In-situ analyse van passiefhuiswijken: gebruikersgedrag, binnenklimaat en energiegebruik

In-situ analyse van passiefhuiswijken: gebruikersgedrag, binnenklimaat en energiegebruik Matthias Den Haese, Bram Derudder

Promotor: prof. dr. ir. Arnold Janssens Begeleiders: ir.-arch. Marc Delghust, Jelle Laverge, ir.-arch. Eline Himpe Masterproef ingediend tot het behalen van de academische graad van Master in de ingenieurswetenschappen: bouwkunde

Vakgroep Architectuur en Stedenbouw Voorzitter: prof. dr. Pieter Uyttenhove Faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur Academiejaar 2012-2013

In-situ analyse van passiefhuiswijken: gebruikersgedrag, binnenklimaat en energiegebruik Matthias Den Haese, Bram Derudder

Promotor: prof. dr. ir. Arnold Janssens Begeleiders: ir.-arch. Marc Delghust, Jelle Laverge, ir.-arch. Eline Himpe Masterproef ingediend tot het behalen van de academische graad van Master in de ingenieurswetenschappen: bouwkunde

Vakgroep Architectuur en Stedenbouw Voorzitter: prof. dr. Pieter Uyttenhove Faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur Academiejaar 2012-2013

VOORWOORD Reeds bij aanvang van onze universiteitsstudies lag ons beider interesses in alles wat er rondom ons gebeurt en hoe de mens met zijn technische vaardigheden en kennis antwoorden tracht te vinden op de vele uitdagingen. Deze brede interesses zijn doorheen onze studies enkel maar aangescherpt en de resultaten van technische ingrepen als antwoord op de hedendaagse energieproblematieken vormden een trigger bij de keuze van ons thesisonderwerp. Deze masterproef kan dan ook gezien worden als een verlengstuk van de verzamelde bagage doorheen onze educatieve carrière aan de Universiteit van Gent. Het afwerken ervan vormt voor ons dan ook een mijlpaal en betekent hopelijk de start van een boeiende professionele loopbaan. Voor, tijdens en na het leerproces en de vervolmaking van deze masterproef werden we bijgestaan door verschillende mensen, aan wie we in dit voorwoord de nodige aandacht willen schenken. In de eerste plaats willen onze promoter Prof. Dr. Ir. Arch. A. Janssens en onze begeleiders Ir. Arch. M. Delghust, Ir. Arch. J. Laverge en Ir. Arch. E. Himpe bedanken voor de wetenschappelijke ondersteuning doorheen het jaar, hun advies en bijsturing en het beantwoorden van onze vele vragen. Om ons te voorzien van de nodige informatie werden we uitgebreid bediend door de firma Bostoen en in het bijzonder de heren C. Debrabander en W. Van Den Berghe, voor wie we hier onze dank willen uiten. Zonder de medewerking van de bewoners van de Aalscholverstraat te Bredene en het Klinknagel- en Smederijplein te Temse was er van deze masterproef geen sprake geweest. Slechts door ons toe te laten tot hun woningen, hun antwoorden op de vele vragen die wij voor hen hadden en bovenal hun bereidwilligheid tot medewerking zijn we er in geslaagd interessante inzichten te verwerven in de relatie tussen mens en techniek. Afsluitend willen we ook W. Bracke vermelden voor zijn bijdrage tot het verzamelen van informatie voor onze masterproef en L. Bolangier voor het nalezen er van. Omdat een masterproef geen momentopname is, is het onmogelijk onze ouders en vriendin niet te vermelden die met hun jarenlange, onvoorwaardelijke steun en motivatie hebben bijgedragen tot de totstandkoming van dit werk.

Bram Derudder & Matthias Den Haese

TOELATING TOT BRUIKLEEN De auteurs geven de toelating deze masterproef voor consultatie beschikbaar te stellen en delen van de masterproef te kopiëren voor persoonlijk gebruik. Elk ander gebruik valt onder de beperkingen van het auteursrecht, in het bijzonder met betrekking tot de verplichting de bron uitdrukkelijk te vermelden bij het aanhalen van resultaten uit deze masterproef. The authors give permission to make this master dissertation available for consultation and to copy parts of this master dissertation for personal use. In the case of any other use, the limitations of the copyright have to be respected, in particular with regard to the obligation to state expressly the source when quoting results from this master dissertation.

Gent, juni 2013

Bram Derudder en Matthias Den Haese

OVERZICHT In-situ analyse van passiefhuiswijken: gebruikersgedrag, binnenklimaat en energiegebruik Bram Derudder en Matthias Den Haese Promotor: Prof. Dr. Ir. Arch. Arnold Janssens Begeleiders: Ir. Arch. Marc Delghust, Ir. Arch. Jelle Laverge, Ir. Arch. Eline Himpe Masterproef ingediend tot het behalen van de academische graad van Master in de ingenieurswetenschappen: bouwkunde Vakgroep Architectuur en Stedenbouw Voorzitter: Prof. Dr. Pieter Uyttenhove Faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur Universiteit Gent Academiejaar 2012 - 2013

Samenvatting Het doel van deze masterproef is na te gaan of de theoretische doelen van het passiefhuisconcept in de praktijk hun gelijke vinden. Deze masterproef beslaat twee grote onderdelen, waarvan het eerste deel wordt ingenomen door een literatuurstudie en het tweede deel een analyse van praktijkonderzoek bevat. De literatuurstudie omvat drie hoofdstukken. In het eerste hoofdstuk wordt het concept van het passiefhuis uit de doeken gedaan. Het tweede hoofdstuk verhaalt de interactie tussen gebruiker en zijn (passief)woning. Het laatste hoofdstuk van de literatuurstudie omvat de bespreking van het binnenklimaat in passiefwoningen, met de nadruk op het thermisch comfort en de luchtkwaliteit. De analyse bestaat uit zes hoofdstukken en probeert de ingeslagen weg van de literatuurstudie te vervolgen. De eerste drie hoofdstukken zijn vooral beschouwend en analyseren de ontworpen toestand van de passiefwoningen. Eerst wordt het gebouw en zijn technische installaties nader bekeken. Vervolgens wordt de demografische toestand van de onderzochte wijken toegelicht, om het beschouwende deel af te sluiten met de certificatie van de woningen. In de laatste drie hoofdstukken van de analyse worden de resultaten van de uitgevoerde metingen in situ weergegeven en besproken volgens de thematieken aangeraakt in de literatuurstudie: verwarming, ventilatie en energie. Afsluitend wordt in deze masterproef ruimte voorzien om de belangrijke bevindingen samen te brengen tot een transparant besluit.

Trefwoorden passiefhuis, binnenklimaat, energiegebruik, gebruikersgedrag

In-situ analysis of passive houses: occupant behaviour, indoor climate and energy consumption Matthias Den Haese, ing. Bram Derudder Supervisors: Prof. Dr. Ir. Arch. Arnold Janssens; Ir. Arch. Marc Delghust; Ir. Arch. Jelle Laverge; Ir. Arch. Eline Himpe

 Abstract The purpose of this study is to analyse the energetic performance and the comfort related aspects of the passive house. By means of plan studies, in situ measurements and enquiries this study wants to depict how a passive house is experienced by its inhabitants. Keywords passive house, indoor climate, energy consumption, occupant behaviour

I. INTRODUCTION Worldwide there's a rising awareness among politicians of nature being a source of our wellbeing. Its application in European goals has led to concrete action plans. The Energy Renovation Programme of 2020 is a project to create a conscious and sustainable platform that forces Flemish houses to consume less energy. One way to achieve this is to supply energy-saving constructions such as the passive house with the necessary financial incentives. [1] The European CEPHEUS-project was the first extended project to investigate the social applications of the passive house. They examined the possibility of creating pleasant, economical living circumstances that are less energy consuming. The results showed that overall this concept appeared to be feasible and the inhabitants were satisfied. The main points of criticism were related to the interaction between the occupant and the present technical appliances. The occupant's ignorance about these devices often led to unpleasant or even worrying situations, hence the need of practical research. This master thesis aims at contributing to this investigation. [2], [3]

M. Den Haese & B. Derudder are with the Architecture and Civil Engineering Department, Ghent University (UGent), Gent, Belgium. E-mail: Matthias.DenHaese @UGent.be & [email protected]

II. METHOD Sixteen houses, situated in two districts in Bredene and Temse, were subject to a various range of measuring tests in order to describe the actual situation. During two seasons (autumn and winter) several measurements were conducted during at least one week. A. Measurements In order to describe the indoor climate small measuring appliances were put in each room to measure both temperature and relative humidity grade. Next to that measuring instruments were also used to detect the level of carbon dioxide in the living-room and parental bedroom. The working of the ventilation system was measured at several ventilation positions using flow rates at the ventilation mouths. To detect possible manipulation by the inhabitants the central unit of the ventilation system was equipped with a connection unit. The air tightness of the dwellings was determined by means of the blowerdoor test. Furthermore, to describe the energy household, the meter readings of electricity and solar panels were taken regularly. B. Enquiry Next to the enormous amount of measuring data the occupants were asked to fill in an enquiry about their consumption behaviour. This included questions about the circumstances at the time the measurements of the house were taken, their experiences about living conditions, thermal comfort, air quality, ...

III. RESULTS A. Heating and Thermal Comfort As expected, the temperatures inside passive constructions appear to be independent from the outside climate. The average room temperatures are up till 6° C higher than accepted by EPB (18°C) and indicate a small spread in comparison with this average. However, a certain rebound effect can be detected: especially in the living-room, but also in other rooms the thermal behaviour is independent of the presence of residents. Or there's constant heating or there isn't any at all. Only the bathroom is subject to periodic heating. The occupants appear to have a relative good knowledge of the heating system and are capable of achieving the temperatures wished for. But to get a lower temperature in apart rooms doesn't seem to work at all times. A steady state approach shows that a coincidence of events (closing dividing doors, switching off heating systems...) has to be met in order to satisfy this demand. However, this is not always known by the inhabitants. Next to that there are also complaints about a local sense of cold, which is due to the low supply air temperature of the ventilation system and the position and orientation of the ventilation mouths. B. Ventilation During the detection process of carbon dioxide rates in the living-room and bedroom it became clear that the average concentrations of carbon dioxide in the occupant's presence are higher than expected. The amount of dwellings belonging to the highest IDA-class is only between 8 and 17% dependent on the room and measuring period. In some cases high concentrations (up till 6700 ppm above the exterior level) are registered. The relative humidity in houses only demonstrates high norms (>80%) at peak situations (cooking, washing) that slowly decrease. Verification of flow rates of discharge shows that the norm is not achievable in more than 50% of the cases. Because a high relative humidity only occur temporarily there aren't any effects noticeable in the dwelling so far. Apart from the fact that the ventilation system only meets the demands in one house, there are few people who succeed in manipulating their ventilation system. This causes occupants to complain more about the ventilation system than about the air quality.

C. Use of Energy The decrease of the required heating energy and the already small contribution of the sanitary warm water and ventilation for the total consumption of energy leads to an increase of the relative importance of residual energy consumers in passive houses. Because of the equality in air tightness and the technical installations of the investigated passive houses, the sensitivity of the total need of energy in relation to the occupant's behaviour and his personal choices will increase. The relations between the consumption of energy, thermal comfort and air quality are mainly visible when it comes to thermal issues. The implementation of a heat pump in combination with floor heating leads to a lower use of energy in comparison with the presence of electric convectors, while the price for the former is higher than for these convectors. In this case it's the resident who decides what financial choices he will make. The shortcomings of the ventilation system are often compensated by opening windows, which causes heating losses and an augmentation of energy costs.

IV. CONCLUSION The merit of this master thesis can be found in the further adaptation of the present techniques to preserve the comfort of future passive house residents. In the investigated passive houses the applied heating systems meet the demands of thermal comfort. The settings of the ventilation system, on the other hand, need appropriate adjustments in order to achieve the required air quality. To raise the comfort experience of (future) occupants of passive houses it is important to keep improving technical installations and to inform the occupants about working with these techniques.

REFERENCES [1] [2] [3]

F.V.d. Bossche, Beleidsnota, Energie 2009-2014, 27 oktober 2009. Cost Efficient Passive Houses as European Standards, 1997. J. Schnieders, and A. Hermelink, CEPHEUS results: measurements and occupants' satisfaction provide evidence for Passive Houses being an option for sustainable building, in Energy Policy, 2006, pp. 151-171.

Inhoudsopgave VOORWOORD TOELATING TOT BRUIKLEEN OVERZICHT ABSTRACT INHOUDSOPGAVE LIJST MET AFKORTINGEN EN SYMBOLEN INLEIDING

1

1 KADER

1

2 PROBLEEMSTELLING

1

3 ONDERZOEKSVRAAG

2

4 METHODOLOGIE

2

LITERATUURSTUDIE

5

1 HET CONCEPT PASSIEF WONEN

5

1.1 ENERGIEZUINIG WONEN IN VLAANDEREN 1.2 TRIAS-ENERGETICA 1.3 CERTIFICATIE: EPB EN PHPP 1.3.1 EPB 1.3.2 PHPP 1.3.3 VERSCHILLEN 1.4 ONDERZOEK 1.4.1 CEPHEUS 1.4.1.1 Resultaten van de metingen 1.4.1.2 Tevredenheid van de bewoners 1.4.1.3 Het passiefhuis in de toekomst volgens Cepheus 1.4.2 VERGELIJKENDE STUDIE TUSSEN LAGE ENERGIE-, PASSIEF- EN NULENERGIEWONINGEN 1.4.2.1 Tevredenheid van de bewoners 1.4.2.2 Aanbevelingen 2 GEBRUIKER VAN DE PASSIEFWONING 2.1 INTERACTIE GEBRUIKER - SYSTEMEN 2.2 BEWONERSPROFIEL 2.3 GEBRUIKERSGEDRAG 2.3.1 AANZETTEN VERWARMING EN SET-POINT TEMPERATUUR 2.3.2 RAAM- EN DEURGEBRUIK 2.3.2.1 Raamgebruik 2.3.2.2 Deurgebruik

5 6 8 8 9 9 10 10 11 12 13 14 14 14 15 15 16 18 19 21 21 22

2.3.3 ANDERE 2.4 REBOUND EFFECT 3 COMFORT 3.1 BINNENKLIMAAT 3.2 THERMISCH COMFORT 3.2.1 TEMPERATUURGRENZEN 3.2.1.1 Fanger 3.2.1.2 PMV en PPD 3.2.1.3 ASHRAE 3.2.1.4 ATG 3.2.1.5 NBN EN 15251 3.2.2 OVERVERHITTING 3.3 LUCHTKWALITEIT - INDOOR AIR QUALITY 3.3.1 RELATIEVE LUCHTVOCHTIGHEID 3.3.2 CO2 3.3.3 POLLUENTEN 3.3.4 VENTILATIE 3.3.4.1 Luchtdichtheid 3.3.4.2 Ventilatiesysteem 3.4 LICHT EN AKOESTISCH COMFORT

23 23 24 24 24 25 25 25 26 27 28 29 30 30 32 33 33 33 34 36

ONDERZOEK - METHODOLOGIE

39

1 BINNEN- EN BUITENKLIMAAT

39

2 LUCHTDICHTHEID EN VENTILATIESYSTEEM

40

3 WARMTEFLUX

41

4 ENERGIEVERBRUIK

42

5 GEBRUIKERSGEDRAG

42

6 OVERZICHT

43

ONDERZOEK - ANALYSE

45

1 GEBOUW

45

1.1 LIGGING 1.2 BESCHRIJVING GRONDPLAN EN ORIËNTATIE 1.2.1 BREDENE 1.2.1 TEMSE 1.2.2 ORIËNTATIE 1.3 GEBOUWSCHIL 1.3.1 DAK 1.3.2 MUREN 1.3.3 VENSTERS 1.3.4 KOUDEBRUGGEN 1.3.5 WARMTEVERLIEZEN

45 47 47 48 49 50 51 51 52 54 54

1.4 TECHNISCHE INSTALLATIES 1.4.1 VENTILATIESYSTEEM 1.4.1.1 Warmtewisselaar 1.4.1.2 Bypass en Vorstklep 1.4.1.3 Filters 1.4.2 WARMTEPOMP 1.4.3 CENTRALE VERWARMING 1.4.4 DECENTRALE VERWARMING 1.4.5 SANITAIR WARM WATER 1.4.6 ZONNEPANELEN 2 BEWONERSKENMERKEN 2.1 DEMOGRAFIE 2.2 BEZETTINGSGRAAD 2.3 ENERGIEBEWUSTZIJN 3 CERTIFICATIE 3.1 PHPP 3.1.1 ENERGIEKENGETAL 3.1.2 LUCHTDICHTHEID 3.2 EPB 3.2.1 K-PEIL 3.2.2 E-PEIL 4 VERWARMING 4.1 GEBOUWSCHIL EN TECHNISCHE INSTALLATIES 4.1.1 BINNEN VERSUS BUITENTEMPERATUUR 4.1.2 VERWARMINGSSYSTEMEN EN VERWARMINGSPATRONEN 4.2 BEWONER VAN DE PASSIEFWONING 4.2.1 AANWEZIGHEID EN VERWARMEN 4.2.2 COMFORT - ATG 4.2.3 INVLOED VAN DE BEWONER OP HET THERMISCH COMFORT 4.2.4 GEBRUIKERSERVARING EN BEHAAGLIJKHEIDSGEVOEL 5 VENTILATIE 5.1 CO2-GEHALTE 5.1.1 IDA-KLASSE 5.1.2 DEBIETEN VAN HET VENTILATIESYSTEEM 5.2 RELATIEVE VOCHTIGHEID 5.2.1 IDA-KLASSE 5.2.2 DAMPDRUKVERSCHIL 5.3 BEWONER VAN DE PASSIEFWONING 5.3.1 INVLOED VAN DE BEWONER OP HET VENTILATIESYSTEEM 5.3.2 TYPEGEDRAG 5.3.3 GEBRUIKERSERVARING EN BEHAAGLIJKHEIDSGEVOEL. 6 ENERGIE 6.1 VERBRUIKSPOSTEN

54 55 57 57 58 59 60 61 61 62 63 63 65 67 69 69 70 71 72 72 72 74 74 74 76 78 78 81 83 84 89 89 89 92 95 95 98 99 99 100 104 107 107

6.1.1 VERWARMING 6.1.2 SANITAIR WARM WATER 6.1.3 METERSTANDEN EN ZONNEPANELEN 6.2 WERKELIJKE ENERGIEBEHOEFTE 6.2.1 ENERGIE EN BEWONERSKENMERKEN 6.2.2 ENERGIE, VERWARMING EN VENTILATIE

107 108 109 109 111 112

BESLUIT

115

BIJLAGEN

119

BIBLIOGRAFIE

171

FIGUREN- EN TABELLENLIJST

175

Lijst met afkortingen en symbolen Afkortingen ASHRAE: ASO: ATG: BBK: bbv: BSO: CEPHEUS: CO2: COP: cp: e: EPB: EPC: E-peil: G: h: HO: HS: HVAC: iB: IDA: iF: iG: ik: iL: IR: iSkk: iSko: iVin: iVuit: K-peil: LO: NEB: PHP: PHPP: PMV: PPD: PV: RH: SBS: SWW: TFA:

American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers algemeen secundair onderwijs adaptieve temperatuurgrenswaarden binnenklimaatklasse binnen beschermd volume beroeps secundair onderwijs Cost Efficient Passive Houses as European Standards koolstofdioxide coefficient of performance carport buiten energieprestatie en binnenklimaat energieprestatie certificaat kengetal ter duiding van het energieverbruik van een gebouw gesloten bebouwing herfst half open bebouwing hogeschool Heating Ventilation Air Conditioning bureau indoor air fitness ruimte garage keuken leefruimte infrarood slaapkamer kinderen slaapkamer van het/de gezinshoofd(en) aanvoer van ventilatielucht afvoer van ventilatielucht graad van thermische verliezen lager onderwijs netto energiebehoefte passiefhuisplatform passiefhuisplatform pakket predicted mean value predicted percentage dissatisfied fotovolataïsch relative humidity of relatieve vochtigheid sick building syndrome sanitair warm water treated floor area

TSO: U: VEA: w: WPU: WW:

technisch secundair onderwijs universiteit Vlaams energieagentschap winter warmtepomp unit warmtewisselaar

Symbolen ΔT: Clo: di : dU/dt : n50: Ri : Rse : Rsi: Te: Tgem: U: v50: Wp: θ: λi : Φh : Φi : Φl : Φs : Φt : Φv :

temperatuursverschil Clothing value dikte van de wand [m] de verandering in inwendige energie ten gevolge van warmte opslag in het gebouw. luchtdichtheid bij een overdruk van 50 Pa per uur per netto vloeroppervlak warmteweerstand [m².K/W] luchtwarmteweerstand aan het buitenoppervlak [m².K/W] luchtwarmteweerstand aan het binnenoppervlak [m².K/W] buitentemperatuur gemiddelde temperatuur warmtedoorgangscoëfficiënt [W/(m².K)] luchtdichtheid bij een overdruk van 50 Pa per uur per binnen volume Wattpiek temperatuur (bij wiskundige berekeningen) warmtegeleidingscoëfficiënt [W/(m.K)] de toegevoegde warmte of koeling via een verwarmingssysteem de interne warmtewinsten door bewoners, apparaten… de verliezen tengevolge van luchtlekkage de warmtewinsten door bezonning voorstelt de transmissieverliezen de ventilatieverliezen

Inleiding 1 Kader Wereldwijd wordt met steeds toenemende belangstelling gekeken naar en gediscussieerd over het gedrag en de verandering van het klimaat. Hoewel wetenschappers tot op vandaag geen sluitende verklaring hebben voor de veranderingen die de natuur doormaakt, zijn deze wetenschappers het er wel over eens dat de mens en zijn gedrag een impact hebben op die verandering. Recente grotere natuurrampen - tsunami in de Indische Oceaan (2004), kernramp in Fukushima (2011) door aardbeving, stortvloeden in het nabije Oosten e.a.,… - sterken de bezorgdheid bij de bevolking en regeringsleiders, maar ook het verantwoordelijkheidsgevoel om hier iets aan te doen. De meest gekende legitieme vertaling van de bezorgdheid omtrent het klimaat wordt geuit in het Verdrag van Kyoto (1997). Hoewel de ratificering van dit Verdrag een eerder aarzelende start nam, zijn het tegenwoordig Europa en de Verenigde Staten die zich als voortrekkers beschouwen om de uitputting van natuurlijke rijkdommen en de hiermee gepaarde degeneratie van de aarde een zekere halt toe te roepen. Één van de grote vraagstukken was en is de bewustwording omtrent het gebruik van de natuur als bron van ons welzijn, dat o.a. geconcretiseerd wordt in het verbruik en gebruik van natuurlijke energiebronnen en de processen die hiermee gepaard gaan. Deze stijgende bewustwording werd door Europa omgezet in Europese doelstellingen, die op hun beurt door Vlaanderen vertaald werden in lokale wetten, besluiten en actieplannen. Het EnergieRenovatieProgramma 2020 is één van die aandachtstrekkers van de Vlaamse overheid die o.a. het energiegebruik in het Vlaams woningpark achteruit wil dringen om zo aan te sluiten bij het algemeen doel: “Het creëren van een energiezuinig draagvlak in Vlaanderen”. Binnen dit energiezuinig kader zijn aan de faculteit ’Ingenieurswetenschappen en Architectuur’, onder de onderzoeksgroep Bouwfysica, de voorbije jaren verschillende (in situ-)analyses gebeurd om het werkelijke energiegebruik van oude en nieuwbouwwoningen te monitoren. Aansluitend op dit rijtje vormt deze masterproef een toevoeging doordat het de beschouwing van het praktisch energiegebruik van een massieve passiefwoning in kaart tracht te brengen. De analyse die in deze thesis wordt doorgevoerd tracht dus de voor zich sprekende relatie te leggen tussen wat men beoogt en wat men uiteindelijk realiseert. Want het is pas wanneer de bewustwording rond het energiegedrag ten volle is doorgedrongen tot bij de lokale bevolking, dat het nagestreefde doel, door Europa, - een verhoging van het welzijn door een meer milieuvriendelijke omgang met onze natuurlijke rijkdommen - behaald kan worden.

2 Probleemstelling Binnen het aangehaalde EnergieRenovatieProgramma 2020, probeert Vlaanderen het energieverbruik door woningen te verlagen door middel van wettelijke stimuli; o.a. renovatiepremies, subsidies en strengere eisen aan nieuwbouwwoningen wat betreft het energiepakket. Het concept van passiefhuizen heeft op die manier een bredere ingang gevonden in bouwend Vlaanderen. De raming van het energiegebruik in dergelijke woningen kan aan de hand van EPB en PHPP gesimuleerd worden. Deze tools sturen de ontwerper vaak tot het maken van niet vooropgestelde keuzes (vb. verwarmingselementen) om toch maar het label ‘passief’ te kunnen halen. De nadruk die door de tools gelegd wordt op labeling stuurt de ontwerper vaak tot het maken van niet-vooropgestelde keuzes (vb. verwarmingselementen) om het halen van het certificaat veilig te stellen. In de praktijk blijkt echter dat de invloed van de bewoners en hun gedrag op de inschatting van het energiegebruik niet gering is. De interesse naar het in kaart brengen tussen deze verschillen in In-situ analyse van passiefhuiswijken: gebruikersgedrag, binnenklimaat en energiegebruik

1

simulaties en de praktijk is groeiende de laatste jaren en dit over de verschillende performantieniveaus van de woning heen.

3 Onderzoeksvraag De specifieke vragen waarop getracht wordt in deze thesis een antwoord te formuleren, vertrekken vanuit één grote noemer: In welke mate worden de doelstellingen van het passiefhuisconcept gehaald in realiteit? Om gerichter te werk te gaan en de inhoud van deze thesis toch enigszins te beperken zodoende de focus te kunnen leggen op kwaliteit, meer dan kwantiteit, wordt deze hoofdgedachte vertaald in enkele gerichte vragen:  Worden de wettelijk opgelegde doelen van het concept ‘passief huis’ in de praktijk gehaald? o Welke parameters zijn daartoe bepalend? o Indien de beoogde doelstellingen niet gehaald worden, welke parameters zijn daarvoor verantwoordelijk?  Hoe zien de gebruikers het concept 'passief huis'?  Hoe probeert de bewoner het eigen comfort te beïnvloeden?  Waar zijn verbeteringen mogelijk m.b.t. interactie gebruiker - technieken?

4 Methodologie Om de algemene probleemstelling afdoende aan de pakken en het geheel overzichtelijk te houden, is de thesis opgebouwd uit verschillende delen. In het eerste deel wordt aandacht besteed aan de achtergrond van de probleemstelling rond energie in het huishouden en de verschillende parameters die daarbij van belang zijn. Daar nogal wat kruisbestuiving gebeurt tussen verschillende thema’s binnen het energiezuinig woondebat, focust de eerste sectie zich op het overzichtelijk in kaart brengen van de doelen die het passiefhuisconcept met zich meebrengt. Daartoe wordt de piramide van beleidsmaker en visie over certificering tot praktische implementatie doorlopen van top tot basis. Vervolgens worden de hoofdthema’s beschreven waarop de probleemstelling van toepassing is, namelijk ‘het gebouw en zijn bewoners’. De afwerking buiten beschouwing gelaten, zijn het vooral de bouwschil enerzijds en de implementatie van de technieken anderzijds die bijdragen tot het vervolledigen van een passiefhuis. Ook met het oog op de verdere analyse, komen de toegepaste technieken uitgebreid aan bod. Het is reeds bewezen dat de invloeden van de gebruiker op zijn eigen omgeving niet gering zijn. Zowel objectieve (vb. IDA) als subjectieve (vb. psychologische tevredenheid) thematieken worden onder de noemers ‘Comfort’ en ‘Gedrag’ besproken om een analyse van de uitgevoerde enquêtes te duiden. Het tweede deel bevat de verwerking van de verzamelde meetdata. Dit onderdeel bevat een crossover tussen de verschillende uitgevoerde in-situmetingen (luchtdichtheidstesten, temperatuurregistratie,…) waarbij enerzijds de heersende situatie in kaart gebracht wordt en waarop anderzijds een analyse wordt toegepast om de onderzoeksvragen concreter te kunnen beantwoorden. Aanvullend wordt gebruik gemaakt van enquêtes om een ondersteunende rol te bieden bij de analyse van de verzamelde meetdata en om op deelvraagstukken van de onderzoeksvraag (zie hierboven) antwoorden te kunnen formuleren of bijkomende maatschappelijke vraagstukken aan het licht te brengen. 2

In-situ analyse van passiefhuiswijken: gebruikersgedrag, binnenklimaat en energiegebruik

Afsluitend worden de eindconclusies van de onderdelen samengevoegd om zo op een overzichtelijk manier de resultaten van de metingen summier te kunnen toelichten en eventueel nieuwe discussies of vraagstukken op te werpen.


3

4


Literatuurstudie 1 Het concept passief wonen 1.1 Energiezuinig wonen in Vlaanderen Met het toenemende klimaatbewust zijn op zowel politiek als sociaal vlak, worden in België steeds meer maatregelen genomen om richtlijnen om te vormen tot praktisch realisaties. Het grote kader daarvoor wordt gevormd door de Europese instellingen. Één van de belangrijke punten in de Europese beleidsnota betreft de vermindering van de broeikasgassenuitstoot met 15% en de missie om 13% van het finale energieverbruik uit hernieuwbare bronnen te halen. Figuur 1 maakt duidelijk dat woningen in België verantwoordelijk zijn voor naar schatting 40% van het totale energieverbruik [1].

Figuur 1: Energieconsumptie per sector in België

Het energiezuiniger en -efficiënter maken van huishoudens past in de strategie om deze doelstellingen te halen. In dat opzicht worden heel wat initiatieven ondernomen die het bouwen van energiezuinige woningen sterk promoten en ondersteunen: Lage energiewoning, passiefhuis, nulenergiewoning zijn geen achterhaalde begrippen meer in de nieuwbouwmarkt [2]. Bewoners stellen daarnaast ook steeds hogere eisen aan hun woning, zowel op het vlak van binnenklimaat als voor technologische snufjes. Deze comforteisen gaan vaak gepaard met een groter energieverbruik. Onderstaande grafiek van het PHP geeft weer dat - in bijvoorbeeld een passiefhuis - er besparingen tot 85% mogelijk zijn op het totale energieverbruik ten opzichte van het bestaande woningbestand in Vlaanderen. De grootste besparingen kunnen gemaakt worden door de verwarmingskost terug te dringen. Dit kan mogelijk gemaakt worden door een doorgedreven isolatie en luchtdichtheid. De grootte van de fiscale voordelen die gekoppeld zijn aan deze verschillende types energiezuinige woningen hangt af van hun energieprestatie. Al deze types woningen richten zich dus op dezelfde doelstelling, maar leggen elk hun focus op een bouwtechnische eis. In een zeer lage energiewoning moet de netto energiebehoefte per jaar lager zijn dan 30 kWh/m². Voor een passiefhuis ligt deze eis op 15 kWh/m² per jaar en worden bijkomende eisen gesteld aan de bouwschil (zie verder). De nulenergiewoning komt qua energieverbruik overeen met een passiefhuis, maar stelt de bijkomende eis dat het de energie die nodig is voor verwarming en sanitair warm water haalt uit hernieuwbare


5

bronnen1 [3]. Het Passiefhuisplatformvat het onderscheid tussen de energiezuinige gebouwen samen in tabel (Tabel 1).

