Wanneer iBuild in de toekomst ook de informatie bevat van het type ventilatiesysteem en type voorzieningen kunnen voldoende gegevens uit iBuild gehaald worden.

Tochtscore bouwsysteem

Afhankelijk van het type bouwsysteem zijn er meer of minder kieren en naden aanwezig welke voor tochverschijnselen kunnen zorgen. Er wordt onderscheid gemaakt in gietbouw/stapelbouw/prefab beton, houtskeletbouw en staalskeletbouw [13]. Hierbij krijgt de eerst genoemde een hogere score dan de andere bouwsystemen. Wanneer iBuild in de toekomst de thermische isolatie eigenschapen van de materiaal lagen bevat zijn er voldoende gegevens beschikbaar om het bouwsysteem af te leiden.

Tochtscore verwarmingssysteem

Het verwarmingssysteem kan een positieve of negatieve bijdrage leveren op de tochtscore door het type warmteafgifte [13]. Met vuistregels kan een tochtscore voor het verwarmingssysteem bepaald worden. Wanneer in de toekomst in iBuild verwarmingssytemen worden meegenomen, zijn er voldoende gegevens beschikbaar om het verwarmingssysteem en zijn tochtscore te bepalen.

19

2.3. 2.3.1.

Luchtkwaliteit Inleiding

Waarom ventileren? Ventileren is nodig om iedereen (mens en dier) binnenshuis van zuurstof te voorzien. Ook verbrandingstoestellen (kachel, geiser, gasfornuis) hebben zuurstof nodig om te kunnen branden. Daarnaast is ventilatie is nodig om vervuilde lucht af te voeren. De lucht wordt voortdurend vervuild door allerlei luchtjes, verbrandingsgassen, rook, stof, enz. Een gemiddeld gezin produceert dagelijks 7 tot 10 liter vocht door activiteiten zoals koken, wassen, douchen en ademen en ook dit zal afgevoerd moeten worden. De oliecrisis in de jaren ’70 bracht energiebesparing onder de aandacht bij de mensen. Het warmteverlies in woningen moest zoveel mogelijk beperkt worden om energie en geld te besparen. De woningen werden voorzien van (extra) thermische isolatie en kieren en naden werden zoveel mogelijk gedicht. Door de kierenjacht en het bewonersgedrag (neiging ventilatievoorzieningen te sluiten vanwege tocht en energiebesparing), was er sprake van een afname van de ventilatie, waardoor vocht en schadelijke stoffen minder makkelijk uit de woning afgevoerd konden worden. Binnenluchtkwaliteit De binnenluchtkwaliteit is afhankelijk van verschillende factoren. Zo komt de ventilatielucht van buiten en is de kwaliteit hiervan dus van belang. Vervuiling door verkeer en/of industrie is moeilijk tegen te houden. Roosters en klepramen kunnen gesitueerd worden aan de zijde waar de lucht het schoonste is. En bij mechanische toevoer kan de toevoerlucht nog enigszins gefilterd worden. De capaciteit van de ventilatievoorziening bepaalt hoeveel lucht er ververst kan worden. Niet elke ruimte behoeft even intensief geventileerd te worden. De intensiteit waarmee een vertrek wordt gebruikt bepaalt in hoge mate welke ventilatievoorzieningen geschikt is. De binnenluchtkwaliteit wordt in hoofdzaak bepaald door de volgende twee groepen van verontreinigers: 1. 2.

bronnen door bewoning en gebruik van de woning (zoals vochtproductie) bronnen behorende tot de woning

Bij bronnen behorende tot de woning kan gedacht worden aan: bouwmaterialen consument producten schoonmaakmiddelen meubilair verbrandingsprocessen schimmels en bacteriën bewoners Veelvoorkomende verontreinigingen die voortkomen uit deze bronnen worden in de onderstaande tekst kort toegelicht. Formaldehyde

Formaldehyde is een gasvormige stof met een stekende geur, die vooral te herkennen is bij het ruiken van ‘formaline’, een oplossing van formaldehyde in water. De belangrijkste bronnen komen als bindmiddel (lijm) voor in diverse soorten geperst hout zoals spaanplaat, MDF, triplex, multiplex, hard- en zachtboard en gelamineerd hout. Daarnaast kan formaldehyde ook afkomstig zijn van meubels, vloerbedekking en gordijnen, roken, verbrandingsprocessen en sommige lijmen. De hoeveelheid formaldehyde die uit plaatmateriaal vrijkomt hangt af van de ouderdom en de aard van het materiaal, de binnentemperatuur en de luchtvochtigheid. Het formaldehydegas kan afhankelijk van de concentratie en de duur van blootstelling voor de volgende klachten zorgen [ii]: Irritatie ogen en neus Irritatie diepere luchtwegen Huidirritatie Hoofdpijn Schade neusslijmvlies Kanker neusslijmvlies 20

Radon gas

Radon is een geurloos, kleurloos, radioactief en edelgas. Radon in de woning is voornamelijk afkomstig van de bodem en steenachtige bouwmaterialen zoals beton en baksteen. Het gas komt de woning binnen via open putten, kruipruimtes, muren van holle betonblokken en via scheuren in betonplaten. De gemiddelde jaarlijkse radonconcentratie binnenshuis is in Nederland de op één na laagste in Europa. De verschillen worden o.a. veroorzaakt door factoren als bodemtype, bouwwijze en ventilatiegedrag. Het radongas dat vrijkomt in het binnenmilieu vervalt in ‘radondochters’ die ook radioactief zijn en zich makkelijk hechten aan in de lucht zwevende vaste en vloeibare deeltjes (stof, waterdruppeltjes). De in de lucht zwevende deeltjes worden ingeademd en komen zo in de luchtwegen terecht, waar ze het longweefsel plaatselijk bestralen. Blootstelling aan radon geeft een vergrote kans op longkanker. Vooral rokers lopen een verhoogd risico, niet alleen vanwege een sterk verhoogd aantal stofdeeltjes, maar ook omdat roken en blootstelling aan radon elkaar lijken te versterken bij het teweeg brengen van longkanker [ii].

Micro-organismen

Micro-organismen kunnen ziekten veroorzaken en sommige veroorzaken allergische reacties, irritaties en een verminderde immuniteit. Een hoge luchtvochtigheid en condensatie zorgen voor een toename van de groei van schimmels en bacteriën en geven bij inademing aanleiding tot astma, neusverkoudheid en andere allergische reacties bij mensen. Daarnaast kan een biobak in de woning welke niet regelmatig wordt geleegd ook zorgen voor een toename van schimmels en bacteriën.

Verbrandingsproducten

Bij de verbrandingsprocessen zoals in een houtkachel, openhaard en gaskachel, het roken van een sigaar, koken op gas, en dergelijke komen diverse gassen vrij. De meest voorkomende bijproducten van deze verbrandingsprocessen zijn: koolmonoxide (CO), zwaveldioxide (SO2), stikstofdioxide (NO2) en ETS. Deze stoffen kunnen ook via bronnen buiten de woning zoals uitlaatgassen en verbrandingsfabrieken binnenkomen. CO:

Koolmonoxide is een reukloos, smaakloos en kleurloos gas en komt vrij bij de verbranding van koolstof bevattende materialen. Koolmonoxidebronnen zijn gastoestellen, tabaksrokers, brandende kachels en stationair draaiende motoren (bijvoorbeeld in een aan huis grenzende garage). Koolmonoxide gaat een verbinding aan met de rode bloedkleurstof hemoglobine, die daardoor minder goed in staat is de lichaamscellen van zuurstof te voorzien. Wat kan leiden tot verschijnselen als duizeligheid, hoofdpijn, misselijkheid, overgeven, coma en zelfs verstikkingsdood.

NO2: Stikstofdioxide is een donkerbruin, giftig gas dat bij verbrandingsprocessen ontstaat. Hiervan bevindt zich in de buitenlucht altijd een bepaalde achtergrondconcentratie. Stikstofdioxide bindt zich makkelijk aan meubels, gordijnen, vloerbedekking ed. en kan een verhoging van de luchtweerstand tot gevolg hebben en de gevoeligheid daarvan voor irriterende gassen vergroten. SO2: Zwaveldioxide is gas kleurloos gas dat vrij komt bij de verbranding van zwavel bevattende materialen. Mogelijke effecten van zwaveldioxide op de gezondheid is irritatie aan de ogen en beschadiging aan de longen. ETS: ETS (Environmental Tobacco Smoke) is een cocktail van honderden hinderlijke en schadelijke stoffen waaronder CO, NO2, formaldehyde en stofdeeltjes. Een hoge stofconcentratie in de lucht veroorzaakt door het roken van één sigaret per uur kan nauwelijks door middel van ventileren op een acceptabel niveau gekregen worden. De tabaksrook is niet alleen schadelijk voor de roker zelf, maar ook voor de passieve meerokers. Het inademen van tabaksrook leidt o.a. tot een verhoogde kans op longkanker, kanker aan mond, lippen ed., hart- en vaatziekten, chronische bronchitis en op den duur een sterk verminderde longfunctie [ii]. Bijkomende factoren die ook van invloed zijn op de binnenluchtkwaliteit zijn: de kwaliteit van de buitenlucht voor verdunning van de ‘vervuilde’ binnenlucht, de ventilatiecapaciteit en de installaties en materialen in een gebouw die de concentraties van de verontreiniging in de binnenlucht veranderen. 21

Om een gezond binnenmilieu te creëren moeten de verontreinigingbronnen beperkt worden en is het van belang dat er voldoende lucht ververst wordt. Het simpelweg verhogen van de ventilatiecapaciteit kan misschien wel leiden tot de gewenste binnenluchtkwaliteit, maar zal gevolgen hebben voor het energiegebruik. Er zal gezocht moeten worden naar een oplossing gezocht waarbij het energiegebruik beperkt blijft en er toch een binnenlucht van voldoende kwaliteit wordt verkregen. Het verversen van de binnenlucht gebeurt door infiltratie, spuiventilatie en het ventilatiesysteem. In de volgende paragrafen worden de eigenschappen van deze wijzen van lucht verversen toegelicht. Infiltratie Naast luchtverversing via bewust aangebrachte ventilatievoorzieningen, vindt er ook ongecontroleerde luchtverversing plaats door infiltratie via naden en kieren in de bouwconstructie. Deze vorm van ventilatie kan leiden tot tochtklachten en een onnodig hoge energierekening. Een verhoging van de luchtdichtheid van de woning beperkt de infiltratie en verlaagt daarmee het risico van tochtklachten en een hoog energiegebruik. De luchtdichtheid van de woning wordt beïnvloed door de wijze van detailleren, de materiaalkeuzes en de uitvoering van de aansluitdetails. Spuiventilatie Spuiventilatie wordt gebruikt om in een korte tijd grote hoeveelheden lucht te verversen. Spuien gebeurt vaak via ramen en deuren en is nodig om kookgeuren, verflucht en overtollige warmte af te voeren. Ventilatiesysteem Er zijn vier manieren om op een gecontroleerde wijze lucht in een ruimte te verversen: 1. natuurlijke toe- en afvoer 2. natuurlijke toevoer en mechanische afvoer 3. mechanische toevoer en natuurlijke afvoer 4. mechanisch toe- en afvoer Bij natuurlijke ventilatie vindt de toe- en afvoer van lucht via natuurlijke trek plaats. Deze natuurlijke trek ontstaat door een temperatuurverschil tussen binnen en buiten en door drukverschillen ten gevolge van wind. Mechanische ventilatie kent drie verschillende types. Zo kan de binnenlucht via kanalen mechanisch afgezogen worden zodat door het drukverschil tussen binnen en buiten vanzelf verse lucht via roosters en ramen wordt aangezogen. Minder voorkomend is mechanische toevoer van lucht en natuurlijke afvoer via rooster en klepramen door overdruk. En als laatste is er de gebalanceerde ventilatie, hier wordt de lucht zowel mechanisch toe- als afgevoerd. Effecten op de gezondheid en wooncomfort Ventilatie is bedoeld voor de afvoer van onvermijdelijke luchtverontreiniging die door de aanwezigheid van de mens zelf wordt geproduceerd, zoals vocht, CO2, en geuren. Tijdens het ademhalen wordt zuurstof verbruikt en komen CO2 en waterdamp vrij. Ook het lichaam geeft warmte, geurstoffen en stofdeeltjes af. In een niet of onvoldoende geventileerde ruimte waar zich veel mensen bevinden, zullen klachten ontstaan. De aanwezige personen kunnen klagen over geurhinder, oogirritaties, hoofdpijn, concentratieverlies en meer dan normale vermoeidheid. Deze klachten zijn vaak gerelateerd aan de CO2-concentraties. Niet dat CO2 zelf verantwoordelijk is voor de klachten, maar het wordt vaak gezien als een indicator voor ventilatie. Bij onvoldoende ventilatie ontstaan verhoogde CO2-concentraties. Alhoewel de vereiste ventilatiecapaciteit van een woning gebaseerd is op de productie van CO2, vocht en geuren van bewoners en niet op de uitstoot van allerlei stoffen uit bouw- en inrichtingsmaterialen en consumentenproducten, zullen ook deze stoffen afgevoerd moeten worden. De stoffen die vrijkomen uit materialen en producten in de woning, kunnen voor vergelijkbare en andere gezondheidsklachten zorgen.

22

2.3.2.

Eisen en richtlijnen

Luchtverversing Met betrekking tot de luchtkwaliteit in de woning, schrijft het Bouwbesluit voor dat een (nieuwbouw) woning moet beschikken over een voorziening voor luchtverversing in een verblijfsgebied, een verblijfsruimte, een toiletruimte en een badruimte. De desbetreffende voorziening voor luchtverversing moet bestaan uit een component voor toevoer van verse lucht en een component voor afvoer van binnenlucht. Een woning beschikt over verschillende ruimtes met elk een eigen functie. Iedere functie vraagt een andere hoeveelheid luchtverversing. In het Bouwbesluit wordt per type ruimte aangegeven wat de minimale capaciteit is waaraan de voorziening voor luchtverversing moet voldoen (tabel B4). Tabel B4: Capaciteit van de voorziening voor luchtverversing Ruimte

Ventilatiecapaciteit 3

2

Woonkamer

0,9 dm /s per m netto vloeroppervlak met een minimum van 21 dm3/s en een maximum van 42 dm3/s

Keuken

21 dm3/s

Keuken in open verbinding met andere ruimte(n) Slaapkamer, hobbykamer, studeerkamer

21 dm3/s + eis(en) andere ruimte(n) met een maximum van 42 dm3/s voor de gecombineerde ruimte 0,9 dm3/s per m2 netto vloeroppervlak met een minimum van 7 dm3/s

Toiletruimte

7 dm3/s

Badruimte

14 dm3/s

Droogruimte

14 dm3/s

Wasruimte

14 dm3/s

Bergruimte, zolder

0,9 dm3/s per m2 netto vloeroppervlak met een minimum van 7 dm3/s

Garage

3 dm3/s per m2 netto vloeroppervlak

Een te grote snelheid van de toegevoerde lucht kan dit leiden tot tochtverschijnselen. Het Bouwbesluit geeft aan dat deze snelheid niet groter mag zijn 0,2 m/s in de leefzone van een verblijfsgebied waar mensen verblijven. Een component voor toevoer van verse lucht is door de gebruiker regelbaar in het gebied van 0% tot 25% van de capaciteit. Het Bouwbesluit geeft per type ruimte aan hoe de toevoer van verse lucht en afvoer vervuilde binnenlucht moet plaatsvinden, dit overzicht is te vinden in tabel B5. Tabel B5: Toevoer verse lucht en afvoer binnenlucht Toevoer

Niet-gemeenschappelijk verblijfsgebied

- Rechtstreeks van buiten (> 50 % toevoercapaciteit) - via een ander nietgemeenschappelijk verblijfsgebied - of via een niet-gemeenschappelijke verkeersruimte

Gemeenschappelijk verblijfsgebied

Rechtstreeks van buiten

Afvoer

Keuken

Rechtstreeks naar buiten

Toiletruimte

Rechtstreeks naar buiten

Badruimte

Rechtstreeks naar buiten

23

De richting van de luchtstroom heeft betrekking op de toevoervoorzieningen in de gevels en het dak en de afvoervoorzieningen bovendaks. Bij daken met een helling kleiner dan 23 graden dient de afvoer een hoogte te hebben van minimaal 0,5 meter. Om kortsluiting tussen de toevoer en de afvoer te voorkomen, dienen deze op voldoende afstand van elkaar geplaatst te zijn. Spuivoorziening Het Bouwbesluit geeft aan dat de uitwendige constructie van een (nieuwbouw) woning moet beschikken over beweegbare delen voor het snel kunnen afvoeren van sterk verontreinigde binnenlucht. De minimaal benodigde capaciteit van de spuiventilatie voor een nietgemeenschappelijk verblijfsgebied en verblijfsruimte wordt weergegeven in tabel B6. Tabel B6: Minimale capaciteit spuiventilatie Capaciteit [dm3/s per m2] Niet-gemeenschappelijk 6 verblijfsgebied Niet-gemeenschappelijke 3 verblijfsruimte

Infiltratie Het Bouwbesluit geeft een maximale eis van 200 dm3/s (per 500 m3 netto gebouwinhoud) voor infiltratie. 2.3.3.

Invloedsfactoren luchtkwaliteit

Ventilatiecapaciteit

De ventilatiecapaciteit bepaalt hoeveel verse lucht er in de woning komt en hoeveel vervuilde lucht wordt afgevoerd. De eisen welke de bouwregelgeving stelt aan de ventilatiecapaciteit zijn minimale waarden. Een hogere ventilatiecapaciteit zal ten goede komen aan de luchtkwaliteit, maar kan negatieve gevolgen hebben voor het energiegebruik en het thermische comfort.

Infiltratiecapaciteit

De infiltratiecapaciteit geeft aan hoeveel er ongecontroleerd wordt geventileerd. Wanneer de infiltratiecapaciteit aan de lage kant is en de luchtdichtheid van de woning dus hoog is, zal erop gelet moeten worden dat er voldoende bewuste ventilatie plaatsvindt. Een te grote infiltratiecapaciteit kan van invloed zijn op het warmteverlies en het thermische comfort.

Emissies bouwmaterialen

De emissies van bouwmaterialen kunnen de gezondheid van mensen schaden en moeten voldoende snel afgevoerd worden om te voorkomen dat er te hoge concentraties van bepaalde stoffen in de lucht aanwezig zijn. Conclusie Factoren welke van invloed zijn op de luchtkwaliteit en belangrijk zijn om mee te nemen in de bepalingsmethode zijn: de ventilatie- en infiltratiecapaciteit en de emissies van bouwmaterialen. 2.3.4.

Bepalingsmethoden indicatoren luchtkwaliteit

Hoofdstuk 2.3.3 is nagegaan welke factoren van invloed zijn op luchtkwaliteit. In dit de oude IWCS en alternatieve hoofdstuk worden achtereenvolgens bepalingsmethoden van de luchtkwaliteit beschreven.

Luchtdichtheid en ventilatievoorziening

Oude IWCS berekeningen In de oude IWCS berekeningen wordt gekeken naar de luchtdichtheid van de woning en de ventilatievoorzieningen. De score voor luchtdichtheid wordt bepaald aan de hand van het bouwjaar, bouwtype, daktype, woningtype, isolatie van de gebouwschil en of er visueel kieren en naden te vinden zijn.

24

De ventilatievoorzieningen worden beoordeeld op het ventilatietype, de aanpasbaarheid van de voorziening, de capaciteit, waar de knop voor extra ventilatie zich bevindt en de hoogte van de ventilatievoorziening. De score van de luchtkwaliteit wordt bepaald op gebouwniveau. Er is veel informatie benodigd van de ventilatievoorzieningen in de woning. Deze informatie zal al in het basisontwerp van de architect moeten zitten. Voor de consument is het waarschijnlijk te gecompliceerd om voldoende ventilatievoorzieningen in het ontwerp op de juiste posities te plaatsen. De score is gedeeltelijk afhankelijk van visuele beoordeling, wat het minder toepasbaar maakt voor een koppeling met iBuild.

Ventilatiecapaciteit

Infiltratiecapaciteit

Andere bepalingsmethoden luchtkwaliteit De ventilatiecapaciteit wordt bepaald aan de hand van de aangebrachte / te brengen ventilatievoorzieningen. Deze dienen te voldoen aan de minimum eisen van de bouwregelgeving die aan de ventilatiecapaciteit worden gesteld. Wanneer de ventilatiecapaciteit groter is dan de minimumeisen komt dit ten goede aan de luchtkwaliteit. Het is hierbij mogelijk een score per vertrek af te leiden. De ventilatievoorzieningen moeten dan wel al in het basisontwerp van de architect zitten aangezien het voor de consument waarschijnlijk te gecompliceerd is om zelf voldoende ventilatievoorzieningen te plaatsen. De SBR publikatie ‘Luchtdicht bouwen; Deel A: Ontwerpaanbevelingen’ [6] beschrijft drie methoden om de infiltratiecapaciteit te bepalen. Eén methode bepaalt een ondergrens van de infiltratiecapaciteit voor de EPC berekening op basis van het gebruiksoppervlak, een andere methode kijkt naar het verliesoppervlak, daktype, bouwtype en bouwkwaliteit en de meest uitgebreide methode brengt alle aansluitdetails in kaart. Voor alle methoden is het mogelijk om een score per vertrek te bepalen. De laatst genoemde methode is erg uitgebreid en het bepalen van de infiltratiecapaciteit benodigd een erg gedetailleerde tekening welke waarschijnlijk in het iBuild ontwerp stadium nog niet beschikbaar is. De eerste methode bepaalt enkel een ondergrens voor de infiltratiecapaciteit in de EPC berekening. De tweede genoemde methode is een globale berekening waarvoor voldoende invoergegevens uit het ontwerp gehaald kunnen worden. De emissies van bouwmaterialen moeten voldoende snel afgevoerd worden om te voorkomen dat er te hoge concentraties van bepaalde stoffen in de lucht aanwezig zijn. Met een simulatie kunnen de luchtstromingen in een bepaalde ruimte of zone voorspeld worden. Hiermee kan nagegaan worden of een ruimte of zone goed geventileerd wordt en er geen te hoge concentraties van bepaalde stoffen ontstaan. Er zijn voor deze simulatie veel (gedetailleerde) invoergegevens nodig en er wordt meer data gegenereerd dan wenselijk is voor advies aan de consument.

25

3. IWCS Express schema 3.1.

Express-G model

Figuur B1 laat het Express-G model, oftewel visuele presentatie van het IWCS Express schema zien. De gele blokjes worden in hoofdstuk 3.2 toegelicht.