Figuur 2: Energiebesparing van een passiefhuis op de totale jaarlijkse energievraag [kWh/m².jaar] [4]

Bij het realiseren van zulke energiebesparingen willen de bewoners echter niet aan comfort inboeten, noch wil men een hogere factuur betalen. Twee eisen die op het eerste zicht niet te rijmen vallen met de meerkosten van een passiefbouw of het discomfort om de verwarming op een lager pitje te zetten. Desondanks is men er in geslaagd een manier van bouwen te ontwikkelen die voor eenzelfde kost veel minder energie verbruikt, waarbij ook gepoogd wordt het binnencomfort te bevorderen. Tabel 1: Overzichtstabel van energiezuinige gebouwen [4]

1.2 Trias-energetica Bewuster omgaan met energie kan het best in drie verschillende stappen gebeuren. E. Lysen [5] stelde die stappen in 1996 duidelijk voor met het trias-energetica[5]. Zijn opvatting geeft duidelijk weer in welke volgorde stappen genomen moeten worden om energieverbruik te minimaliseren. In eerste instantie poogt men om de energieverliezen van een woning zoveel mogelijk te beperken. Dit gebeurt door een goede isolatie, waarbij ook lekverliezen worden gedicht. Daarnaast probeert 1

6

Voorbeelden van hernieuwbare bronnen zijn o.a. PV-panelen, zonnecollectoren,… In-situ analyse van passiefhuiswijken: gebruikersgedrag, binnenklimaat en energiegebruik

men gratis, passieve warmte van de zon zoveel mogelijk te benutten door grote glaspartijen naar het zuiden te richten. Hier komt de naam passiefhuis vandaan. In theorie is de vraag naar verwarming zo laag dat de zon en het gebruik van de woning (strijken, koken, tv, pc…) voor voldoende interne warmtewinsten kan zorgen. Hoe dan ook beschikt elke woning over elektrische toestellen die een minimum aan energie verbruiken. Daarbij is het belangrijk dat zoveel mogelijk energie uit duurzame bronnen wordt gehaald. Het laatste stukje van de Trias Energetica geeft aan dat wanneer nog steeds niet elke energiebehoefte voldaan is door middel van hernieuwbare energie, fossiele brandstoffen zo efficiënt mogelijk aangesproken moeten worden.

energie verlies beperken en winsten maximaliseren gebruik hernieuwbare energie

gebruik fossiele brandstoffen zo efficiënt mogelijk

Figuur 3: Trias-energetica

In een meer theoretische aanpak stelt men de energiewinsten gelijk aan de verliezen en de opslag van warmte in het gebouw. [6]

Waarbij: Φs = de warmtewinsten door bezonning voorstelt; door de hoge isolatiewaarde van drievoudig glas zijn de winsten groter dan de transmissie verliezen. Φi = de interne warmtewinsten door bewoners, apparaten… Een bewoner in rust produceert ongeveer 100 W en algemeen worden de interne winsten op 4 W per m² (EPB) of 2,1 W per m² (PHPP) geschat. Φh = de toegevoegde warmte of koeling via een verwarmingssysteem Φt = de transmissieverliezen Φv = de ventilatieverliezen, deze worden in passiefwoning bepaald door het rendement van de balans ventilatie Φl = de verliezen ten gevolge van luchtlekkage dU/dt = de verandering in inwendige energie ten gevolge van warmte opslag in het gebouw. Hoe massiever de onderdelen hoe meer warmte het gebouw kan opslaan, maar hoe trager het reageert op veranderingen. Een goed ontwerper heeft, om te verwijzen naar dit Trias Energetica, het doel om vooreerst de passieve warmtewinsten optimaal te benutten, zonder oververhitting in de hand te werken. Een tweede doel is het vasthouden van deze winsten door de beperking van transmissieverliezen. Een


7

derde doel bestaat uit het beperken van verliezen door ventilatie en luchtlekken, door een betere isolatie en gecontroleerde ventilatie van de woning [7].

1.3 Certificatie: EPB en PHPP Zoals vermeld wordt energiezuinigheid in het woonproces gestimuleerd door subsidies en belastingverminderingen allerhande. De verantwoordelijke overheid die passiefwoningen subsidieert is de Vlaamse Overheid. Om de kwaliteit en de geldigheid van het passiefhuis te waarborgen heeft een dergelijke woning wel een certificaat nodig. In Vlaanderen zijn twee instanties gemachtigd om een passiefhuiscertificaat af te leveren. Een eerste instantie is het passiefhuisplatform2 (PHP) dat via PHPP de voorwaarden voor een passiefhuis berekent. Een tweede instantie is het Vlaams Energie Agentschap (VEA) dat EPB-software gebruikt om hun energiecertificaten te berekenen. De toewijzingen van deze instanties voor het verstrekken van fiscaal erkende passiefhuiscertificaten en de belastingvermindering wordt door wetteksten als volgt vastgelegd: 



Gedurende de kalenderjaren 2007 t.e.m.2009 geldt de “kwaliteitsverklaring passiefhuis” uitgegeven door het PHP als certificaat dat nodig is voor een belastingvermindering voor energiebesparende maatregelen. Vanaf 2010 wordt het model van het certificaat vastgelegd door de Minister van Financiën. Maar het is nog steeds het PHP dat deze certificaten moet uitreiken. Het Vlaams energieagentschap is gemachtigd( door het Besluit van de Vlaamse Regering van 19 november 2010 houdende algemene bepalingen over het energiebeleid,) om adviezen en attesten over rationeel energieverbruik en hernieuwbare energie af te leveren in het kader van fiscale aftrek.3

Deze vermindering van de personenbelasting staat vermeld in artikel 14524 van het Wetboek inkomstenbelasting van 10 april 1992. Hierna worden beide certificaten meer in detail besproken. 1.3.1 EPB EPB staat voor Energieprestatie en Binnenklimaat. Elke woning die gebouwd of verkocht wordt moet sinds 2006 een EPC of energieprestatie certificaat bezitten of kunnen voorleggen. Zo’n EPC wordt door een EPB verslaggever opgesteld met de door de Vlaamse overheid voorziene EPB-software. Ook nieuwbouwwoningen moeten aan bepaalde energie-eisen voldoen die met verloop van tijd steeds strenger worden. Ondertussen krijgt de bouwsector voldoende tijd om zijn technieken aan de nieuwe normen aan te passen. De overheid spoort via deze weg dus aan op een sensibiliseringseffect bij de eindgebruiker. Vanaf 1 januari 2013 moet een nieuwbouwwoning een E-peil < 70 en een K-peil < 40 bezitten. Daarbij geeft het K-peil het maximaal peil van de globale warmte-isolatie van het gebouw weer en is het Epeil een maat voor de energieprestatie van een woning en de vaste installaties ervan in standaardomstandigheden. Hoe lager het E-peil, hoe energiezuiniger de woning is [8]. De criteria die EPB hanteert om een huis tot een passiefhuis te benoemen zijn: 2

Het Koninklijk besluit van 10 september 2010 tot wijziging van het KB/WIB92 op het stuk van de belastingverlaging voor energiebesparende uitgaven in een woning erkent het PHP als officiële instantie om passiefhuiscertificaten uit te geven. 3 Besluit van de Vlaamse Regering van 19 november 2010

8


 

Een energie vraag voor verwarming en koeling < 15 kWh/(m².jaar). Een luchtdichtheid van < 0,6 m³/h bij een overdruk van 50 Pa.

Passiefhuizen zitten daarmee qua isolatiewaarde en energieverbruik ver onder de minimumvereisten van E-peil en K-peil van een nieuwbouwwoning. 1.3.2 PHPP Het PassiefHuisPlatform hanteert het PHPP4-softwarepakket om energieschattingen mee uit te voeren. De PHPP-software wordt vanaf het ontwerp gebruikt om bij bepaalde keuze van materialen meteen de impact op het energieverbruik weer te geven. Op basis van de as-built gegevens wordt de woning aan de volgende voorwaarden getoetst [9]:   

Netto energiebehoefte voor verwarming ≤ 15 kWh/m²/jaar Luchtdichtheid n50 ≤ 0,6 h-1 Temperatuuroverschrijdingsfrequentie boven 25°C ≤ 5%

1.3.3 Verschillen Beide methodes bezitten grote gelijkenissen, maar ook verschillen in hun rekenmethodes. Wat meteen opvalt wanneer de pijlers van beide berekeningen vergeleken worden is het extra aspect van oververhitting dat door het PHPP aan zijn energieprestatie wordt toegevoegd. Bij EPB is er geen beperking op de oververhitting. Wil men echter een optimaal binnenklimaat, dan zal er koeling ingerekend moeten worden waarbij het energieverbruik van die koeling in het ‘energieverbruik voor verwarming’ verrekend moet worden. Bij PHPP kan men in theorie zo veel koelen als men wil. De binnentemperatuur van de woning mag daarentegen slecht 5% van de tijd 25°C overschrijden, wanneer geen mechanische koeling zou gebeuren. Indien de bouwheer toch opteert om een koelinstallatie aan te schaffen, zal die jaarlijks een negentiental dagen gebruikt worden om aan de redenering van het PHPP-rekenpakket te voldoen. De voornaamste verschillen tussen EPB en PHPP worden hieronder opgelijst [10]: 

 



4 5

In EPB wordt gerekend met een binnentemperatuur van 18° i.p.v. 20° C in PHPP. De netto energiebehoefte (NEB) zal in EPB dus lager liggen, maar niet overeenstemmen met de werkelijkheid van zeer energiezuinige gebouwen, waar er minder sprake is van nachtverlaging5 en de gemiddelde temperatuur duidelijk hoger ligt. De interne warmtewinsten voor woningen (4 W/m² in EPB en 2,1 W/m² in PHPP) zijn in EPB hoger dan in PHPP en geven opnieuw aanleiding tot een lagere NEB. In de winter treden verschillen op naar de benuttingsgraad van interne warmtewinsten. In de winter worden de warmtewinsten in EPB slechts 2 maanden volledig benut. Ook in de zomer is dit verschil nadelig voor zeer energiezuinige gebouwen in EPB. De benuttingsgraad in PHPP volgt de internationale norm NBN EN ISO 13790, EPB niet. Het probleem van de benuttingsgraad komt ook terug in de energiebalans van zuidgerichte drievoudige beglazing: Dergelijke beglazing levert normaal een netto warmtewinst op, maar in EPB worden de energieprestaties van het gebouw slechter naarmate er meer zuidgerichte

PassiefHuisProjectPakket Een set-back van de thermostaat ‘s nachts


9





hoog-efficiënte beglazing is. In die optiek worden zeer energiezuinige gebouwen volgens EPB dus afgestraft. De luchtdichtheid in EPB werkt in het nadeel van zeer energiezuinige gebouwen omdat de EPB de hoge luchtdichtheid permanent doorrekent en er dus in het tussenseizoen en zomer van uitgaat dat de ramen niet geopend worden; op die manier wordt oververhitting in de hand gewerkt. Dit staat gelijk met de bewering dat in passiefhuizen de ramen niet open kunnen en versterkt zo dit toch al zo hardnekkig misverstand. Als laatste opmerking geven we nog mee dat een aantal innovatieve, besparende technieken zoals grondbuizen, bodemwarmtewisselaars, douchewarmtewisselaars en andere vandaag niet verrekend kunnen worden via EPB.

De kanttekening die men hierbij maakt is dat de EPB een algemeen pakket vormt, bedoeld om het hele Vlaamse gebouwen park te beoordelen op energie prestaties, terwijl PHPP specifiek voor passief woningen is ontworpen. PHPP gebruikt specifiekere berekeningen om het werkelijke energieverbruik zo goed mogelijk in te schatten. Het is bij EPB mogelijk om de passiefnorm te halen, zonder dat het gebouw aan de norm van het Passiefhuisplatform voldoet. Of omgekeerd kan door grote glaspartijen een gebouw in de EPB punten verliezen door oververhitting. In PHPP kan met behulp van automatische zonnewering dan weer net een grote energiewinst worden bekomen. Als laatste opmerking wordt nog meegedeeld dat geen van beide software pakketten rekening houdt met de milieu-impact van de constructiematerialen. Bio-afbreekbaar isolatiemateriaal of beton uit gerecycleerde materialen worden op die manier niet méér aangemoedigd dan schadelijke alternatieven. De doelen van Life Cycle Analysis en het Trias Energetica worden op die manier toch enigszins voorbij geschoten.

1.4 Onderzoek 1.4.1 Cepheus Een belangrijk Europees project binnen dit kader is het CEPHEUS of Cost Efficient Passive Houses as European Standards project [11]. Het CEPHEUS-project onderzocht de mogelijkheid om een passiefwoning te bouwen tegen de prijs van een normale woning. Met de kostenbesparingen op de energiefactuur bleek uit testmetingen dat het inderdaad mogelijk is om passief woningen te bouwen zonder financiële meerkost en tegelijkertijd te voorzien in een aangenaam leefklimaat. Duitsland was met professor W. Feist de koploper en motor van het project, waaraan ook Frankrijk, Zwitserland, Oostenrijk en Zweden deelnamen. De bestudeerde passiefhuizen in het CEPHEUS-project bestaan uit een mix van lichte en massieve gebouwen. Zowel alleenstaande, als rijwoningen en appartementen worden onderzocht. Ook geografische zijn er grote verschillen in de steekproef. Vandaag wordt er nog steeds rechtstreeks gesteund op wat er toen als passiefhuisdoel werd vast gelegd. De definitie van “passive house” voor het CEPHEUS-project verschilt enigszins van wat door EPB en PHPP voorgeschreven wordt en komt neer op het volgende [12]: Passiefhuizen zijn gebouwen die…   

10

.. een comfortabel binnenklimaat verzekeren in zomer en winter zonder de nood aan een conventioneel verwarmingssysteem. .. de jaarlijkse energievraag naar ruimteverwarming lager houden dan 15kWh/m² per jaar. .. de totale finale energievraag onder de 42kWh/m² per jaar houden.


Omdat er in theorie slechts 15 kWh/(m²a) aan verwarming nodig is, werd er geen traditioneel verwarmingstoestel voorzien. De grote kost die weg valt door het ontbreken van die verwarming is ook meteen de hoofdreden waardoor een passiefhuis betaalbaar wordt. De resterende vraag naar verwarming is afkomstig van warmte-elementen in het ventilatiesysteem, nadat de aangevoerde lucht door een warmtewisselaar stroomt. 1.4.1.1 Resultaten van de metingen De energieconsumptie voor verwarming is één van de belangrijkste beoordelingscriteria van het CEPHEUS-project. Om de energie indices van de verschillende deelprojecten vergelijkbaar te maken, werd een uniforme procedure gehanteerd, de TFA of treated floor area)6. Onderstaande figuur toont de vergelijking van het energieverbruik voor verwarming, traditioneel de belangrijkste energiepost in het huishouden. Hieruit blijkt dat de verschillen tussen de wijken kleiner zijn dan de verschillen tussen woonheden binnen een wijk onderling.

Figuur 4: Gemeten energieverbruik voor ruimteverwarming in CEPHEUS-gebouwen per m² TFA [13]

In vergelijking met standaard referentiewoningen in dezelfde buurt realiseren de passiefhuizen een besparing van 84% op ruimteverwarming. Daarbij stipt men aan dat de metingen zijn uitgevoerd in de eerste twee jaar na oplevering en dat een gebouw de eerste maanden na de afwerking zelfs aanzienlijk meer energie verbruikt ten gevolge van het opdrogen van bouwvocht. De gemiddelde binnen temperatuur was 21,5°C met een spreiding van 17°C tot 25°C . Deze gemiddelde waarde ligt daarmee hoger dan de binnentemperatuur van 18°C die EPB hanteert of de 20°C van PHPP. Zoals vermeld in de bespreking daarover kan men opmerken dat deze temperaturen voldoen aan de oververhittingseis in PHPP. Ook de luchtdichtheidseis uit PHPP werd in de meeste cases gehaald. Bij huizen waarbij een hogere n50-waarde werd opgemeten, zat het probleem in de opbouw van die luchtdichte bouwschil. Hieraan moet dus zeker de nodige aandacht besteed worden, wil men geen structurele verliezen laten optekenen.

6

Dit betekent dat het totaal energieverbruik gedeeld wordt door het vloeroppervlak van de verwarmde ruimtes. In-situ analyse van passiefhuiswijken: gebruikersgedrag, binnenklimaat en energiegebruik

11

1.4.1.2 Tevredenheid van de bewoners Ten tijde van het CEPHEUS-project, meer dan 13 jaar geleden, hadden nog maar weinigen van een passiefhuis gehoord. Het hoeft dan ook niet te verbazen dat de motivatie om een passiefhuis te bewonen voor weinigen te maken had met de eigenschappen van het passiefhuisconcept. Als gekeken wordt naar de tevredenheid van de bewoners, dan is in aanmerking te nemen dat eigenaars van woningen zich sneller bereid tonen om zich aan te passen aan de eigenschappen van de woning, daar waar huurders zich in het algemeen minder identificeren met hun woning. Toch ligt de algemene tevredenheid van de inwonenden zeer hoog (5,2/6), wat meteen het marktpotentieel van dit type woning in de verf zette. Belangrijke elementen bij de beoordeling van het passiefhuis door bewoners zijn de ervaring omtrent de temperatuur, luchtvochtigheid en gebruik van de ventilatie. Deze zaken werden door de onderzoekers als mogelijke verandering ten opzicht van de klassieke nieuwbouwwoning verwacht. De resultaten van deze drie elementen worden weergegeven in Figuur 5, Figuur 6 en Figuur 7.

Figuur 5: Bewonerstevredenheid over de kamertemperaturen

Figuur 6: Bewonerstevredenheid over de vochtigheid in de binnenruimtes tijdens de winterperiode

12


Figuur 7: Perceptie van het ventilatiesysteem

De figuren spreken voor zichzelf en drukken de neutrale houding (tot grote tevredenheid) uit van de bewoners omtrent deze ‘veranderde’ elementen. Met betrekking tot de binnenluchtkwaliteit en binnentemperatuur, wordt aangestipt dat bij de beoordeling van de ventilatie de bewoners zelf een invloed uitoefenen op het systeem. Door een gebrekkige kennis van het concept van een passiefwoning werkt de ventilatie niet optimaal. Sommige bewoners openen bijvoorbeeld te vaak hun ramen waardoor er veel warmte verloren gaat. De verse lucht wordt namelijk niet meer voorverwarmd. Dit resulteert in een mogelijke lagere appreciatie van het systeem door bewoners, dit vanwege een te lage binnentemperatuur. Uit deze bevinding blijkt de nood aan het verstrekken van informatie (werking systemen, …) voor de bewoners van een passiefhuis; dit om de woning op een ‘eerlijke’ manier te beleven. 1.4.1.3 Het passiefhuis in de toekomst volgens Cepheus Samenvattend werd geconcludeerd dat passiefhuizen zowel sociaal, ecologisch als economisch een duurzame manier van bouwen is. Aandachtspunt om de implementatie van passiefwoningen succesvol verder te zetten is het verstrekken van informatie over bouwwijze en gebruikte systemen aan zowel aannemers als bewoners. Daarnaast wordt de nood aan in situ prestatieonderzoek in verschillende klimaten aangeraden om de universaliteit van het passiefhuisconcept uit te breiden. Figuur 8: Groei van het aantal gebouwde passief woningen [14] In navolging van het Cepheus-project neemt het aantal duurzame woningen elk jaar toe in de deelnemende landen. Andere Europese landen volgen traag. In 2010 werd door Pass-net Fout! Verwijzingsbron niet gevonden. gepubliceerd aarbij de voortrekkersrol door Duitsland en Oostenrijk in de verf gezet wordt.


13

1.4.2 Vergelijkende studie tussen lage energie-, passief- en nulenergiewoningen Na het Cepheus-project volgde de uitbouw van energiezuinige woningparken in tal van Europese landen. In 2011 werd in de oproep naar in situ onderzoek van passiefwoningen beantwoord door Mlecnik en Schuetze. Zij vergeleken de gebruikersbevindingen van lage energie-, passief en nulenergiewoningen in Nederland en België. In totaal werden 106 huizen, waarvan 16 Belgische passiefhuizen, bereid gevonden mee te werken [14]. 1.4.2.1 Tevredenheid van de bewoners Er werd vastgesteld dat de algemene tevredenheid bij de beleving van hun energiezuinige woning goed tot vrij goed is (8,22/10). Wanneer de tevredenheid op een schaal van 1 (laag) tot 10 (hoog) tussen de types woningen vergeleken werd, stelde men vast dat een passiefhuis een statistisch significant hogere tevredenheid geeft: Passiefhuis (8,93), Lage energie (7,93) en Nulenergie (7,8). Hoewel deze cijfers vrij hoog zijn, werden toch tal van verborgen gebreken of minpunten ervaren. Zonder daarbij een orde van belangrijkheid te hanteren werden onder meer de volgende minpunten aangehaald:   

Hoge binnentemperaturen in de zomer, vooral in de slaapkamer. Onvoldoende luchtkwaliteit, het ervaren van droge lucht in de leefruimte. Het niet gebruiksvriendelijk zijn van het aanwezige klimaatsysteem.

In een ander onderzoek [15], uitgevoerd door Mlecnik en Schutze, werd dieper ingegaan op correlaties tussen de bevindingen van de testgroep. Daarbij werd vastgesteld dat de twee laatstgenoemde punten wel degelijk met elkaar verbonden zijn. Daarenboven werd geen correlatie vastgesteld tussen het tevredenheidsniveau van de bewoners en de aanwezigheid van accommodaties om het klimaat te beheersen. 1.4.2.2 Aanbevelingen De beide auteurs sommen in hun resultaten een reeks van mogelijke problemen bij passief- en lage energiewoningen op. De bouwschil is in de meeste gevallen niet onderhevig aan tekortkomingen. Hieruit blijkt een degelijk bouwproces. De aanbevelingen die ze in hun eindconclusie en discussies maken, vinden vooral hun toepassing in de klimaatcontrole, waarbij een betere prestatie van de ingewerkte systemen enkel bereikt kan worden wanneer de particuliere bewoner hierover voldoende informatie heeft. De ventilatie en verwarming van de woning, hoe ze te hanteren en wat de impact van bepaalde manipulaties op de klimaatparameters zijn, vormen volgens Mlecnik en Schutze de belangrijkste aandachtspunten om het passiefhuis en andere energiezuinige woningtypes positief te laten evolueren.

14


2 Gebruiker van de passiefwoning 2.1 Interactie gebruiker - systemen Reeds in de jaren 1980 begreep men dat er nood was aan een kader waarbinnen ontwerpers van gebouwen de hieraan gestelde eisen in een dynamisch geheel konden vertalen. W.F.E. Preiser geeft in zijn ‘The habitability framework: a conceptual approach towards linking human behaviour and physical environment’ [16] een overzicht van de abstracte noden waaraan gebouwen moeten voldoen (Figuur 9). Het is daarbij de taak van de architect om de persoonlijke eisen van de bouwheer te vertalen in een ontwerp. Communicatie tussen de gebruiker en de ontwerper is essentieel in dat proces [17].

Figuur 9: Fasen van het bouwproces & Elementen van het bewoonbaarheidskader

Door de toegenomen complexiteit van een individueel bouwproces, wordt vaak teruggevallen op het ‘standaard’ bouwen van woningen zonder dat daarvoor reeds een koper aan toegewezen is. Voor de ontwerpeisen moet men bijgevolg vaak terugvallen op algemene richtlijnen die een berg aan informatie voorzien zonder altijd concreet te zijn. Daartegenover staan de persoonlijke eisen van deze toekomstige bewoner. Het kader dat Preiser schetst omtrent de beleving en bewoonbaarheid van een woning (zie Figuur 10) vormt zowat de achtergrond van simulatiemodellen waarop vandaag beroep wordt gedaan om de prestaties van een woning te voorspellen. Volgens Hoes P. speelt de gebruiker in woningen met een sterk mechanisch geregeld klimaat een ontvangende rol; zijn invloed op het actieve klimaatsysteem is beperkt. Echter, samen met dit klimaatsysteem vormen andere factoren zoals het gebouw zelf, de omgeving en de (elektrische) uitrusting een dynamisch geheel. De invloed van de bewoner op zijn totale beleving is dus een complex gegeven [18]. Vele onderzoeken naar de verbanden in dit dynamisch tweerichtingsverkeer (oorzaak - gevolg) proberen bij te dragen tot het blootleggen van deze complexiteit. Betere inzichten in de percepties van bewoners geven immers aanleiding tot meer nauwkeurige simulaties. Een geavanceerd simulatiemodel is echter alleen zinvol in gebouwen waar de gebruiker veel invloed kan uitoefenen op de gebouwprestaties. Een eenvoudig simulatiemodel (beperkt aantal parameters) is aangewezen wanneer de invloed van de gebruiker op de gebouwprestatie klein is of de invloed van bepaalde aspecten van het gebruikersgedrag bepaald moet worden. Gebruikersgedrag is echter incidenteel en dus moeten resultaten van simulaties steeds met een kritisch oog geanalyseerd worden met het oog op ontwerpbeslissingen. Vooral het samen


15

beschouwen van gebruikerservaringen met trends en piekgedrag (‘rode lichten’) -verkregen uit simulaties - kan een degelijk ontwerp omvormen tot een goed ontwerp.

Figuur 10: Dynamisch interactiecirkel [19]

2.2 Bewonersprofiel Op demografisch vlak zijn reeds heel wat experimenten uitgevoerd naar comfortervaring. Uit onderzoek van o.a. Parsons blijkt dat verschillen in comfortbeleving reeds optreden tussen man en vrouw, te verklaren door een verschillende thermoregulatie. Mannen blijken namelijk een bepaalde temperatuur warmer te ervaren dan vrouwen [20]. Ook Amai et al sluiten zich bij deze vaststelling aan (Figuur 11).

Figuur 11: Thermische appreciatie bij mannen en vrouwen bij verschillende temperaturen [21]

Een tweede relatie kan gelegd worden tussen de leeftijd van de bewoners en hun thermische ervaring. Ouderen hebben bijvoorbeeld minder last van lichte schommelingen in de omgevingstemperatuur. In zijn onderzoek maakt Indraganti wel slechts een onderscheid in twee categorieën, nl. - 40 jaar en + 40 jaar. Uit de literatuur blijkt bij verder specificering wel dat kleuters en peuters erg gevoelig zijn voor temperatuurschommelingen [22]. Tegen deze demografische achtergrond zijn de ontwerpconcepten van het passiefhuis van belang. Uit het interview met C. Debrabander blijkt immers dat er gestreefd wordt naar een zo egaal mogelijke temperatuur doorheen de woning. Deze doelstelling zou bekomen worden bij defaultinstellingen van de

16


ingewerkte systemen. Naargelang de thermische ervaring en persoonlijke wensen van de bewoner, kunnen differentiële temperaturen in aparte ruimtes bekomen worden [23]. Een derde insteek kan gemaakt worden naar de economische situatie van bewoners. In India, het land waar de verschillen tussen de verscheidene economische klassen nog sterk aanwezig zijn, bekeek Indriganti de tevredenheid van 3 economische groepen. Hij besloot daarbij dat personen uit lagere economische klassen een hogere tevredenheids- en tolerantieniveau hadden ten opzichte van hun binnenklimaat [22]. Of deze parallel mag doorgetrokken worden naar de Belgische economie is zeer de vraag, daar de welvaartskloof in België tussen de inkomens niet van dergelijke ordegrootte is. Naast deze drie objectieve verdelingen kan ook de energiebewuste ingesteldheid van bewoners van passiefwoningen nagegaan worden. Eerder onderzoek door E. Mlecnik et al. toonde aan dat mensen die kiezen (huren/kopen) voor huizen die te boek staan als ‘minder energie verbruikend’, ook milieubewuster zouden zijn [15]. Dit zou - samen met de energiezuinigheid van het gebouw zelf leiden tot een lager energieverbruik en dus een mogelijk rebound effect (zie 2.4 Rebound effect) tegenspreken. Aansluitend op het bewonersprofiel kan de graad van bezetting een factor zijn die meespeelt in het energie- en comfortverhaal van een passiefwoning. De comfortnorm (zie verder) laat immers expliciet toe dat wanneer het huis niet bewoond wordt, een lagere vorm van comfort toegelaten mag worden. Met de niet te nemen comfortmaatregelen in dat geval van afwezigheid kunnen significante energiebesparingen gepaard gaan. De bezettingsgraad wordt weergegeven door het aantal personen in een bepaalde ruimte op welbepaalde tijdstippen. Op Figuur 12 is een mogelijke weergave hiervan te zien.

Figuur 12: Gecumuleerde probabiliteit van aanwezigheid op een weekdag en in het weekend [24]

De gegevens werden verzameld in nieuwbouwwoningen met vooral jonge gezinnen. Uit de figuur valt een duidelijk patroon van een werkdag (+/- 8u) af te leiden. Tussen het opstaan en gaan werken verloopt ongeveer een tweetal uur, waarbij vooral de keuken en badkamer bezet zijn. ’s Avonds worden vooral de keuken en de living bezet, waarna de slaapkamer ’s nachts de felst bezette kamer is. Dergelijk patroon kan gelinkt worden aan het opwarmen en ventileren (raamgebruik of apart ventilatiesysteem) van ruimtes naar zowel tijdstippen, duur als frequentie. Indien met verschillende bewonersprofielen, andere bezettingsprofielen overeenkomen, kunnen ontwerpers hierop inspelen. Delghust et al.[24] komt tot de bevinding dat ruimtes voor specifiek gebruik slechts verwarmd worden wanneer er aanwezigheid is (badkamer) of zal zijn (slaapkamer). De leefruimte wordt daarentegen op een hogere temperatuur gehouden, ook -maar in mindere mate - wanneer geen of weinig aanwezigheid is in deze ruimte.


17

Een ander onderzoek, uitgevoerd door F. Oldewurtel et al., focust op een controle van zowel verwarmen, ventilatie als airco, gebaseerd op de bezetting, zij het uitgevoerd in kantoren. Daarbij werd vastgesteld dat informatie omtrent het al dan niet aanwezig zijn van personen (en aantallen) gekoppeld aan een ‘slim’ systeem7 kan leiden tot een energiebesparing van 34% indien bezettingspatronen goed voorspelbaar zijn en aldus het systeem kunnen aansturen. De eenvoud in de aanwezigheidsprofielen (Figuur 13) maakt dat de simulatie van kantoorgebouwen eenvoudiger is in zijn opzet ten opzichte van de simulatie bij woningen, maar er wordt vermeld dat het toepassen van een gelijkaardig controlesysteem ook bij residentiële gebouwen een potentiële energiebesparing kan teweegbrengen.

Figuur 13: Een standaard bezettingsprofiel gedurende een week

De vraag die zich dan stelt betreft de relevantie van het stochastisch aanwezigheidsprofiel van woningen; Kunnen passiefwoningen volgens een standaardpakket opgebouwd worden of verschillen de noden tussen de bewonersprofielen zodanig dat elke woning een specifieke aanpak vergt qua systemen en technieken? De verbanden die gelegd kunnen worden tussen gebruikersprofielen en de uitgevoerde handelingen (activiteit, ventilatie,…) volgens gedragspatronen kunnen in dat opzicht een meerwaarde vormen om de gestelde vraag te beantwoorden of ten minste te nuanceren.

2.3 Gebruikersgedrag Onder gebruikers- of bewonersgedrag verstaat men de aanwezigheid en alle acties die de gebruiker onderneemt om een aanvaardbaar gevoel van comfort te verkrijgen als gevolg van de complexe interacties tussen interne en externe factoren. Het begrip omvat eveneens de gewoonten, de levensstijl en de morele instelling die de gebruiker ertoe aanzetten een welbepaalde keuze te maken in de manier waarop hij een behaaglijk comfort wenst te verkrijgen [25]. Volgens ISSO 58.2 kunnen de adaptatiemogelijkheden van bewoners toegeschreven worden aan één van de onderstaande categorieën [26]:   

Gedragsmatig: Klimaataanpassingen die de bewoner doorvoert via zijn technische systemen (verwarming aanzetten, sluiten ramen, zonnewering,…). Psychologisch: De veranderende perceptie die de bewoner heeft op zintuigelijke waarneming. Fysiologisch: De reacties en aanpassingen van het lichaam om de omgeving

Er zijn dus enorm veel manieren waarop de mens zich aanpast aan de omgeving, doch het is het samenstellende effect van alle toegepaste mechanismen die de omgeving tot ‘gewenst’ omvormen. Het is ook dit cumulatief effect dat in studies aangehaald wordt om een verschillend comfort tussen gelijke gebouwen te verklaren. Enkele veel besproken aanpassingen die de bewoner zelf doorvoert om zijn comfort te beïnvloeden, worden verder ‘2.3 Gebruikersgedrag’.

7

Vb.: Integrated Room Automation (IRA)

18


Figuur 14: Stroomdiagram: van 'drivers' tot energie consumptie en binnenklimaat [27]

De relatie tussen de gedragsmatige adaptatie en de zintuigelijke waarneming vormt daarbij de basis van veel gestelde onderzoeksvragen die geleid hebben tot technische aanpassingen van de woning, waarvan de passiefwoning een schoolvoorbeeld vormt. Daarenboven stellen Nicol en Humphreys dat de mate waarin gebouwen mogelijkheden aanbieden aan de gebruiker om in te spelen op zijn omgeving, recht evenredig zijn met de beleving van het gebouw. Discomfort neemt dus toe wanneer geen ingrijpen mogelijk is of wanneer de controlemechanismen ineffectief of moeilijk bruikbaar zijn [28]. Deze kanttekening is niet onbelangrijk bij de moderne passiefwoning, waarin techniek een prominente plaats heeft. Er kan daarenboven gesteld worden dat de effecten van de interactie tussen handelingen van de gebruiker en de instellingen van geïmplementeerde technieken en systemen in de passiefwoning een praktische aanpak vergen. 2.3.1 Aanzetten verwarming en set-point temperatuur Veel simulatiemodellen en klimaatpakketten (EPB) gaan bij hun berekeningen uit van een standaard kamer- of huistemperatuur, die in België tussen 18 en 22 °C ligt. Nochtans ligt deze aanname ver van de werkelijkheid; dit zowel in oude huizen waar grote temperatuurschommelingen optreden door gebrekkige isolatie en luchtdichtheid, als in passiefhuizen. Een primaire aanpassing van het thermisch comfort kan de bewoner bekomen door manipulatie van het verwarmingssysteem. De manier waarop hij hierop invloed heeft, hangt af van het type systeem.