Figuur B1: IWCS Express model

26

3.2.

Toelichting IWCS Express schema

Een Express schema geeft een beschrijving van de manier waarop data opgeslagen moet worden. Dit moet zo gebeuren dat gegevens makkelijk teruggevonden kunnen worden en voorkomen dat er gegevens dubbel in komen te staan. In een Express schema komen entiteiten, attributen en types voor. Een entiteit geeft een definitie van een object welke eigenschappen en regels bezit. Elke entiteit bezit een unieke naam in het model. Via een sub-super relatie kunnen eigenschappen overgeërfd worden. De attributen beschrijven de eigenschappen van objecten (entiteiten). Attributen zijn gedefinieerd met een naam en een type. Een type geeft aan hoe een eigenschap beschreven wordt. Bijvoorbeeld middels een geheel getal (integer), verzameling letters (string) of selectie uit een lijst (enumeration). Entiteit IwcsObject (ABS 2 ) Geeft een beschrijving van een object welke de eigenschap Id bezit. Met deze eigenschap kan een identificatie toegeschreven worden aan het object. Het Express model zal van boven naar beneden gelezen steeds gedetailleerder worden. Vandaar dat er gekozen is voor een entiteit object bovenaan in het model. Voor elke subentiteit moet gelden dat dit ook een object is en bezit hierdoor ook de eigenschap Id. De entiteit IwcsObject heeft een relatie met IwcsGeneral, IwcsEnvironment, IwcsBuildingpart, IwcsDate, IwcsTime, IwcsLayer en IwcsInstallation. Entiteit IwcsGeneral De entiteit IwcsGeneral geeft een beschrijving van de algemene gegevens van het project. IwcsGeneral bezit de eigenschappen datum en tijd (van het uitvoeren van de berekeningen), gebruikers- en projectnaam. De gebruikersnaam is de naam van de consument en de projectnaam is de naam van het ontwerpproject in iBuild of een IFC ondersteunende CAD applicatie. Daarnaast erft IwcsGeneral de eigenschap Id over van IwcsObject. Entiteit IwcsEnvironment (ABS) De entiteit IwcsEnvironment geeft een beschrijving van een omgeving met de eigenschappen gemiddelde temperatuur en ontwerptemperatuur. De entiteit IwcsEnvironment wordt middels de relatie met IwcsExterior en IwcsRoom verder gedefinieerd als buitenruimte en vertrek. De eigenschap gemiddelde temperatuur wordt ook door de entiteiten IwcsRoom en IwcsExterior gedeeld. Voor de eerste is dat de gemiddelde binnentemperatuur welke door de IWCS berekend zal moeten worden. En voor de IwcsExterior is dit de gemiddelde buitentemperatuur welke afkomstig is uit een klimaatfile. De gemiddelde temperatuur wordt nog niet gebruikt in de nieuwe IWCS berekeningen, maar er wordt verwacht dat dit in de toekomst wel het geval kan zijn. Vandaar dat het attribuut al in het schema wordt opgenomen. Entiteit IwcsRoom De entiteit IwcsRoom geeft een beschrijving van een vertrek. IwcsRoom is een omgeving met de eigenschappen vertreknaam, gebruiksoppervlak, volume, ventilatie eis en bevat ruimtescheiders en installaties via een inverse relatie met de entiteit IwcsRoomDivider en IwcsInstallation. Het gebruiksoppervlak is de vloeroppervlakte minus de oppervlakte van de dragende wanden waar de hoogte van de ruimte minimaal 1,5 meter is. De vertreknaam wordt gebruikt om de ontwerpbinnentemperatuur en de ventilatie-eis af te leiden. Er is gekozen voor een inverse relatie met de entiteit IwcsRoomDivider omdat zowel vanuit IwcsRoom als vanuit IwcsRoomDivider de informatie voor de berekeningen beschikbaar moet zijn. Dit geld gelijkswijs ook voor de inverse relatie met IwcsInstallation. Door de inverse relatie is de data via 2 kanten beschikbaar terwijl de invoer aan 1 kant is. Dit heeft meer voordelen dan beide entiteiten naar elkaar te laten verwijzen (2 kanten beschikbaar en 2 kanten invoer), eventuele fouten kunnen makkelijker opgespoord worden.

2 Abstract supertype; de typering ABS geeft aan dat de entiteit zelf niet kan bestaan alleen via zijn subtypes.

27

Daarnaast erft de entiteit IwcsRoom de eigenschappen gemiddelde temperatuur, ontwerptemperatuur en Id over. De eigenschappen ventilatie eis en volume worden nog niet voor de IWCS berekeningen gebruikt, maar er wordt verwacht dat dit in de toekomst wel het geval kan zijn. Om die reden zijn deze attributen reeds in het schema opgenomen. Entiteit IwcsExterior De entiteit IwcsExterior geeft een beschrijving van ‘buiten’. IwcsExterior is een omgeving met de overgeërfde eigenschappen gemiddelde temperatuur, ontwerptemperatuur en Id. De ontwerptemperatuur is hier -10 °C. Entiteit IwcsBuildingPart (ABS) De entiteit IwcsBuildingPart geeft een beschrijving van een bouwdeel. IwcsBuildingPart is een object met de eigenschappen warmtedoorgangscoëfficiënt (U), oppervlak en Id. Deze laatste is overgeërfd van de entiteit IwcsObject. Elk bouwdeel heeft een U-waarde welke nodig is voor de berekening van het transmissieverlies door de buitenschil. De U-waarde kan zowel direct afkomstig zijn van een bouwdeel of door de IWCS berekeningen bepaald worden. IwcsBuildingPart wordt door een relatie met de entiteiten IwcsBuildingPartElement en IwcsLayeredBuildingPart verder gedefinieerd. Entiteit IwcsLayer De entiteit IwcsLayer geeft een beschrijving van een of meer lagen waaruit een IwcsLayeredBuildingPart opgebouwd kan zijn. Een laag bezit de eigenschappen warmteweerstand (R), lambda (λ), dikte (d) en de overgeërfde eigenschap Id. Entiteit IwcsLayeredBuildingPart (ABS) De entiteit IwcsLayeredBuildingPart geeft een beschrijving van een bouwdeel welke is opgebouwd uit 1 of meer lagen. Een gelaagd bouwdeel bezit de eigenschappen warmteweerstand constructie (Rc), bestaat uit 1 of meer materiaal lagen, (totale) dikte van de constructie en heeft de eigenschappen oppervlakte, warmtedoorgangscoëfficiënt (U) en Id overgeërfd. De referentie naar IwcsLayer zorgt ervoor dat er per laag voldoende bekend is om de warmteweerstand van het uit materiaal lagen opgebouwde bouwdeel (Rc) te bepalen. Het aantal lagen waaruit een gelaagd bouwdeel bestaat wordt volgens een bepaalde volgorde (van binnen naar buiten) weergegeven. Entiteit IwcsFloor De entiteit IwcsFloor geeft een beschrijving van het bouwdeel vloer. Het bouwdeel vloer heeft de overgeërfde eigenschappen Rc, ‘bestaat uit lagen’, totale dikte constructie, oppervlakte, U en Id. Entiteit IwcsWall (ABS) De entiteit IwcsWall geeft een beschrijving van het bouwdeel muur. Het bouwdeel door de entiteiten IwcsInteriorWall, muur wordt verder gedefinieerd IwcsExteriorWall en IwcsHouseDividingWall. Een muur heeft de overgeërfde eigenschappen Rc, ‘bestaat uit lagen’, totale dikte constructie, oppervlakte, U en Id. Er is voor gekozen om de entiteit IwcsWall onder te verdelen omdat voor bepaalde berekeningen alleen de exteriorWall nodig is en voor andere berekeningen juist de binnenmuur. Entiteit IwcsInteriorWall De entiteit IwcsInteriorWall geeft een beschrijving van het bouwdeel binnenmuur en bezit de overgeërfde eigenschappen Rc, ‘bestaat uit lagen’, totale dikte constructie, oppervlakte, U en Id. Entiteit IwcsExteroirWall De entiteit IwcsExteriorWall geeft een beschrijving van het bouwdeel buitenmuur en bezit de eigenschap oriëntatie. Daarnaast erft IwcsExteriorWall de eigenschappen Rc, ‘bestaat uit lagen’, totale dikte constructie, oppervlakte, U en Id over.

28

Entiteit IwcsHouseDividingWall De entiteit IwcsHouseDividingWall geeft een beschrijving van het bouwdeel woningscheidende wand en bezit de overgeërfde eigenschappen Rc, ‘bestaat uit lagen’, totale dikte constructie, oppervlakte, U en Id. Entiteit IwcsRoof De entiteit IwcsRoof geeft een beschrijving van het bouwdeel dak en bezit de eigenschap is een plat dak en de overgeërfde eigenschappen Rc, ‘bestaat uit lagen’, totale dikte constructie, oppervlakte, U en Id. Entiteit IwcsBuildingPartElement (ABS) Er wordt voor gekozen om ramen, deuren en ruimtescheiders niet onder de entiteit IwcsLayeredBuildingPart te plaatsen omdat ramen en deuren onderdeel kunnen zijn van een gevel of dak (alleen ramen). Ruimtescheiders kunnen een bouwdeel als vloer, gevel, dak of binnenmuur weergeven, maar beschrijven daar vaak maar een deel van. Om die reden is de entiteit IwcsBuildingPartElement aangemaakt. Deze entiteit geeft een beschrijving van zowel een tastbaar als abstract bouwdeelelement. Onder de eerste worden ramen en deuren verstaan en onder het laatste ruimtescheiders. De entiteit IwcsBuildingPartElement heeft de eigenschap deel te zijn van een gelaagd bouwdeel, hoogte en de overgeërfde eigenschappen oppervlak, U en Id. Entiteit IwcsAbstractElement (ABS) De entiteit IwcsAbstractElement geeft een beschrijving van een abstract bouwdeel element en wordt door de relatie met IwcsRoomDivider verder gedefinieerd. IwcsAbstractElement heeft de eigenschappen deel te zijn van een gelaagd bouwdeel, oppervlakte, hoogte, U en Id overgeërfd. Entiteit IwcsRoomDivider De entiteit IwcsRoomDivider geeft een beschrijving van een ruimtescheider. Een ruimtescheider is een fictief vlak door de hartlijn van een constructie welke een deel van de ruimte begrenst. Een aantal ruimtescheiders samen geeft de grenzen van een ruimte aan. Een ruimtescheider kan bestaan uit een (deel van een) binnenwand, dak etc. Wanneer op vertrekniveau berekeningen uitgevoerd worden, hoeft er niet uitgezocht te worden welk deel van de constructie aan de desbetreffende ruimte grenst. De ruimtescheider geeft dit deel aan en verwijst naar de eigenschappen van het bijbehorende gelaagde bouwdeel. Een roomdivider heeft de eigenschappen ‘grenst aan twee omgevingen’ (dit kan een ‘buiten’ en/of vertrek zijn), ‘bevat ramen/deuren’, verdieping, overdrachtsweerstanden Re en Ri, schuinte (hoek), oppervlaktetemperatuur en ‘bevat Edges’. Verder bezit IwcsRoomdivider de overgeërfde eigenschappen hoogte, oppervlakte, warmtedoorgangs-coëfficiënt U en Id. De Re en Ri zijn af te leiden uit de omgevingen waaraan de ruimtescheider grenst. De oppervlaktetemperatuur wordt op dit moment niet door de IWCS berekeningen gebruikt, maar er wordt verwacht dat dit in de toekomst wel het geval kan zijn. Vandaar dat het attribuut al in het schema is ondergebracht. Het attribuut ‘edges’ is ook voor toekomstig gebruik en wordt later in de tekst toegelicht. Entiteit IwcsPhysicalElement (ABS) De entiteit IwcsPhysicalElement geeft een beschrijving van tastbare bouwdeel elementen. Door de relatie met IwcsWindow en IwcsDoor wordt dit verder gedefinieerd. IwcsPhysicalElement heeft een inverse relatie met IwcsRoomDivider. Er is gekozen voor een inverse relatie met de entiteit IwcsRoomDivider omdat zowel vanuit IwcsWindow en IwcsDoor als vanuit IwcsRoomDivider de informatie voor de berekeningen beschikbaar moet zijn. Door de inverse relatie is de data via twee kanten beschikbaar terwijl de invoer aan één kant is. Verder bezit IwcsPhysicalElement de overgeërfde eigenschappen deel te zijn van een gelaagd bouwdeel, hoogte, oppervlakte, warmtedoorgangscoëfficiënt U en Id. Entiteit IwcsWindow De entiteit IwcsWindow geeft een beschrijving van een raam. En bezit de eigenschap ZTA-waarde en de overgeërfde eigenschappen onderdeel van een gelaagd bouwdeel, hoogte, oppervlakte, warmtedoorgangscoëfficiënt U en Id.

29

Entiteit IwcsDoor De entiteit IwcsDoor geeft een beschrijving van een deur. En bezit de eigenschap kan een raam bevatten. Daarnaast bezit IwcsDoor de overgeërfde eigenschappen onderdeel van een gelaagd bouwdeel, hoogte, oppervlakte, U en Id. Entiteit IwcsInstallation (ABS) De entiteit IwcsInstallation geeft een beschrijving van het installatiesysteem. Het heeft de eigenschappen naam en ‘is toegepast in ruimtes’. Daarnaast erft IwcsInstallation de eigenschap Id over. Bij de EPC berekening moet nagegaan worden of de woning als één zone opgevat kan worden. Dit is het geval wanneer: a) een verwarmde zone door niet meer dan één verwarmingsinstallatie wordt verwarmd, tenzij de onderscheiden installaties dezelfde rekenwaarden voor systeem- en opwekkingsrendement en hulpenergie hebben, of bedoeld zijn om dezelfde ruimten te verwarmen; b) een verwarmde zone door niet meer dan één soort ventilatiesysteem wordt geventileerd. Door IwcsInstallation de eigenschap ‘is toegepast in ruimtes’ te geven kan er nagegaan worden of er aan bovenstaande voorwaarden wordt voldaan. Wanneer dit niet het geval is kan de woning in meerdere zones opgedeeld worden op basis van de installaties in de ruimtes. Entiteit IwcsHeatGenerator De entiteit IwcsHeatGenerator geeft een beschrijving van een warmte opwekkingsinstallatie en bezit de overgeërfde eigenschappen naam, ‘is toegepast in ruimtes’ en Id. Entiteit IwcsHeating (ABS) De entiteit Iwcsheating geeft een beschrijving van een verwarmingssysteem en wordt verder gedefinieerd door IwcsWaterHeating en IwcsSpaceHeating. Waarbij de eerst genoemde een installatie voorstelt voor het verwarmen van tapwater en de laatst genoemde een installatie voor ruimteverwarming. IwcsHeating bevat de eigenschap ‘bezit een warmte opwekkingsinstallatie’ welke gerelateerd is aan IwcsHeatGenerator. Wanneer zowel de warm tapwater als ruimteverwarming naar hetzelfde warmte opwekkingssysteem verwijzen is er sprake van een combi systeem. IwcsHeatGenerator bevat ook nog de overgeërfde eigenschappen naam, ‘is toegepast in ruimtes’ en Id. Entiteit IwcsWaterHeating De entiteit IwcsWaterHeating geeft een beschrijving van een installatie voor warm tapwater en bezit de overgeërfde eigenschappen ‘bezit een warmte opwekkingsinstallatie’, naam, ‘is toegepast in ruimtes’ en Id. Entiteit IwcsSpaceHeating De entiteit IwcsSpaceHeating geeft een beschrijving van een ruimteverwarmingsinstallatie en bezit de overgeërfde eigenschappen ‘bezit een warmte opwekkingsinstallatie’, naam, ‘is toegepast in ruimtes’ en Id. Entiteit IwcsVentilation (ABS) De entiteit IwcsVentilation geeft een beschrijving van een ventilatie-installatie en wordt verder gedefinieerd door de entiteiten IwcsVentilationSystem en IwcsVentilationFacility. De eerst genoemde geeft een beschrijving van het ventilatiesysteem (natuurlijke of mechanische ventilatie) en de laatst genoemde geeft een beschrijving van de ventilatievoorzieningen. IwcsVentilation bevat de overgeërfde eigenschappen naam, ‘is toegepast in ruimtes’ en Id. Entiteit IwcsVentilationSystem De entiteit IwcsVentilationSystem geeft een beschrijving van het ventilatiesysteem en bevat de overgeërfde eigenschappen naam, ‘is toegepast in ruimtes’ en Id. Entiteit IwcsVentilationFacility De entiteit IwcsVentilationFacility geeft een beschrijving en bevat de eigenschappen capaciteit ventilatievoorziening

van en

een type

30

ventilatievoorziening. Daarnaast bevat IwcsVentilationFacility eigenschappen naam, ‘is toegepast in ruimtes’ en Id.

de

overgeërfde

Entiteit IwcsEdge De entiteiten IwcsEgde en IwcsNode zijn in het schema opgenomen om de mapping van spaceboundaries (IFC) naar roomdividers (IWCS) mogelijk te maken. Hoofdstuk 4.2.3. gaat verder in op de mapping van het IFC Express model naar het IWCS Express model. De edges en nodes zitten al in het schema maar worden nog niet gebruikt. In de toekomst zal dit wel het geval zijn. Een edge kan gezien worden als de rand (grens) van een ruimtescheider en bestaat uit twee nodes (eindpunten). Een ruimtescheider kan tussen de 3 en oneindig aantal edges bevatten. IwcsEdge bevat de eigenschap 'bestaat uit 2 nodes' en

een inverse relatie 'behoort tot een ruimtescheider'. Tevens erft IwcsEdges de eigenschap Id over. Entiteit IwcsNode Zoals hierboven reeds is beschreven is de entiteit IwcsNode in het schema opgenomen om de mapping tussen het IFC en IWCS Express model mogelijk te maken. Nodes zijn drie dimensionale punten in de ruimte welke gezien kunnen worden als de eindpunten van een edge. IwcsNode bevat als eigenschap drie coördinatiepunten (x, y en z) om een node te kunnen beschrijven. Ook IwcsNode wordt nog niet gebruikt en is in het schema geplaatst voor toekomstig gebruik.

31

4. Toevoegen ontbrekende data In hoofdstuk 4.2.2 van het rapport wordt beschreven welke data ontbreekt en toegevoegd zal moeten worden om de berekeningen uit te kunnen voeren. In dit hoofdstuk wordt aangegeven waar de ontbrekende data voor nodig is en waarom deze aan het begin of einde van de koppeling toegevoegd dient te worden. Tabel B7 laat (nogmaals) zien welke data ontbreekt en op waar deze het beste aan de koppeling toegevoegd dient te worden. Tabel B7: Overzicht van de toe te voegen data Begin koppeling

Eind koppeling

- Vertektype

- Tijd & datum berekeningen

- R of λ van materiaal laag

- Ontwerptemperatuur omgeving

- Uraam & Udeur

- Gebruiksoppervlak

- ZTA raam

- Rc en U-waarde constructie

- Raam in deur (met oppervlak, U en ZTA)

- Re en Ri

- Oriëntatie gevels - Ventilatiesysteem type - Verwarmingssysteem type - Warmte opwekkingssysteem type - Type muur (binnen, buiten, wsw)

4.1.

Begin koppeling

Vertrektype Met behulp van het vertrektype kunnen allerlei gegevens zoals de ontwerptemperatuur en de ventilatie eis afgeleid worden, welke benodigd zijn voor de berekeningen. Er is een lijst met de volgende vertrektypen samengesteld: woonkamer slaapkamer studeerkamer/werkkamer keuken open keuken hal overloop badruimte toilet garage eventueel ook 'overig', maar dan moet er extra informatie gevraagd worden om de waarden die afgeleid worden van de ruimtenaam nog te kunnen bepalen. Het ingevoerde vertrektype wordt in het IFC model bij de entiteit 'Space' ondergebracht. Deze entiteit geeft een beschrijving van een ruimte en bezit o.a. de eigenschap 'Longname' waar het ingevoerde vertrektype wordt ingevuld. R of λ van materiaallaag De warmtegeleidingscoëfficiënt (λ) of warmteweerstand (R) van een materiaallaag zijn nodig om de warmtedoorgangscoëfficiënt (U) van een constructie te bepalen. Door de λ en R worden aan het begin van de koppeling toe te voegen hoeft de waarde maar één keer ingevuld te worden omdat de waarde in het IFC model geplaatst wordt. Wanneer het woningontwerp wordt aangepast en nogmaals wordt doorgerekend, zijn de R en λ waarden van de materiaal lagen nog in het IFC model beschikbaar. Tenzij er nieuwe materiaal lagen in het ontwerp worden aangebracht. Wanneer de R-waarde wordt ingevoerd, wordt in het IFC model een entiteit 'ExtendedMaterialProperty' aangemaakt welke de eigenschap 'NominalValue' bevat waar de ingevoerde waarde wordt ondergebracht. Tevens bevat deze entiteit een relatie met een materiaallaag. Wanneer de λ-waarde wordt ingevoerd, wordt in het IFC model een entiteit 'ThermalMaterialProperty' aangemaakt. Deze bevat de eigenschap 'Thermal-