19

Figuur 15: Relatie tussen tevredenheid over kamertemperatuur en waargenomen controle hierover [29]

Volgens Karjalainen’s onderzoek [29] in Finse woningen, bestaat er een positief verband tussen de controle die een gebruiker over zijn verwarmingsinstallatie heeft en de tevredenheid van de bekomen temperatuur. Centraal in die controle staat het gebruik van thermostaten. Minder dan 20% van de ondervraagden pasten hun thermostaten regelmatig aan, doch waren meer tevreden over de temperatuur dan diegenen die hun thermostaat niet gebruikten (60%). [29] Hieruit kan besloten worden dat een grotere temperatuurstevredenheid bekomen kan worden wanneer de beschikbaarheid en gebruiksvriendelijkheid van het regelsysteem toenemen. Consumer Focus (jaartal, bron??) kwam tot dezelfde vaststelling dan Karjalainen, hoewel de insteek van dit onderzoek meer economisch was. Bij hun analyse voegen ze volgende werkpunten toe die de effectiviteit, waarmee de verwarming wordt gemanipuleerd, verhoogt en een energiebesparing als gevolg kan hebben [30]:   

Intuïtiever gebruik Grotere zichtbaarheid en bereikbaarheid van controlepunten Meer ondersteunende informatie door de installateur

De grootste verantwoordelijkheid van slechte manipulatie wordt door Consumer Focus gelegd bij de communicatie tussen consument en installateur. Een mogelijke oplossing hiervoor is het implementeren van een slim systeem dat zichzelf aanstuurt afhankelijk van defaultinstelling en voor een standaard comfort zorgt, waarbij de invloed van gebruikersmanipulaties eerder beperkt is. Om dergelijke slimme systemen aan te sturen is het aangewezen de gebruiker van de woning te betrekken bij het ontwerp er van. De kruisbestuiving tussen bewonersprofielen en bezetting van ruimtes kan aanzienlijke energiewinsten opleveren m.b.t. verwarming [31]. Uit bevindingen van Delghust et al. [24]blijkt immers dat verwarmingsprofielen van ruimtes een sterk terugkerend patroon vormen (Figuur 16).

20


Figuur 16: Kans op verwarmen in een ruimte tijdens een weekdag of het weekend [24]

De leefruimte, keuken en badkamer hebben de grootste kans verwarmd te worden na het opstaan en na de werkdag. Typisch wordt ook de slaapkamer even verwarmd voor het slapengaan. Uit het onderzoek blijkt ook dat de duur van verwarmen afneemt met de isolatiegraad van de woning. Dit wordt bevestigd door De Meester et al. [31] die het ‘verwarmingsmanagement’ van passiefhuizen vergeleek met dat van oude en gewone nieuwbouwwoningen. De parameters met de grootste impact op energiegebruik voor verwarming van passiefhuizen waren de bezettingsgraad en de instelling van de thermostaat. De verklaring van deze impact wordt gevormd door de proportioneel grotere invloed van de gebruiker en zijn gedrag op het verwarmen van de woning in het geval van passiefhuizen dan bij oude (natuurlijk verluchte) woningen. De doorgedreven isolatie van passiefhuizen zorgt er daarenboven voor dat de interne winsten (bij hoge bezettingsgraad) beter vastgehouden worden en automatisch zorgen voor een verlaging van de set-pointtemperatuur. 2.3.2

Raam- en deurgebruik

2.3.2.1 Raamgebruik In passiefwoningen zorgt het geïnstalleerde ventilatiesysteem voor de verluchting van de woning. Bij voldoende circulatie binnen de woning zouden de ventilatiedebieten een voldoende luchtkwaliteit moeten garanderen zonder dat daarvoor extra maatregelen genomen moeten worden. Toch stelt men vast dat bewoners van woningen met een ventilatiesysteem veelvuldig teruggrijpen naar het openen van ramen om te verluchten. De gevolgen op het gebied van energieverbruik in gereguleerde klimaten laat zich raden, zeker in winterse buitenomstandigheden. Zowel Van Dongen [32] als Delghust et al. [24]stellen vast dat er algemeen minder ramen geopend worden in huizen waar mechanische ventilatie aanwezig is ten opzichte van natuurlijke geventileerde woningen. De verklaring kan gezocht worden in de perceptie van die laatste bewoners; zij weten immers dat er reeds ventilatie van de lucht is zonder hun persoonlijk ingrijpen. Wel stelt men vast dat in situaties waar er een acute nood is aan verluchten, bewoners de reflex hebben hun ramen open te zetten; in de badkamer na douchen of ’s ochtends in de slaapkamer. Onderzoeken waarbij dit verschil in waarneming niet optreedt, zoeken hun verklaring vooral in de psychologische adaptatie van de mens. Hoewel een ventilatiesysteem in werking is, zijn nog andere factoren zoals temperatuur, licht en geluid bepaald voor de comfortbeleving [33], [27]. Een overzicht van de beweegredenen voor het openen van ramen is weergegeven in Figuur 17. Merk daarbij op dat ook demografische en sociale achtergrond een verschillend raamgebruik kunnen sturen.


21

Figuur 17: Drijfveren voor energiegerelateerd gedrag

De invloed van de duur en frequentie van het openen van ramen op de gewenste en verkregen luchtkwaliteit kan de bewonersperceptie van de passiefwoning en zijn ventilatiesysteem beter in kaart brengen. Om deze dynamiek van het raamgebruik in mechanisch geventileerde omgevingen beter te begrijpen, suggereert Andersen dan ook onderzoek die het raamgebruik relateert met het bewonersgedrag en de bezetting van de woning. 2.3.2.2 Deurgebruik In passiefwoningen, waar het ventilatiesysteem voor een goede luchtkwaliteit dient te zorgen en de opbouw van de gebouwschil voor een gedegen luchtdichtheid als gevolg heeft, speelt het open of gesloten zijn van deuren een niet onbelangrijke rol in de comfortbeleving van de woning. Enerzijds moet de luchtcirculatie gewaarborgd worden binnen de bouwschil8, anderzijds heeft lucht ook een warmtedragende functie. Afhankelijk van het toegepaste verwarmingssysteem kan door spelen met de standen van de deuren (open/gesloten) een bepaald thermisch comfort gecreëerd worden in welbepaalde ruimtes [23]. Indien elke ruimte over een apart aangestuurde verwarmingsunit beschikt is de tussenkomst van de gebruiker in het gesloten houden van de deuren en de set-point temperatuur van primair belang om het gewenste temperatuursklimaat te bekomen. Door de thermische prestaties van de bouwschil kunnen in een passiefwoning slechts enkele convectoren volstaan om in de warmte van de volledige woning te voorzien. In dat geval zullen specifieke ruimtes voorzien worden van verwarmingsunits en zal de doorstroming van lucht doorheen de woning de opgewekte warmte tot in de verschillende ruimtes moeten brengen. De snelheid waarmee dit gebeurt, hangt dus af van de doorstroomoppervlaktes (stand deuren). De passiefwoning als gesloten geheel vertoont weinig warmteverliesposten. Bijgevolg kan het dagprofiel dat het temperatuursverloop in de woning weergeeft - bij gesloten ramen en onveranderlijke temperatuursinstelling van de verwarming - vrij goed voorspeld worden. Omdat personen zich op bepaalde tijdstippen in specifieke ruimtes bevinden en hun comfort willen aanpassen aan de uitgevoerde activiteiten, kan de gewenste warmtebalans verschillen per ruimte. Naast raamgebruik kan het manipuleren van deuren een bijkomend aandachtspunt vormen voor de bewoner om een welbepaald comfort te verkrijgen.

8

In deuren zijn ventilatieroosters (70 cm²) verplicht

22


2.3.3 Andere Naast de evidente gedragsthema’s (verwarmen, raamgebruik) van onderzoek, zijn de aanpassingsmogelijkheden van de mens aan zijn omgeving talrijk. Hierbij wordt een niet-limitatieve opsomming gegeven van adaptaties door de mens die zijn comfortbeleving beïnvloeden:    

Verandering van kledij Zonnewering en verlichting Uitoefenen van een activiteit …

2.4 Rebound effect Toegepast op het concept van het passiefhuis, zorgt het Rebound effect ervoor dat een toenemende energie-efficiëntie van het gebouw (ten gevolge van technologische vooruitgang), geen evenredige afname van het energiegebruik als gevolg heeft. De gebruiker past immers zijn gedrag aan volgens de economische wetmatigheden van vraag en aanbod: Door de toenemende beschikbaarheid van de energie, daalt de prijs en zal de vraag toenemen. Het kan volgens deze redenering voorkomen dat het vooropgestelde grensverbruik voor verwarming van 15kWh/m² in de praktijk overschreden wordt. De vraag kan dan gesteld worden of het belangrijk is ‘of deze grens doorbroken wordt, dan wel hoe groot het overschreden verbruik is’. Er moet opgemerkt worden dat de waarde 15kWh toegekend wordt aan enkel het energiegebruik voor verwarming. Elke elektrische apparatuur, watervoorziening, … is daarbij niet inbegrepen. Een tweede opmerking hierbij betreft de nood aan stoken. De energetische verbetering van een passiefhuis ten opzichte van een klassieke woning is te wijten aan de doorgedreven isolatie en dichtheid van de bouwschil. Het gevolg is dat warmte beter vastgehouden wordt en er minder gestookt moet worden om een zelfde binnenklimaat te creëren. Het bijstoken kan als gevolg een (te) warm binnenklimaat hebben, wat als niet meer comfortabel beschouwd kan worden. [34] In de literatuur wordt veelal getracht het rebound effect te begroten door systematisch verschillende verbruiksposten uit het totale energieverbruik te lichten en deze te onderwerpen aan voor- en naanalyses. Bijvoorbeeld: het verwarmingsverbruik in van eenzelfde gezin, die zowel in een nieuwbouw- als passiefhuis wonen, beschouwen over enkele jaren heen. Auer, Biermayer en Haas [35] trachten bijvoorbeeld inzicht te krijgen in de statistische impact van de invloedsparameters die de correlatie tussen theoretisch en werkelijk energieverbruik bepalen. Uit het onderzoek blijkt dat de energievraag voor ruimteverwarming functie is van de efficiëntie van het verwarmingssysteem, de thermische kwaliteit van het gebouw en het gebruikersgedrag. In deze case betreft het recent gebouwde passiefwoningen, waardoor de eerste twee factoren gekend zijn en de enig overgebleven variabele de gebruiker is. Aansluitend bij ‘2.2 Bewonersprofiel’, vermeldt de literatuur het belang van sensibilisering bij de mate waarin het rebound effect optreedt. Huishoudens die gesensibiliseerd worden in verband met energieadvies vertonen minder rebound effect en vertonen bijgevolg een meer effectieve energiebesparing. Om de resterende vraag te beantwoorden die polst naar de grootte van de impact van de gebruiker is een onderzoek van langere duurtijd nodig. Uit experimentele studies gevoerd door o.a Dinan [36] blijkt dat het rebound effect met betrekking tot verwarming kleiner is naarmate de binnentemperatuur hoger is. De marginale toename van het rebound effect bij een verhoging van de energie-efficiëntie in een woning waar de gemiddelde temperatuur 19°C bedraagt (15%), zal dus kleiner zijn dan een woning waarbij de gemiddelde temperatuur 16°C (30%) is. De theoretische bepaling van het comfort wordt verder besproken onder ‘3 Comfort’. In-situ analyse van passiefhuiswijken: gebruikersgedrag, binnenklimaat en energiegebruik

23

3 Comfort De principes van het passiefhuis en de doelstellingen die hierbij beoogd worden, zijn duidelijk omlijnd in technische fiches en decreten. Het is goed mogelijk om op objectieve wijze vast te stellen of een woning al dan niet tegemoet komt aan deze vooropgestelde principes. Hiervoor dient het geheel aan technische installaties binnen het gebouw te voldoen aan de reeds genoemde normen. Zoals gezegd, zijn de normen en criteria om van een passiefhuis te kunnen spreken, gelinkt aan bepaalde waarden die een weinig gevoelsmatige interpretatie toelaten. De subjectiviteit in het beleven van een woning kijkt echter voorbij de cijfermatige doelstellingen van ‘het passief’ zijn. Comfort wordt namelijk omschreven als ‘een conditie of gevoel van aangename rustigheid, welzijn en tevredenheid’. Enerzijds beleeft elke bewoner de woning op zijn eigen manier. Anderzijds is er de interactie tussen bewoner en woning die in twee richtingen werkt: De woning zorgt voor comfort ten aanzien van de gebruiker en de gebruiker kan op zijn manier dit comfort beïnvloeden. Op beide aspecten in de beleving van de woning wordt dieper ingegaan in volgende titels.

3.1 Binnenklimaat De mate waarin een bewoner tevreden is over zijn woning, hangt deels af van het klimaat binnenshuis. De objectieve parameters, die het binnenklimaat representeren, zijn voornamelijk de temperatuur, de vochtigheid, luchtsnelheid en het CO2-gehalte. Er bestaan voor de ontwerper verschillende richtlijnen en normen om het creëren van dit comfortabel klimaatgevoel in de woning mogelijk te maken. Voor specifieke eisen wordt de voorspelling van het comfortgevoel om tot een ontwerp te komen het best bepaald door inbreng van persoonlijke ervaringen te combineren met objectieve meetgegevens. The evaluation of the indoor environment includes: (1) thermal criteria for winter, (2) thermal criteria for summer, (3) air quality and ventilation criteria, (4) lighting criteria, (5) acoustic criteria Classification of indoor environment can be based on showing the design criteria for each parameter, calculations or measurements over a time period (week, month, year) of relevant parameters like roomtemperature, ventilation rates, humidity,and CO2 concentrations. Bron: prENrev 15251: 2006

Het Indoor Environmental Quality label is een manier om op basis van meetgegevens en bevragingen (aan de parameters (1) tot (5) wordt een wegingsfactor toegekend) de resultaten van klimaatmodellen te karakteriseren.

3.2 Thermisch comfort De basis waarvan vertrokken wordt voor de objectieve bepaling van het thermisch behaaglijkheidsgevoel, werd geïntroduceerd door Fanger [37, 38]. In de loop der jaren werden hieraan toevoegingen gemaakt door bijkomende meetcampagnes en bevragingen, op basis waarvan verschillende onderzoeksinstellingen normen opstelden om de ontwerper richtlijnen te geven die hij kon meenemen om de thermische bewoonbaarheid van het ontwerp te vergroten.

24


3.2.1

Temperatuurgrenzen

3.2.1.1 Fanger Het model van Fanger [37, 38] werd ontwikkeld in een gecontroleerde omgeving, waarbij het thermische comfort van personen in kaart werd gebracht bij verandering van deze thermische omgeving. De proefpersonen konden hierbij zelf geen invloed uitoefenen op de thermische omgeving. Via het uitwerken van een warmtebalans werd een behaaglijkheidsvergelijking geïntroduceerd (zie ‘3.2.1.2 PMV en PPD’). Fanger bestudeert daarmee het thermisch gevoel van de mens bij kunstmatige klimaten in gecontroleerde ruimten. Het model wordt wereldwijd toegepast, waarbij echter de randvoorwaarden vaak te gemakkelijk verwaarloosd worden. De bestaande huizen en hun gebruikers verschillen immers in het beginsel ten opzichte van Fangers laboratoriummodel. Gebruikers ondernemen namelijk acties om hun comfortgevoel te beïnvloeden. Onderzoek door Dear en Brager [39] toont aan dat mensen het thermisch binnenklimaat verschillend evalueren, wanneer ze een invloed kunnen uitoefenen op dit binnenklimaat. Het is niet mogelijk om in de realiteit exacte omstandigheden te creëren, maar de mate waarin de passiefwoningen aansluiten bij het model van Fanger, ligt dichter dan voor oudere woningen in België. De hier beschouwde passiefwoningen werden immers zo ontworpen dat in elke ruimte steeds een minimumtemperatuur verkregen wordt van 18°C, behalve wanneer het verwarmingssysteem uitgeschakeld wordt. In oudere woningen daarentegen, stelt men vast dat er vaak per zone door de gebruiker verwarmd wordt. In natuurlijk geventileerde gebouwen speelt de adaptatie (zie ‘2.3 Gebruikersgedrag’) van personen er namelijk een belangrijke rol; het binnenklimaat fluctueert er met het buitenklimaat. Er kan dus besloten worden dat de methode van Fanger een benaderende inschatting geeft van het thermisch comfort in een passiefhuis. 3.2.1.2 PMV en PPD De menselijke perceptie van het thermisch binnenklimaat karakteriseert Fanger door middel van twee begrippen:  

Predicted Mean Vote (PMV): gemiddelde comfortervaring voor een groep mensen Predicted Percentage Dissatisfied (PPD): percentage mensen die ontevreden zijn met het aanwezige thermische klimaat

De PMV is functie van 6 variabelen: luchttemperatuur, gemiddelde stralingstemperatuur, luchtsnelheid, luchtvochtigheid, kledij en graad van activiteit. Op basis van deze gemeten waarden kan bijgevolg een eenvoudige voorspelling gedaan worden van de respons bij de geteste groep. De klimaatbeleving (PMV) van deze groep wordt vervolgens beoordeeld volgens een schaal gaande van 3 (koud) tot +3 (heet). De parameters worden beschreven in Tabel 2. Tabel 2: Parameters ter bepaling theoretisch PMV

Parameter Clothing (clo) Air temp. (°C) Mean radiant temp. (°C) Activity (met) Air speed (m/s) Relative humidity (%)

Bereik 0-2 10 - 30 10 - 40 0,8 - 4 0-1 30 - 70

Klimaatbeleving Heet Warm Eerder warm Neutraal Eerder koel Koel Koud

Waarde +3 +2 +1 0 -1 -2 -3


25

Afhankelijk van de klimaatbeleving van een ruimte zullen er steeds personen zijn die een vorm van discomfort ervaren. De relatie tussen de PMV en de PPD beschrijft dit discomfort en wordt grafisch weergegeven door een druppelvormige figuur (Fout! Verwijzingsbron iet gevonden.). De grafiek maakt duidelijk dat de ontwerper een percentage van discomfort toelaat naargelang de variatie van andere klimaatparameters (temperatuur, luchtvochtigheid), waarbij een optimaal comfort overeen komt met PMV = 0. Figuur 18: Verband tussen PMV en PPD Omdat ‘een’ optimaal comfort niet bestaat, wordt gestreefd, naargelang de keuze van de ontwerper ( HVAC-systemen), om de PMV-waarde tot het interval [ -0,5 ; 0,5] te beperken. 3.2.1.3 ASHRAE de ASHRAE Standard 55 [37] is een methode voor de bepaling van comfort in niet-centraal, natuurlijk geconditioneerde ruimtes. Deze methode is een specifieke benadering van Fanger, waarbij de comfortzone gebaseerd is op PMV-waardes tussen -0,5 en +0,5. Steunend op internationale databases worden bepaalde parameters van Fanger reeds vastgelegd. De invloed van de activiteit wordt vastgelegd op waarden tussen 1 en 1,3. De thermische isolatie door het dragen van kledij wordt beperkt tot het bereik 0,5 - 1,0 clo.

Figuur 19: Temperatuur- en vochtigheidsgrenzen volgens ASHRAE [37]

Bovenstaande grafiek (Figuur 19) laat de ontwerper toe om een algemeen aanvaardbaar binnenklimaat te creëren. De thermische condities worden in ASHRAE 55 primair beïnvloed door het raamgebruik van de bewoner. Er is dus sprake van een sterke relatie binnen- buitenklimaat. Dit wordt duidelijk in Figuur 20.

26


Figuur 20: Relatie tussen binnen- en buitenklimaat volgens ASHRAE 55 [40]

De bijhorende comfortabele grenzen van de binnentemperatuur worden afgelijnd ten opzichte van het buitenklimaat. Merk op dat op de abscis de gemiddelde maandelijkse buitentemperatuur is opgenomen. Dit komt omdat de mate waarin men o.a. de kleding aanpast niet enkel afhangt van het buitenklimaat in het heden, maar ook gerelateerd is aan het klimaat in de dagen daarrond. In passiefhuizen heeft het raamgebruik een invloed op het binnenklimaat, maar dit raamgebruik dient niet als primaire invloed. Op dat gebied bevindt het ASHRAE-model zich verder af van Fanger, maar is de eenvoud van de grafiek bij de afgelijnde toepassing een voordeel [39]. 3.2.1.4 ATG De testwoningen in deze case laten raamgebruik toe en vormen dus (in combinatie met het HVACsysteem) een vorm van hybride woningen, wat voor de meeste passiefhuizen van toepassing is. De tekortkoming van het model van Fanger - individuele beïnvloeding van het binnenklimaat - gaf aanleiding tot dit ATG-model [41, 42], opgesteld door de Nederlandse richtlijnen. De nood aan een dergelijk adaptief model wordt uitgebreid beschreven door Nicol en Humphreys [43]: ”Als er een verandering optreedt die thermische onbehaaglijkheid veroorzaakt, reageren mensen op zo’n wijze dat hun thermische behaaglijkheid wordt hersteld.” In tegenstelling tot Fanger, is de bewoner via adaptatie in staat om een individueel behaaglijkheidsgevoel te creëren. Die verschillende mogelijkheden worden onder de noemer ‘gedrag’ verzameld en werden besproken in ‘2.3 Gebruikersgedrag’ [26]. Evenals ASHRAE kan het ATG model putten uit een internationale database van metingen en bevragingen, maar verschilt hierin door het onderscheid tussen twee types gebouwen: ‘airconditioned gebouwen zonder gebruikersinvloed’ (Alpha) en ‘natuurlijk geventileerde gebouwen met gebruikersinvloed’ (Beta). Van der Linden et al. [42] besluiten dat er een zeker correlatie bestaat tussen de oude richtlijn in Nederland en het ATG-model, maar de meerwaarde van dit model uit zich in de verfijning ten opzichte van hogere buitentemperaturen. Dit is duidelijk waarneembaar in Figuur 21. De nieuwe methode laat hogere binnentemperaturen toe bij hogere buitentemperaturen (>12°C) dan de oude methode.


27

Figuur 21: Marges van comfort wanneer een gebruiker over een mogelijkheid beschikt zijn omgeving te beïnvloeden (volgens ATG) [44]

Tegenover ASHRAE vertoont het ATG-model een duidelijke knik. Het ATG-model duidt aan dat bij warmere buitencondities, een hogere binnentemperatuur toegelaten wordt. De verklaring van de verschillen ten opzicht van Fanger en ASHRAE ligt in de adaptatiemogelijkheid opgenomen in het model: personen kunnen kleding variëren en de luchtvochtigheid, luchtsnelheid, geluid, verlichting en luchtkwaliteit varieerden voortdurend. Ten opzichte van Fanger en ASHRAE lijkt het ATG - model dus een meer geschikte toepassing te zijn voor passiefhuizen, temeer het buitenklimaat van Nederland overeenkomt (koelgematigd klimaat) met dat van België. In overeenstemming met de methodologie in ISSO/SBR Practical Manual Healthy Buildings en the European code of practice NPR-CR 1752, worden drie klimaatklassen aangereikt. Deze klassen komen overeen met de acceptatiegrenzen en worden weergegeven in Tabel 3. In welke situatie gekozen wordt voor welke klasse hangt af van het type gebouw dat ontworpen wordt: Klasse C vindt zijn toepassing in bestaande gebouwen, klasse B komt overeen met standaardgebouwen en klasse A wordt toegepast in gebouwen met gevoelige gebruikers of gebouwen met hoge comfortvoorwaarden. De 90% acceptatiegrens zal dus als referentie fungeren in deze masterproef.

Tabel 3: Formules acceptatiegrenzen thermisch comfort [42]

3.2.1.5 NBN EN 15251 De tegenhanger van de Nederlandse ATG-methode in België is de NBN EN 15251. Thermisch comfort in gebouwen wordt op een gelijkaardige manier geklasseerd. Respectievelijk komen de klasse A, B en C overeen met categorie I, II en III. Daarbij wordt in België nog een vierde categorie toegevoegd, die een thermisch comfort enkel toelaat op bepaalde momenten tijdens het jaar. De PMV-waarden en operatieve temperaturen horende bij de verschillende categorieën zijn opgenomen in Tabel 4.

28


Tabel 4: PMV en PPD bij thermische comfortklassen

Categorie

PPD [%]

I

<6

II

III

PMV

Type gebouw/ruimte

[-0,2 ; +0,2]

Residentieel: leefruimtes (slaapkamer, keuken, living,…) Residentieel: andere ruimtes (berging, gang, …) Residentieel: leefruimtes (slaapkamer, keuken, living,…) Residentieel: andere ruimtes (berging, gang, …) Residentieel: leefruimtes (slaapkamer, keuken, living,…) Residentieel: andere ruimtes (berging, gang, …)

< 10

[-0,5 ; +0,5]

< 15

[-0,7 ; +0,7]

Operatieve temperatuur [°C] Minimum Maximum Voor Verwarmen Voor Koelen (winter) (zomer)

21

25,5

18 20

26

16 18

27

14

Het gebruik van deze waarden voor toepassing in passiefhuizen kan, indien ruimtes voorzien worden van ramen en deze het belangrijkste middel vormen om de thermische omstandigheden te regelen. Een kritische opmerking betreft de tegenstelling tussen de randvoorwaarden van Fanger, waarbij de gebruiker geen invloed heeft om zijn omgevingsklimaat te regelen, en de expliciete benoeming van de tabel ‘lokalen met klimaatregeling’, vermeld in de Belgische norm. Het veranderende klimaat zal zeker een invloed hebben op de norm, maar de gevoeligheid er van ten overstaan van het klimaat maakt geen onderdeel uit van deze literatuurstudie. 3.2.2 Oververhitting Oververhitting is, door de voornamelijk zuidgerichte beglazing en ver doorgedreven isolatie en luchtdichtheid, zeker bij passiefwoningen een nader te bekijken thema. Één van de pijlers bij certificatie (PHPP) van een passiefhuis maakt zelfs expliciet melding van een beperking van de oververhitting: De temperatuursoverschrijdingsfrequentie boven 25°C dient beperkt te worden tot 5% per jaar. De noodzaak aan deze norm vloeit voort uit de randvoorwaarden van toepassing in de richtlijnen voor thermisch comfort enerzijds en de kwalijke gevolgen van oververhitting anderzijds. Statistieken tonen aan dat hittegolven gepaard gaan met een verhoogd sterftecijfer, vooral bij oudere en zwakke personen. Ook andere, minder negatieve gevolgen zoals uitdrogingsverschijnselen, hoofdpijn en zonnesteken kunnen optreden bij langdurig te warme perioden [45]. Hittegolven9 of bijna-hittegolven dienen zich de laatste jaren steeds vaker aan en zorgen voor een tijdelijke, maar sterke verhoging van de omgevingstemperatuur. Deze tijdelijke toestand reflecteert zich echter niet in de gemiddelde zomertemperatuur, maar kan wel voor de nodige (negatieve) gevolgen zorgen. Het klimaat in België is inderdaad van die aard dat - een volledige zomer in beschouwing genomen - de gemiddelde zomertemperatuur geen al te hoge waarde aanneemt. De grafieken (zie Figuur 21) geven een bereik van ‘als aangenaam ervaren’ temperaturen in relatie tot het buitenklimaat, dat op zijn beurt dan weer wordt weerspiegeld door één temperatuurwaarde. 9

Een hittegolf bestaat uit ten minste vijf dagen achtereen waarop de maximumtemperatuur 25°C of meer bedraagt; waarbij ten minste op drie dagen de maximumtemperatuur 30°C of meer bedraagt. In-situ analyse van passiefhuiswijken: gebruikersgedrag, binnenklimaat en energiegebruik

29

Hoewel uit de grafiek af te leiden valt dat de mens bij een buitentemperatuur van 25°C, tijdelijke binnentemperaturen tot 28°C aangenaam kan verdragen, geldt deze redenering niet op langere termijn. [46] Oververhittingsproblemen kunnen zowel actief (de mens grijpt in) als passief (preventief) aangepakt worden. Jana Mlakar et al. [46] voerden praktisch onderzoek naar mogelijk maatregelen in passiefwoningen van Sloveense huishoudens om oververhitting tegen te gaan . Resultaten uit haar onderzoek tonen aan dat het open houden van ramen tijdens de nacht en een strikte beschaduwing van zuiden westgerichte ramen de meest efficiënte manier is om oververhitting aan te pakken en te vermijden.

Figuur 22: Voorbeeld van optimale schikking zonnewering [47]

Dusan Katunsky [48] reikt schaduwvlakken en lichte buitengevels aan als ontwerpoplossingen en ook Stephen Porritt en A.D. Peacock [49] focussen op het ontwerp van de woning, waarbij de keuze van de oriëntering en schaduwvlakken door de ontwerper gemaakt kan worden, zonder dat de bewoners daarbij aan comfort inboeten. Airco-installaties - vanwege het energie-aspect - en het plaatsen van gordijnen zijn volgens die laatsten minder goede opties om oververhitting tegen te gaan. Het plaatsen van gordijnen aan de binnenkant van de woning zorgt er immers enkel voor dat licht wordt afgeschermd terwijl stralingswarmte de woning toch binnentreedt.

3.3 Luchtkwaliteit - Indoor Air Quality De binnenluchtkwaliteit in residentiële gebouwen hangt af van verschillende bronnen zoals het aantal personen en hun tijd van bezetting, emissies van activiteiten (roken, koken, …),… .[50] De bezorgdheid omtrent de luchtkwaliteit betreft de persoonlijke gezondheid van de bewoners in passiefwoningen. Twee objectief meetbare parameters die aan de respectievelijke bronnen gelinkt kunnen worden en bijgevolg een maat zijn voor de kwaliteit van de lucht binnen de bouwschil zijn:  

CO2 Relatieve vochtigheid

Een bespreking van deze parameters en bijhorende normbepalingen en onderzoeken, worden onder de respectievelijke titels besproken. ‘Ventileren’ wordt als algemene oplossing voor luchtkwaliteitsproblemen door de norm EN 15251 naar voor geschoven. De wijze waarop dit moet gebeurt komt aan bod in ‘3.3.4 Ventilatie’. 3.3.1 Relatieve luchtvochtigheid De relatieve luchtvochtigheid, uitgedrukt in percentage, is de hoeveelheid water die aanwezig is in de lucht in de vorm van damp of nog de verhouding tussen de hoeveelheid water in de lucht bij een luchttemperatuur en de maximale hoeveelheid water die bij dezelfde temperatuur aanwezig kan zijn

30


als de lucht verzadigd is. Daarbij komt 0% overeen met een perfect droge lucht en 100% met een verzadigde lucht die op het punt staat te condenseren. Eenzelfde absolute luchtvochtigheid kan dus afhankelijk van de temperatuur - overeenkomen met verschillende niveaus van relatieve luchtvochtigheid [6].

Figuur 23: Diagram van Mollier

Mensen zijn gevoeliger voor variaties in temperatuur dan voor variaties in relatieve vochtigheid. Toch bestaat er een verband tussen deze twee parameters. De éénduidige relatie tussen de binnentemperatuur en de relatieve luchtvochtigheid wordt ook meegenomen in de voornoemde modellen van Fanger en ASHRAE. Deze relatie wordt voorgesteld in het diagram van Mollier (Figuur 23) hierboven. Er zijn twee uiterste luchtvochtigheidsgraden die elk hun bijhorende specifieke comfortklachten tot gevolg hebben. Een als droog ervaren lucht kan huid- en oogirritaties alsook ademmoeilijkheden veroorzaken. Een te nat klimaat daarentegen kan zorgen voor een onaangenaam vochtig gevoel van de huid. Uit onderzoek door Amai et al [21] kan vastgesteld worden dat het blootgesteld zijn aan uiterste vochtigheidsgraden voor een korte periode aanvaardbaar is. Hoe langer men echter aan een bepaalde uiterste conditie blootgesteld wordt in een ruimte, hoe minder comfortabel dit ervaren wordt. Resultaten uit onderzoek door Catalin Teodosiu et al [51] tonen aan dat de ervaring van de relatieve vochtigheid door de mens niet het belangrijkste comfortcriterium is. Wanneer de luchttemperatuur en -snelheid aanvaardbaar zijn, kan de mens - bij schommelingen in de relatieve vochtigheid van de lucht - best tevreden zijn over zijn comfort. Ook Jorn Toftum et al [52] sluiten zich aan bij de bevindingen door Catalin Teodosiu et al. [51]. Zij zetten een specifiek model op om discomfort van de huid als gevolg van vochtige lucht te bepalen. Volgens dit model kan het voorkomen dat de menselijke huid geen discomfort ervaart bij een relatieve luchtvochtigheid van 100%, afhankelijk van de persoon in kwestie. Zij besluiten dat de bovengrens van de relatieve vochtigheid beperkt moet worden door de mate waarin bacteriegroei en culturen van micro-organismen kunnen ontstaan. De norm EN 15251 beschrijft de ontwerpcriteria voor de relatieve vochtigheid in residentiële gebouwen volgens het type gebouw (I, II, III, IV, conform de classificatie voor temperatuur). In passiefwoningen wordt volgens Tabel 5 best een relatieve vochtigheid nagestreefd tussen 25 en 60%.