32

Conductivity' (in het Nederlands: warmtegeleidingsweerstand) en een relatie met de materiaallaag. Uraam & Udeur De warmtedoorgangscoëfficiënt (U) van ramen en deuren is nodig voor het bepalen van de EPC en de tochtscore. Door deze waarden aan het begin van de koppeling toe te voegen, hoeft de waarde maar één keer ingevuld te worden. Tenzij er aanpassingen aan het glassoort worden gemaakt. De ingevoerde waarden worden ondergebracht in de in IFC aangemaakte entiteit 'PropertySingleValue'. Door deze entiteit naast de ingevulde waarde ook de naam van het raam of de deur mee te geven, kan gemakkelijk nagegaan worden bij welk raam of deur de 'property' hoort. ZTA raam De zontoetredingsfactor (ZTA) van een raam is benodigd voor het bepalen van de EPC en de kans op oververhitting. Door de waarde aan het begin van de koppeling toe te voegen, hoeft dit maar één maal gedaan te worden. Tenzij er aanpassingen aan het glassoort en eventuele zonweringen worden gemaakt. Ook deze ingevoerde waarde wordt ondergebracht in de in IFC aangemaakte entiteit 'PropertySingleValue'. Door deze entiteit naast de ingevulde waarde ook de naam van het raam mee te geven, kan gemakkelijk nagegaan worden bij welk raam de property hoort. Raam in deur (met oppervlak, U en ZTA) Voor het bepalen van de EPC waarde zijn van alle ramen gegevens benodigd. Ook van een eventueel raam in een deur. Voor de EPC bepaling zijn van dat raam het oppervlak, warmtedoorgangscoëfficiënt (U) en zontoetredingsfactor (ZTA) nodig. Door de waarden aan het begin van de koppeling toe te voegen, is dit maar éénmaal nodig. Tenzij er aanpassingen aan het raam in de deur worden gemaakt. Wanneer een deur een raam bezit, wordt er in IFC een nieuw raam aangemaakt welke verwijst naar de aangemaakte 'PropertySingleValues' waarin de U-waarde en ZTA zijn ondergebracht. Het oppervlak wordt ondergebracht bij de eigenschap breedte en hoogte van het IFC raam. Hierbij is de hoogte het ingegeven oppervlak gedeeld door één en is de breedte één. In de IWCS berekeningen is enkel het raamoppervlak van belang waardoor bij het uitsplitsen van deze waarde in een hoogte en breedte in IFC geen fout oplevert. Het feit of een deur een raam bezit wordt in IFC bij de entiteit 'PropertySingleValue' ondergebracht. Oriëntatie gevels De oriëntatie van de gevels is benodigd voor het bepalen van de EPC-waarde en de kans op oververhitting. De oriëntatie wordt afgeleid uit de tekening en toegevoegd aan de attribuut 'LongName' van de entiteit 'Wall' in IFC. Ventilatiesysteem type Het type ventilatiesysteem is benodigd voor het bepalen van de EPC. Het type ventilatiesysteem wordt aan het begin van de koppeling toegevoegd zodat het maar éénmaal ingevuld hoeft te worden. Tenzij er aanpassingen aan het ventilatiesysteem worden gemaakt. Het ingevoerde ventilatiesysteem wordt in IFC model bij de entiteit 'UnitaryEquipmentType' (airco, luchtbehandeling) ondergebracht. Verwarmingssysteem type Het type verwarmingssysteem is benodigd voor het bepalen van de tochtscore en de EPC. Doordat het type verwarmingssysteem aan het begin van de koppeling wordt toegevoegd hoeft het systeem maar éénmaal ingevuld te worden. Tenzij er aanpassingen aan het verwarmingssysteem worden gemaakt. Het verwarmingssysteem wordt in het IFC model bij de entiteit 'SpaceHeatingType' ondergebracht. Warmte opwekkingssysteem Het type warmte opwekkingssysteem is benodigd voor het bepalen van de tochtscore en de EPC. Doordat het type warmte opwekkingssysteem aan het begin van de koppeling wordt toegevoegd hoeft het systeem maar éénmaal ingevuld te

33

worden. Tenzij er aanpassingen aan het warmte opwekkingssysteem worden gemaakt. Het warmte opwekkingssysteem wordt in het IFC model bij de entiteit 'BoilerType' ondergebracht. Type muur (binnen, buiten, wsw) Bij het bepalen van de EPC wordt enkel gekeken naar de buitenschil. Omdat IFC geen onderscheid maakt in het type wand (binnen, buiten, woningscheidend) is er informatie nodig over het type wand. Het type wand wordt ondergebracht bij de attribuut 'Description' van de IFC entiteit 'WallStandardCase'. 4.2.

Eind koppeling

Tijd & datum berekeningen De entiteit 'General' in het IWCS schema bevat o.a. de eigenschap tijd en datum. Dit zijn het tijdstip en datum waarop de berekeningen zijn uitgevoerd. Zo kan eventueel nagegaan worden of de berekeningen overeenkomen met de laatste versie van het woningontwerp. Er is voor gekozen om dit aan het eind van de koppeling toe te voegen omdat op deze plek de berekeningen worden uitgevoerd. Ontwerptemperatuur omgeving De ontwerptemperatuur wordt aan het eind van de koppeling afgeleid aan de hand van het vertrektype. Er is voor gekozen om dit aan het eind van de koppeling te doen omdat bij veranderingen van de ontwerptemperatuur, de 'beheerders' van de IWCS berekeningen deze zo kunnen aanpassen. De gemiddelde temperatuur (klimaatfile) kan gebruikt worden om de oppervlaktetemperatuur van constructies te bepalen welke gebruikt kan worden bij het bepalen van het globaal thermisch comfort. Ook deze waarde wordt aan het eind van de koppeling toegevoegd omdat zich op deze plek de bouwfysica kennis bevindt. Gebruiksoppervlak Het gebruiksoppervlak is nodig bij het bepalen van de EPC waarde en wordt aan het eind van de koppeling bepaald. Hiervoor is gekozen omdat het gebruiksoppervlak berekend moet worden en er geen plek in het IFC schema is waar deze informatie goed past. Rc en U-waarde constructie De warmteweerstand van een constructie (Rc) en warmtedoorgangscoëfficiënt (U) worden in de IWCS berekeningen bepaald en gebruikt bij het bepalen van de EPC en tochtscore. De Rc en U-waarde worden aan het eind van de koppeling toegevoegd omdat ze op deze positie ook pas uitgerekend worden. Door de waarden aan het IWCS model te voegen is het niet nodig om ze telkens opnieuw te bepalen. Re en Ri De overdrachtsweerstanden Re en Ri zijn nodig voor het bepalen van de U-waarde van een constructie. Ze worden aan het eind van de koppeling toegevoegd omdat zich hier de bouwfysica kennis bevindt.

34

4.3.

Vullen IWCS Express model

Figuur B2 laat zien hoe het IWCS model met data gevuld wordt. De data komt rechtstreeks uit het IFC Express model, uit het IFC+ model, uit de mapping tussen de Express modellen of wordt door de nieuwe IWCS berekeningen toegevoegd.

Legenda IFC IWCS IFC+ Express-X mapping Wordt nog niet gebruikt Figuur B2: IWCS Express model met data afkomst

35

5. Koppelingstechnieken IWCS Express model & berekeningen 5.1.

Mapping via EDM en berekeningen in C

Met het EDM programma kunnen Express modellen ingelezen worden. In EDM wordt een database gecreëerd welke een IFC woningontwerp en een IFC en IWCS schema bevat. Middels de Express-X mapping wordt de informatie uit het IFC woningontwerp gemapt naar het IWCS model. In het pakket Visual Studio wordt in C geprogrammeerd welke gegevens uit dit IWCS model gehaald moeten worden. Tevens kunnen hierin de berekeningen geprogrammeerd worden. Eventuele (tussen)uitkomsten kunnen weer terug gestopt worden in het IWCS model. Figuur B3 laat zien hoe de mapping tussen het IWCS Express model en de nieuwe IWCS berekeningen gemaakt wordt.

Express-X EDM IFC Express model

C Visual C++ IWCS Express model

C VisualC++ nieuwe IWCS berekeningen

Figuur B3: Mapping via EDM en berekeningen in C

Voordelen C is een makkelijke programmeer taal welke goed kan worden overgedragen wanneer afstudeeropdracht is afgerond; mapping en berekeningen in één file; mapping werkt; EDM wordt tevens gebruikt voor de Express-X mapping. Nadelen voor deze mapping moet je in het bezit zijn van EDM (commerciële software) wanneer Express schema aangepast moet worden moet er (naast aanpassingen aan de geprogrammeerde mapping in C) een nieuwe database gemaakt worden met een (nieuw) geïnstancieerd model. 5.2.

Mapping via interface toolkit en berekeningen in C++

Uit een Express schema wordt via een tool (SDAI CCGEN) C++ klassen en een STEP file gegenereerd. Deze laatste is een meta STEP file. Met behulp van de SDAI CCLIB worden twee library files aangemaakt. Samen met de invoer van een geïnstantieerde STEP file in de applicatie kan er in de programmeertaal C++ beschreven worden welke gegevens er nodig zijn voor de berekeningen. De berekeningen worden ook in de programmeertaal C++ gemaakt. Figuur B4 laat zien hoe de mapping tussen het IWCS Express model en de nieuwe IWCS berekeningen gemaakt wordt.

Express-X EDM IFC Express model

Interface toolkit IWCS Express model

C++ VisualC++ nieuwe IWCS berekeningen

Figuur B4: Mapping via interface toolkit en berekeningen in C++

Voordelen losstaande applicatie; mapping werkt; bekende programmeer taal, kan makkelijk overgedragen worden wanneer afstudeeropdracht is afgerond mapping en berekeningen kunnen in 1 file. -

36

Nadelen C++ is een lastigere programmeer taal (dan de programmeertaal C, zeker voor onervaren mensen); wanneer een Express schema aangepast moet worden, moeten er (naast aanpassingen aan de geprogrammeerde mapping in C++) opnieuw C++ klassen, een STEP file (meta) en een geïnstantieerde STEP file gegenereerd worden. De library files kunnen behouden worden. Er bestaat ook de mogelijkheid om de berekeningen in Excell te ‘programmeren’ en deze vervolgens aan C++ te koppelen. Nadeel is dat dit moeilijker over te dragen is en lastiger uit te breiden is. En doordat er veel variabelen zijn is het lastig te programmeren in Excell (een woning kan uit 1, 2 of meer verdiepingen bestaan, al deze mogelijke verdiepingen moeten geprogrammeerd worden net als de vervolgberekeningen).

37

6. Geprogrammeerde berekeningen en aannames 6.1.

Energie

Hoofdstuk 3.4 van het rapport laat zien dat op het gebied van energie een EPC berekening wordt geïmplementeerd. In dit hoofdstuk worden de algoritmen en gemaakte aannames bij het programmeren van de EPC berekening besproken. Bij het programmeren van de EPC berekening zijn de stappen van de EPCvoorbeeldberekening uit NEN 5128 (2003) [22] gevolgd. 1.

Algemeen

Bepalen van het gebruiksoppervlak Ag;verwz Het gebruiksoppervlak wordt per verdieping bepaald en vervolgens opgeteld tot een totaal gebruiksoppervlak. Het gebruiksoppervlak is het vloeroppervlak minus de dragende wanden waarbij de hoogte van de ruimte groter is dan 1,5 meter. De geïmplementeerde berekening van het gebruiksoppervlak gaat nog uit van het 'volledige' vloeroppervlak. Hierdoor wordt een kleine fout gemaakt. Wanneer in de toekomst de 'nodes' en 'edges' (zie hoofdstuk 3.2 van de bijlage) worden gebruikt om de ruimtescheiders weer te geven is het tevens mogelijk een correct gebruiksoppervlak te bepalen. 2.

Verliesoppervlakte

Bepalen verliesoppervlakte Averlies Averlies wordt per scheidingsconstructie bepaald volgens:

Averlies = d ∗ A

[m2]

(1)

Hierbij is d de reductiefactor van de desbetreffende scheidingswand. Deze is afhankelijk van het aangrenzende 'buiten': d=0 bij een inwendige scheiding; d = 0.7 wanneer de constructie aan de grond of kruipruimte grenst; d = 1.0 wanneer de constructie aan buitenlucht of water grenst; Het totale verliesoppervlak wordt bepaald scheidingsconstructies bij elkaar op te tellen. 3.

door

Averlies

van

alle

Transmissie

Bepalen van de thermische koppelingscoëfficiënt LD De thermische koppelingscoëfficiënt tussen de verwarmde binnenruimte en de buitenlucht, LD wordt bepaald volgens:

L D = ∑ [(U i + 0.1) * Ai ]

[W/K]

(2)

i

Er wordt gerekend met een forfaitaire toeslag op de U-waarde van 0.1 om het extra transmissieverlies door koudebruggen mee te nemen (zie 13.2 van NEN 1068). Bepalen van de stationaire warmteverliescoëfficiënt via de grond LS LS wordt bepaald volgens:

LS = a (Avloer * U vl + gr ;midden − 0.1P ) + 1,1P

[W/K]

(3)

Hierbij a Avloer P Uvl+gr

is: = 0.6 = vloeroppervlakte [m2] = 2*5.0 m = 10.0 m = warmtedoorgangscoëfficiënt van het samenstel van vloerconstructie, kruipruimte en ondergrond bepaald volgens (4) [W/m2K] Er wordt hierbij aangenomen dat er geen koelinstallatie is (zomerperiode) en de begane vloer overal dezelfde opbouw heeft.