31

Er wordt daarenboven aanbevolen om 12g/kg als bovengrens te nemen voor de absolute luchtvochtigheid. Tabel 5: Designcriteria luchtvochtigheid voor bewoonde ruimtes [50]

Naast het beschouwen van de relatieve of absolute vochtigheid, is het aangewezen het dampdrukverschil tussen buiten en binnen de woning na te gaan. Dit dampdrukverschil zorgt immers voor migratie van vocht - meestal van binnen naar buiten - waardoor condensatie kan optreden in lagen van de gebouwschil. De plaats van condensatie is meestal de isolatielaag daar het temperatuursverschil voor en na deze laag het grootst is. In functie van het dampdrukverschil, die gerelateerd is aan de buitentemperatuur worden verschillende klimaatklassen gedefinieerd. Zowel in Annex A van de norm NBN EN ISO 13788 als door H. Hens [53] wordt een werkwijze uiteengezet om aan de hand van kortetermijnmetingen een uitspraak te doen over de binnenklimaatklasse waaraan een woning of ruimte voldoet. De indeling in klimaatklassen wordt hieronder weergegeven in Tabel 6. Tabel 6: Binnenklimaatklassen volgens Hens (1992) en EN ISO 13788

3.3.2 CO2 Lucht bestaat voor het grootste deel uit stikstof- en zuurstofgas (respectievelijk 78 en 21%). Daarnaast bevat lucht ook waterdamp (0,7%), edelgassen en koolstofdioxide (0,04% = ± 380ppm). De hoeveelheid koolstofdioxide kan sterk wisselen in omstandigheden waar weinig of slecht verlucht wordt en het als restproduct van verbranding in de omgeving terechtkomt. In normale omstandigheden zijn geen kwalijke gevolgen aan dit gas verbonden. Bij hogere concentraties kan dit wel het geval zijn, met name het ervaren van hoofdpijn, duizeligheid en ademhalingsmoeilijkheden of SBS10 die alle vorige gevolgen samen neemt. In residentiële gebouwen is de mens de voornaamste 10

letterlijk vertaald; het ziek-door-gebouwen-syndroom. Het eerste opvallende kenmerk van dit syndroom is dat het over het algemeen niet optreedt bij één persoon, maar bij een groep uit eenzelfde gebouw. Het tweede

32


producent van CO2 en het is dan ook niet verwonderlijk dat het CO2-gehalte in de woning een indicator vormt voor de Indoor Air Quality. In passiefwoningen is het - door de luchtdichtheid meer nog dan in gewone nieuwbouwwoningen - belangrijk om controle te hebben over de ventilatie van de woning. Tabel 7: Luchtkwaliteit vereist in rookvrije lokalen volgens de Europese norm

Categorie luchtkwaliteit

CO2-concentraties Debiet verse lucht omgevingsniveau [ppm] [m³/(u.pers)]

Uitstekend

< 400

> 54

Gemiddeld Middelmatig (verplicht minimaal niveau)

tussen 400 & 600

tussen 36 en 54

tussen 600 & 1000

tussen 22 en 36

Lage kwaliteit

> 1000

< 22

Hoewel gezonde, fitte personen een CO2-concentratie tot 10000 ppm aankunnen, wordt een aanvaardbaar binnenklimaat weerspiegeld door een CO2-gehalte lager dan 1000 ppm. Tabel 7, overgenomen uit EN 13779, geeft de richtlijnen weer die het debiet verse luchtvolumes linkt aan de overeenstemmende luchtkwaliteit gekarakteriseerd door het CO2-gehalte. 3.3.3 Polluenten Naast de aanwezige CO2-concentraties en de relatieve luchtvochtigheid aanwezig in de woning, is er ook een derde parameter die de kwaliteit van de lucht binnen de bouwschil beïnvloedt. Naast verontreinigende stoffen (vaak te wijten aan slecht onderhoud van de ventilatie) kan ook het creëren van bacteriehaarden (vaak te wijten aan een te hoge luchtvochtigheid) leiden tot een veronaangenaamde ervaring van de luchtkwaliteit. Hoewel deze invloedsfactor ter volledigheid aan deze literatuurstudie werd toegevoegd, werd hieraan binnen het bestek van deze masterproef verder geen aandacht geschonken gezien de mogelijkheid ontbreekt om polluentmetingen uit te voeren. 3.3.4

Ventilatie

3.3.4.1 Luchtdichtheid Een goede luchtdichtheid van de gebouwschil is zeker in passiefbouw een noodzaak. Ongewenste luchtinfiltratie zorgt immers voor een verhoogd energieverbruik door warmteverliezen, kan luchtstromen creëren en de werking van mechanische ventilatiesystemen beïnvloeden. De luchtdichtheid hangt af van de gebruikte materialen, maar meer nog van een correcte uitvoering. De norm die voor passiefbouw geldt wordt dan ook bij oplevering gecontroleerd. Zoals bepaald in EN13829 gebeurt het nagaan van de luchtdichtheid door middel van een Blower Door test, dewelke een n50-waarde van 0,6 niet mag overschrijden. De n50-waarde wordt uitgedrukt in m³/(h.m³) en geeft het aantal verse-luchtvolumes per uur bij een drukverschil van 50 Pascal tussen binnenruimtes en buiten. Officieus kunnen ook infraroodfoto’s luchtlekken en warmteverliezen aan de oppervlakte brengen. Voorzichtigheid is echter geboden bij de analyse van infraroodfoto’s gezien reflectieverschijnselen ‘valse’ resultaten kunnen teweeg brengen. kenmerk van dit fenomeen komt van de symptomen. Die zijn uiteenlopend, niet-specifiek en onschuldig: zware vermoeidheid, prikkelbaarheid, duizeligheid, misselijkheid, irritatie van de ogen, neusverkoudheid, bekneld gevoel op de borst, meer luchtwegeninfecties dan normaal, enz. In-situ analyse van passiefhuiswijken: gebruikersgedrag, binnenklimaat en energiegebruik

33

3.3.4.2 Ventilatiesysteem Het luchtdicht zijn van de woning mag niet verward worden met dampdichtheid. De uitwisseling van damp bevordert de regulatie van de vochtigheidsgraad in de binnenomgeving, daar waar ongecontroleerde doorvoer van luchtvolumes een warmteverlies en bijgevolg een hoger energieverbruik betekenen. De circulatie van luchtvolumes binnen de bouwschil en de uitwisseling met de buitenomgeving staat in rechtstreeks verband met de functionering van het ventilatiesysteem in passiefwoningen. Door de dichtheid van de bouwschil is dit balansventilatiesysteem van primair belang om de luchtkwaliteit te waarborgen. In principe hoeven dus geen vensters meer geopend of gesloten te worden om een goede luchtkwaliteit te bekomen. De luchtkwaliteit en raamgebruik in woningen werd eerder besproken onder ‘2.3.2 Raam- en deurgebruik’. Een efficiënt ventilatiesysteem, hetzij natuurlijk hetzij mechanisch, zorgt voor de toevoer van verse lucht in ruimtes enerzijds en de afvoer van verontreinigende stoffen (vocht, CO2 en polluenten) aanwezig in de lucht anderzijds. De keuze voor een bepaald ventilatiesysteem hangt af van verschillende factoren: voldoende uitwisselingsdebiet, beperking oncomfortabele luchtstromingen en akoestisch discomfort, controle over het systeem en kost en energieverbruik. In deze masterproef worden elk van deze factoren nader onderzocht. De vier mogelijke ventilatiesystemen in een woning alsook hun werking worden beschreven door de norm NBN D50-001 en weergegeven in Tabel 8. Tabel 8: Overzicht van de ventilatiesystemen en hun toepassing

In de beschouwde passiefhuizen wordt een balansventilatie type D aangewend om te voorzien in luchtcirculatie. Hieraan wordt een warmtewisselaar gekoppeld die de mogelijkheid voorziet om warmte te winnen van afgevoerde vervuilde lucht. De primaire energiebesparing die hiermee gepaard gaat, kan oplopen in wintersituaties tot 70% in vergelijking met systeem C [54]. Door het ‘geregelde’ klimaat in een passiefwoning is verluchten via vensters minder geschikt dan d.m.v. het ventilatiesysteem, hetzij in het specifieke geval waarin sterke concentraties luchtpollutie voorkomen. Nadelen van verluchten via vensters t.o.v. het gebruik van een balansventilatie kunnen zijn:    

34

geen constante ventilatie, terwijl polluenten en CO2 geleidelijk aan vrijkomen. onregelmatige en moeilijk controleerbare uitwisseling van luchtvolumes minder comfort in wintersituaties door de koude luchtaanvoer of de creatie van luchtstromen. akoestisch discomfort


Die nadelen van het raamgebruik kunnen, mits een goede afregeling, gemakkelijk gehandhaafd worden door de balansventilatie systeem D. Een goede afregeling van de ventilatiemonden zorgt voor het continu inblazen van verse lucht in de droge lokalen (slaapkamer en leefruimtes), terwijl natte lucht wordt afgevoerd uit vochtige lokalen (keuken, badkamer en toilet). De secundaire lokalen zorgen voor het sluiten van de circulatiekring. De temperatuur van de ingeblazen lucht kan geregeld worden via warmtewisselingssystemen of warmtebatterijen bij elke mond. De aansturing van het ventilatiesysteem kan op twee manieren gebeuren, ofwel op basis van de vochtigheid in de ruimtes ofwel door middel van de gebruiker (zoals in deze masterproef het geval is). Volgens Taelman [55] zorgt een ventilatieregeling op basis van CO2-gehalte en luchtvochtigheid meestal voor een betere luchtkwaliteit, dan wanneer bewoners zelf de ventilatie stand bepalen. Van toepassing in deze thesis is een systeem waarbij de gebruiker de sterkte waarmee lucht ingeblazen en afgevoerd wordt zelf kan regelen, afhankelijk van de situatie (koken, slapen, …). Een te sterk inblazen van verse lucht kan echter aanleiding geven tot waarnemen van tocht ter plaatse van de ventilatiemonden. Met betrekking tot de luchtsnelheid in een (residentieel) gebouw geldt in de normen een beperking tot 0,2 m/s. Een hogere snelheid zorgt er voor dat personen de beweging van de lucht persoonlijk sterker kunnen ervaren. Hoewel ontwerpers van mechanische ventilatiesystemen de dimensionering en plaatsing van de monden conform de norm trachten te implementeren in de woning, is deze niet vrij van invloeden door de gebruiker. Lokaal -in de buurt van ventilatiemonden - kan het dus voorkomen dat gebruikers comforthinder ondervinden door luchtstroming. Toftum [56] stelt dat het waarnemen van tocht, naast de luchtsnelheid, ook afhankelijk is van luchttemperatuur en fluctuaties van die luchtsnelheid. Figuur 24 toont aan dat hoe lager de luchttemperatuur is, des te lager de luchtsnelheid bij een bepaalde turbulentie-intensiteit moet zijn om geen thermisch discomfort te veroorzaken. Hogere luchtsnelheden zijn meer aanvaardbaar bij hogere temperaturen, omdat deze dan een afkoelend effect voor het lichaam teweeg brengen.

Figuur 24: Gemiddelde luchtsnelheid in functie van de lokale luchttemperatuur en turbulentie-intensiteit voor drie categorieën van thermisch omgeving [56]

Er kan bijgevolg gesteld worden dat specifieke nadelen nog steeds kunnen optreden, maar dat de gebruiker van het systeem en de controle die hij er over heeft, de belangrijkste invloeden zijn om deze te reduceren. De norm EN 15251 beschrijft een methode om voor residentiële gebouwen met een relatief kleine oppervlakte11 de ventilatievolumes te bepalen, gebruikmakend van Tabel 9. 11

De norm beschrijft niet hoe groot de oppervlakte moet zijn om als ‘relatief klein’ beschouwd te worden.


35

Tabel 9: Benodigde ventilatievolumes in woningen volgens prEN 15251

Daarbij wordt het totale ventilatievolume gedefinieerd als het maximum van de ventilatievolumes, bepaald door de vloeroppervlakte - kolom (1) of het aantal personen (bezettingsgraad) in de woning kolom (2), waarna de afvoerluchtstromen van de keuken, badkamer en toilet dienovereenkomstig aangepast worden. Wanneer geen personen aanwezig zijn in de woning, kunnen de ventilatievolumes verlaagd worden tot 0,1 l/(s.m²). In de Belgische norm NBN D50 worden nominale afvoerdebieten voor de natte ruimtes vastgelegd. De afvoerdebieten zijn afhankelijk van de functie van de ruimte en de oppervlakte er van. De waarden toegeschreven aan de specifieke natte ruimtes worden weergegeven in Tabel 10. Tabel 10: Nominale afvoerdebieten per soort ruimte

3.4 Licht en akoestisch comfort Ter volledigheid van deze literatuurstudie worden ook de aspecten ‘licht’ en ‘akoestisch comfort’ kort toegelicht. Deze aspecten beïnvloeden namelijk ook de beoordeling van het binnenklimaat. Licht binnen woningen kan voortkomen uit twee bronnen: natuurlijke of kunstmatige. Beglazing is de meest voorkomende weg om natuurlijk licht in een woning binnen te krijgen12. Om te kunnen voldoen aan de eisen van PHPP worden de hier beschouwde passiefhuizen gebouwd met de meeste beglazing op de zuidelijke kant. Deze oriëntering zorgt voor een grote hoeveelheid aan licht die de woning kan binnendringen. Er bestaat in dergelijke gevallen ook gevaar over verblinding en oververhitting. Verblinding kan opgevangen worden door gebruik te maken van zonnewering. Dit kan in praktijk door middel van zonwerende beglazing, mobiele zonwering, gordijnen, enz. Met betrekking tot gordijnen moet opgemerkt worden dat het licht op die manier geen toegang heeft tot

12

Daarnaast kunnen ook nog lichtgangen, koepels, … dienen om licht aan te trekken.

36


de woning, maar er wel stralingswarmte de woning binnendringt. Gevaar voor oververhitting, de oorzaken en aanpakmogelijkheden werden besproken in ‘3.2.2 Oververhitting’. Een tweede aanvullende factor bij de bepaling van het comfort in binnenklimaat heeft betrekking op het akoestische aspect in een gebouw. Hoewel in residentiële buurten weinig chronisch optredende geluidshinder aanwezig is, kan acute geluidsoverlast hinderlijk zijn. De factor duurtijd speelt hierin een belangrijke rol om een activiteit of gebeurtenis als storend te ervaren. Afhankelijk van het soort geluid (Tabel 11) kan hoger akoestisch comfort bekomen worden door allerlei kunstmatige ingrepen gaande van oriëntering van de woning en geometrie van lokalen (ontwerp) over luchtdichtheid en akoestische isolatie die ruimtes met lawaai scheiden (bouwschil) tot lokale geluidsdemping. Tabel 11: Soorten geluid

Soort geluid

Voorbeeld

Luchtgeluid Contactgeluid Technisch geluid

Auto’s, stemmen, muziek Voetstappen, werktuigen Ventilatie, verwarmingsketel

In deze masterproef kan nagegaan worden of dergelijke vormen van geluidshinder ervaren worden, maar wordt niet verder ingegaan op een exacte bepaling hiervan. De Belgische normen die van toepassing zijn voor dit onderdeel zijn: NBN S01-400 (akoestische criteria), EN ISO 140 (meetmethodes), EN ISO 717 (akoestisch gemiddelde) en EN ISO 12354 (rekenmethodes). Hieronder wordt een uittreksel (Tabel 12) gegeven uit de norm die een geluidsdrukniveau oplegt aan de ontwerper om akoestisch comfort te beogen. Tabel 12: Norm omtrent toegestaan geluidsdrukniveau


37

38


Onderzoek - Methodologie Deze masterproef dient bij te dragen tot het in kaart brengen van verschillen tussen percepties en theorieën rond de passiefwoning enerzijds en de praktische beleving van dergelijke energiezuinige woningen anderzijds. De nood aan bijkomende informatie hieromtrent wordt opgeworpen in de discussies rond het Cepheus-project. In de toegepaste analyse op de verzamelde informatie wordt de rode draad t gevormd door het linken van comfortnormen aan de bewonersbelevingen. De drie grote thematieken die binnen deze masterproef dan ook aan bod komen, zijn:   

Certificatie en Energie Verwarming Ventilatie

Om relaties en verschillen tussen parameters beter te verklaren, worden binnen het onderdeel ‘Analyse’ voorafgaand twee bijkomende hoofdstukken toegevoegd, namelijk:  

Gebouw Bewonerskenmerken

Het uitvoeren van een analyse valt of staat met de beschikbaarheid van goede data. Om gestaafde uitspraken te kunnen doen bij analyse zijn dus zowel kwaliteit als kwantiteit van belang wanneer men de verzamelde data vermeldt. Om gegevens te verzamelen met betrekking tot klimaatbeleving van passiefwoningen, worden reële casestudies uitgevoerd. Praktisch gezien werden in 2 recente (bouwjaar 2011-2012) passiefwijken metingen uitgevoerd en enquêtes afgenomen: Temse en Bredene. Daarbij werd gelet op het feit dat zoveel mogelijk identieke (of sterk vergelijkbare) woningen meegenomen werden in de onderzoeksgroep; dit vergemakkelijkt het vergelijken en onderscheiden van trends in gebruikersgedrag enigszins. De meetperiode per woning van de in-situmetingen is minimum 7 dagen, dit zowel in winter- als in herfst. Met als doel het samenbrengen van gebouweigenschappen, gebruikerskenmerken, klimaat en energiecijfers mag het niet verrassen dat het aantal uitgevoerde metingen en de daarbij verkregen meetgegevens zeer uitgebreid zijn. De kwaliteit hiervan hangt grotendeels af van de gebruikte toestellen en plaatsing in de ruimtes. Om representatief te zijn moeten geplaatste loggers immers buiten het bereik van interferentiebronnen geplaatst worden. Bij de uitvoering van temperatuurmetingen moet er qua plaatsing van de meettoestellen bijvoorbeeld op gelet worden dat deze uit het zonlicht of ver van verwarmingstoestellen worden geplaatst. De kenmerken van de specifieke metingen worden hieronder in detail verder besproken.

1 Binnen- en buitenklimaat Binnen het kader van deze thesis wordt zowel het binnen als buitenklimaat gekarakteriseerd door 3 parameters:   

Temperatuur Relatieve vochtigheid CO2-gehalte


39

De opmeting van de eerste twee parameters gebeurt - m.u.v. zolder, berging en toilet - in elke ruimte van het beschermd volume. Hobo-loggers registreren gedurende minstens een week de temperatuur en de relatieve vochtigheid in een ruimte. Het interval van de meetpunten bedraagt 2 minuten. Deze regelmatige opmeting wordt aangenomen als zijnde representatief om veranderingen in het verwarmings- en klimaatgedrag van de Figuur 25: Onset Hobo datalogger ruimte waar te nemen. Speciale aandacht bij de opmeting dient te gaan naar de plaatsing van het toestel in de beschouwde ruimte. De gemeten waarde dient immers representatief te zijn voor de volledige ruimte. Enkele te vermijden omgevingen van plaatsing zijn: warmtebronnen (convector, tv,…), ramen, ventilatiekanalen,… De gekozen plaats dient zich ook best aan het gezichtsveld van de bewoners te onttrekken, daar de neiging om de meettoestellen te verplaatsen uiteindelijk een vertekend beeld zou opleveren. Merk op dat het niet de bedoeling is elke ogenblikkelijke temperatuursverandering op te meten. Er zijn meer ingewikkelde modellen en meetapparatuur nodig, die bovendien rekening houden met luchtstromingen e.d., om de temperatuursverdeling in elk punt van de ruimte waar te nemen. De opmeting van het CO2-gehalte gebeurt met speciaal daartoe voorziene toestellen. De ruimtes waarin deze meettoestellen zich bevinden beperkt zich echter tot de ‘intensieve’ ruimtes13, nl. de leefruimte, de hoofdslaapkamer en de badkamer. De regels voor de plaatsing van deze toestellen zijn analoog als de loggers voor temperatuur en vochtigheid. Hierbij moet opgemerkt worden dat de CO2-meters - in tegenstellig tot de voornoemde hobo-loggers - nood hebben aan externe voeding, hetzij via stopcontacten. Ondanks de waarschuwingen hieromtrent, en mede door de beperktheid van het Figuur 26: CO2-meettoestel aantal stopcontacten in de beschouwde huizengroep, is het uittrekken van de meettoestellen een steeds weerkerende oorzaak van onvolledige metingen. Het opmeten van het buitenklimaat verloopt analoog als dat van het binnenklimaat. Door het onzekere gedrag van CO2-meettoestellen in erg vochtige omgeving worden echter enkel de temperatuur en relatieve vochtigheid opgemeten. Voor een waarde van het CO2-gehalte in de buitenomgeving wordt uitgegaan van het Milieurapport Vlaanderen (MIRA) [57], waarbij deze vastgelegd wordt op 390 ppm.

2 Luchtdichtheid en ventilatiesysteem Luchtdichtheid is één van de pijlers van het passiefhuisconcept. Het is daarom zeker van belang om na te gaan of de beschouwde huizengroep in gebruik nog steeds aanspraak maakt op de aangenomen luchtdichtheid. De zogenaamde ‘Blowerdoortest’ wordt uitgevoerd door Wolf Bracke en dit binnen het kader van zijn masterproef “Gebouwluchtdichtheid: duurzaamheid en invloedsfactoren op metingen”. Met 13

De intensieve ruimtes zijn ruimtes waar pieken in CO 2-meetwaarden verwacht worden door geconcentreerd gedrag binnen deze ruimte.

40


behulp van een ventilator worden de ruimtes eens in onderdruk en eens in overdruk geplaatst14, waarbij nagegaan wordt hoeveel lucht (m³) ontsnapt. Na verwerking levert dit een n50-waarde op die de luchtdichtheid van het gebouw in één getal vat. Omdat er bij de uitvoering van deze proef enkel luchtuitwisseling tussen binnen- en buitenomgeving mag zijn doorheen de ventilator, moet er aandacht geschonken worden aan het afsluiten van de luchtgaten, waarvan ramen en het aanwezige ventilatiesysteem de belangrijkste zijn.

Figuur 27: Opstelling bij uitvoering van de Blowerdoortest - onderdrukmeting (links) & overdrukmeting (rechts)

De ventilatiesystemen in de beschouwde woningen zijn allen van het type D. Dit betekent dat het ventilatiesysteem zorgt voor een zekere luchtcirculatie (en dus verspreiding van warmte) binnen het beschermd volume. In de natte ruimtes15 wordt vuile lucht afgezogen, terwijl de ventilatiekanalen in de andere ruimtes zorgen voor een toevoer van verse lucht. Met de Flowfinder wordt nagegaan of de debieten van elk afvoerkanaal afgestemd zijn op de bepaalde ruimte. Om de efficiëntie van de warmtewisseling in het ventilatiesysteem na te gaan, worden zowel in de toevoer- als afvoerkanalen hobo-loggers geplaatst die temperatuur (en vochtigheid) opmeten. Door de onbereikbaarheid van sommige kanalen zijn de opgemeten waarden enkel van toepassing op de lucht die ingeblazen wordt in het beschermd volume van de woning en de lucht welke wordt afgevoerd uit de natte ruimtes. Omdat het ventilatiesysteem op verschillende standen kan draaien, wordt dit waar mogelijk (beperkte bereikbaarheid) nagegaan door een voltmeter te plaatsen tussen het ventilatietoestel en zijn energiebron (stopcontact). De bedoeling is patronen en tijdstippen te ontdekken waarbij bewoners de stand van hun ventilatiesysteem aanpassen. De uitgevoerde metingen laten toe een beeld te vormen van de mogelijke rol van het ventilatiesysteem in het ventilatie- en verwarmingsgedrag van de woning.

3 Warmteflux Een eerder kwantitatieve aanvulling bij de warmtegeleiding van constructie-elementen wordt gegeven door het nemen van infraroodfoto’s. Door de onnauwkeurigheid van exacte meetwaarden kunnen geen directe besluiten genomen worden op basis van de IR-foto’s, doch de verschillen tussen 14 15

Een ventilatiedebiet wordt gemeten bij elke stap van 10 Pa in positief en negatief drukverschil Keuken, badkamer, toilet en garage


41

meetwaarden kunnen als indicatie dienen bij het aantonen van specifieke klachten. De infraroodfoto’s worden genomen op plaatsen die mogelijk aanleiding geven tot warmteverliezen of waar specifieke klachten zich voor de bewoner voordoen.

4 Energieverbruik De eenvoudigste en meeste directe manier om het energiegebruik te verifiëren is via gegevens afkomstig van de meterstanden. Drie verschillende meters kunnen daarbij van toepassing zijn binnen de beschouwde onderzoeksgroep: dagtarief, nachttarief en zonnepanelen. Bij het begin en het einde van de meetperiodes wordt de meterstand genoteerd, tijdens de tussenperiode wordt de bewoner gevraagd deze bij te houden. Omdat de bewoners niet altijd weten waar deze tellerkasten zich bevinden, kan het zich voordoen dat sommige cases ontbrekende gegevens zullen vertonen. Om toch inschatting te kunnen maken van het energieverbruik wordt daarom - met schriftelijke toestemming van de bewoners - per huis de meterstand opgevraagd bij Eandis en dit over de periode van bewoning. Daar de ingebruikname van de huizen ten vroegste dateert van 2011, zijn dus slechts gegevens beschikbaar over een periode van maximaal 2,5 jaar. De gegevens over het energieverbruik zijn dus vrij beperkt en moeten voor lange-termijnvoorspellingen met enige voorzichtigheid geïnterpreteerd worden.

5 Gebruikersgedrag Enquêtes zijn een handige tool om de bewonerskenmerken en -gedrag in kaart te brengen alsook de resultaten van metingen te verifiëren. Per meting werd een enquête ingediend, dit om de verschillen tussen herfst- en winterperiode uit te kunnen brengen. Geïnspireerd door de literatuurstudie wordt een aangepaste versie van de enquête opgesteld door Taelman en Van Erck [58], door de bewoners op het einde van een meetperiode ingevuld. De enquêtes worden pas op het einde van de meting overhandigd om het bewonersgedrag niet te beïnvloeden. De onrechtstreekse informatie die in een enquête beschikbaar is, wakkert immers het bewustzijn rond het huis, zijn toestellen en gebruik hiervan op. In ‘Bijlage A’ en ‘Bijlage B’ zijn beide enquêtes opgenomen. In een eerste versie worden naast vragen over klimaatgerelateerd gedrag van de bewoner ook gepeild naar zijn algemene kenmerken. Dit laatste wordt achterwege gelaten bij de tweede enquête. De thema’s die in de enquête aangesneden worden, liggen in het verlengde van de literatuur en van de thema’s die in de analyse aan bod komen. Een titeloverzicht van de aangesneden onderwerpen wordt hieronder weergegeven:       

42

Algemene gegevens Energieverbruik en -voorziening Verwarming Warmwatervoorziening Ventilatie Vochtverschijnselen Licht


6 Overzicht Samenvattend worden de drie eerstgenoemde thema’s gecoverd door in situ-metingen. De kenmerken van de gebouwen worden gewonnen uit planbeschrijvingen en geverifieerd door metingen ter plaatse, daar waar de bewonerskenmerken worden bepaald aan de hand van enquêtes. Een algemene opmerking omtrent de beschouwing van de opgemeten waarden heeft betrekking op de nauwkeurigheid er van. Daar bij opmeting niet gewerkt wordt in exact te bepalen laboomstandigheden, dient er rekening gehouden te worden met een foutenmarge, hoe klein ook. Doch de nauwkeurigheid van de meetresultaten is groot genoeg opdat uitspraken over klimaat en gedrag een correcte weergave van de situatie zijn. De resultaten van de hier gemaakte analyse zullen voor sommige thema’s vergeleken worden met resultaten uit gelijkaardige thesissen van de afgelopen jaren, afkomstig uit dezelfde vakgroep bouwfysica. Deze thesissen gebruiken dezelfde meettoestellen en volgen een zelfde meetprocedure, maar focussen op sociale woonwijken of nieuwbouwwoningen. De voornaamste grafieken waarmee de hier bekomen resultaten vergeleken worden, zijn opgenomen in ‘Bijlage E’. Voor een uitgebreide achtergrond bij de thesissen van Charlotte Taelman & Charline Van Erck, Elisabeth Cnockaert & Tracy Davidson en Frederik Temmerman & Caroline Vandenbroucke wordt verwezen naar de respectievelijke titels Energetische renovatie van sociale woonwijken: analyse van bestaande toestand en bewonersgedrag, Energetische analyse van wijken in situ: invloed van het bewonersgedrag met focus op regelsystemen en Energetische analyse van wijken in situ: invloed van het bewonersgedrag met focus op thermisch comfort.


43

44


Onderzoek - Analyse Simulatiemodellen geven vaak geïdealiseerde voorstellen van concepten, doch het zijn net afwijkingen hierop die waardevol kunnen zijn om modificaties te maken naar ontwerp toe. Het toetsen van diverse punten in reële cases, kan dus een belangrijke bijdrage leveren om te verstaan waarom bepaalde concepten of ontwerpregels al dan niet effectief zijn. Het uitgangspunt van deze analyse betreft de koppeling tussen theoretische normen en wat zich praktisch voordoet. De eerste twee onderdelen (gebouw en bewoners) beschrijven de situatie zoals deze zich in de reële casestudies voordoet. Vaststellingen, opmerkingen of zelfs fouten tussen oorspronkelijk plan en realiteit die onder deze titels vastgesteld worden, dienen meegenomen te worden in de drie daaropvolgende delen (energie, verwarming en ventilatie).

1 Gebouw 1.1 Ligging Een goede analyse begint met het vinden van geschikt ‘onderzoeksmateriaal’. In het geval van deze masterproef werden door Bostoen twee recente (2011-2012) passiefwijken aangeduid ter ondersteuning van het onderzoek (Figuur 28). In Bredene zijn door Bostoen 24 passiefwoningen opgeleverd in de Aalscholverstraat, waarvan uiteindelijk 8 huizen bereid werden gevonden deel te nemen aan het onderzoek, de overige woningen waren leegstaand of de bewoners wensten niet mee te werken. In Temse leverde Bostoen 12 passiefhuizen op, verdeeld over het Smederijplein en het Klinknagelplein. Hier werden nog eens 9 huizen bereid gevonden mee te werken, waarvan 1 bewoner voor de tweede meting afhaakte.

Figuur 28: Kaart van België met de situering van de geanalyseerde wijken

Ondanks het feit dat er reeds heel wat passiefwoningen verspreid liggen in België, is de reden van het zich beperken tot deze twee wijken eenvoudig: bouwfysisch gezien lijken de woningen binnen één wijk dicht tegen elkaar aan te leunen, hetgeen gemakkelijker toelaat trends vast te stellen of


45

besluiten te veralgemenen16. Ondanks een redelijk gelijklopende opbouw van de woningen, blijkt uit plannen dat zich toch verschillen voordoen, wat gevolgen kan hebben voor de onderzochte karakteristieken (energie, verwarming,…). De voornaamste gelijkenissen en verschillen, die waarneembaar zijn uit plangegevens, worden aangehaald onder de respectievelijke titels:     

Indeling van de ruimtes Bewoonbare oppervlakte en beschermd volume Oriëntatie Bouwfysische kenmerken Technische installaties

Om de woningen gemakkelijker te kunnen duiden, wordt aan elk van deze woning een code toegekend die zekere eigenschappen van de woning bevat. Dit maakt het mogelijk om gelijkaardige woningen eenvoudiger uit te filteren. De opbouw van de code wordt gegeven door: AB_C_D_E Waarbij:

A= B= C= D= E=

B voor Bredene of T voor Temse het volgnummer, gaande van 1 t.e.m. 9 de windrichting van de grootste glaspartijen17 HO voor halfopen of G voor gesloten bebouwing de windrichting van de open zijgevel, indien van toepassing Tabel 13: Onderzochte woningen met hun overeenkomstige codering

Bredene (Aalscholverstraat)

Temse (Smederij- of Klinknagelplein)

Type

Type

B1_O_HO_N

T1_ZO_HO_NO

B2_W_HO_N

T2_ZO_HO_ZW

B3_O_G

T3_ZO_HO_ZW

B4_W_G

T4_NW_HO_NO

B5_W_G

T5_NW_G

B6_O_G

T6_NW_G

B7_W_HO_N

T7_ZO_HO_NO

B8_O_HO_Z

T8_NW_HO_ZW T9_ZO_HO_ZW

16

Hierbij dient enige voorzichtigheid in acht genomen te worden door de beperkte grootte van het onderzochte sample. 17 De grootste glaspartijen bevinden zich steeds aan de achtergevel van het huis.

46


1.2 Beschrijving grondplan en oriëntatie 1.2.1 Bredene De bezochte woningen in Bredene maken deel uit van een grotere nieuwe wijk, waarbinnen Bostoen tal van woningen realiseerde. In totaal waren zo’n 24 woningen passief, waarvan een tiental woningen echter nog te koop of te huur aangeboden wordt. Figuur 29 beschrijft het verkavelingsplan van de bezochte wijk en geeft weer welke huizen bereid werden gevonden mee te werken aan het onderzoek met hun overeenkomstige nummering (zie Tabel 13). Er moet opgemerkt worden dat de bewoners van woning B5 bij de herfstmeting een pand bewoonden aan de westzijde van de straat, maar in januari 2013 verhuisden naar de overkant, waar de wintermeting werd uitgevoerd.