38

U vl + gr =

Rc;vl

1 + ( D gr − hkr ) / λ gr + hkr / λeq + Rsi

[W/m2K]

(4)

Hierbij is: = warmteweerstand van de vloerconstructie [m2K/W] Rc;vl Dgr = de in rekening te brengen diepte onder het maaiveld van het grondlichaam, te stellen op 10 m hkr = hoogte van de kruipruimte [m] λgr = warmtegeleidingscoëfficiënt van de grond, te stellen op 2,0 W/mK λeq = equivalent warmtegeleidingscoëfficiënt van de lucht in de kruipruimte, te stellen op 3,0 W/mK Rsi = warmte overdrachtsweerstand aan de zijde van de ingaande warmtestroom voor vloeren boven een onverwarmde ruimte of kruipruimte: 0,17 m2K/W Hierbij wordt aangenomen dat de hoogte van de kruipruimte 0,5 meter is. En een begane grondvloer zich altijd boven een onverwarmde ruimte of kruipruimte bevindt. Bepalen warmteverliescoëfficiënt HT De warmteverliescoëfficiënt HT wordt bepaald volgens:

H T = LD + LS + H U

[W/K]

(5)

Hierbij is HU de warmteverliescoëfficiënt via onverwarmde ruimtes. Deze wordt (nog) niet meegenomen, omdat er wordt aangenomen dat alle ruimtes verwarmd zijn. Bepalen specifiek warmteverlies door transmissie Het specifieke warmteverlies voor transmissie wordt bepaald volgens:

QT = H T * 238 4.

[MJ]

(6)

Ventilatie

Bepalen ondergrens voor de luchtdoorlatendheid qv;10;kar Voor natuurlijke ventilatie (toe-, af-, of toe- en afvoer) volgens:

qv;10;kar = 1,0 * Ag

[dm3/(s*m2]

(7)

En mechanisch gebalanceerde ventilatie volgens:

q v;10;kar = 0,4 * Ag

[dm3/(s*m2]

(8)

Bepalen van de indicatie luchtdoorlatendheid qv;10;kar;ind

qv;10;kar ;ind = 0,5 * C1 * C 2 * C 3 * Averlies Hierbij C1 C2 C3 Averlies

[dm3/s]

(9)

is: = coëfficiënt voor het bouwtype; zie tabel B8 = coëfficiënt voor het woningtype; zie tabel B9 = coëfficiënt voor het bouwkwaliteit; zie tabel B10 = het verliesoppervlak [m2]

39

Tabel B8: coëfficiënt voor het bouwtype Bouwtype C1 Metselwerk

2

(Giet)beton

1

Houtskelet

1,3

Bij het bepalen van de C1 coëfficiënt wordt gekeken naar de laagopbouw van de buitenwanden. Er wordt enkel gekeken naar de lagen met een dikte groter dan 80 mm en een lambda groter dan 0,025 W/mK. Op deze manier wordt er enkel gekeken naar de van belang zijnde lagen voor het bepalen van de C1 coëfficiënt. Tabel B9: coëfficiënt voor het woningtype Woningtype C2 Kap

1,7

Geen kap

1,0

Plat dak

1,0

Tabel B10: coëfficiënt voor de bouwkwaliteit Bouwkwaliteit C3 Goed 3 Normaal Zwak

2 4

5

1 1,3

Er wordt aangenomen dat de bouwkwaliteit van de woning normaal is en de C3 coëfficiënt dus 1 is. Bepalen luchtdoorlatendheid qv;10 Wanneer qv;10;kar;ind kleiner is dan de ondergrens voor qv;10;kar wordt de ondergrens als rekenwaarde genomen. Anders wordt de indicatie waarde gebruikt. De luchtdoorlatendheid qv;10 wordt bepaald volgens:

q v = 0,47 * Ag ;i + 0,13 * q v;10;kar

[dm3/s]

(10)

Controle of qv;10 voldoet aan de minimum waarde Bij natuurlijke ventilatie moet de qv;10 voldoen aan:

q v > 0,60 * Ag

[dm3/s]

(11)

En bij mechanisch gebalanceerde ventilatie aan:

q v > 0,52 * Ag

[dm3/s]

(12)

Bepalen specifiek warmteverlies HV;i door ventilatie en infiltratie

H V ;i = 1,2 * qv;i

[W/K]

(13)

Bepalen specifiek warmteverlies door ventilatie

Qv = H v * 238

[MJ]

(14)

3 Alle details getekend volgens SBR-referentiedetails (voorheen SBR 200), dubbele kierdichting en alle doorvoeren gedetailleerd, waarbij aangegeven hoe afdichting is bereikt. 4 Alle details getekend, informatie over afwerking details en doorvoeren. 5 Geen details beschikbaar of geen informatie over afwerking details en doorvoeren.

40

5.

Totale warmteverlies door transmissie en ventilatie

Qverlies = QT + QV 6.

[MJ]

(15)

Warmtewinst

Bepalen zonnewarmtewinst Qzon Per raam wordt de zonnewarmtewinst bepaald volgens:

Q zon = ( A * ZTA * z * r ) * 0,75 * 1140 Hierbij A ZTA z r

[MJ]

(16)

is: = het raamoppervlak [m2] = de zontoetredingsfactor van het glas [-] = oriëntatie [-] = beschaduwing [-]

De zonnewarmtewinst van alle ramen wordt opgeteld. De waarden voor z*r kunnen met behulp van de oriëntatie (N, Z, O, W, NW, NO, ZW, ZO) en de helling van het raam in tabel 5 van §6.9.3 in NEN 5128 (2003) [22] afgelezen worden. De inhoud van de tabellen is meegenomen in de geprogrammeerde berekeningen. Er wordt (voor nu) aangenomen dat er sprake is van minimale belemmering. Bepalen warmtewinst door interne warmteproductie Qint

Qint = 110 * Ag ;verw

[MJ]

(17)

Bepalen van de warmtewinst van de woonfunctie Qwinst

Q winst = Q zon + Qint

[MJ]

(18)

Bepalen warmtewinst per eenheid gebruiksoppervlak

Qwinst Ag

(19)

Bepalen winst-verliesverhouding γ

γ =

Qwinst Qverlies

[-]

(20)

Bepalen benuttingfactor van de warmtewinst ηb wanneer

Qwinst Ag

≤ 175

Voor γ = 1 geldt:

ηb =

a' (1 + a ' )

[-]

(21)

Voor andere gevallen geldt:

(1 − γ a ' ) ηb = (1 − γ a '+1 )

[-]

(22)

Hierbij is: a' = een numerieke parameter, te stellen op 5,1

41

Bepalen benuttingfactor van de warmtewinst ηb wanneer

Ag ⎫ ⎧ η b = ⎨175 * ⎬ Qwinst ⎭ ⎩

Qwinst Ag

> 175

0 ,15

η b;0

(23)

Hierbij is: ηb;0 = de benuttingsfactor bepaald volgens forumule 21 of 22 7.

Warmtebehoefte voor verwarming

Bepalen warmtebehoefte voor verwarming Qbeh;verw

Qbeh;verw = Qverlies − η b * Qwinst 8.

[MJ]

(24)

Primaire energie ruimteverwarming

Bepalen van de bruto warmtebehoefte voor ruimteverwarming Qbeh;verw;bruto

Qbeh;verw;bruto = Hierbij is: ηsys;verw ηdistr;verw

Qbeh;verw (η sys;verw *η distr ;verw)

[MJ]

(25)

= het systeemrendement van de ruimteverwarming [-] = het distributierendement van de ruimteverwarming [-]

Bepalen van het systeemrendement ηsys;verw Bij het bepalen van ηsys;verw worden de volgende installaties (nog) niet meegenomen: lokale gasverwarming of olieverwarming 6 lokale elektrische verwarming6 direct gestookte luchtverwarmer, excl. waakvlam6 warmtekrachtinstallatie, warmtelevering door derden of warmtepomp zonder individuele bemetering per woonfunctie 7 collectieve verwarming zonder individuele warmte kostenverdeling per woonfunctie7 collectieve verwarming met individuele warmte kostenverdeling per woonfunctie7 Het systeemrendement ηsys;verw is gelijk voor de verwarmingsinstallaties die nu worden meegenomen in de berekening dus: ηsys;verw = 0,95 onder normale omstandigheden ηsys;verw = 1,00 bij wand- en/of vloerverwarming ηsys;verw = (0,95 + 1,00)/2 bij wand- en/of vleorverwarming in combinatie met radiatoren. Bepalen van het distributierendement ηdistr;verw In het geval van een individuele installatie geldt: ηdistr;verw = 1,0. Er wordt (voor nu) enkel gerekend aan woningen met individuele installaties.

6

wordt namelijk (bijna) niet toegepast in nieuwbouw woningen

7

voor nu alleen woningen met individuele installaties meenemen

42

Bepalen van de primaire energie voor ruimteverwarming Qprim;verw Er wordt aangenomen dat de installatie geen bijdrage krijgt van een zonneenergiesysteem.

Q prim ;verw =

Qbeh;verw;bruto

η opw;verw

[MJ]

(26)

Bepalen van het opwekkingsrendement ηopw;verw De waarde voor ηopw;verw kan afgelezen worden uit tabel 10 §8.4.2 in NEN 5128 (2003) [22]. De inhoud van de tabel is gedeeltelijk opgenomen in de geprogrammeerde berekeningen. Bij het bepalen van ηopw;verw worden de volgende installaties (nog) niet meegenomen: lokale gasverwarming6 lokale elektrische nieuwbouw6 direct gestookte luchtverwarming6 CV installaties buiten de begrenzing van de EPC berekening7 collectieve verwarming7 warmtekrachtinstallatie 8 warmtelevering door derden7 Er wordt aangenomen dat in het geval van een CV installatie de toevoertemperatuur meer dan 55 °C is en in het geval van een warmtepomp de toevoertemperatuur tussen de 35 en 45 °C ligt. 9.