Figuur 29: Verkavelingsplan van de wijk te Bredene

Indien de opbouw van de woningen in Bredene in beschouwing genomen wordt, worden onderling verschillen waargenomen (Tabel 14). Het aantal gesloten en halfopen bebouwingen zijn daarbij gelijk verdeeld onder de testgroep. De halfopen woningen beschikken over een grotere beglazingsoppervlakte alsook grotere warmteverliesoppervlaktes. Door kleinere temperatuurgradiënten aan de wanden tussen twee ingesloten woningen, zal hierdoor in die gesloten woningen een kleiner warmteverlies optreden naar buiten toe. Bij nazicht van de plannen valt meteen op dat de huizenrij aan de westzijde van de straat over een carport beschikt, daar waar de woningen aan de oostzijde van de straat een garage binnen de woning hebben. De woningen met een garage beschikken over afzuigmonden voor ventilatie in deze ruimte. Daartegenover staat de dimensionering van de verwarming waarvoor gekeken wordt naar het geconditioneerd vloeroppervlak. Voor de woningen in Bredene liggen deze vloeroppervlaktes tussen de 127,2 m² en de 101,2 m². De gegevens van dit oppervlak zijn afkomstig uit de PHPPrekenbestanden van de woningen en omvatten de netto vloeroppervlakte van de volledige woning met de garage en het nuttige deel van de zolder18. De laatste kolom van Tabel 14 geeft aan waar de trap die gelijkvloers en eerste verdieping verbinden, zich bevindt. De plaats waar de trap zich bevindt, kan gevolgen hebben op de circulatie van de lucht (en warmte) door het ventilatiesysteem. Indien de deur tussen leefruimte en hall gesloten is, verloopt het rondsturen van lucht immers moeilijker. Hoewel onder binnendeuren steeds een spleet 18

Het aantal m² waar de vrije hoogte 1,5 meter of meer is.


47

wordt gelaten, zal een open verbinding tussen gelijkvloers en bovenverdieping een minder verstoorde lucht- en warmtecirculatie tot gevolg hebben. Om de warmtewinsten uit de zon te maximaliseren, manen de ontwerpregels aan zoveel mogelijk beglazing te voorzien op de zuidzijde en te minimaliseren op de noordzijde van de woning. Uit het verkavelingsplan valt af te leiden, dat de woningen niet optimaal georiënteerd zijn. Omdat alle te bestuderen woningen in dezelfde rechte straat liggen, bevinden de voornaamste glasoppervlaktes zich gespiegeld ten opzichte van elkaar. De richting waar de grote glasoppervlakken zich bevinden zijn respectievelijk het westen en het oosten. Door het platte dak vormt de oriëntatie van de woning geen probleem met betrekking tot de plaatsing van de zonnepanelen. Tabel 14: Onderlinge verschillen gebouwkenmerken te Bredene

Woning B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8

Gesloten / Halfopen HO HO G G G G HO HO

Garage19 bbv cp bbv cp cp/bbv bbv cp bbv

Oriëntatie O W O W W/O O W O

Geconditioneerde vloeroppervlakte 127 m² 105 m 123 m² 105 m² 105 m² / 123 m² 123 m² 117 m² 123 m²

Trap Leefruimte Hall Hall Hall Hall Hall Hall Hall

1.2.1 Temse In tegenstelling tot Bredene werden in Temse minder passiefwoningen gebouwd door Bostoen, maar hier is de bewoningsgraad hoger. Van de 12 gerealiseerde woningen zijn 12 woningen bewoond, waarvan 8 woningen bereid werden gevonden mee te werken aan het volledige onderzoek (zie Figuur 30).

Figuur 30: Verkavelingsplan van de wijk te Temse 19

Bbv = binnen beschermd volume, cp = carport

48


Tussen de woningen in Temse onderling is er amper een verschil op te merken naar opbouw toe. Er kunnen 2 types woningen onderscheiden worden: de halfopen en gesloten woning. Net zoals voor Bredene worden de belangrijkste verschillen in Tabel 15 samengevat, de grondplannen van beide types zijn terug te vinden in ‘Bijlage F’. Tabel 15: Onderlinge verschillen gebouwkenmerken te Temse

Woning T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9

Gesloten / Halfopen HO HO HO HO G G HO HO HO

Geconditioneerde Garage Oriëntatie vloeroppervlakte bbv ZO 151,4 bbv ZO 151,4 bbv ZO 153 bbv NW 152,6 bbv NW 154 bbv NW 155 bbv ZO 153,3 bbv NW 154,2 bbv ZO 153

Trap Leefruimte Leefruimte Leefruimte Leefruimte Leefruimte Leefruimte Leefruimte Leefruimte Leefruimte

In Temse zijn halfopen woningen het vaakst van toepassing. Alle halfopen woningen beschikken over nagenoeg dezelfde plattegrond, op een spiegeling om de gemeenschappelijke muur of de straat as na. De woning T1 en T7 zijn op dezelfde manier gebouwd en georiënteerd, evenals de woningen T2, T3 en T9. De ingesloten woningen hebben een gelijkaardige indeling als de halfopen huizen. Omdat de woningen geen vrije zijgevel hebben, bevatten deze een extra raam aan de voorgevel en een extra dakraamvenster aan de achterzijde. Typerend voor de wijken in Temse is de insprong bij de voordeur, voor beide types woningen. Voor de woningen te Temse zit de garage binnen de geïsoleerde bouwschil en daarmee is de totale vloer oppervlak ±153m² voor alle woningen. Dit is gelijkaardig aan de bevindingen voor Bredene en dus gelden dezelfde redeneringen naar verwarming en ventilatie. Net zoals in Bredene vormen keuken en leefruimte één geheel. De plaats van de trap is - in tegenstelling tot Bredene - te vinden in de leefruimte. Met betrekking tot de beglazing van de woningen wordt vastgesteld dat amper vijf van de negen woningen de ontwerpregels naleeft (T1, T2, T3, T7 en T9). Door de spiegeling ten opzichte van de as van de straat is het onvermijdelijk dat de overige woningen (T4, T5, T6 en T8) slecht georiënteerd zijn om de zon via glasoppervlakken te laten bijdragen tot warmtewinst. Door de aanwezigheid van een schuin dak, wordt wel geen enkele woning uitgesloten van de gunstige oriëntatie voor zonnepanelen. 1.2.2 Oriëntatie Binnen het onderzoek van deze thesis zijn geen metingen verricht in zomercondities. Toch is het nuttig de plaats van de belangrijkste glaspartijen kort te duiden. Figuur 31 geeft weer waar de achtergevel met meeste beglazing zich bevindt. Er valt daarbij op dat het aantal woningen (5) waarvan de beglazing zich volgens de ontwerpregels in een optimale gevel bevindt, beperkt is. Volgens de literatuur blijken vensters die in het bereik ZO tot ZW vallen, een merkelijke bijdrage te kunnen leveren tot de warmtewinsten van de woning, wat nagegaan wordt in ‘6.1 Verbruiksposten’. Naar het werken met schaduw om de woning te beschermen tegen rechtstreekse lichtinval van de zon, wordt goed ingespeeld in het project van Temse. De uitstekende dakrand zorgt er voor dat in


49

wintersituatie de zon volledig binnen schijnt, terwijl dit bij een hogere stand van de zon (zomer) niet het geval is. Omdat in Bredene de zon alleen ’s ochtends of in de late middag rechtstreeks op de glaspartijen valt, is daar geen speciale aandacht geschonken aan het creëren van schaduwvlakken. Op de vermelde tijdstippen wordt in de enquêtes dan ook gewag gemaakt van gordijn- of luifelwerking om de zon buiten te houden, eerder tegen verblinding dan tegen oververhitting. Hoewel oververhitting dus niet nagegaan wordt, wordt aangenomen dat het bijdragen van de zon hiertoe eerder beperkt zal zijn.

6 NW Oriëntatie Temse Oriëntatie Bredene

N NO

4 2

W

O

0

ZW

ZO Z

Figuur 31: Oriëntatie van de belangrijkste beglazingsoppervlakte

1.3 Gebouwschil Tijdens het ontwerpproces houdt Bostoen rekening met de regels uiteengezet in PHPP om ontwerpkeuzes met berekeningen te staven ten einde een passieve woning te bekomen. Bij de bespreking van de opbouw van de constructiedelen wordt daarom naar PHPP verwezen bij de verzameling van gegevens. Ter illustratie worden uittreksels van PHPP-gegevens toegevoegd aan de tekst. De details van de gebouwschil worden besproken in afnemende volgorde van geschatte warmteverliezen. Deze procentuele warmteverliezen zijn van toepassing bij niet-geïsoleerde huizen (zie Figuur 32).

Figuur 32: Warmteverliezen doorheen de constructiedelen

Om de U-waarde van een wand te bepalen, volgt PHPP de norm DIN EN ISO 6946, waar volgende klassieke formule van toepassing is [59]:

50


∑ Waarbij:

U= Ri = Rsi = Rse = di = λi =

∑

warmtedoorgangscoëfficiënt [W/(m².K)] warmteweerstand [m².K/W] luchtwarmteweerstand aan het binnenoppervlak [m².K/W] luchtwarmteweerstand aan het buitenoppervlak [m².K/W] dikte van de wand [m] warmtegeleidingscoëfficiënt [W/(m.K)]

Het zijn aldus enkel de gebruikte materialen met hun diktes en isolatiewaarde die voldoen om een Uwaarde te bepalen. Een minimum isolatiedikte wordt door het passiefhuisconcept echter niet opgelegd, wel een streefwaarde voor de maximale warmtedoorgangscoëfficiënt U voor vloer, muren en dak, buitenschrijnwerk en beglazing. 1.3.1 Dak Bij niet-geïsoleerde woningen wordt het dak als belangrijkste verliespost van warmte gezien. Het mag daarom niet verwonderen dat de aandacht die naar dit constructie-onderdeel gaat, vrij groot is. Om een betere controle te hebben op de samenstelling van het dak, wordt deze daarom in verschillende delen geprefabriceerd, waarbij naar een U-waarde van 0,09W/m²K gestreefd wordt. Naast het isolatiemateriaal tegen warmteverlies, wordt ook een luchtdicht scherm aangebracht om de ventilatieverliezen aan te pakken. Een uittreksel uit de ontwerpnota’s (zie Tabel 16) geeft de werkelijke U-waarde van het uiteindelijke dakvlak weer. Tabel 16: PHPP-uittreksel van de U-waardeberekening van het dak

1.3.2 Muren Hoewel voor een muur geen specifieke U-waarde dient gehaald te worden, dienen de muren van de passiefwoningen best goed geïsoleerd te worden. Verlies van warmte via muren wordt immers geschat op 20%. Wil de ontwerper het energieverlies beperken tot 15kWh/m²jaar dan streeft hij er beter naar om de U-waarde voor elke muur onder 0,15W/m²K te houden. Om hieraan te voldoen bestaan de muren van de beschouwde woningen van buiten naar binnen uit:


51

een volle gevelsteen, een spouwisolatie bestaande uit PUR (meestal 18 cm dik), een binnensteen van hexabloc afgewerkt met pleisterwerk. Overeenstemmend wordt in PHPP de U-waarde van de wand berekend. Voor de doorsnede van de buitenmuur ziet het uittreksel van de PHPP-berekening er als volgt uit: Tabel 17: PHPP-uittreksel van de U-waardeberekening van de muur

Uit het uittreksel (Tabel 17) blijkt dat de vooropgestelde streefwaarde van 0,15 W/m²K ruimschoots wordt gehaald. Bij gesloten woningen zijn de scheidingsmuren tussen twee woningen anders opgebouwd dan de buitenmuur (Figuur 33). De scheidingsmuren zijn minder geïsoleerd omdat het warmteverlies via deze vlakken lager ligt. De thermische gradiënt - de drijvende kracht in het warmteverliesverhaal - tussen beide woningen is immers erg klein. De isolatie die voorzien wordt, is minder dik dan in de buitenmuur en heeft vooral als doel geluid tegen te houden. De Uwaarde van de scheidingsmuur bedraagt 0,44W/m²K, wat een stuk hoger ligt dan deze van de buitenmuur.

Figuur 33: Constructiedetail van de muuraansluiting tussen twee gesloten woningen

1.3.3 Vensters Vensters bestaan uit twee delen: het glasoppervlak en het raamwerk. Beide onderdelen spelen een rol in het warmteverlies. Bij oude niet-isolerende ramen, was de relatieve invloed van het schrijnwerk klein. Bij sterk geïsoleerde structuren kunnen plaatsen waar een groot verschil in lambda-waarden (λ) zich voordoet, warmteverliezen en vochtproblemen veroorzaken. Traditioneel werd het raamwerk in hout uitgevoerd, daar waar tegenwoordig overgestapt wordt naar kunststof. Het voordeel van kunststof is de mogelijkheid tot het voorzien van profilering en combineren van verschillende materialen, wat voor een thermische onderbreking zorgt en aldus een betere thermische prestatie heeft. Het buitenschrijnwerk zoals toegepast in de geteste woningen wordt weergegeven in Figuur 34. 52


Figuur 34: samenstelling van het buitenschrijnwerk

Door de hoge warmtegeleidingscoëfficiënt van een enkelvoudig glasblad, wordt het glasblad in meerdere lagen aangebracht en worden speciale isolatiefolies toegepast. Het warmteverlies wordt op die manier grotendeels beperkt. Voor drievoudig glas zijn de zonnewinsten groter dan de warmteverliezen, zodat het zeker loont om de woning van voldoende zuidwaarts gerichte glaspartijen te voorzien. In de opgestelde ontwerpregels wordt aangeraden om ramen te plaatsen met een U-waarde kleiner dan 0,8 W/m²K. Figuur 35 van het VEA toont aan dat deze richtwaarde met drievoudig glas zeker behaald kan worden.

Figuur 35: voorstelling U-waarden van ramen door het VEA [60]

De ramen die bij de geteste woningen werden geplaatst, hebben de volgende samenstelling (van buiten naar binnen):       

Paneel1, guardian float glass extraclear Coating, guardian climaguard premium T Spacer/gas, 10mm 5% lucht en 95% crypton Paneel1, guardian float glass clear Spacer/gas, 10mm 5% lucht en 95% crypton Coating, guardian climaguard premium T Paneel1, guardian float glass extraclear

Volgens EN 410 resulteert de bovenstaande opbouw in een isolatiewaarde voor glas van 0,5 W/m²K.


53

1.3.4 Koudebruggen Lokaal kunnen plaatsen met een grote thermische gradiënt de oorzaak zijn van belangrijke warmteverliezen. Wanneer zich eveneens ventilatieproblemen voordoen, kunnen deze plaatsen ook broeihaarden zijn van vochtproblemen. Omwille van de genoemde redenen verdient de aansluiting tussen muren, vloerplaten en het dak extra aandacht. Daar waar dragende elementen de isolatie doorbreken, wordt cellenbeton gebruikt. De ingekapselde microluchtbellen in het cellenbeton zorgen voor een toename van de warmteweerstand, maar een afname in de druksterkte dewelke toch voldoende is voor genoemde toepassing. 1.3.5 Warmteverliezen De opbouw van de gebouwschil zorgt er voor dat de warmteverliezen door transmissie20 beperkt blijven. De hiervoor genoemde maatregelen hebben vooral betrekking op het aandeel conductie binnen de transmissieverliezen. De convectieverliezen worden beperkt door de luchtinfiltratie aan banden te leggen. Figuur 36 toont dat er enig warmteverlies doorheen het schrijnwerk plaatsvindt. Daar infraroodfoto’s enkel ter indicatie dienen van warmteverliezen kunnen uit onderstaande figuren geen kwantitatieve resultaten besloten worden.

Figuur 36: Infraroodfoto genomen aan de voorzijde van Smederijplein 2 (links) en de aansluiting van de voordeur op het schrijnwerk (rechts)

Hoewel een gebouw nooit volledig luchtdicht uitgevoerd kan worden, kan een zorgvuldige uitvoering van te nemen maatregelen, belangrijke (lucht)lekken te niet doen. In de dakstructuur wordt bijvoorbeeld een dampscherm aangebracht. Bij het aanbrengen moet er voor gezorgd worden dat dit scherm niet geperforeerd wordt, waardoor de werking er van niet teniet gedaan zou worden. Bouwknopen en het inboren van muren is een tweede veel voorkomende onzorgvuldigheid waardoor lekken in de gebouwschil gemakkelijk ontstaan. Door het sterk beperken van de natuurlijke luchtinfiltratie in passiefwoningen, moet tevens aandacht geschonken worden aan het onderhouden van een zekere luchtkwaliteit. De technische installaties die het klimaat regelen in de passiefwoning worden verder besproken onder de volgende titel.

1.4 Technische installaties Door de ver doorgedreven isolatie en luchtdichtheid is er in de passiefwoning nood aan technische installaties die de kwaliteit van de binnenomgeving moeten ondersteunen. Een 20

Onder noemer transmissieverliezen worden conductie, convectie en straling via scheidingswanden verstaan.

54


balansventilatiesysteem dient de luchtkwaliteit te waarborgen in de passiefwoningen. Voor het verwarmen van de woning zijn er twee systemen van toepassing binnen de onderzochte huizengroep (Figuur 37): vloerverwarming met warmtepomp en decentrale (elektrische) verwarming. In de onderzochte woningen maakt 63% gebruik van vloerverwarming, 37% verwarmt door middel van een decentraal verwarmingselement. De keuze voor één van beide wordt vooral bepaald door de kostprijs. Hoewel de warmtepomp op lange termijn een lagere energiefactuur oplevert, zijn de investeringskosten bij instap zo’n 12000 à 14000 euro hoger dan bij een elektrische installatie. Kopers van passiefwoningen die kiezen voor één van beide systemen, doen dat op basis van hun financiële mogelijkheden.

37%

63%

elektrische verwarming

warmtepomp

Figuur 37: Toegepast verwarmingssystemen binnen de onderzochte huizengroep

1.4.1 Ventilatiesysteem Alle deelnemende woningen beschikken over een type D balansventilatie met warmtewisselaar, een bypass en vorstklep. Het systeem zorgt voor aanvoer van verse lucht in de propere ruimtes en extractie van vuile lucht in de ‘natte’ ruimtes. Het ventilatiesysteem beschikt over 3 standen en een timerfunctie die de ventilatie tot 30 minuten in de hoogste stand (3) laat draaien. De stand waarin het ventilatiesysteem zich bevindt, wordt afgeleid uit het nodige vermogen bij die bepaalde stand. De productfiches beschrijven benodigde vermogens van 12, 38 en 74W voor de respectievelijke ventilatiestand. De vermogens die door voltmeters werden geregistreerd in de onderzochte woningen tonen echter aan dat hierop een grote spreiding zit. Zoals af te leiden valt uit Figuur 38 ligt het nodige vermogen om de ventilatie op de hoogste stand te laten draaien een stuk hoger dan door de constructeur voorgesteld. De reden hiervoor kan gezocht worden in de verschillende lengte van de ventilatiekanalen, het aantal bochten die nodig zijn om de ruimtes te bereiken, verstopte filter, dichtgedraaide ventilatiemonden,… waardoor de weerstand om lucht in te blazen of af te zuigen toeneemt.


55

Vermogen [W]

200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

stand 1 stand 2 stand 3

Woning

Figuur 38: Gemiddeld gemeten vermogen van het ventilatietoestel

Elk van die drie standen komt overeen met een bepaald debiet: Stand 1 staat daarbij voor de kleine debieten, stand 3 komt overeen met grote aan- en afvoer van luchtvolumes. Om lucht aan of af te voeren zijn in alle ruimtes ventilatiekanalen en -monden voorzien. Figuur 39 geeft de positie aan voor woning T8. Rode merktekens geven daarbij de extractiemonden weer, blauwe merktekens staan voor toevoerkanalen. De debieten kunnen verschillen per ventilatiekanaal en per ruimte. De gerealiseerde debieten van de opgemeten woningen worden verder besproken bij de analyse.

Figuur 39: positie van de luchtkanalen op de beneden verdieping van woning T8

Bij alle woningen is de leefruimte en de keuken één geheel. De trap naar de bovenverdieping sluit in sommige gevallen aan op de leefruimte, in andere huizen bevindt de trap zich in de hal, die afgesloten is van de leefruimte door een deur. De stand van de deuren bepaalt mee de graad van luchtcirculatie. Open deuren zullen grotere volumes lucht kunnen laten circuleren, daar waar huizen met continu gesloten deuren een zelfde luchtvolume moeilijker getransporteerd krijgen. Om 56


voldoende luchtcirculatie te hebben binnen het beschermd volume van de woning moet daarom in overeenstemming met de Europese normen een spleet onder deuren voorzien worden ter grootte van 70 cm². Deze oppervlakte is van toepassing bij een minimaal debiet van 25m³/u. Bij deuren van 70 cm breed, geeft dit een spleethoogte van 10 mm onder de deuren. 1.4.1.1 Warmtewisselaar Op de zolder van de woningen bevindt zich het sturingssysteem van de ventilatie. Figuur 40 geeft zowel de schematische werking weer als de werkelijke uitvoering. In het ventilatiesysteem wordt warmteterugwinning toegepast door middel van een warmtewisselaar (WW) lucht-lucht. De WW koelt daarbij de warme afvoerlucht van binnen af en warmt hiermee de koude inblaaslucht van buiten op, waarmee een zeker energiebesparend effect gecreëerd wordt. In de laagste stand loopt het rendement van het toestel immers op tot 95%. Bedoeling is de inbreng van verse buitenlucht niet rechtstreeks te laten gebeuren, waardoor een koud gevoel zou kunnen ontstaan door het temperatuurverschil binnen-buiten. De effectiviteit waarmee warmte gewonnen wordt, is gelijk aan de verhouding van de temperatuurstijging van de toevoerlucht dankzij de warmtewisselaar, tot de temperatuurstijging die maximaal mogelijk is door warmtewisseling met de extractielucht. Volgens de catalogus van de producent heeft de hier toegepaste warmtewisselaar een rendement van minstens 90% bij een stand 3 van het ventilatiesysteem, wat overeenkomt met de meetbrief volgens EN 308/ EN 13141-7 die een gemiddeld rendement van 89,8% geeft.

Figuur 40: Luchtstromen door de warmtewisselaar van het ventilatietoestel

In de PHPP-berekening21 van de passiefwoningen werd voor de ventilatie een rendement van 88% ingevoerd, terwijl bij de EPB een rendement van 90% werd ingevoerd. Deze verschillen zijn klein, maar reeds van bij het ontwerp bestaat er in sommige gevallen geen eenduidigheid tussen de PHPP en EPB berekeningen van nochtans dezelfde woning. Deze verschillen zijn te wijten aan verschillende normeringsprocedures. 1.4.1.2 Bypass en Vorstklep De warmtewisselaar kan voor 100% gebypassed worden en werkt automatisch. Daarbij wordt de toevoerlucht volledig om de warmtewisselaar heen geleid, terwijl de afvoerlucht nog steeds door de

21

Bij PHPP invoer moet het rendement door het PHI zijn bepaald, rendement bepaald volgens oude Duitse norm valt te hoog uit en moet met 12 procentpunten worden verminderd In-situ analyse van passiefhuiswijken: gebruikersgedrag, binnenklimaat en energiegebruik

57

warmtewisselaar wordt afgevoerd (Figuur 41). Concreet werkt de bypass onder de volgende voorwaarden [61]:   

De binnentemperatuur is hoger dan 17 °C. De binnentemperatuur is hoger dan de buitentemperatuur. De buitentemperatuur is lang genoeg hoger dan circa 19 °C 22

Er bestaat geen mogelijkheid deze temperatuursvoorwaarden voor werking te wijzigen. Op het eerste zicht lijken deze voorwaarden goed gekozen om oververhitting op een zomerse dag (buiten temperatuur gedurende lange tijd > 19 °C) tegen te gaan. Als het tijdens de dag binnen kouder is dan buiten, blijft de bypass uit om de koelte te bewaren. De bypass stopt eveneens zijn werking als het binnen te koud wordt, namelijk minder dan 17 °C. De warmtewisselaar met bypass is op geen enkele manier met de thermostaat verbonden, zodat conflicten tussen beide systemen mogelijk zijn, hoewel zeer uitzonderlijk. Indien de bewoners die over een warmtepomp beschikken tijdens de zomer hun thermostaat op verwarmen laten staan, kan het gebeuren dat de binnentemperatuur zakt onder de set-pointtemperatuur. De ventilatie probeert dan het huis af te koelen terwijl de warmtepomp zal proberen om het huis op te warmen.

Figuur 41: Schets van de werking van de bypass (1) en de vorstklep (2)

Naast een bypass beschikt het ventilatie systeem ook over een vorstklep. Deze zuigt daarbij warme lucht van op zolder aan, die wordt gemengd met verse koude buitenlucht (Figuur 41). Het toestel verhindert op die manier dat de warmtewisselaar zou dicht vriezen, maar gebruikt daarbij wel gecontamineerde binnenlucht 1.4.1.3 Filters Een laatste bemerking omtrent het ventilatiesysteem gaat uit naar de filters. Om een goede werking van het systeem te behouden, dienen de filters op regelmatige basis gereinigd te worden. Het reinigen gaat verstopping van de luchtkanalen tegen, waardoor de uitwisselingsdebieten gewaarborgd blijven. In Tabel 18 is de vervangingsfrequentie per type filter opgenomen. De invloed van de filterwerking kan niet rechtstreeks worden gemeten met de toestellen beschikbaar voor deze masterproef, maar het peilen bij de bewoners naar de aanwezigheid en het onderhoud er van kan wel een graadmeter zijn naar hoe goed de bewoners geïnformeerd zijn over hun woning.

22

Hoe lang dat juist is, is afhankelijk van de exacte buitentemperatuur

58


Tabel 18: Onderhoudsfrequentie van de filters

1.4.2 Warmtepomp De warmtepomp dient ter ondersteuning van twee systemen binnen het passiefhuis. Enerzijds is de vloerverwarrming aangesloten op de warmtepomp, anderzijds wordt ook sanitair warmwater door de warmtepomp verwarmd. In de woningen die niet over een warmtepomp beschikken, zijn zowel de convectoren als de boiler elektrisch aangedreven. De technische benaming van de aanwezige warmtepomp (WPU) is Itho WPU-3i. De coëfficiënt of performance oftewel COP geeft weer hoeveel energie er door de WPU wordt toegevoegd per eenheid energie die het toestel verbruikt. Het geeft m.a.w. de verhouding weer van de geleverde warmte ten opzichte van hiervoor benodigde energie. Dit rendement maakt onderdeel uit van de in te vullen EPB-gegevens. |

Waarbij:

|

|

|

Q = hoeveelheid warmte toegevoegd aan het reservoir W = arbeid verricht door de warmtepomp TI = temperaturen van het warme (2) en het koud reservoir (1) [Kelvin]

Voor WPU’s die de grond als warmtebron aanboren, wordt theoretisch aangenomen dat T2 = 35°C en T1 = 0°C. Volgens de bovenstaande formule kan de maximum te bereiken COP 8,8 bedragen. Volgens Europese testen, ligt de werkelijke COP ergens rond de 4,5. Volgens de beschikbare files wordt voor elk passiefhuis met het aangehaalde type pomp een COP van 5,42 ingevuld in EPB, dit bepaald volgens EN 14511. In vergelijking met de werkelijke COP uit Europese testen ligt dit een stuk hoger. Dit is mogelijk gemaakt door het verschil tussen T2 en T1 te reduceren. Praktisch kan dit gerealiseerd worden door gebruik te maken van vloerverwarming met leidingen en een hogere inputtemperatuur door overgedimensioneerde grondbuizen of PV-panelen. Figuur 42 geeft de samenstelling van het systeem met de WPU weer. Op de WPU zijn zes leidingen aangesloten:   

twee leidingen om het tapwatervoorraadvat te vullen twee leidingen naar de CV (centrale verwarming) twee leidingen die de WPU met het bronsysteem verbinden


59

Figuur 42: schema van het warmtepompsysteem [62]

De WPU werkt volgens een OF-systeem. Dit betekent dat de WPU het opwarmen van tapwater en het verwarmen van de woning niet gelijktijdig kan uitvoeren. 1.4.3 Centrale verwarming Zoals besproken bij de uitleg over de warmtepomp, sluit de centrale verwarming via twee leidingen aan op de WPU. Bij de woningen die beschikken over centrale verwarming, bestaat de vloerverwarming uit een ingewerkt leidingenpatroon. De passiefwoningen met centrale verwarming sturen deze aan via een vaste thermostaat in de leefruimte. De hoofdthermostaat in de woonkamer bepaalt of de hele woning in verwarmmodus of koelmodus staat. Sommige woningen beschikken daarnaast over vier afstandsbediende thermostaten: in elke slaapkamer en de badkamer op de eerste verdieping. De thermostaten sturen kleppen aan het verdeelpunt van de vloerverwarming aan. Wanneer een set-pointtemperatuur in een kamer bereikt wordt, zijn het dezelfde kleppen die de vloerverwarming naar de specifieke kamer afsluiten. Het systeem is zo geprogrammeerd dat bij het in werking zijn, er automatisch een minimumtemperatuur van 18°C heerst in de ruimtes. Door middel van de thermostaten kan de gebruiker vervolgens de temperatuur per ruimte instellen binnen het bereik 18°C tot 24°C. Enkel wanneer het systeem actief wordt uitgeschakeld, kunnen de binnenhuistemperaturen zakken onder 18°C en dit door transmissie- en ventilatieverliezen. Nachtregimes van de verwarming beschrijven meestal een set-backtemperatuur of het uitschakelen van de verwarming; niet verwarmen staat immers gelijk met energie besparen. De installateur beveelt echter aan dit niet toe te passen bij het geïmplementeerde systeem. Een meer zuinige werking bij constante temperaturen wordt als verklaring naar voor geschoven. Zoals reeds is aangegeven stijgt de rendabiliteit van de warmtepomp naarmate het te overbruggen temperatuurverschil lager ligt. Daarenboven reageert de vloerverwarming trager dan een decentrale verwarmingsunit die lokaal wordt aangestuurd, waardoor een zekere tijd nodig zou zijn alvorens een koude ruimte opgewarmd raakt. Om te achterhalen of de energiebesparing van het werken op een constante temperatuur afweegt ten opzichte van het minverbruik bij inschakelen, zou een exacte monitoring van de warmtepomp uitgevoerd moeten worden. In periode van oververhitting is de WPU in staat het water in de CV te koelen. De binnenhuistemperatuur zou op die manier tot 5°C lager kunnen ten opzichte van een zelfde gebouw zonder koeling. De retourtemperatuur van het CV water wordt daarbij hoger gehouden dan 20 °C, of 60


18 °C bij extra koelen. Om condensvorming in de woning te vermijden wordt het circuit naar de badkamer in dergelijk regime volledig afgesloten. 1.4.4 Decentrale verwarming De woningen die verwarmd worden door middel van een decentrale verwarming, zijn voorzien van convectoren. Per woning zijn er twee of drie verwarmingstoestellen aanwezig, waarvan minstens één zich bevindt in de leefruimte en het tweede toestel in de badkamer geplaatst is. De aansturing van de toestellen gebeurt in tegenstelling tot de centrale verwarming, bij de units zelf. Bijgevolg zal lokaal een snellere temperatuursverhoging verwacht worden. Het opwarmen of koel houden van de volledige woning of ruimtes waar deze toestellen niet zijn geplaatst, vergt door hun specifieke locatie dan ook het ‘spelen met deuren’. De energievoorziening van de convectoren gebeurt door aansluiting op het elektriciteitsnet (al dan niet met zonnepanelen).De keuze tussen één van beide aansluiting wordt gemaakt door de marketing- verkoopstrategie van Bostoen, waarbij investering en EPB de meest invloedrijke parameters zijn. Uit het interview met de heer Debrabander en de mission statement van Bostoen blijkt dat er enige evolutie te merken is wat betreft de energievoorziening om de convectoren aan te drijven. Vanwege de hoge primaire energie die een elektrische convector vraagt, werd in recente passiefwoningen overgeschakeld naar verwarming met een gasboiler. Die verwarmingssystemen met gas komen echter nog niet voor in dit onderzoek. Het wegvallen van gunstmaatregelen van de overheid en de crisis zorgen ervoor dat de duurdere versies met warmtepompsystemen steeds minder verkocht worden bij Bostoen. 1.4.5 Sanitair Warm Water Het voorraadvat tapwater bevat maximaal 150 liter water dat verwarmd wordt door de WPU. Dit opgewarmde water wordt gebruikt voor sanitaire doeleinden: douche, spoelbak, … Het opwarmen van het water gebeurt volgens één van de drie volgende programma’s die de gebruiker individueel kan instellen:   

Eco Comfort Boost

Het Eco-programma zorgt voor het opwarmen van tapwater tijdens de daluren. Op die momenten geldt het nachttarief en is de verbruikte energie goedkoper, althans voor woningen met een dagen nachtteller. Indien het warmwaterverbruik de aanwezige hoeveelheid tapwater overschrijdt, treedt een tijdelijk tekort op en moet overgeschakeld worden op het Boost-programma. Wanneer slechts weinig warm water verbruikt wordt, heeft dit programma een voordelige tarifering tot gevolg. Het Comfort-programma vult het tapvat aan indien de aanwezige hoeveelheid water onder een bepaald niveau komt te staan, ongeacht het op dat moment geldende elektriciteitstarief. Bij dit programma dienen bewoners een goed inzicht te hebben van hun sanitair warmwaterverbruik en de momenten waarop dit gebeurt om de kosten voor opwarming te drukken. Indien één van beide programma’s er toe leidt dat een tijdelijk tekort optreedt in het beschikbare warm water kan door de bewoners overgeschakeld worden op het Boost-programma. Het water warmt dan dubbel zo snel op, maar dat gebeurt met behulp van een elektrische weerstand die allerminst ecologisch of economisch is.