Primaire hulpenergie verwarming

Bepalen van het hulpenergiegebruik gas Qhulp;verw;gas Er wordt aangenomen dat er sprake is van een combi systeem: Qhulp;verw;gas = 0 MJ Bepalen waarde voor het elektrische hulpenergiegebruik Qhulp;verw;el;i De waarde voor Qhulp;verw;el;i kan afgelezen worden uit tabel 12 §8.5.3 in NEN 5128 (2003) [22]. De inhoud van de tabel is meegenomen in de geprogrammeerde berekeningen. Eventuele extra pompen buiten het gebouw worden niet meegenomen. Bepalen van de primaire hulpenergie Qprim;hulp;verw

Q prim;hulp;verw = Qhulp;verw; gas +

3,6 * Qhulp;verw;el

η el

[MJ]

(27)

Hierbij is: ηel = de getalswaarde van het rendement van de elektriciteitsvoorziening, te stellen op 0,39 10. Primair energiegebruik warm tapwater Qprim;tap Er wordt aangenomen dat er sprake is van één installatie, zonder circulatie- of systeemregeling, zonder zonne-energiesysteem. Voor de leidinglengten wordt gebruik gemaakt van forfaitaire waarden. Bepalen bruto primair energiegebruik warm tapwater

Qbeh;tap;bruto = 91,6 * Ag ;verwz

8

[MJ]

(28)

wordt niet meegenomen om de EPC berekening te vereenvoudigen

43

Bepalen klasse van het toestel voor warm tapwater bereiding De klasse van het toestel voor warm tapwater bereiding kan afgelezen worden uit tabel 16 §9.4.2 in NEN 5128 (2003) [22] met behulp van Qbeh;tap;bruto. De inhoud van de tabel is meegenomen in de geprogrammeerde berekeningen. Bepalen correctiefactor voor opwekkingsrendement gastoestellen ctap De correctiefactor voor het opwekkingsrendement van gastoestellen ctap kan afgelezen worden uit tabel 19 of 20 (afhankelijk van of het een gastoestel of warmtepomp is) in [22] met behulp van Qbeh;tap;bruto en de klasse van het toestel voor warmtapwaterbereiding. De inhoud van de tabel is meegenomen in de geprogrammeerde berekeningen. Bepalen opwekkingsrendement van een toestel voor warm tapwater bereiding ηopw;tap Het opwekkingsrendement van een toestel voor warm tapwater bereiding ηopw;tap kan afgelezen worden uit tabel 18 §9.4.2 in [22]. De inhoud van deze tabel is in de geprogrammeerde berekeningen meegenomen. Bepalen primair energiegebruik warm tapwater

Q prim ;tap =

Qbeh;tap ;bruto

η opw;tap

[MJ]

(29)

11. Primair energiegebruik ventilatoren Bepalen primair energiegebruik ventilatoren Qprim;vent

Q prim;vent = 3,6 *

Qvent

η el

[MJ]

(30)

Bepalen forfaitaire rekenwaarden voor het energiegebruik voor ventilatoren Qvent De forfaitaire rekenwaarden voor het energiegebruik voor ventilatoren Qvent kan afgelezen worden uit tabel 24 §10.3 in [22]. De inhoud van deze tabel is in de geprogrammeerde berekeningen meegenomen. Er wordt aangenomen dat er in het geval van mechanische ventilatie, gelijkstroom ventitaloren worden toegepast.

44

12. Primair energiegebruik verlichting Qprim;vl

Q prim;vl = 22 *

Ag ;verwz

η el

[MJ]

(31)

13. Primair energiegebruik koeling Qprim; koel Er wordt aangenomen dat er geen koelinstallatie in de woning is. 14. Primair energiegebruik bevochtiging Qprim; bev Er wordt aangenomen dat er geen bevochtiginginstallatie in de woning is. 15. Primair energiegebruik zonne-energie Qprim;pv Er wordt (voor nu) aangenomen dat er geen zonne-energie wordt opgewekt. 16. Primair energiegebruik warmtekracht centrale Qprim;comp;wk Er wordt (voor nu) aangenomen dat er geen warmtekrachtcentrale is. 17. Karakteristiek energiegebruik

Q pres;tot = Q prim;verw + Q prim;hulp;verw + Q prim;tap + Q prim;vent + Q prim;vl + Q prim;koel + Q prim;bev − Q prim; pv − Q prim;comp;wk

[MJ]

(32)

18. EPC-waarde

EPC =

Q pres;tot 330 * Ag ;verw + 65 * Averlies

*

1 c EPC

(33)

Hierbij is: cEPC = de getalswaarde van de correctie ten opzichte van de vorige versie van de norm [22]; in dit geval 1,17 [-]

45

6.2.

Thermisch comfort

6.2.1.

Oververhitting

De kans op oververhitting wordt bepaald door het product van de zontoetredingsfactor (ZTA) en het percentage glas van het raam in de gevel (FR) te vergelijken met de maximaal toelaatbare waarde voor ZTA*FR. De grenswaarde weergegeven in tabel B11 en de bepalingsmethode komen uit ISSO-publikatie 16 [3]. Tabel B11: (Voorlopige) grenswaarden voor de kans op oververhitting bij woningen Woonkamer Slaapkamer Bouwwijze Bouwwijze licht 9 zwaar 10 licht zwaar 0,27 0,50 0,19 0,38 0,22 0,38 0,18 0,29 0,21 0,34 0,16 0,26 0,19 0,32 0,16 0,24

Deze grenswaarden gelden voor de oriëntatie zuid en zuidwest van de gevel. Voor de andere oriëntaties zijn de tabelwaarden te vermenigvuldigen met: oost: 1,2 zuidoost: 1,4 noord: 2,0 Er ontbreken nu nog de oriëntaties noordoost, noordwest en west. Om ook voor deze oriëntaties iets over de kans op oververhitting te kunnen zeggen worden de tabelwaarden van de ontbrekende oriëntaties vermenigvuldigt met: west: 1,0 (dus hetzelfde als zuid en zuidwest, hierdoor wellicht te streng) noordwest: 2,0 (dus hetzelfde als noord) noordoost: 1,2 (dus hetzelfde als oost, hierdoor wellicht te streng) Er moet hierbij opgemerkt worden dat er enkel maximaal toelaatbare waarden worden gegeven voor woon- en slaapkamers. 6.2.2.

Tochtscore

De tochtscore wordt bepaald aan de hand van de individuele scores voor het glasoppervlak, ventilatiesysteem, bouwsysteem en verwarmingssysteem volgens de Nieman gezondheidskaart [13]. In dit hoofdstuk komt eerst aan bod hoe de individuele scores worden bepaald en vervolgens hoe de totaal score voor tocht wordt bepaald. Glasoppervlak Met behulp van de warmtedoorgangscoëfficiënt (U), de hoogte van het glasoppervlak en het wel/niet aanwezig zijn van een verwarmingslichaam onder het raam kan een tochtscore uit tabel B12 afgelezen worden[13]. De glasoppervlak wordt middels punten variërend van 1 t/m 5 beoordeeld (1 = slecht, 5 = goed). Tabel B12: Tochtscore van het glasoppervlak Glastype Hoogte [m] Verwarmingslichaam onder glasoppervlak enkel glas h < 1,5 afwezig (U ≥ 5,8 W/(m2K)) aanwezig h ≥ 1,5 afwezig aanwezig dubbel glas h < 1,5 afwezig (3,0 ≥ U ≥ 2,6 W/(m2K)) aanwezig h ≥ 1,5 afwezig aanwezig HR-, HR+- of HR++-glas h < 1,5 afwezig (U ≤ 2,0 W/(m2K)) aanwezig afwezig h ≥ 1,5 aanwezig 9

Beoordeling 2 3 1 2 3 4 2 3 5 5 4 5

Bouwwijze 'licht' betekent een specifieke vertrekmassa van ongeveer 600 kg/m2 gevel; Bouwwijze 'zwaar' betekent een specifieke vertrekmassa van ongeveer 1500 kg/m2 gevel;

10

46

Ventilatiesysteem Met behulp van het type ventilatiesysteem kan een tochtscore uit tabel B13 afgelezen worden in de Nieman gezondheidskaart [13]. Net als bij het bepalen van de andere individuele tochtscores, vindt de beoordeling plaats in de vorm van een puntensysteem. Tabel B13: Tochtscore van het ventilatiesysteem Natuurlijke Mechanische toevoer, ventilatie natuurlijke afvoer Beoordeling 2 2

Natuurlijke toevoer, mechanische afvoer 3

Mechanische toe- en afvoer 4

Bouwsysteem Met behulp van het type bouwsysteem kan een tochtscore uit tabel B14 afgelezen worden[13]. Het bouwsysteem wordt afgeleid van de waarde voor C1 (coëfficiënt voor het bouwtype) in de EPC berekening. Net als bij het bepalen van de andere individuele tochtscores, vindt de beoordeling plaats in de vorm van een puntensysteem. Tabel B14: Tochtscore van het bouwsysteem gietbouw/ stapelbouw/ prefab beton Beoordeling 4

houtskeletbouw 3

staalskeletbouw 3

Warmte opwekkingssysteem Met behulp van het type warmte opwekkingssysteem kan een tochtscore uit tabel B15 afgelezen worden in [13]. Het type warmte opwekkingssysteem wordt aan de gebruiker opgevraagd en is een warmtepomp of traditionele CV installatie. Net als bij het bepalen van de andere individuele tochtscores, vindt de beoordeling plaats in de vorm van een puntensysteem. Tabel B15: Tochtscore van het warmteopwekkingssysteem Verwarmingssysteem Lokale verwarming / CV met niet in alle vertrekken verwarmingslichamen Traditionele CV (70 – 90 °C) met verwarmingslichamen CV (met weersafhankelijke regeling) met verwarmingslichamen Laag temperatuurverwarming (45 – 55 °C) met verwarmingslichamen

Beoordeling 2 3 4 5

Hierbij wordt enkel de traditionele CV en laagtemperatuurverwarming meegenomen. Er wordt verwacht dat de systemen lokale verwarming en CV met niet in alle vertrekken verwarmingslichamen (bijna) niet meer voorkomen in nieuwbouwwoningen. De CV met weersafhankelijke regeling wordt ook buiten beschouwing gelaten om de bepalingsmethode te vereenvoudigen. Totaal score kans op tocht Voor de totaal score van de kans op tocht worden alle individuele score bij elkaar opgeteld. [13] bevat meerdere individuele tochtscores. Er is om die reden een andere beoordeling van de tochtscore nodig. De laagst haalbare score is 9 en de hoogst haalbare score is 18. De totaal score wordt verdubbeld om een goede beoordelingsschaal te kunnen maken. Tabel B16 geeft de beoordeling weer van de totaal score. Tabel B16: Beoordeling van de totaalscore voor tocht Totaalscore Beoordeling 33 - 36 Geen hinder van tocht 28 - 32 Tochthinder bij harde wind 23 - 27 Regelmatig tochthinder 18 - 22 Constant tochthinder

47

7. Prototype De afzonderlijke stappen A t/m C en het opvragen van de ontbrekende data is door TNO 11 in een (prototype) applicatie samengebracht (figuur B5). De applicatie start met de vraag naar een IFC model waaraan gerekend kan worden. Vervolgens wordt voor de gebruiker in EDM een database aangemaakt. De applicatie gaat na welke data ontbreekt en vraagt aan de gebruiker deze in te voeren. Wanneer alle data is ingevoerd kan de gebruiker op de 'reken' knop drukken waarna de 'extra' data aan een IFC+ model wordt toegevoegd en de mapping van het IFC+ naar het IWCS model wordt uitgevoerd. Tot slot worden de berekeningen uitgevoerd en de resultaten weergegeven in het resultatenscherm.