61

Voor elk van de programma’s geldt dat de WPU alle beschikbare warmte gebruikt voor het opwarmen van tapwater; de woning wordt op dat moment tijdelijk niet meer verwarmd. Zowel naar kostenbepaling als comfort is het de bewoners dus aangewezen enig inzicht te hebben in hun warmwaterverbruik en kennis te bezitten over de werking van dit systeem zoals hier beschreven.

24

6000

20

5000

16

4000

12

3000

8

2000

4

1000

0

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

Woning aantal panelen

Piekvermogen [Wp]

Aantal panelen

1.4.6 Zonnepanelen Met uitzondering van woning B1, zijn alle onderzochte woningen voorzien van zonnepanelen. Deze zonnepanelen staan in voor het opwekken van elektriciteit en worden rechtstreeks op het verbruikscircuit van de woning aangesloten. De aansturing van de warmtepomp en andere aanwezige technische installaties gebeurt zo op een duurzame wijze. Het kan gebeuren dat op die manier dat wat eigenlijk passiefhuizen zijn, zal neigen naar nulenergiewoningen. Dit onderwerp wordt verder aangesneden onder de titel ‘3.Certificatie’.

10 11 12 13 14 15 16 Wpiek

Figuur 43: Aantal geïnstalleerde zonnepanelen en piekvermogen

Figuur 43 geeft het piekvermogen aan van de PV-installatie per woning. De woningen voorzien van zonnepanelen, beschikken minstens over een piekvermogen van 2000 W. De variatie in piekvermogens zijn louter te wijten aan de beschikbare dakoppervlakte waarop telkens een maximaal aantal panelen werd geschikt. Er werden ook panelen van verschillende producenten gebruikt, afhankelijk van het moment waarop de panelen werden geplaatst.

62


2 Bewonerskenmerken De prestaties van een passiefwoning dienen afgemeten te worden op diverse performantieniveaus, waarvan energie- en comfortprestaties binnen deze thesis besproken worden. Het is vaak de bewoner, zijn situatie en gedrag die de relaties tussen de verschillende niveaus kunnen verklaren. Daar uit de literatuur blijkt dat de invloed van de bewoner op de prestaties van zijn woning niet verwaarloosd mag worden, wordt onder deze titel ingegaan op de individuele bewonerskenmerken van de onderzoeksgroep. Dit onderdeel dient dan ook als ondersteuning van hierna komende hoofdstukken. De belangrijkste bron van de hier besproken informatie is de afgenomen enquête.

2.1 Demografie Uit Figuur 44 blijkt verder de jonge structuur van het aanwezige bewonersprofiel. Er zijn geen 55plussers in de steekproef waar te nemen en het aantal personen ouder dan 40 jaar is kleiner dan 25%. Het aantal mannelijke bewoners (30) komt zo goed als overeen met het aantal vrouwelijke bewoners (29) waarbij geen grote verschillen over de generaties heen vastgesteld wordt. Opvallend is het ontbreken van personen geboren tussen 1984 en 1995, wat ongeveer overeenkomt met de 20tot 30-jarigen. Hoewel de bewoonbare oppervlakte van de woningen en de aankoopprijs conform de markt zijn, is het voor deze groep mensen niet aangewezen dergelijke passiefwoningen te betrekken. Blijkbaar zijn de ouders uit de categorie ‘jonge gezinnen’ meestal 30 jaar of ouder. Hieruit kan afgeleid worden dat jongeren wachten met de aankoop van een woning tot wanneer ze een gezin stichten of het moment dat ze door enige werkervaring al wat geld bijeen gespaard hebben 100%

80% 60% man

40%

vrouw

20% 0% 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

Geboortejaar

Figuur 44: Demografische samenstelling van de bewoners in de onderzochte passiefwijken

Een verdere opdeling in leeftijdscategorieën wordt weergegeven in Figuur 45. Deze figuur vertelt hetzelfde verhaal als wat kan afgeleid worden uit Figuur 44, maar brengt de gezinssamenstelling van elke woning afzonderlijk naar voor. Met uitzondering van T1, T3 en T4 worden alle woningen bezet door gezinnen met jonge kinderen ( > 1990). Hoewel het bouwen van passiefwoningen op grote schaal nog maar een vrij recente geschiedenis kent in België, kan verwacht worden dat jongere generaties het manipuleren van de technische installaties die nodig zijn in deze woningen beter beheersen dan oudere generaties. De vergelijking van de demografische samenstelling tussen deze masterproef en Haantjeshoek of de Venningwijk toont dat het publiek dat zich aangesproken voelt tot investeren in een passief- of lage energiewoning een jong publiek is.


63

Hoewel elke woningen maximum over drie slaapkamers beschikt, wordt toch vastgesteld dat het totaal aantal bewoners sterk varieert, waarbij in sommige woningen tot zes personen leven. De opmeting van de woningen gebeurde in verschillende fases (herfst en winter), het viel daarbij op dat de samenstelling van de gezinnen niet altijd dezelfde was over verschillende meetperiodes. De enquête leert dat ook nieuw samengestelde gezinnen hun toevlucht zoeken tot passiefwoningen, wat de woningen verklaart waarin 5 of meer bewoners vertoeven. Door de relatief kleine bewoonbare oppervlakte in woningen met een grote bezetting zal de nodige aandacht moeten besteed worden aan de ventilatie er van. Er kan aangenomen worden dat in deze woningen de nood aan sanitair warm water zal toenemen, maar het verwarmen waarschijnlijk op een lager niveau kan, door de interne warmtewinsten. 6 Aantal personen

5 4

>2000

3

<2000

2

<1990 <1980

1

<1970

0

B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 T1 T2 T3 T4 T5 T7 T8 T9 Woning

Figuur 45: Gezinssamenstelling per woning

In de enquête werd ook gepeild naar het hoogste opleidingsniveau van de gezinshoofden (Figuur 46). Van alle kostwinners beschikt 56% over een middelbaar diploma (ASO, TSO of BSO), genoot 34% een hogere opleiding (Universiteit of HogeSchool) en heeft 10% enkel een diploma Lager Onderwijs. De verschillen tussen de opleidingen van beide gezinshoofden onderling is daarbij vrij beperkt.

10%

7%

13% 27%

23%

U HS ASO TSO BSO LO

20%

Figuur 46: Opleidingsniveau van de gezinshoofden

In navolging van de discussie na het Cepheus-project blijkt de hier onderzochte groep een breed maatschappelijk draagvlak te hebben. Hoewel het totaal aantal woningen beperkt is, zijn er toch

64


redenen om aan te nemen dat de passiefwoningen een divers publiek aanspreekt. Enkel personen ouder dan 55 jaar ontbreken in de onderzoeksgroep, wat een zekere tekortkoming kan zijn. Uit de literatuur blijkt dat deze groep personen een licht gewijzigde invulling geeft aan het begrip comfort (o.a. grenzen comforttemp,…). Door de technische evolutie zijn het ook vaak deze mensen die het moeilijker hebben hun gedrag en ingesteldheid aan te passen aan nieuw beschikbare technieken. Door de recente opkomst van passiefwoningen mag het bijgevolg niet verwonderen dat weinig personen die zich nu in de oudere leeftijdscategorie bevinden, de nood voelen een nieuwe woonst aan te schaffen, waardoor hun klassieke woonpatroon zou komen te vervallen.

2.2 Bezettingsgraad Aanwezigheid van personen kan gerelateerd worden aan energieverbruik. Wanneer mensen thuis zijn, worden vaak activiteiten uitgevoerd (koken, zich wassen,…) die energie vragen of wordt onrechtstreeks gebruik gemaakt van elektriciteit (nood aan verwarmen, ventilatie, verlichting, …). Op gewone weekdagen bevinden de meeste mensen zich buitenshuis voor werk of school (51 van de 59 personen). Slechts 5 personen geven aan voltijds thuis te zijn om te werken of te voorzien in het huishouden en 3 personen doen dit volgens een halftijds regime. De waargenomen activiteit komt overeen met wat vastgesteld werd onder ‘2.1 Demografie’: het merendeel van de passiefhuisbewoners bevindt zich in de actieve laag van de bevolking en er maken geen senioren deel uit van de onderzochte groep.

Figuur 47: Aantal thuis- en buitenhuiswerkers

De hoge aanwezigheid in huis tijdens de werkuren op een werkdag in Figuur 48 lijkt moeilijk in overeenstemming te brengen met de gegevens van Figuur 47. Als echter geweten is dat deze voltijdse en halftijdse thuiswerkers over de 16 verschillende woningen verspreid zijn, betekent dit dat in vijf huizen er een aanwezigheidskans is van 100% en in 3 huizen is dezelfde kans gelijk aan 50%. In tegenstelling tot Belgische cijfers23 - 3,3% werkt meerdere dagen per week thuis - bevinden zich in de onderzochte groep dus opvallend veel thuiswerkers. Wanneer verder in de analyse meetresultaten bovenop de aanwezigheid geponeerd worden, kunnen hier wel degelijk besluiten uitgetrokken worden omdat ze enkel de relatie aanwezigheid en (bijvoorbeeld) verwarming weergeven.

23

Bron: www.thuiswerkgids.be


65

100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

iL iB iSk1 iSk2 iSk3

Figuur 48: Kans op aanwezigheid (werkdag)

Buiten de hoge aanwezigheid overdag, vertoont de grafiek wel het klassieke patroon van de werkende bevolking: Er wordt opgestaan tussen 5u30 en 7u00, waarna de badkamer (wassen) en leefruimte (eten) kort gebruikt worden alvorens naar het werk te vertrekken. De licht verhoogde aanwezigheid rond 12u00 toont aan dat sommige mensen tijdens de middag thuis langsgaan om hun middagpauze door te brengen. Wanneer de school- of werkdag er op zit (15u30 à 18u), stijgt de aanwezigheid weer. De bewoners blijken ook aan te geven tot ’s avonds laat de leefruimte te bevolken, waarna geleidelijk aan de slaapkamers betrokken worden. Tussen 16u00 en 20u00 wordt ook de badkamer regelmatig bezocht. 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

iL iB iSk1 iSk2 iSk3

Figuur 49: Kans op aanwezigheid (weekend)

Het weekendpatroon van aanwezigheid (Figuur 49) toont enkele verschillen in vergelijking met het ritme van de werkdag: ’s ochtends verschuift het ochtendritueel met anderhalf uur naar een later tijdstip en gebeurt iets gelijkmatiger (7u00 tot 9u00). Overdag worden de slaapkamers niet bevolkt, maar is er wel sprake van hoge aanwezigheid in de leefruimte (50 à 80%) en dit tot middernacht. In het weekend wordt dezelfde geleidelijke betrekking van de slaapkamers ’s avonds waargenomen als tijdens de week, maar verschuift met een uur. De aanwezigheid in de badkamer is in het weekend gelijk aan die tijdens de week.

66


2.3 Energiebewustzijn Om te peilen naar het energiebewustzijn, werden in de enquête enkele vragen opgenomen die de mening ten opzichte van (bewust) energiegebruik verhandelen. De resultaten zijn hieronder weergegeven. 16 14 12 10 8

minst

6

gewoon

4

meest

2 0 Ecologische voetafdruk

Comfort

economie

Figuur 50: Motivatiereden voor de aankoop van een woning

De resultaten op de vraag waarom verkozen werd een passiefwoning aan te schaffen zijn opgenomen in Figuur 50. Het grootst aantal personen schuift de economische factor naar voor als belangrijkste beslissingsargument om tot de aankoop van hun woning over te gaan. In hun economische rekening nemen zij voornamelijk de aankoopprijs, maar ook de energiekost bij bewonen mee. Ongeveer de helft van de personen gaat uit van het aangename wooncomfort dat beloofd wordt om een passiefwoning te verkiezen boven een nieuwbouw- of oude woning. Het aantal personen dat kiest voor de passiefwoning omwille van het groene kantje dat er aan verbonden is, relateert het minverbruik ook danig aan kleinere verbruikskosten. Het verminderen van de ecologische voetafdruk heeft weinig invloed op de motivatie tot aanschaffen of huren van een passiefwoning. Al bij al kiest de grootste groep van kopers of huurders voor het totaalpakket van de passiefwoning: voor de ingebrachte financiële middelen schaffen ze zich een woning aan waar het (continu) comfortabel vertoeven is qua temperatuur en luchtkwaliteit en gaat dit gepaard met een lagere energiekost.

3 ja nee

6

ja 10

nee

13

Figuur 51: Enquêteresultaten op de vraag naar energiebewustzijn (links) en de eigen controle van de meterstanden (rechts)

De bewoners werden gevraagd of zij zich als energiebewust zouden omschrijven. De resultaten worden weergegeven in Figuur 51 en vergeleken met het aantal bewoners dat zijn meterstanden


67

controleert. Zo’n 81% van de bewoners omschrijft zich als energiebewust, terwijl maar 63% zijn meterstanden controleert. Drie bewoners gaven ook een schatting op van hun elektriciteitsverbruik, waarbij sterk uiteenlopende resultaten naar voor werden geschoven, van 2000 kWh tot 10000kWh per jaar. Er was één persoon die zijn meterstanden en de opbrengsten elke maand noteerde en dit van in de beginperiode van bewoning. Hoewel zij in een passiefhuis wonen, geven 3 bewoners expliciet aan weinig bewust met energie om te gaan.

8

8

ja

nee

Figuur 52: Enquêteresultaat op de vraag of er meer verwarmd zou warmen indien elektriciteit goedkoper was

De bewoners van de passiefwoningen zijn zich bewust van de betere thermische prestaties van de passiefwoning ten opzichte van de gewone nieuwbouwwoning. Zonder het reële energieverbruik te beschouwen, geeft Figuur 52 reeds de indruk dat er een zeker rebound effect aanwezig kan zijn bij de bewoners van de onderzochte woningen. De helft van de bewoners zou bij een lagere energieprijs meer verwarmen. Dit bevestigt de resultaten van soortgelijke onderzoeken (zie ‘1.4 Onderzoek’).

68


3 Certificatie Een passiefhuiscertificaat is een kwaliteitslabel die woningen verkrijgen indien ze de toetsing doorstaan van welbepaalde criteria, die hieronder nogmaals zijn weergegeven:   

Netto energiebehoefte voor verwarming ≤ 15 kWh/m²jaar Luchtdichtheid n50 ≤ 0,6 h-1 Temperatuuroverschrijdingsfrequentie boven 25°C ≤ 5%

Elk van de hier onderzochte woningen wordt geacht gebouwprestaties te leveren conform deze modaliteiten. In het eerste onderdeel wordt vervolgens verder ingegaan op karakteristieke energiegegevens, geëxtraheerd uit de beschikbare PHPP- en EPB-documenten.

3.1 PHPP Omdat EPB-bepalingen in sommige gevallen een minder gunstig energetisch resultaat lieten voorleggen24, hebben alle woningen uit de onderzochte huizengroep hun certificaat verkregen via PHPP (Tabel 19). Er valt daarbij meteen op dat het overgrote deel van de woningen in ontwerp zelfs voldoet aan de normen van een nul-energiewoning (Figuur 53). 2

nul energie

3

passiefhuis niet beschikbaar 11

Figuur 53: Certificering volgens PHPP

Voor nul-energiewoningen geldt dat de netto energiebehoefte voor verwarming (≤ 15 kWh/m²jaar) volledig wordt gecompenseerd door ter plaatse opgewekte, hernieuwbare energie. Het aantonen hiervan gebeurt door middel van een methodiek die nog niet in PHPP is opgenomen, maar wel door EPB-bepalingen kan aangetoond worden. De technieken die volgens de wet beschouwd worden om ter plaatse hernieuwbare energie te produceren zijn een warmtepomp, foto-voltaïsche panelen die elektriciteit produceren en thermische zonnepanelen die warm water produceren. De meeste woningen die een nul-energiecertificaat verkregen hebben beschikken over de eerste twee aangehaalde technieken (9 van de 11). De overige twee nul-energiewoningen (B6 en B8) hebben enkel fotovoltaïsche panelen, maar kunnen genoeg energie opwekken om in verwarming te voorzien door het groot aantal gelegde panelen. De drie woningen (B3, B7 en T5) die enkel voldoen aan de passiefnormen hebben een elektrisch verwarmingssysteem, maar onvoldoende zonnepanelen om de nodige verwarmingsenergie afdoende te dekken en als lage energiewoning gecertificeerd te worden.

24

Voor de oorzaken hiervan, wordt verwezen naar de literatuur, ‘1.3.3 Verschillen tussen EPB en PHPP’.


69

Tabel 19: Score op de criteria van het passiefhuis

Woning

B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9

energie kengetal [kWh/m².jaar] Luchtdichtheid [m³/(h.m²)] Oververhittingspercentage

14 15 12 8

8

11 10 15 15 14 13 14 11 9

14 13 13

0,4 0,5 0,6 0,4 0,4 0,5 0,3 0,6 0,6 0,6 0,4 0,6 0,3 0,4 0,5 0,5 0,4 3% 1% 2% 3% 3% 3% 0% 2% 2% 3% 2% 3% 3% 2%

1% 5%

3.1.1 Energiekengetal Aansluitend bij het type certificaat, geeft ook het energiekengetal uit PHPP een indicatie over het energieverbruik in de woningen (Figuur 54). Bij het vergelijken van de energiekengetallen met de bouwfysische kenmerken worden enkele vermoedens versterkt. Het gemiddelde energiekengetal in Bredene ligt iets lager en vertoont een grotere spreiding dan in Temse. Deze spreiding is te wijten aan het evenredige aandeel gesloten en halfopen woningen in Bredene, daar waar in Temse vooral halfopen woningen zijn bezocht. Gesloten woningen hebben gemiddeld een lager energiekengetal (8 tot 12) in vergelijking met halfopen woningen (10 tot 15). Dit is logisch te verklaren door de kleinere transmissieverliezen van de gesloten woningen. 16 Energie kengetal [kWh/m².j]

Energie kengetal [kWh/m².j]

16 14 12 10

8 6 4 2 0

14 12 10

8 6 4 2 0

Temse

Bredene gesloten half open

O

W

ZO

NW

Figuur 54: Energiekengetal in functie van de gebouwschil (links) en oriëntatie (rechts)

Bij gesloten woningen in Bredene hebben deze met hun grootste glaspartijen naar het westen gericht een kleiner energiekengetal dan wanneer de glaspartijen naar het oosten zijn gericht. Een oriëntering naar het westen levert blijkbaar grotere warmtewinsten dan een oriëntering van de woning naar het oosten, door de specifieke stand van de zon op het tijdstip van beschijnen. In Temse is de spreiding op de energiekengetallen veel kleiner. Figuur 55 toont dat de glasoppervlakken groter zijn dan in Temse en dat er veel meer glas op het zuiden en het westen is gericht dan in Bredene. Desalniettemin zorgen de grotere glasoppervlaktes aan de noordzijde van de woningen in Temse voor een compensatie die groter is dan de winsten. De oriëntatie en de oppervlaktes van de ramen kan gezien worden als een bijkomende factor waardoor het energiekengetal in Temse hoger ligt dan in Bredene. De enige woning in Temse waar geen glas aan de noordzijde te vinden is (T5), heeft minder warmteverliezen dan de overige woningen in Temse wat resulteert in een lager energiekengetal. Er moet gezegd worden dat de praktijk hier niet overeenstemt met de bepalingen in

70


het PHPP -bestand, waardoor het energiekengetal van woning T5 in werkelijkheid hoger zal komen te liggen.

Glasoppervlakte [m²]

25 20 15

glas opp W

10

glas opp Z

5

glas opp O glas opp N

0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 T1 T2 T3 T4 T5 T7 T8 T9 Woning

Figuur 55: Oriëntatie en glasoppervlakte

n50-waarde

3.1.2 Luchtdichtheid De tweede pijler in het passiefhuisconcept betreft de luchtdichtheid van de meting. Deze karakteristiek van de passiefwoning wordt weergegeven door de n50-waarde (Figuur 56). Vergelijken van deze parameter tussen de EPB- en PHPP-bestanden toont weinig verschil tussen beide aan, maar er is geen strikte uniformiteit. De verschillen in grootteorde zijn te wijten aan het wel of niet meerekenen van bepaalde constructiedetails en de gebruikte rekenmethode bij omvorming van de bij EPB gebruikte v50-waarde naar de bij PHPP toe te passen n50-waarde.25 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

n50 PHPP

n50 EPB in PHPP ref n50 gemeten n50 norm B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 T1 T2 T3 T4 T5 T7 T8 T9

Woning

Figuur 56: Vergelijking van de ontworpen en gemeten n50-waarden

Door samenwerking met W. Bracke, die in het kader van zijn masterproef op zoek was naar testwoningen om luchtdichtheidsmetingen op uit te voeren, kon een vergelijking tussen PHPP en werkelijkheid mogelijk gemaakt worden. Figuur 56 toont voor elke woning de aangenomen en de werkelijke n50-waarde. Voor elke woning geldt dat na verloop van tijd de luchtdichtheid afgenomen is ten opzichte van de initieel geregistreerde waarden. In sommige gevallen (B4 en B7) is zelfs meer dan een halvering te noteren. 25

Bij de berekening van de v50-waarde naar de n50-waarde wordt vermenigvuldigd met de verliesoppervlakte en daarna gedeeld door het netto binnenvolume. In-situ analyse van passiefhuiswijken: gebruikersgedrag, binnenklimaat en energiegebruik

71

Voor meer details omtrent de luchtdichtheid van woningen kan de betreffende thesis nagelezen worden.

3.2 EPB Bij het ontwerp van de woningen werden PHPP en EPB-berekeningen parallel uitgevoerd. De EPBdocumenten verschaffen bij deze overzichtelijke informatie met betrekking tot veel voorkomende energieparameters, waarvan de voornaamste hier worden besproken.

K-peil

3.2.1 K-peil Het K-peil is een parameter die de globale isolatiewaarde van een gebouw weergeeft. Hoe lager deze waarde, hoe kleiner de warmteverliezen doorheen de bouwschil zijn. Het K-peil wordt bepaald door de verhouding van de isolatiegraad tot de compactheidsgraad, waarbij vooral de U-waardes van de verschillende constructie-elementen en de afmetingen van het gebouw bepalend zijn. Omdat de luchtdichtheid niet meegenomen wordt in de bepaling van de K-waarde zegt dit getal weinig over de energiezuinigheid van de woning, waardoor het ook geen onderdeel uitmaakt van de pijlers van het passiefhuisconcept. Hoewel het K-peil dus niet bepalend is, wordt in de praktijk vastgesteld dat passiefwoningen een Kpeil hebben dat meestal in binnen het bereik K10 tot K20 ligt. De gegevens uit de EPB-documenten leren dat elke woning in de onderzochte groep een K-peil lager dan K15 heeft (Figuur 58). 16 14 12 10 8 6 4 2 0

gesloten half open

1,00

1,50

2,00

2,50

Compactheid

Figuur 57: K-peil in functie van de compactheid

Zowel in Bredene als in Temse is het zo dat de halfopen woningen gemiddeld gezien een groter K-peil hebben dan de gesloten woningen. De oorzaak is het groter verliesoppervlak van halfopen woningen wat resulteert in een lagere compactheidsgraad en bijgevolg een groter K-peil. Dit wordt weergegeven in Figuur 57. De hogere compactheidsgraad van gesloten woningen ten opzichte van halfopen woningen is een correcte weergave van de loten: de smallere percelen zorgen voor een kleiner verliesoppervlak, terwijl het volumeverschil tussen gesloten en halfopen woningen binnen één wijk beperkt is. 3.2.2 E-peil Het E-peil is een maat voor de energieprestatie van een woning en de vaste installaties ervan in standaardomstandigheden. De tekortkoming van het K-peil, zijnde de energiezuinigheid, wordt door het weergeven van de E-peilkarakteristiek weggewerkt. Hoe lager het E-peil, hoe energiezuiniger de woning is. Naast isolatie en compactheid wordt bij de bepaling er van ook rekening gehouden met de

72


luchtdichtheid, ventilatie en het primair energieverbruik van verwarming, koeling, warm tapwater,… Net zoals het K-peil, maakt ook het E-peil geen deel uit van een directe passiefeis. De jaarlijkse energievraag voor ruimteverwarming en koeling moet in een passiefhuis beperkt blijven tot 15 kWh/m² geklimatiseerde vloeroppervlakte. Hoe deze energie te voorzien, wordt niet bepaald volgens EPB. Het spreekt voor zich dat wanneer installaties die weinig energiezuinige energie (vb. kolen) aanwenden om te verwarmen, dit leidt tot een hoger E-peil. Wil men echter de groene filosofie achter het passiefhuisconcept doortrekken, is het aangewezen dit ook voor de technische installaties te doen. 60 50

Peil

40 30

E-peil

20

K-peil

10

K-peil norm

0 -10 Woning

Figuur 58: E-peil en K-peil per woning

Door de onvolledigheid van de EPB-documenten, werden deze - waar nodig - aangevuld om een uitspraak te kunnen doen over het E-peil. Zo werden de ventilatiedebieten aangevuld26, alsook de vertrektemperatuur van de centrale verwarming27. Figuur 58 geeft zowel het E- als K-peil van de woningen weer. De woningen die gebruik maken van een decentrale verwarming, aangedreven door elektriciteit, vallen meteen op door hun hoge E-peil. Dit E-peil ligt onder E50, wat nog steeds lager is dan de geldende norm voor nieuwbouwwoningen. Het gebruik van een warmtepomp om te verwarmen (via vloerverwarming) en sanitair warm water aan te maken zorgt voor een duidelijke verbetering van het E-peil door zijn duurzaam karakter. Woningen T7 en T9 vertonen een negatief E-peil, wat waarschijnlijk te wijten is aan het erg grote aantal PV panelen - respectievelijk 23 en 20 - ten opzichte van de andere woningen waar gemiddeld 10 à 12 PV-panelen liggen.

26 27

Aanvulling volgens een gemiddeld regime: toevoer = afvoer = 125 m³ Vetrektemperatuur CV volgens brochure itho: max 42°C


73

4 Verwarming Het hoofdstuk ‘Verwarming’ wordt opgedeeld in twee grote gehelen. Hoewel de onderverdeling in titels niet los van elkaar gezien kunnen worden, valt het hoofdstuk uiteen in twee onderdelen. In het eerste deel worden algemene thermische prestaties van de passiefwoningen en de invloed van de installaties toegelicht. In het tweede deel wordt de gebruiker en zijn verwarmingsgedrag van nabij beschouwd. Met de bedoeling om de eerder gestelde onderzoeksvragen te kunnen beantwoorden, worden over deze twee onderdelen heen specifieke vergelijkingen gemaakt: meting versus enquête, herfst-versus wintercondities en passiefwoning versus lage energiewoning.

4.1 Gebouwschil en technische installaties 4.1.1 Binnen versus Buitentemperatuur Er wordt verwacht dat door de hoge isolatiegraad en het sterke luchtdicht karakter van de passiefwoningen, de relatie tussen buiten- en binnenklimaat klein zal zijn. Uit de grafieken (voor elke woning opgesteld, zie ‘Bijlage C’), blijkt dat er zo goed als geen relatie bestaat tussen beide klimaten, onafhankelijk van het feit of hogere of lagere binnentemperaturen gekozen werden. gemiddelde binnentemperatuur_T4-winter

25

θi = θe

EPB=18°C iVuit iVin iB iSkk1

gemiddelde binnentemperatuur θ [°C]

20

iL iBu iG iK iSko

15

-

10

5 -5

0

5

10

15

20

25

buitentemperatuur θ [°C]

Figuur 59: Gemiddelde binnentemperatuur T4 (winter)

Uit (Figuur 59) valt af te leiden dat de inblaastemperatuur van de ventilatie steeds 2 tot 6°C lager ligt dan de kamertemperatuur van de leefruimte. Hoe kouder het buiten is, hoe groter dit verschil. Dit is het gevolg van de warmtewisseling, die bij gelijke snelheid van warmtewisseling een groter temperatuursverschil op te halen heeft, wat duidelijk minder goed lukt. In Temse zijn er vijf woningen (T1, T2, T3, T4 en T9) waar de inblaastemperatuur van de ventilatie wel een relatie toont ten opzichte van het buitenklimaat en dit eens de buitentemperaturen lager liggen dan 3 à 5°C. Bij dalende buitentemperatuur daalt de inblaastemperatuur op een zodanige wijze dat het verschil tussen de binnen en buitentemperatuur behouden blijft. Wanneer het gemiddeld temperatuurverloop per dag beschouwd wordt, is dit goed te volgen: de curve van inblaastemperatuur volgt dan de curve van de buitentemperaturen.

74


temperatuur: gemiddeld dagverloop_T9-herfst 25

EPB=18°C

e iVin iVuit

20

iSk2 iL

gemiddelde temperatuur θ [°C]

iG 15

iSk3 iL iB iSko

10

-

5

0

22:45

23:30

21:15

22:00

19:45

20:30

18:15

19:00

16:45

17:30

15:15

16:00

13:45

14:30

12:15

13:00

10:45

11:30

09:15

10:00

07:45

08:30

06:15

07:00

04:45

05:30

03:15

04:00

01:45

02:30

00:15

01:00

-5

uur [uu:mm]

Figuur 60: Dagverloop van de temperatuur in woning T9 (herfst)

Aantal

De lagere inblaastemperatuur heeft evenwel geen effect op de gemiddelde kamertemperatuur omdat dit wordt opgehaald door het verwarmingssysteem. De koudere inblaastemperatuur kan wel aanleiding geven tot lokaal koudegevoel, wat ook aangegeven wordt door de bewoners. In de wintersituatie is dit koudegevoel veruit de grootste reden om de ventilatie een stand te verlagen. Zoals Figuur 59 en Figuur 60 aantonen wordt het verschil tussen de binnentemperatuur en de inblaastemperatuur van de ventilatie groter naarmate het buiten kouder is, wat het koude- of tochtgevoel versterkt (Figuur 61). Om dit weerkerend probleem op te lossen kan geprobeerd worden de richting, de plaats van de ventilatiemonden of het debiet per mond aan te passen ofwel een (extra) voorverwarmer te plaatsen in het ventilatiekanaal. 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Winter Herfst

Figuur 61: Redenen om de ventilatie te verlagen

Wanneer grafieken zoals Figuur 60 van alle woningen naast elkaar worden gelegd, kan vastgesteld worden dat de gemiddelde binnentemperaturen verschillen van woning tot woning. Wel is het zo dat de gemiddelde temperaturen per ruimte weinig spreiding tonen. Een profiel van het gemiddeld dagverloop is een eerste indicatie hier van.


75

30

Temperatuur [°C]

25 20 15 10 5 0 Woning B1_h B1_w B2_h B2_w B3_h B3_w B4_h B4_w B5_h B5_w B6_h B6_w B7_h B7_w B8_h B8_w T1_h T1_w T2_h T2_w T3_h T3_w T4_h T4_w T5_h T5_w T7_h T7_w T8_h T8_w T9_h T9_w

-5

Boxplot van de binnentemperaturen

iV_in

iV_uit

e

Figuur 62: Spreiding op de gemiddelde binnentemperatuur

Aansluitend op Figuur 59 en Figuur 60 is in Figuur 62 de spreiding op de gemiddelde binnentemperaturen weergegeven. Het geeft de verschillen in temperaturen aan tussen de ruimtes binnen één woning en vat de gegevens van grafieken zoals Figuur 60 samen in 1 boxplot per woning. Door de grote invloed van de inblaas- en extractietemperaturen van de ventilatie op de extrema, werden deze gefilterd uit de boxplots. De ruimtetemperaturen vallen allemaal binnen het bereik 16 tot 27°C en de gemiddelde binnentemperatuur ligt voor elke woning boven 18°C. De gemiddelde binnentemperaturen van de lage energiewoningen in de wijk Haantjeshoek vertonen een gelijkaardig stramien. Uit de figuur is verder af te leiden dat de meeste woningen eenzelfde patroon vertonen: het verschil tussen de laagste en hoogste binnentemperaturen is klein, waarbij de band verschuift afhankelijk van de woning. De gemiddelde binnentemperatuur verandert weinig tussen winter en herfstcondities. Sommige woningen bekomen temperatuurverschillen tussen ruimtes van 7 à 8 °C (B3, B8 en T5), zowel in winter als herfst. Deze woningen zijn voorzien van een elektrische verwarming. Het valt op te merken dat de temperatuur die gehanteerd wordt in EPB-berekeningen (18°C) lager ligt dan de gemiddelde binnentemperaturen. Voor Temse zijn de verschillen tussen de gemiddelde binnentemperatuur kleiner dan in Bredene en liggen met 22 à 23°C toch 5°C hoger dan EPB, wat een invloed zal hebben op het werkelijke energieverbruik voor verwarming. 4.1.2 Verwarmingssystemen en verwarmingspatronen De relatie tussen het gemiddeld dagverloop van de temperaturen, het verwarmingssysteem en het gebruik er van wordt gelegd door het samenleggen van Figuur 60, Tabel 20 en Figuur 63. Woningen waarbij de temperatuurcurves plotse knikken vertonen in het gemiddelde dagverloop, hebben dit meestal te wijten aan het open stellen van ramen of de aanwezigheid van huishoudtoestellen. In woning T1 (zie ‘Bijlage C’) is bijvoorbeeld een stijging van de binnentemperatuur in de garage te zien, hoewel deze op geen enkele manier verwarmd wordt. De oorzaak ligt in de aanwezigheid van wasmachine, droogkast en warmtepomp die in deze ruimte staan opgesteld en een zekere warmte afgeven.