Figuur B5: Prototype met links de ontbrekende data en rechts een visuele presentatie van het ontwerp

Figuur B7: Oplichten desbetreffende wand Figuur B6: Invoerscherm wanden

In het invoerscherm van de muren (figuur B6) wordt per wand gevraagd of het een buitengevel of woning-scheidende gevel betreft. Het invoerscherm laat de globalId en naam zien van de desbetreffende gevel welke uit het IFC model gehaald worden. Omdat dit niet altijd even duidelijk aangeeft om welke gevel het precies gaat, wordt in het visualisatie scherm de wand opgelicht (figuur B7).

11

Peter Bonsma

48

De materiaal naam wordt verkregen uit het woningontwerp. De gebruiker wordt gevraagd de warmteweerstand (R) of de warmtegeleidingscoëfficiënt (λ) van de materiaal laag in te voeren (figuur B8).

Figuur B8: Invoerscherm materiaal lagen

In het invoerscherm van de installaties (figuur B9) wordt de gebruiker gevraagd te kiezen tussen een traditionele CV of warmtepomp voor het opwekken van warmte voor de ruimteverwarming en warm tapwater. Vervolgens kan het type verwarmingssysteem worden aangevinkt, waarbij meerdere antwoorden mogelijk zijn. Tot slot wordt de gebruiker gevraagd te kiezen uit natuurlijke, mechanische toevoer of gebalanceerde ventilatie.

Figuur B9: Invoerscherm installaties

In de CAD applicatie ArchiCAD is het mogelijk de vertrekken een benaming te geven. Wanneer deze niet overeenkomt met de standaard vertrek types uit het afgebeelde rijtje in figuur B10, wordt de gebruiker gevraagd het meest bijpassende vertrek type aan te geven. De globalId van het vertrek wordt uit het IFC model gegenereerd en is in dit geval een standaard benaming van ArchiCAD. Om duidelijk te maken om welk vertrek het gaat wordt in het visualisatie scherm het vertrek opgelicht.

Figuur B10: Invoerscherm vertrek types

49

In het invoerscherm van de ramen (figuur B11) wordt per raam gevraagd om de warmtedoorgangscoëfficiënt (U) en de zontoetredingsfactor (ZTA). Het invoerscherm laat de globalId en naam zien van het raam welke uit het IFC model gehaald worden. Omdat dit niet altijd even duidelijk aangeeft om welk raam het precies gaat, wordt in het visualisatie scherm het desbetreffende raam opgelicht.

Figuur B11: Invoerscherm raam

Figuur B12: Invoerscherm deur

In het invoerscherm van de deuren (figuur B12) wordt per deur gevraagd om de warmtedoorgangscoëfficiënt (U). Daarnaast bestaat er de mogelijkheid om een raam in de deur aan te brengen. Dit is (nog) niet mogelijk in de CAD applicatie ArchiCAD. Wanneer een raam wordt toegevoegd is hiervan het oppervlak, warmtedoorgangscoëfficiënt (U) en zontoetredingsfactor (ZTA) benodigd. Het prototype maakt in dat geval een raam in het IFC model aan met een bepaalde ID, naam en beschrijving en de zojuist ingevoerde 'extra' data. Het invoerscherm laat de globalId en naam zien van de deur welke uit het IFC model gehaald worden. Omdat dit niet altijd even duidelijk aangeeft om welke deur het precies gaat, wordt in het visualisatie scherm de desbetreffende deur opgelicht.

50

Figuur B13: Resultatenscherm

Wanneer de gebruiker in het invoerscherm van de installaties heeft gekozen voor de warmtepomp, worden de EPC waarden weergegeven van warmtepompen met de 'bronnen': grond, grondwater en lucht. In het geval van een traditionele CV, worden de EPC waarden weergegeven van HR-100, HR-104 en HR 107 CV installatie (figuur B13). Links boven in worden de ruimtes van de woning weergegeven. Per ruimte worden drie EPC waarden gegeven. Wanneer een ruimte één of meer ramen bevat en het een slaap- of woonkamer betreft, wordt er aangegeven of er kans is op oververhiting.

51

8. Literatuur [1]

H. Hoiting, G.J. Donze en P.W.G. Nuiten (2004). Energieprestatiemethoden: samen sterk? Bouwfysica vol. 17(1), pp. 24-28.

[2]

J. van Hoof en J. Hensen (2005). Nieuwe Nederlandse comfortnormen nader bekeken. TVVL Magazine 1, pp. 6-13.

[3]

ISSO-publicatie 16 (1987). De jaarlijkse warmtebehoefte van woningen: energiegebruikberekeningen per vertrek en totaal.

[5]

Stichting Bouwresearch (1997). EPN in vogelvlucht: consequenties voor ontwerp en uitvoering; woningbouw.

[6]

Stichting Bouwresearch Ontwerpaanbevelingen.

[7]

Fergus Nicol, Michael Humphreys, Oliver Sykes and Susan Roaf (1995). Standards for Thermal Comfort; indoor air temperature standards for the 21st century.

[8]

Centrum Technologie voor Duurzame Ontwikkeling, TU/e (2002). Dictaat: Technologie en Duurzaamheid

[9]

AnneMarij Postel (2004). Dat huis heeft alles-in-één. Puur Wonen nov2004, pp. 46-48.

[10]

Ir. F.E. Bakker (1998). Dictaat: Bouwfysica – Warmte.

[11]

ISSO-publicatie 50 (1999). Ontwerptechnische kwaliteitseisen en richtlijnen voor warmwater-verwarmingsinstallaties met hoge en/of lage temperaturen in woningen en woongebouwen.

[12]

ISSO-researchrapport 5 (1990) Ontwerp binnencondities en thermische behaaglijkheid in gebouwen.

[13]

Adviesburo Nieman B.V. (2004). Handboek Gezondheidskwaliteit; Te bouwen woningen.

[14]

Milton Meckler (1996). Improving indoor air quality through design, operation and maintenance.

[15]

Werkgroep Binnenklimaat en Energieverbruik (1973). Binnenklimaat en energieverbruik.

[16]

Susan Roaf en Mary Hancock (1992). Energy efficient building: a design guide.

[17]

D.A. MacIntyre (1980). Indoor climate.

[18]

Nederlandse Energie Ontwikkelings Consulting (1986). Wonen in bewonerservaringen uit 3 enquêtes.

[19]

Onno van Rijsbergen (2004). Folder: Binnenmilieu; Comfortabel, gezond en milieubewust wonen.

[20]

Onno van Rijsbergen en Evert Hasselaar (2003). Folder: Toetslijst ventilatie.

[21]

NEN 5128 (2004). Energieprestatie van woonfuncties en woongebouwen – Bepalingsmethode.

[22]

NEN 5128 (2003). Energieprestatie van woonfuncties en woongebouwen – Bepalingsmethode.

(2001).

Luchtdicht

bouwen;

Deel

A:

Opnamemethodiek

Maatschappij en SACON Project extra geïsoleerde woningen:

52

[23]

William Veldman (1994). Afstudeerverslag: Temperatuuroverschrijdingen in goed geïsoleerde rijtjeswoningen: een onderzoek naar eenvoudige hulpmiddelen voor het voorspellen van temperatuuroverschrijdingen in goed geïsoleerde rijtjeswoningen.

[25]

Marie-Jose Oomen (1999). Afstudeerverslag: Waardering van het binnenklimaat in PZE-woningen in de zomer: vergelijking met de bestaande criteria.

[26]

Martin W. Liddament (1996). A guide to energy efficient ventilation.

[27]

P.O. Fanger (1970). Thermal environmental engineering.

[28]

Wim Maassen en Peter Bonsma (2004). Ontwerptool voor wooncomfort. Verwarming Ventilatie Plus oktober, pp. 774 – 777.

[29]

P. Elkhuizen en L. Soethout (2004). Integrale advisering met betrekking tot wooncomfort. TVVL Magazine oktober.

[30]

René Didde (2004). Reflex; Modulesysteem voor flexibel en duurzaam renoveren. Puur Bouwen jaargang 9(7), pp. 38 – 39.

[31]

ISO 10303 (1999). Industrial automation systems and integration – Product data representation and exchange – Part 1: Description methods; The Express-X language reference manual.

[32]

Gerelle van Cruchten (1998). EPB – Woningbouw: Instrument voor prestatiegestuurd energie besparen. Bouwfysica vol. 10( 3), pp. 5-9.

[33]

ISIAQ-CIB Task Group 42 (2004). Performance criteria of buildings for health and comfort. CIB nummer 292.

[34]

Gerelle van Cruchten (2000). Energy Index: an Effective Approach to Reduce the Energy Consumption of Existing Buildings. International Building Physics Conference 2000; Tools for design and engineering of buildings; Proceedings.

[35]

Godfried Augenbroe and Ceol-Soo Park (2005). Quantification methods of technical building performance. Building Research & Information 33(2), pp. 159 – 172.

[37]

P. Euser (1981). Voorstudie over de behaaglijkheidscriteria in gebouwen in de zomersituatie.

comfort:

analysis

and

applications

in

53

8.1. i ii iii

iv v vi vii vii

Internet www.sev.nl/images/nieuws/pdf/gezond/1.1_Valk.pdf www.sev.nl/images/nieuws/pdf/gezond/2.1_Rijsbergen.pdf www.gezondbinnen.nl/infopart.html; Wonen in een gezond binnenmilieu Æ ‘Gezond Wonen’, een informatief document waarin informatie te vinden is over de verschillende binnenmilieu aspecten. Onderzoek in opdracht van Novem uitgevoerd door EBM consultants (Arnhem), Bureau Medische Milieukunde Jans, Van den Hazel & Van de Weerdt (Dieren, Gelderland), juni 2002 www.prostep.org/en/standards/was/beschreibung Toelichting op de Express data modelleer taal www.novem.nl -> Specials -> Nieuwbouw en EPN -> Woningbouw -> Hulpmiddelen -> Tips & Trucs voor invoer EPC-berekening www.bouwbesluit.nl/artikelen/bbp601.htm -. Artikel 'Ventilatievoorschriften zijn er niet voor niets', Ir. M. van Overveld www.publicarchitecture.gatech.edu/Research/project/gsatoolkit.htm Thermal Comfort Performance Toolkit for GSA; Interim Progress Report Cheol-Soo Park and Godfried Augenbroe, 2003 www.publicarchitecture.gatech.edu/Research/project/gsatoolkit.htm A Building Performance Toolkit for GSA; Interim Progress Report (DRAFT) Cheol-Soo Park, 2002

54

Woordenlijst

a

Warmteweerstand (Rc) is een maat voor de weerstand van een constructie tegen warmtetransport. De eenheid is m2K/W.

b

Warmtedoorgangscoëfficiënt (U) is een maat voor het gemak waarmee de constructie lucht-op-lucht warmte doorlaat. De eenheid is W/m2K.

c

Warmtegeleidingscoëfficiënt (λ) is een maat voor het gemak waarmee de warmte door een materiaal geleid kan worden. Hoe lager de waarde des te beter is de thermsiche isolatie. De eenheid is W/mK.

d

Predicted Mean Vote (PMV) geeft een gemiddelde waardering weer van een groep mensen m.b.t. het thermische comfort van een ruimte. e

Percentage People Dissatisfied (PPD) geeft het percentage ontevreden personen m.b.t. het thermische comfort van een ruimte weer. De eenheid is %.

f

Predicted percentage of occupants dissatisfied from draugth (PD) geeft het percentage ontevreden personen m.b.t. het locale thermische comfort weer. De eenheid is %.

g

Zontoetredingsfactor (ZTA) geeft aan hoeveel van de op een raam vallende zonnestraling wordt doorgelaten.

55