76


Tabel 20: Verwarmingsvoorziening per woning

Woning

B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9

Elektrische verwarming x Vloerverwarming

x x

x x

x

x

x

x x

x

x

x

x

x

x

x

In het geval een vloerverwarming aanwezig is, zijn de woningen waarbinnen ruimtes een wisselend temperatuursverloop doorheen de dag kennen28, gekenmerkt door een wisselend verwarmingsgedrag. Het zijn woningen waar in bepaalde ruimtes - zoals de badkamer - de verwarming geen constant regime kent (oranje balkdelen in Figuur 63) en soms eens af, dan weer aan staat. Daarbij vertonen de curves van het gemiddeld dagverloop een langzaam afnemende temperatuur vanaf het moment dat de verwarming ‘afgezet’ wordt. Dit komt enerzijds doordat weinig warmte verloren gaat door transmissie, maar anderzijds door het aanwezige systeem wat er voor zorgt dat steeds een minimumtemperatuur van 18°C onderhouden wordt in een ruimte. De woningen met vloerverwarming met een constante gedrag van de temperaturen doorheen de dag binnen één ruimte duiden op een constant regime van de verwarming: hetzij de hele dag aan, hetzij onverwarmd. In het geval elektrisch verwarmd wordt, valt af te leiden dat dit regelmechanisme van een te voorziene minimumtemperatuur niet van toepassing is. De temperatuurdaling bij het uitzetten van het elektrisch aangedreven toestel verloopt er steiler dan bij vloerverwarming.

hele dag

meerdere uren

iSk3_h_wp_weekend iSk3_h_el_weekend



iB_h_wp_weekend iB_h_el_weekend

iL_h_wp_weekend iL_h_el_weekend

iSk3_h_wp_week iSk3_h_el_week



iB_h_wp_week iB_h_el_week

iL_h_wp_week iL_h_el_week




iB_h_wp_weekend iB_h_el_weekend

iL_h_wp_weekend iL_h_el_weekend

0%


20%


40%


60%

iB_h_wp_week iB_h_el_week

80%

0 0 11 1 11 21 11 1 11 21 3 3 21 1 5 5 5 0 4 5 5 21 1 5 5 5 0 4 5 5 4 4 4 4 2 2 5 5 3 3 0 5 5 5 5 3 3 0 5 5 0 0 0 9 0 0 0 0 0 9 0 0 8 8 74 4 0 61 5 5 74 54 50 5 5 61 5 5 5 5 5 5 2 0 0 2 2 0 0 2 0 0 2 2 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 iL_h_wp_week iL_h_el_week

Aantal woningen

100%

niet

Figuur 63: Duur van verwarmen per kamertype en type verwarming

Uit Figuur 63 kunnen verder nog enkele paralellen waargenomen worden. De verwarming in de leefruimte staat in de 60% van de woningen continu aan tijdens de week. In het weekend stijgt dit aantal tot 90% van de gevallen voor vloerverwarming, terwijl dit aantal voor de woningen die elektrisch verwarmen lager komt de liggen. Deze personen geven aan regelmatig de woning te verlaten voor uitstappen in het weekend en verlagen op dat moment van afwezigheid ook actief de stand van de verwarming. Verder staat ook de verwarming in de badkamer voor minstens 50% van de woningen continu aan. 28

Voor het temperatuursverloop per woning doorheen de dag wordt verwezen naar ‘Bijlage C’.


77

Voor het geval van de badkamer heerste in de enquêteresultaten soms verwarring tussen de categorieën ‘meerdere uren’ en ‘niet’, daar verschillende bewoners aangaven enkel bij gebruik van de ruimte de verwarming te gebruiken. In de slaapkamer wordt ofwel continu ofwel niet verwarmd in woningen met vloerverwarming. Indien ‘verwarmd’ wordt betekent dit het actief instellen van een temperatuur hoger dan 18°C. Er kan aangenomen worden dat de bewoners bewust de kamer boven een bepaalde minimumtemperatuur willen houden. Dit wil echter niet zeggen dat de vloerverwarming daar permanent de kamer opwarmt. Bewoners die elektrisch verwarmen geven aan niet te verwarmen in de slaapkamers en geven te kennen hier ook geen nood aan te hebben door de circulatie van elders in huis gecreëerde warmte, dit zowel in winter- als herfstomstandigheden. De vergelijking betreffende de verwarmingsduur van ruimtes tussen de passiefwoningen en de lage energiewoningen van de wijk Haantjeshoek kan vrij summier besproken worden. Het aantal lage energiewoningen dat continu verwarmt, is quasi nihil. Dit aantal ligt bij de passiefwoning een stuk hoger. Dit is deels te wijten aan het aanwezige vloerverwarmingssysteem dat steeds een minimumtemperatuur van 18°C (setback) nastreeft in passiefwoningen, waardoor de bewoners - ook al verwarmen ze op 20°C - minder neigen hun thermostaatinstelling aan te passen. De bewoners van lage energiewoningen vertonen veel meer activiteit als het op manipulatie van de thermostaten aankomt. Het hanteren van een setback-temperatuur zorgt ervoor dat ze hun thermostaat in sommige ruimtes ook volledig afzetten. De bewoners kunnen hun verwarmingssysteem extremer manipuleren en doen dit ook. Besluitend kan gesteld worden dat vooral de leefruimte actief wordt verwarmd en de verwarming in de badkamer bij (non-)gebruik wordt aangepast. Het verwarmingspatroon toont weinig veranderingen tussen de beide opgemeten seizoenen, wat ook uit de metingen blijkt, en gezien de onafhankelijkheid tussen binnen- en buitentemperatuur gemakkelijk aangenomen kan worden.

4.2 Bewoner van de passiefwoning 4.2.1 Aanwezigheid en verwarmen Uit Figuur 63 valt reeds af te leiden dat heel wat woningen die hun verwarming de volledige dag laten aanstaan. Indien de gegevens van aanwezigheid (zie ‘2.2 Bezettingsgraad’) en deze van verwarmingspatronen naast elkaar gelegd worden, kan het verwarmingsgedrag van de bewoners in passiefwoningen naar voor gebracht worden. Op Figuur 64 wordt het resultaat hiervan voorgesteld. Wat meteen opvalt is de quasi onafhankelijkheid van verwarmen ten opzichte van aanwezigheid en dit nog meer uitgesproken in de winter dan in de herfst. In de herfst ligt de kans op verwarmen iets lager dan in de winter, maar vertoont wel pieken van afhankelijkheid. De verklaring van deze pieken ligt in de relatie buitentemperatuur tot verwarmen en volgt het klassieke verwarmingsgedrag. Doordat de buitentemperatuur nog relatief hoog is (>15°C), hebben sommige bewoners weinig nood tot continu verwarmen, maar eens ze opstaan of net thuiskomen zet men de verwarming aan ‘om het huis op te warmen’, waarna deze terug lager gezet wordt. Terwijl de kans op aanwezigheid tijdens een werkdag het klassieke patroon volgt (zie ‘2.2 Bezettingsgraad’), is de kans op verwarmen van de leefruimte 70 tot 80%. In het weekend wanneer er meer aanwezigheid wordt vastgesteld, wordt de leefruimte iets minder verwarmd (60 tot 80%). In de herfst leidt de grotere aanwezigheid in het weekend waarschijnlijk tot meer interne warmtewinsten, waardoor de verwarming in sommige

78


gevallen eerder wordt uitgeschakeld. Het verschil tussen de binnen- en buitentemperatuur is dan ook kleiner, waardoor de nood tot verwarmen minder urgent lijkt. Net zoals de leefruimte worden ook de badkamer (+/- 40%) en de slaapkamers (10 à 30%) verwarmd onafhankelijk van de aanwezigheid, al is er in wintersituatie toch meer kans op het verwarmen van deze slaapkamers. Ondanks de eerdere onafhankelijke relatie tussen aanwezigheid en verwarmen, stijgt de verwarmingskans licht na het opstaan van de bewoners in leefruimte en badkamer. Voor de badkamer is het duidelijk dat de kans van verwarmen wel stijgt wanneer er aanwezigheid verwacht wordt, doch het procentueel verschil voor verwarmen bij afwezigheid is niet bijster groot. Dit tijdelijk verwarmen komt ook overeen met wat eerder werd vastgesteld in Figuur 63. Het waargenomen verwarmingsgedrag in de passiefwoningen verschilt danig van dat in de wijk Haantjeshoek. In de passiefwoningen is het verwarmingsgedrag zo goed als onafhankelijk van de aanwezigheid in een ruimte (m.u.v. badkamer), daar waar deze relatie wel sterk naar voor komt in de wijk Haantjeshoek. Één van de voornaamste reden is de aanwezigheid van het vloerverwarmingssysteem dat zorgt voor zekere temperatuursegaliteit binnen de ruimtes van de woning. Omdat het bekomen van lagere temperaturen in ruimtes diverse configuraties vergen (deuren raamgebruik, thermostaat) worden de instellingen van het verwarmingssysteem eerder gelaten zoals ze zijn. De bewoners doen dus minder moeite om hun omgeving aan te passen. Woningen die elektrisch verwarmen zijn sneller geneigd deze lager te zetten bij afwezigheid omdat de decentrale bereikbaarheid dit in de hand werkt: Het aanpassen van één of twee toestellen vergt minder inspanning of denkwerk.


79

Kans op aanwezigheid op een werkdag

Kans op verwarmen op een werkdag (herfst)

Kans op verwarmen op een werkdag (winter)

20%

0%

0%

0%

iSk3

iSk2

iSk1

iB

iL

Kans op aanwezigheid op een weekenddag

0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00

20% 0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00

20% 22:00

40%

20:00

40%

18:00

40%

16:00

60%

14:00

60%

12:00

60%

10:00

80%

8:00

80%

6:00

80%

4:00

100%

2:00

100%

0:00

100%

iSk3

iSk3

iSk2

iSk1

iB

iL

Kans op verwarmen in het weekend (herfst)

0%

0%

0%

iB

iL

iSk3

iSk3

iSk2

iSk1

iB

Figuur 64: Kans op verwarmen

80

iL

0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00

20%

iSk1

iB

0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00

20% 22:00

20% 20:00

40%

18:00

40%

16:00

40%

14:00

60%

12:00

60%

10:00

60%

8:00

80%

6:00

80%

4:00

80%

2:00

100%

0:00

100%

iSk2

iSk1

Kans op verwarmen in het weekend (winter)

100%

iSk3

iSk2


iL

iSk2

iSk1

iB

iL

4.2.2 Comfort - ATG In de literatuur wordt uitgebreid ingegaan op het bepalen van de comforttemperaturen voor bewoners. Op Figuur 65 t.e.m. Figuur 67 worden de meetresultaten van de temperaturen in drie ruimtes weergegeven: de leefruimte (living & keuken), de badkamer en de ouderlijke slaapkamer en uitgezet ten opzichte van de acceptatiegrenzen horend bij de comfortklasse. Deze grenzen zijn oorspronkelijk opgesteld voor binnencomfort van kantoren. Maar werden hier overgenomen ter indicatie van optimale temperaturen. Doordat het verwarmingsgedrag weinig afhangt van de aanwezigheid van bewoners zijn de gegevens van de boxplots niet gefilterd, dit wil zeggen er is niet enkel gekeken naar de temperaturen wanneer personen aanwezig zijn, maar over de volledige meetperiode. 30 1ste kwartiel

Binnentemperatuur [°C]

28 26

2de kwartiel

24

3de kwartiel

22

ATG+65%

20

ATG+80%

18

ATG+90%

16

ATG opt

14

ATG-90%

12

ATG-80%

10 0

2

4

6

8

10

12

14

16

Buitentemperatuur [°C]

ATG-65% EPB=18°C

Figuur 65: Temperatuur in de leefruimte

De gemiddelde temperaturen in de leefruimte liggen - m.u.v. vier punten binnen - in 81% van de meetpunten binnen de ATG+90% grens. De vier punten die buiten de ATG+65%-grens liggen, komen overeen met 2 woningen (B6 en B8) die beide elektrisch verwarmen. Hoewel er geen duidelijk verband bestaat tussen de verwarmingswijze en het al dan niet halen van een bepaalde comfortnorm, wordt wel vastgesteld dat de temperatuur in elektrisch verwarmde woningen een grotere spreiding kent ten opzichte van woningen die vloerverwarming hebben. Dit laatste wordt ook duidelijk bij vergelijking van de kwartielwaarden van leefruimtes met vloerverwarming; deze liggen dicht bij elkaar. Ondanks de goede thermische prestaties in de leefruimte blijkt een hogere buitentemperatuur aanleiding te geven tot gemiddelde leefruimtetemperaturen die dichter bij het ATG optimum liggen. De temperaturen vertonen in die herfstomstandigheden ook een kleinere spreiding ten opzichte van dit gemiddelde. In winterse omstandigheden is het dus iets moeilijker het thermisch leefruimteklimaat te handhaven dan in de herfst. Dit betekent niet dat er extrapolatie van de resultaten kan doorgevoerd worden met betrekking tot zomercondities. Omdat er geen metingen uitgevoerd zijn in zomeromstandigheden is het dan ook niet mogelijk besluiten te trekken omtrent oververhitting van de woning.


81

30 1ste kwartiel


28 26

2de kwartiel

24

3de kwartiel

22

ATG+65%

20

ATG+80%

18

ATG+90%

16

ATG opt

14

ATG-90%

12

ATG-80%

10 0

2

4

6

8

10

12

14


16

ATG-65% EPB=18°C

Figuur 66: Temperatuur in de badkamer

De badkamer is een ruimte die bewoners tijdelijk verwarmen in het geval ze beschikken over elektrische verwarming. Het zijn bijgevolg ook deze woningen waarvoor de gemiddelde temperatuur buiten de ATG 90%-grens liggen. Er is zelfs één woning (T5) die een veel hogere temperaturen bereikt dan verwacht. Deze bewoners geven tijdens de huisbezoeken ook aan volop te stoken als ze daar behoefte aan hebben. Daarenboven is de enige verwarming boven, deze in de badkamer, waardoor het de warmte vanuit de badkamer is die zich naar de andere kamers moet verspreiden. Merk op dat de warmtestroom op die manier ingaat tegen de luchtstroom van de ventilatie. Uit de tevredenheid van de binnentemperatuur bleek tevens dat de bewoners het over het algemeen te fris vinden in de overige binnenruimtes. De gemiddelde badkamertemperatuur van woningen die beschikken over vloerverwarming ligt zo goed als altijd op de optimale ATG-curve. De spreiding van de temperatuurwaarden is voor beide verwarmingssystemen groter dan in de leefruimte. Wanneer de badkamer betrokken wordt, zijn de bewoners duidelijk gesteld op een veel warmere temperatuur dan bij standaard kantoorcondities die in het ATG-concept van toepassing zijn. De uiterste negatieve temperatuurswaarden zijn in vele gevallen dan weer het gevolg van het openen van ramen na badkamergebruik. Bewoners die beschikken over vloerverwarming zijn sneller dan bewoners met elektrische verwarming geneigd de ramen dicht te laten en de ventilatie een stand hoger te zetten. Om het comfort in de badkamer te beoordelen is het dus beter de temperaturen te beschouwen in functie van aanwezigheid.

82


30 1ste kwartiel


28 26

2de kwartiel

24

3de kwartiel

22

ATG+65%

20

ATG+80%

18

ATG+90%

16

ATG opt

14

ATG-90%

12

ATG-80%

10 0

2

4

6

8

10

12

14

16


ATG-65% EPB=18°C

Figuur 67: Temperatuur in de ouderlijke slaapkamer

Waar de puntenwolk in de leefruimte zich midden in de ATG±90% band bevindt, ligt deze puntenwolk met gemiddelde slaapkamertemperaturen iets lager: 32% van de gemiddelde slaapkamertemperaturen ligt onder de ATG 65%-grens. De meeste woningen hebben een gemiddelde temperatuur in de slaapkamer lager dan 22°C. Deze temperatuurgrens is nog een stuk hoger dan de ideale slaapkamertemperatuur die zich rond de 19°C situeert. In ‘4.2.4 Gebruikerservaring en behaaglijkheidsgevoel’ wordt verder ingegaan op het bereiken van deze temperatuur. Er is één woning waar een gemiddelde slaapkamertemperatuur van 24°C opgetekend werd. Het betreft net dezelfde woning waar ook hoge badkamertemperaturen werden waargenomen. 4.2.3 Invloed van de bewoner op het thermisch comfort Om de link tussen de figuren 65 t.em. 67 en het temperatuurgevoel (zie verder Figuur 70) te maken wordt in Figuur 68 en Figuur 69 de gemeten temperatuur ten opzichte van de insteltemperatuur uitgezet. De dwarse rechte is de lijn waarvoor de insteltemperatuur gelijk is aan de gemeten temperatuur. Uit Figuur 68 valt af te leiden dat de temperatuur die gevraagd wordt door de bewoners min of meer gerealiseerd wordt; de afwijkingen zijn meestal te vinden binnen het bereik [-1°C,+1°C]. De bewoners verkrijgen dus de temperatuur die ze wensen en vormen bijgevolg een belangrijke invloedsfactor in de bepaling van hun eigen thermisch comfort. In de ouderlijke slaapkamer wordt vastgesteld dat de gemeten temperatuur 1°C tot 4°C hoger ligt dan de gewenste temperatuur (Figuur 69). In de enquête werd dit door een aantal personen ook vermeld. De bewoners die er wel in slagen de gewenste temperatuur in de slaapkamer te verkrijgen beschikken allen over een vloerverwarming.


83

100%

25 24

75%

23 22

50%

21 20

25%

19 18

0% 18

19

20

21

22

23

24

25

26

Aantal uren verwarming per dag [%]

Gemeten temperatuur [°C]

26

Tm_aanw_h_el Tm_aanw_h_WP Tm_aanw_w_el Tm_aanw_w_WP aantal uur_h_el aantal uur_h_WP aantaluur_w_el aantaluur_w_WP

Insteltemperatuur [°C]

Gemeten temperatuur [°C]

26

100%

25 24

75%

23 22

50%

21 20

25%

19 18

0% 18

19

20

21

22

23

24

25

26

Aantal uren verwarming per dag [%]

Figuur 68: Gewenste versus gemeten temperatuur in de leefruimte

Tm_aanw_h_el Tm_aanw_h_WP Tm_aanw_w_el Tm_aanw_w_WP aantal uur_h_el aantal uur_h_WP

aantaluur_w_el aantaluur_w_WP

Insteltemperatuur [°C]

Figuur 69: Gewenste versus gemeten temperatuur in de leefruimte

Het is niet zo dat in woningen waar de verwarming langer draait, de gemeten temperatuur veel dichter bij de dwarsende rechte komt te liggen dan in woningen waar de verwarming weinig draait, wat de thermische capaciteiten van de woning naar voor brengt. Door de thermische inertie koelt de woning traag af en de compactheid zorgt samen met de luchtcirculatie voor een relatief snelle verdeling van de warmte. 4.2.4 Gebruikerservaring en behaaglijkheidsgevoel Om niet louter uit te gaan van deze objectief bepaalde comfortgrenzen, werd expliciet gepeild naar de gevoelservaring bij de bewoners ten overstaan van het verwarmingssysteem. De resultaten zijn terug te vinden in deze paragraaf. Behaaglijkheidsgevoel van de bewoner Uit Figuur 70) blijkt dat de meeste mensen een eerder neutrale houding aannemen ten opzichte van de ervaren binnentemperaturen. Slechts enkele bewoners geven aan ‘een beetje te warm’ te hebben, wat vaak opgelost kan worden door het manipuleren van de thermostaat of in het geval zij beschikken over een elektrisch verwarmingstoestel, deze op een doordachte plaats te zetten binnen de ruimte om lokaal het te warme gevoel te vermijden.

84


De woning B2 geeft aan de het in 1 slaapkamer veel te warm is terwijl het in de andere kamers een beetje fris is. Dit terwijl het temperatuurverschil slechts 1 graad bedraagt. Dit illustreert hoe persoonlijk de temperatuurservaring binnenshuis kan zijn. Hetzelfde geldt voor het geval van woning B1, waar in de winterperiode het mannelijk gezinshoofd de binnentemperatuur veel te hoog vindt, terwijl het vrouwelijk gezinshoofd het nog steeds te koud vindt. Hier werd wel een temperatuursverschil van 3°C waargenomen. Maar nog steeds moet de persoonlijke appreciatie met argwaan bekeken worden.

8 veel te warm

6

te warm

4

beetje te warm

iSko_el_h iSko_el_w iSko_WP_h iSko_WP_w

iSk2_el_h iSk2_el_w iSk2_WP_h iSk2_WP_w

beetje fris

iSk1_el_h iSk1_el_w iSk1_WP_h iSk1_WP_w

0

iL_el_h iL_el_w iL_WP_h iL_WP_w

neutraal

iK_el_h iK_el_w iK_WP_h iK_WP_w

2 iB_el_h iB_el_w iB_WP_h iB_WP_w

Aantal woningen

10

fris koud

Kamer

Figuur 70: Temperatuurgevoel (herfst en winter)

Toch zijn er bewoners die in verschillende ruimtes koude ervaren. Ondanks het feit dat de gemiddelde slaapkamertemperaturen eigenlijk aanvaardbare waarden aannemen (zie ‘4.2.2 Comfort - ATG’), zijn de meeste klachten waar te nemen in de verschillende slaapkamers. De reden hiervan is tweeledig. Enerzijds zijn er de lokale koudestromen die gecreëerd worden door de ventilatiekanalen en dit zelfs wanneer de ventilatie zich in de laagste stand bevindt, anderzijds hebben de elektrisch verwarmde woningen geen verwarmingstoestel op de slaapkamers staan, terwijl de luchtstroom vanuit de kamer en het sluiten van de kamerdeur, de toevoer van warmere lucht enigszins verhinderen. Wanneer herfst- en wintersituatie met elkaar vergeleken worden zijn er geen wijzigingen vast te stellen in ervaring, behalve naar intensiteit toe. Wanneer er koude ervaren wordt, is de intensiteit toch nog iets hoger in wintersituatie. Om deze vaststelling te verklaren, wordt er terug verwezen naar eerdere bevindingen omtrent de ventilatielucht. Deze kan in winterse buitenomstandigheden kouder ingeblazen worden dan tijdens de herfst en zorgt lokaal voor ongemak. De combinatie van een relatief zelfregelend verwarmingssysteem (min. Temp. 18°C) in het geval van vloerverwarming en de doorgedreven compactheid en isolatiegraad zorgen in de meeste gevallen voor een klein temperatuursverloop binnen de woning. Woningen die beschikken over elektrisch aangedreven verwarming vergen daarentegen een meer uitgekiende manipulatie van de bewoners.


85

Randfenomeen slaapkamertemperatuur De helft van de bewoners geeft aan een verschillende 100% temperatuur te willen verkrijgen in sommige ruimtes, daar waar ze nu een egale temperatuur ervaren 80% doorheen de ganse woning (Figuur 71). Als kamer 60% waarvoor een lagere temperatuur gewenst is ten opzichte van de rest van de woning wordt steeds de 40% slaapkamer aangehaald. De helft van de bewoners slaagt er ook daadwerkelijk in een lagere 20% slaapkamertemperatuur te bekomen. De meest 0% genomen maatregelen om hiertoe te komen waren Kamers ΔT Groter ΔT het sluiten van deuren tussen kamer en gang, maar afzonderlijk merkbaar gewenst? vooral het openstellen van ramen. Omdat de verwarmen metingen enkel in koudere seizoenen werd Ja Nee Blanco uitgevoerd, moet opgemerkt worden dat het openstellen van ramen in zomersituaties waarbij de Figuur 71: Enquêteresultaat op de vraag of men temperatuur een weinig daalt, de genomen kamers afzonderlijk wenste te verwarmen maatregelen veel minder effectief zullen zijn.

Slaapkamertemperatuur θiSk [°C]

Daar 50% van de bewoners er niet in slaagt de gewenste lagere slaapkamertemperatuur te bekomen, werd nagegaan of men een daling van de slaapkamertemperatuur kan beogen, indien men ramen en binnendeuren gesloten houdt. Daartoe wordt nagegaan welke de laagst mogelijke kamertemperatuur is die gerealiseerd kan worden in een steady-state regime. Na het uitschakelen van het verwarmingselement in de slaapkamer zijn de warmteflux doorheen oppervlaktes, het aantal bewoners in de kamer en de ventilatie de aandrijvende parameters van de berekening.

θiL = 24°C 25

θiL = 22°C θiL = 20°C

20

θiL = 18°C 15

-5

0

5

10

15

20

Buitentemperatuur θe [°C]

θ(θiL18;Q10) θ(θiL18;Q20) θ(θiL18;Q30) θ(θiL18;Q40) θ(θiL18;Q50) θ(θiL20;Q10) θ(θiL20;Q20) θ(θiL20;Q30) θ(θiL20;Q40) θ(θiL20;Q50) θ(θiL22;Q10) θ(θiL22;Q20) θ(θiL22;Q30) θ(θiL22;Q40) θ(θiL22;Q50) θ(θiL24;Q10) θ(θiL24;Q20) θ(θiL24;Q30) θ(θiL24;Q40) θ(θiL24;Q50)

Figuur 72: Slaapkamertemperatuur in functie van de buitentemperatuur

In winterse omstandigheden (buitentemperatuur < 5°C) is de slaapkamertemperatuur - bij uitschakelen van het verwarmingssysteem in de kamer - een stuk lager dan de temperatuur in de leefruimte (Figuur 72). Bij buitentemperaturen hoger dan 2 à 5 °C leidt een hogere stand van de

86


ventilatie tot lagere slaapkamertemperaturen. Deze lagere slaapkamertemperatuur ligt wel slechts een fractie onder deze van de leefruimtetemperatuur. Om dus in het tussenseizoen een aangename slaapkamertemperatuur te bekomen (< 19°C), kan enkel de temperatuur in de leefruimte verlaagd worden. 10 Temperatuurverschil θiSk -θiL[°C]

8 θ(θiL18;Q10)

6

θ(θiL18;Q50)

2 personen

4

θ(θiL20;Q10)

2

θ(θiL20;Q50)

0

-5

1 persoon 5

-2 0

10

15

20

-4 -6

θ(θiL22;Q10) θ(θiL22;Q50) θ(θiL24;Q10)

niemand

θ(θiL24;Q50)

-8 -10

Buitentemperatuur θe [°C] Figuur 73: Temperatuurverschil in functie van de buitentemperatuur

Slaapkamers met twee personen lijken in theorie, met steady-state regime, steevast een hogere temperatuur te hebben dan de leefruimte (Figuur 73). Daartegenover staat dat het overdag mogelijk zou zijn om de temperatuur, bij een buitentemperatuur van 5°C, 3 à 4°C onder de temperatuur van de leefruimte te laten zakken. Zodat op het moment dat de bewoners gaan slapen de temperatuur alsnog lager ligt dan in de leefruimte. Als men het temperatuurverschil tussen de slaapkamer en de leefruimte weergeeft, dan wordt duidelijk vastgesteld dat de temperatuur bij twee aanwezigen niet lager te houden valt. De warmteproductie van één slapende persoon zorgt bij een hoge ventilatie stand voor een temperatuurstijging van 2°C en bij een lage stand (met minder herverdeling van de warmte) zelfs voor een toename van 4°C. 25

geen verwarmen, open ramen en open deuren geen verwarming, open ramen, gesloten deur geen verwarming, gesloten ramen, open deur met verwarming, open ramen, open deur met verwarming, open ramen, gesloten deur met verwarming, gesloten ramen, gesloten deur θe = 0°C

Slaapkamertemperatuur [°C]

24 23 22

21 20 19 18 17 16 16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

θe = 5°C

Leefruimtetemperatuur [°C] Figuur 74: Bereikte slaapkamertemperatuur ten opzichte van de leefruimtetemperatuur


87

Een lagere temperatuur in de leefruimte en een lage buitentemperatuur staan in rechtstreeks verband met lagere slaapkamertemperaturen. Hoe kouder het buiten is, hoe gemakkelijker de temperatuur in de slaapkamer laag gehouden kan worden. Het uitschakelen van de verwarming en het gesloten houden van tussendeuren heeft lagere slaapkamertemperaturen als gevolg. Praktisch gezien worden de verwarmingsinstallaties door de bewoners nooit volledig uitgeschakeld in het geval van vloerverwarming. In de slaapkamer zal dus steeds een minimumtemperatuur van 18°C bekomen worden. Woningen met een elektrische verwarming hebben in dat geval een voordeel daar het individueel uitschakelen van een toestel gebruiksvriendelijker is om de gewenste slaapkamertoestand te bekomen. Hoewel het openen van ramen bij koudere buitentemperaturen de meest effectieve strategie is om de slaapkamertemperatuur te doen dalen, leidt het geen twijfel dat dit zeker gevolgen zal hebben voor het energieverbruik, dit door het constant willen houden van de minimale temperatuur in de woning (Figuur 74).

88


5 Ventilatie Het hoofdstuk ‘Ventilatie’ wordt aangevangen met de bepaling van het objectieve comfort aangaande luchtkwaliteit en de parameters die dit beïnvloeden. Naar analogie met het hoofdstuk ‘Verwarming’ wordt in het laatste deel van dit hoofdstuk aandacht besteed aan de rol die de bewoner speelt bij het al dan niet verwerven van een degelijk binnenklimaat met betrekking tot ventilatie.

5.1 CO2-gehalte Een objectieve benadering van de luchtkwaliteit met betrekking tot het aanwezige CO2-gehalte wordt beschreven door middel van IDA-comfortklassen (zie ‘3 Comfort’). Het CO2-gehalte binnen een ruimte is het verschil tussen wat geproduceerd wordt en wat afgevoerd wordt. Bij de analyse van de CO2-metingen wordt vooral gekeken naar het aantal personen aanwezig in een ruimte (productie) en de ventilatie (afvoer) hetzij via het ventilatiesysteem, hetzij door specifiek raamgebruik en de invloed van deze parameters op het CO2-gehalte in een ruimte. Door de problemen met de C02-meters werd gefocust op de leefruimte en ouderlijke slaapkamer om metingen uit te voeren. In sommige gevallen leidden de aanhoudende problemen tot onvolledige metingen over de seizoenen heen. 5.1.1 IDA-klasse In de literatuur worden 4 IDA-klassen onderscheiden met bijhorende grenswaarden voor het verschil in CO2-gehalte tussen binnen- en buitenomgeving. Volgens het MIRA, Milieurapport Vlaanderen[57] ligt de gemiddelde CO2-concentratie voor de buitenlucht op 390 ppm. De aanname van deze waarde maakt het mogelijk om aan de IDA-klassen een absolute waarde voor de CO2-concentratie binnenshuis te verbinden (Tabel 21: IDA-klasse met bijhorende CO2-waarden. Tabel 21: IDA-klasse met bijhorende CO2-waarden

IDA-klasse Kwaliteit CO2-concentratie binnenshuis [ppm] 1 Hoog < 790 2 Gemiddeld < 990 3 Matig < 1390 4 Laag > 1390 Bij het verbinden van IDA-klassen aan de CO2-concentraties werden in eerste instantie elke opgemeten waarde meegenomen. Op die manier voldeed 28% van de ruimtes (slaapkamer en leefruimte) aan de grenzen van de IDA2-klasse of strenger. Deze benadering levert een enigszins vertekend beeld daar de aanwezige CO2-concentraties bij afwezigheid van weinig betekenis zijn. De meetwaarden werden vervolgens gefilterd op aanwezigheid, waardoor de CO 2-gehaltes bij aanwezigheid voor de leefruimte en de ouderlijke slaapkamer weergegeven zijn in Figuur 75: CO2gehalte bij aanwezigheid in de leefruimte en Figuur 77. De aanwezigheid waarvan sprake komt overeen met deze aangegeven in de enquête.


89

7000 CO2-gehalte [ppm]

6000 5000

CO2 gehalte buiten

IDA 2

IDA 3

IDA 4

4000 3000 2000

0

B1_h B1_w B2_h B2_w B3_h B3_w B4_h B4_w B5_h B5_w B6_h B6_w B7_h B7_w B8_h B8_w T1_h T1_w T2_h T2_w T3_h T3_w T4_h T4_w T5_h T5_w T7_h T7_w T8_h T8_w T9_h T9_w

1000

Woning Figuur 75: CO2-gehalte bij aanwezigheid in de leefruimte

In Figuur 75: CO2-gehalte bij aanwezigheid in de leefruimte valt meteen de grote spreiding op van bepaalde CO2-gehaltes. De gemiddelde CO2-concentraties in de herfstperiode voldoen in 64% van de gevallen aan IDA-klasse 3 of beter, maar indien vergeleken wordt met de luchtkwaliteit die verwacht mag worden (IDA-klasse 2 of beter) kan besloten worden dat de lucht in slechts weinig woningen een hoge (14%) of gemiddelde (21%) kwaliteit heeft (Figuur 76). Woning B3 heeft in de herfst zelfs een gemiddeld CO2-concentratie van 2246ppm boven het CO2-gehalte buiten. Tijdens die meetperiode waren op het moment van de pieken 5 personen aanwezig in de ruimte en werd geen stand van de ventilatie opgemeten of aangegeven in de enquête. Er wordt in dat geval uitgegaan van een permante stand 1 wat in dit specifieke geval ontoereikend is. Voor de andere woningen waar grote pieken (B8 en T8) of hoge gemiddeldes en 3de kwartielcijfers (B6, T8 en T9) vastgesteld werden, is de voornaamste oorzaak eveneens te zoeken in het tijdelijk (pieken) of langdurig (gemiddeldes) aanwezig zijn van een groot aantal personen. In sommige woningen (B6, T8 en T9) wordt de ventilatie zelfs aangepast (stand 2) bij een verhoogde aanwezigheid, maar is dit ontoereikend om een degelijke luchtkwaliteit te garanderen in de leefruimte. Bij elk van de opgesomde probleemgevallen werden geen ramen opgensteld.

IDA 4 36%

IDA 4 8%

IDA1 14% IDA 2 21% IDA 3 29%

IDA 3 42%

IDA1 8%

IDA 2 42%

Figuur 76: Binnenluchtklasse in de leefruimte tijdens de herfst (links) en de winter (rechts)

Ten opzichte van de herfst, zijn er tijdens de winterperiode minder woningen met een slechte luchtkwaliteit: 92% van de woningen voldoet aan klasse 3 of hoger. Tegelijk neemt ook het aantal

90


woningen die voldeden aan IDA-klasse 1 af, van 2 woningen naar slechts 1 woning die ’s winters een optimale luchtkwaliteit heeft.

4000 CO2-gehalte [ppm]

3500

CO2 gehalte buiten

IDA 2

IDA 3

IDA 4

3000 2500 2000 1500 1000

0


500

Woning Figuur 77: CO2-gehalte bij aanwezigheid in de ouderlijke slaapkamer

Omtrent de gemiddelde luchtkwaliteit bij aanwezigheid in de slaapkamer, wordt eveneens vastgesteld dat de luchtkwaliteit in vele gevallen onvoldoende (13% in de herfst tegenover 33% in de winter) of matig (62% in de herfst tegenover 42% in de winter) is, alhoewel de extreme waarden zoals in de leefruimte (+6700 ppm) zich niet meer voordoen (Figuur 77 en Figuur 78). In 25% van de gevallen - zowel voor de herfst- als de wintermeting - voldoet de gemiddelde luchtkwaliteit van de slaapkamers aan IDA klasse 2 of beter, waarbij de meeste meetpunten (3de kwartiel) zich ook onder de 990 ppm-grens bevinden. Een kritische opmerking bij deze cijfers wordt gevormd door het aantal geslaagde CO2-metingen in de slaapkamer tijdens de herfst; slechts 7 van de 16 woningen werden toen correct opgemeten.

IDA 4 13%

IDA 3 62%

IDA1 0% IDA 2 25%

IDA 4 33%

IDA1 17%

IDA 2 8%

IDA 3 42%

Figuur 78: Binnenluchtklasse in de ouderlijke slaapkamer tijdens de herfst (links) en de winter (rechts)

In de 4 slaapkamers waar de opgemeten CO2-waarden permanent te hoog liggen (B2, B6, T7 en T8), was het aantal slapende personen gelijk aan twee en stond de ventilatie tijdens het slapen op stand 1. Toch werden in die ruimtes ook erg lage CO2-waarden opgemeten. Deze verbeterede luchtkwaliteit werd in die gevallen bereikt door het verhogen van de ventilatie naar stand 2 of het tijdelijk openstellen van ramen. Omdat de bewoner een grote invloed uitoefent op de luchtkwaliteit door het veranderen van de


91

ventilatiestand of een specifiek raamgebruik, wordt hierover dieper ingegaan onder ‘5.3.2 Typegedrag’. 5.1.2 Debieten van het ventilatiesysteem Door de hoge luchtdichtheidsgraad van de passiefwoning en omdat het CO2-gehalte in een ruimte het verschil vormt tussen de productie en de afvoer er van, moet het ventilatiesysteem instaan voor dit laatste om een gedegen luchtkwaliteit te kunnen creëren. In de norm NBN D50 worden afvoerdebieten opgelegd per natte ruimte om de problemen die een opstapeling van CO 2, vocht, polluenten, … als gevolg zouden hebben, te vermijden. Bij elke ventilatiemond werden de aan- of afvoerdebieten in desbetreffend geval opgemeten bij verschillende standen van de ventilatie. Het vergelijken van de resultaten met de norm laat toe uitspraken te doen over de kwaliteit van het aanwezige ventilatiesysteem. Toevoerdebieten 0,8 Debiet [m³/(u.m³)]

0,7 0,6 0,5

stand 3

0,4 0,3

stand 2

0,2

stand 1

0,1

gemiddeld debiet

0

Woning

Figuur 79: Genormaliseerde toevoerdebieten

De totale toevoerdebieten per woning schommelen tussen de 200 à 280 m³ per uur. Hoewel woning B6 niet danig verschilt wanneer het op (bruto) binnenvolume of (bruto) vloeroppervlakte aankomt, wordt vastgesteld dat het totaal voorziene toevoerdebiet slechts 114 m³ per uur bedraagt. Omdat de toevoerdebieten min of meer afgestemd zouden moeten zijn op het bruto binnenvolume, worden de totale toevoerdebieten geschaald waarvan de resultaten in Figuur 79) zichtbaar zijn. Het debiet per kubieke meter binnenvolume ligt voor de meeste woningen tussen de 0,4 à 0,5 m³/(u.m³), met uitschieters tot 0,68 m³/(u.m³), wanneer het ventilatiesysteem in stand 3 staat. De onderlinge verschillen kunnen te maken hebben met het meer of minder verstopt zitten van de filters en de positie en krommingen in de ventilatiekanalen. In het onderdeel ‘5.1.1 IDA-klasse’ werd in vele gevallen een te hoge CO2-concentratie vastgesteld in de leefruimte. Dit wijst op een te klein toevoerdebiet aan verse lucht. Bij woningen met een ventilatiesysteem type D wordt immers verondersteld dat dit systeem op zichzelf moet kunnen instaan voor het waarborgen van de luchtkwaliteit. Het blijft echter opvallend hoe het genormaliseerde toevoerdebiet in stand 3 van woning B6 lager ligt dan wat in veel gevallen zelfs voorzien wordt in stand 1 bij andere woningen.

92


Afvoerdebieten Ter vergelijking met de norm (weergegeven door een groene stippellijn), worden in Figuur 80 en Figuur 81 de gemeten afvoerdebieten met de overeenkomstige ventilatiestand van de natte ruimtes in elke woning afgebeeld. Omdat de cijferwaarden van de norm betrekking hebben op wat minimaal moet kunnen, zijn de afvoerdebieten in stand 3 van belang. Typische situaties waarbij piekgedrag in de natte ruimtes voorkomt zijn koken (keuken) of het nemen van een douche of bad (badkamer) en moeten door het ventilatiesysteem (in stand 3) ondervangen kunnen worden. Met deze situaties gaan steevast hogere vochtconcentraties ontstaan in de ruimte. De afvoer die plaatsvindt wanneer het ventilatiesysteem zich in lagere standen bevindt, dient om te voldoen bij normaal gebruik. Omdat hier geen expliciete norm wordt voor opgelegd, wordt er verder niet op ingegaan In de keuken worden de grootste afvoerdebieten opgetekend, zij het slechts voldoende (> 75 m³/u) in iets meer dan de helft van de woningen. In de keuken zijn dan ook overal twee afvoerkanalen voorzien, terwijl de badkamer en het toilet over slechts één afvoerkanaal beschikken en daardoor afvoerdebieten hebben die lager liggen dan in de keuken. In de beschouwde passiefwoningen worden in sommige garages afvoerkanalen voorzien. De garage bevindt zich vlak naast de keuken, waardoor er verondersteld kan worden dat een deel van het daar afgevoerde debiet bij dat van de keukenruimte gevoegd mag worden. Op die manier is het aandeel keukens dat een voldoende afvoerdebiet kent een stuk groter. Voor de badkamer zijn er minder woningen (4 op 17) die voldoen aan de minimumnorm (50 m³/u), terwijl dit voor het toilet nog lager ligt; amper 3 op 17 woningen haalt er de minimumnorm van 25m³/u ondanks het feit dat in veel woningen de ventilatiemond in de toiletten meer open stonden dan in andere ruimtes. Anderzijds bevatten de kanalen naar het toilet beneden meer bochten dan andere kanalen, waardoor de snelheidsverliezen er groter zijn dan bij de andere ventilatiekanalen. Het toilet bevindt zich voor alle woningen in de gang, waardoor de vraag zich opdringt in welke mate dit afvoerkanaal bijdraagt tot de totale afvoer van vuile lucht. Er zitten namelijk twee deuren tussen de dichtste ventilatietoevoer en het toilet. De lucht verplaatsing richting het toilet is daardoor kleiner dan naar andere ventilatie monden. -160 -140

Debiet [m³/u]

-120 iG_stand 3

-100

stand 3

-80

stand 2

-60

stand 1 gemiddeld debiet

-40

norm

-20 0

B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 T1 T2 T3 T4 T5 T7 T8 T9 Woning Figuur 80: Afvoerdebieten in de keuken en de garage


93

-80 -70

Debiet [m³/u]

-60 stand 3

-50

stand 2

-40

stand 1

-30

gemiddeld debiet norm

-20 -10

B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 T1 T2 T3 T4 T5 T7 T8 T9

0

Woning -50 -45

Debiet [m³/u]

-40 -35

stand 3

-30

stand 2

-25

stand 1

-20

gemiddeld debiet

-15

norm

-10 -5

B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 T1 T2 T3 T4 T5 T7 T8 T9

0 Woning Figuur 81: Afvoerdebieten in de badkamer (boven) en het toilet beneden (onder)

Er zijn slechts drie woningen (B1, B5 en T1) die in elke natte ruimte een voldoende debiet kunnen afvoeren. Met uitzondering van woning B6 is er weinig regelmaat op te merken tussen de afvoerdebieten van de verschillende ruimtes binnen één woning. Zo zijn de woningen met de laagste afvoerdebieten voor de keuken, badkamer en toilet respectievelijk B3/B6/B7/T2/T3/T5/T7, B6/B8/T2 en B4/B6/B7/T2/T4. De onderlinge verschillen kunnen te maken hebben met het al dan niet verstopt zitten van de filters of de positie en krommingen in de afvoerkanalen. Bij veel woningen werd in situ stofophoping bij de natte kanaalmonden opgemerkt, wat het vermoeden van veel verstopte filters versterkt. Mondelinge navraag leert dat weinig mensen op de hoogte zijn van het onderhoud hier van of dit onbepaalde tijd uitstellen. Afsluitend wordt een vergelijking van de afvoerdebieten tussen passiefwoningen en de lage energiewoningen in de wijk Haantjeshoek gemaakt. Het aantal ruimtes dat voldoet in Haantjeshoek ligt hoger dan de passiefwoningen hier. Voor de badkamer en de toiletten wordt een veel hogere graad van voldoening gehaald in de Haantjeshoek, wat er de tekorten in de open keukenruimtes compenseert. Daartegenover zijn er meer passiefwoningen waarvan de keuken een voldoende afvoerdebiet kent doordat twee afvoermonden zijn voorzien. De grotere spreiding van de resultaten 94


in de passiefwijken te Bredene en Temse doen verder vermoeden dat een meer nauwkeurige afstelling na installatie of betere onderhoudsmaatregelen moeten getroffen worden om aan de minimale afvoernormen te blijven voldoen.

5.2 Relatieve vochtigheid Een objectieve benadering van de luchtkwaliteit aangaande vochtigheid kan op twee manieren gebeuren. De literatuur beschrijft comfortklassen (IDA) op basis van de relatieve vochtigheid alsook binnenklimaatklassen (BKK) op basis van het dampdrukverschil tussen buiten en binnen. Beide criteria worden in deze paragraaf besproken. 5.2.1 IDA-klasse Omdat het intensief gebruik van ruimtes kan leiden tot het sterk stijgen van de vochtigheidsgraad, werden de resultaten gefilterd op aanwezigheid. Voor de uiteindelijke resultaten werd gebruik gemaakt van de daggemiddelde vochtigheid, echter met absolute maxima en minima. Na verwerking bleek de mediaan van de relatieve vochtigheid nauwelijks 0,5% te verschillen bij vergelijking van ruwe mediaan (voor filteren) en deze met filter op aanwezigheid. Daar waar de bereikbaarheid dit toestond, werd de relatieve vochtigheid in het toevoerkanaal van het ventilatiesysteem opgemeten. De resultaten van die toestellen werden niet gefilterd op aanwezigheid omwille van het permanente werkingskarakter van het systeem. De relatieve luchtvochtigheid (RH) is afhankelijk van de bezetting, de activiteiten van de bewoners, en de binnen- en buitentemperatuur. Bij lage temperaturen kan de lucht immers minder vocht vasthouden dan bij hoge temperaturen, waardoor de gemiddelde RH lager ligt in de winter dan in de herfst. Zoals vermeld zijn de uitschieters absolute minima en maxima. In veel gevallen is het vaststellen van een afwijkende waarde het gevolg van de positie van de hobometer. Deze opmerkingen moeten bij het analyseren van elk van de volgende figuren meegenomen worden daar ze de verantwoording vormen voor kleine onderlinge verschillen tussen resultaten van de woningen.

Percentage [%]

100 80 60 40 20 B1_h B1_w B2_h B2_w B3_h B3_w B4_h B4_w B5_h B5_w B6_h B6_w B7_h B7_w B8_h B8_w T1_h T1_w T2_h T2_w T3_h T3_w T4_h T4_w T5_h T5_w T7_h T7_w T8_h T8_w T9_h T9_w

0

Woning IDA 2

IDA 3

IDA 4

Figuur 82: Relatieve vochtigheid in de keuken

Figuur 82 bevat de gemiddelde waarden voor de relatieve luchtigheid in de keuken. Er wordt vastgesteld dat alle woningen een gemiddelde RH hebben dat binnen de IDA3-grenzen ligt en de meeste woningen zelfs in het IDA 1-gebied. Waar de gemiddelde RH dicht tegen de grenzen van IDA 3 klasse liggen en de uitschieters zich hier


95

zelfs ver buiten begeven (B3, B6, B7, T7) kan dit rechtstreeks gelinkt worden aan de afvoerdebieten in de keuken. De genoemde woningen hebben in de hoogste stand 3 een afvoerdebiet dat het verst onder norm ligt. Woningen T2 en T3 hebben eveneens te kleine afvoerdebieten, maar kennen dit probleem niet. De reden hiervoor kan liggen in de constante activiteit in die woningen.

Percentage [%]

100 80

60 40 20 B1_h B1_w B2_h B2_w B3_h B3_w B4_h B4_w B5_h B5_w B6_h B6_w B7_h B7_w B8_h B8_w T1_h T1_w T2_h T2_w T3_h T3_w T4_h T4_w T5_h T5_w T7_h T7_w T8_h T8_w T9_h T9_w

0

Woning IDA 2

IDA 3

IDA 4

Figuur 83: Relatieve vochtigheid in de leefruimte

Door de aaneensluiting van keuken en living zijn de trends uit Figuur 83 in overeenstemming met de resultaten bij het beschouwen van de keukenruimte. Bijna alle woningen vertonen in de leefruimte een gemiddelde RH die binnen de IDA 2-klasse ligt. Woning T3 vertoont uiteenlopende meetwaarden. Het verschil tussen de gemiddelde meetpunten in de herfst en winter vertoont er een erg groot verschil en is te wijten aan de erg verschillende positie van het meettoestel.

Percentage [%]


0

Woning IDA 2

IDA 3

IDA 4

Figuur 84: Relatieve vochtigheid in de badkamer (filter ‘aanwezig’)

Ten opzichte van de leefruimte en keuken, ligt de RH in de badkamer een stukje hoger, wat blijkt uit de vergelijking van Figuur 84 met Figuur 82 en Figuur 83. De woningen waar de vochtigheid tot boven de 80% komt te liggen (B4, B6 en T7) zijn de woningen die aangeven hun ventilatiestand niet aan te passen bij het gebruiken van de badkamer, waardoor het aanwezig vocht trager weg geventileerd wordt. De belangrijkste reden van de uiterste vochtigheidsgraden in de badkamer (filter ‘aanwezig’) kan gezocht worden in het gebruik van de badkamer voor het drogen van de kledij na wassen. In de

96


herfst wordt kledij voornamelijk buiten gehangen om te drogen, waar in de winter een droogmachine of -rek aangesproken wordt dat zich in de badkamer bevindt. Deze voorstelling aan de hand van aanwezigheid, kan mogelijks een vertekend beeld geven, omdat de badkamer slechts kort gebruikt wordt. Het werkelijk gebruik kan makkelijk afwijken van het gemiddeld gebruik. Daarom wordt hier ook de spreiding over een volledige dag weergegeven Figuur 85).

Percentage [%]

100 80

60 40 20


0

Woning

IDA 2

IDA 3

IDA 4

Figuur 85: Relatieve vochtigheid in de badkamer (geen filter)

Er wordt daarbij vastgesteld dat zowel de maxima als de minima verder uiteen liggen, zodat de filter van aanwezigheid een vertekend beeld geeft om het klimaat in de badkamer te beoordelen. De maximale RH komt namelijk overeen met het moment dat de bewoners zich wassen, al moet gezegd dat dit niet altijd als hinderlijk wordt ervaren.

Percentage [%]


0

Woning IDA 2

IDA 3

IDA 4

Figuur 86: Relatieve vochtigheid in de ouderlijke slaapkamer

De spreiding op de RH in de ouderlijke slaapkamer (Figuur 86) vertoont weinig spreiding t.o.v. hun gemiddeldes, behalve in woning T1 tijdens de winter. De bewoners van woning T1 geven aan hun raam soms open te laten gedurende een groot deel van de dag, waardoor de RH dan ook mee fluctueert met de vochtigheid buiten. De RH in de slaapkamer van woning B6 behoort slechts tot IDA klasse 3 en ligt hoger dan elders, wat te wijten is aan een optelling van factoren: het gesloten houden


97

van de slaapkamerdeur, de productie van vocht en warmte door twee slapende personen, maar vooral de kleine toevoer van verse lucht waardoor de lucht er opwarmt en steeds meer vocht kan bevatten.

Percentage [%]


0

Woning

IDA 2

IDA 3

IDA 4

Figuur 87: Relatieve vochtigheid in de ventilatietoevoer

Door de beperkte bereikbaarheid van de vele ventilatiekanalen, werden niet alle woningen opgemeten ter bepaling van de RH. De resultaten zijn weergegeven in Figuur 87. De RH in de toevoerkanalen van de ventilatie ligt algemeen lager in vergelijking met de RH gemeten in de ruimtes. Dit komt doordat de koudere toevoerlucht minder vocht kan bevatten, terwijl deze aangevoerde lucht in de woning opwarmt en meer vocht ‘opneemt’. Woning B3 en woning T3 vertonen een hoge RH in hun toevoerlucht. Er werd in die gevallen geen condens opgemerkt in de leidingen wat doet vermoeden dat een slecht werkend meettoestel aan de basis ligt van deze afwijkingen. 5.2.2 Dampdrukverschil Door het uitoefenen van activiteiten is er steeds een onvermijdelijke vochtproductie in de passiefwoning. Afhankelijk van de temperatuur, zorgt het aanwezige volume damp in de lucht voor een zekere absolute dampdruk binnen het woonvolume, wat meestal hoger ligt dan de absolute dampdruk buiten. Het vocht zal daardoor de neiging hebben zich door de constructie naar buiten te willen verplaatsen. Dit gebeurt door diffusie, maar op plaatsen van onvolmaaktheid in de wand ook door rechtstreeks binnendringen. Bij afkoeling van het migrerend vocht bestaat de kans op het bereiken van het dauwpunt, waardoor condensatie optreedt. Met kennis van de relatieve vochtigheid en de binnentemperaturen werd het daggemiddelde dampdrukverschil tussen binnen en buiten bepaald en vergeleken met de binnenklimaatklassen van toepassing. Het resultaat in wordt weergegeven in Figuur 88.

98


Gemiddeld dampdrukverschil tussen binnen en buiten Δpi-e [Pa]

1000

T7

B6

iK

T7

iL

T3

500

iB iSko iG

BKK 3-4

0 0

5

10

T9

15

T8

20

BKK 2-3 BKK 1-2

T4 -500

Buitentemperatuur [°C] Figuur 88: Dampdrukverschil tussen binnen en buiten in relatie tot de buitentemperatuur

De meeste ruimtes liggen binnen de klimaatklassen 2 en 3. De binnenklimaatklasse 2 komt overeen met ‘geringe vochtproductie of behoorlijke ventilatie’. De meetpunten die behoren tot binnenklimaatklasse 3 beschikken volgens Hens [53] over een ‘matige ventilatie en enige vochtproductie’. Van alle gevallen die buiten de grenzen van klasse 2 en 3 vallen, werd enkel T7 in de winterperiode geregistreerd. Meer specifiek werd in de garage een veel hogere dampdruk vastgesteld. Hoogst waarschijnlijk is die hoge dampdruk te wijten aan de wasmachine en het droogrek die in de garage gebruikt worden. De hogere waarden van woning T7 in de herfstperiode werden niet enkel in de garage geregistreerd , tijdens die meetperiode was het ventilatietoestel eveneens defect, zodat er aanzienlijk minder luchtverversing plaats vond. Er werd in woning T7 tevens een daling in CO2-gehalte vastgesteld van de eerste meetperiode ten opzichte van de 2de meetperiode. De meetpunten van B6 die buiten BKK3 of er net binnen liggen, kunnen algemeen toegeschreven worden aan de lage afvoerdebieten van het ventilatiesysteem. Waarom T9, T4 en T8 slechts in 1 of 2 kamers zelfs negatieve dampdrukken halen is moeilijker te achterhalen. Met betrekking tot het ventilatiesysteem wordt vastgesteld dat deze woningen een gemiddeld tot hoge toevoer en een gemiddeld tot lage afvoer van debieten vertoont in vergelijking met de andere woningen. Mogelijks zijn de afwijkingen ook te wijten aan de positie van toestellen. De resultaten die hier bekomen werden, komen min of meer overeen met de bevindingen door A. Vandepitte [53] in haar masterproef omtrent vochtproblematiek in passiefwoningen.

5.3 Bewoner van de passiefwoning Er spelen heel wat factoren een rol bij de bepaling van de luchtkwaliteit. Het gebruik van het ventilatiesysteem en de rol van de bewoner hierin zijn daar een onderdeel van. Door de gevoeligheid van de luchtkwaliteit (CO2, relatieve vochtigheid) is het van belang na te gaan wat het manipulatiegedrag van het centrale regelsysteem door de gebruiker inhoudt en welke de eventuele gevolgen voor de ventilatie en luchtkwaliteit zijn. 5.3.1 Invloed van de bewoner op het ventilatiesysteem Het instellen van het ventilatiesysteem door de gebruiker gebeurt manueel en rechtstreeks. De veranderingen die de gebruiker doorvoert met betrekking tot de ventilatiestanden van het


99

ventilatiesysteem hebben dus directe gevolgen voor de mate waarin verse lucht aangevoerd of vuile lucht afgevoerd wordt. In Figuur 89 is de stand weergegeven die bewoners denken in te stellen (gegevens enquête) ten opzichte van de werkelijke ventilatiestand die opgemeten werd (Voltmeters). Het is duidelijk dat er zo goed als geen correlatie bestaat tussen de beide. De meetresultaten tonen aan dat de bewoners zich weinig bewust zijn of hun ventilatiesysteem in stand 1, dan wel stand 2 staat te draaien. Er zijn dan ook geen directe visuele hulpmiddelen die dit zichtbaar maken. Bijgevolg komt het voor dat sommige bewoners de stand van de ventilatie veranderen, zonder daarbij te weten of deze zich al in de gewenste stand bevindt of niet. Anderzijds kunnen verschillende bewoners de stand aanpassen. Door het visueel ontbreken van de informatie hierover en door het gebrek aan communicatie gebeurt het daarbij dat twee personen een verschillende instelling wensen en denken dat dit ook van toepassing is, terwijl de andere deze naar eigen behoefte heeft aangepast. Reeds eerder werd aangegeven dat bepaalde situaties (zich wassen, koken,…) aanzetten tot het kort verhogen van de ventilatie tot stand 3. Door de lichte lawaaiproductie en de lokale tocht, blijft de bewoner zich bewust van de hoge stand waarin zijn systeem verkeert waardoor hij ze na verloop van tijd lager zet. Door de korte periodes van het systeem in stand 3 is het moeilijk hier een te staven uitspraak over te doen al lijken de gesprekken in situ aan te geven dat het gebruik in deze ventilatiestand bewust gebeurt.

Aantal uren in de gemeten stand

24

18 Stand 1

12

Stand 2 Stand 3

6

Gelijk

0

0

6

12

18

24

Aantal uren per gewenste stand

Figuur 89: Gewenste versus gemeten ventilatiestand

Toch zijn er enkele meetpunten die aangeven dat er bewoners zijn die hun systeem bewust gebruiken. Omdat bewoners daarenboven onderling verschillende ventilatienoden hebben, wordt in de volgende paragraaf op zoek gegaan naar het onderscheiden van verschillende typegedragingen met betrekking tot de ventilatie. 5.3.2 Typegedrag In vergelijking met de verwarmingssystemen, die in nieuwbouwwoningen weinig verschillen ten opzichte van passiefwoningen, is het balansventilatiesysteem D dat gebruikt wordt in de passiefwoningen een vrij recent gegeven. Tijdens de metingen ter plaatse en uit de enquêtegegevens blijken sommige bewoners nog steeds hun ramen te gebruiken als primair luchtverversingssysteem.

100


In deze paragraaf wordt getracht het raamgebruik in kaart te brengen alsook voor enkele typerende woningen inzake luchtkwaliteit te zoeken naar de belangrijkste oorzaken hiervan. Raamgebruik Omdat het openen van ramen in vergelijking met het veranderen van de ventilatiestanden spectaculaire gevolgen heeft voor de toename van de luchtkwaliteit inzake CO2-gehalte, wordt het raamgebruik van woningen kort besproken. Het geïllustreerde raamgebruik in Figuur 90 is bekomen na verwerking van de enquêtegegevens. Voor een exacte opmeting en bewonersgedrag in verband met raamgebruik is het gebruik van loggers op de ramen zelf

100% 80% 60% 40% 20% 0%

iSk3

iSk2

iSk1

iB

iL

beter geschikt, maar binnen deze Figuur 90: Kans op het openen van ramen masterproef ontbrak hieraan de mogelijkheid. Figuur 90 geeft de kans weer op het openen van ramen tijdens de dag. De ramen van de leefruimte worden slechts sporadisch geopend. Het lage percentage dat verbonden is aan het openen van ramen in de badkamer heeft twee oorzaken. Enerzijds zijn er de woningen die hun badkamerraam niet (kunnen) openen en rekenen op het ventilatiesysteem om er de vochtregulatie aan te pakken. Anderzijds geven bewoners aan de badkamer te verluchten, doch dit slechts voor een korte periode (< 1 uur) te doen waardoor dit niet in de enquête werd opgenomen en dit lage percentage verklaard wordt. In de slaapkamers - en in het bijzonder de ouderlijke slaapkamer - worden de ramen het meest geopend en ook langduriger dan in de andere ruimtes. Het gevolg van het openen van ramen is de plotse daling van het CO2-gehalte in die kamers. Omdat de aanpassing van het CO2-gehalte vrij snel doorgevoerd wordt in het geval van open ramen, heeft het weinig nut deze langer dan één uur open te stellen om de luchtkwaliteit op een hoog peil te krijgen.

10

Aantal uur

8

Leefruimte

6

badkamer

4

slaapkamer 1 slaapkamer 2

2

slaapkamer 3

0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 T1 T2 T3 T4 T5 T7 T8 T9 Woning Figuur 91: Tijd waarover de bewoners hun ramen openen


101

In vergelijking met het bewonersgedrag in de lage energiewoningen vertonen de passiefhuisbewoners weinig verschil als het dagpatroon beschouwd wordt. Wordt er echter gekeken naar de duur waarmee ramen open gelaten worden, dan ligt dit voor de passiefwoningen toch een stuk lager. Dit komt doordat de lage energiewoningen over een systeemventilatie C beschikken en de aanvoer er op natuurlijke wijze moet gebeuren (roosters, openen van ramen,…). Bewoners die over een ventilatiesysteem D beschikken, zijn dus op de hoogte van de mechanische aanvoer van verse lucht en zullen bijgevolg minder de neiging vertonen zelf voor natuurlijke aanvoer te zorgen, onafhankelijk van het feit of de luchtkwaliteit dan (on)voldoende is. Ventilatiegedrag Ter ondersteuning bij de het bepalen van het ventilatiegedrag worden per woning het CO 2-gehalte, het raamgebruik, de ventilatiestand en het aantal aanwezige personen samen in één figuur weergegeven. Aanwezigheid en raamgebruik versus CO2-gehalte

Figuur 92: Ventilatiegedrag in woning B6 (slaapkamer, winter)

Op Figuur 92 is goed de invloed van zowel het aantal aanwezigen, als het raamgebruik op het CO 2gehalte in de ruimte zichtbaar. De aanwezigheid van twee personen zorgt voor een gestage toename van het CO2-gehalte tot erg hoge waarden. De oorzaak van deze hoge waarden is het erg kleine toevoerdebiet dat de woning B6 kenmerkt. Het openen van ramen zorgt voor een scherpe daling van diezelfde CO2-concentraties tot een peil dat nooit onderschreden wordt, onafhankelijk van het feit hoelang het raam openstaat. Aanwezigheid versus ventilatie en CO2-gehalte

Figuur 93: Ventilatiegedrag in woning T2 (leefruimte, herfst)

102


In Figuur 933 is een woning weergegeven waar de bewoner de stand van de ventilatie aanpast naargelang het aantal aanwezigen in de ruimte. Waar veel bewoners slechts sporadisch het ventilatiesysteem in stand 3 zetten, weerhoudt de bewoner (van woning T2) er zich niet van deze ventilatiestand aan te spreken in voor hem gewone omstandigheden. Het valt daarbij op dat hij overschakelt van stand 2 naar stand 3 wanneer de aanwezigen al een zekere tijd in de ruimte zijn. Het gevolg van dit ventilatiegedrag bij een nochtans grote groep aanwezigen (5) zorgt ervoor dat het CO2-gehalte relatief laag blijft. Wanneer de grafieken van de verschillende woningen naast elkaar gelegd worden, zijn er weinig gelijke profielen zichtbaar die het CO2-niveau linken aan welbepaalde omstandigheden. De redenen zijn enerzijds de vele parameters die hierbij een rol spelen en anderzijds de onzekerheid en gevoeligheid van enquêtegegevens met betrekking tot de ventilatie 29 waarover onzekerheid heerst:  Bewoners: Aantal aanwezigen, het tijdsbestek van aanwezigheid,…  Raamgebruik: duur van openen, stand van het raam (kip/volledig open),…  Ventilatiesysteem: voor woningen waar geen Voltmeter kon geplaatst worden, moet uitgegaan worden van de verkregen data uit de enquête Deze onzekerheden leiden er toe dat enkele opvallende woningen uit de sample genomen worden en verder geanalyseerd worden aan de hand van de ontworpen grafieken om op die manier de voornaamste oorzaken van afwijkende luchtkwaliteit te kunnen achterhalen. Hoge CO2-concentraties (B3) Woning B3 wordt gekenmerkt door de hoogst waargenomen CO2-concentraties binnenshuis. De oorzaken van deze hoge concentraties zijn een sommatie van oorzaken:  Groot aantal aanwezigen in de leefruimte  Ventilatie continu op stand 1  Één van de laagst gemeten toevoerdebieten  Ontoereikende afvoerdebieten in elke natte ruimte

Figuur 94: Ventilatiegedrag in woning B3 (leefruimte, herfst)

Hoge relatieve vochtigheid (B6) Voor een woning met een erg hoge relatieve vochtigheid wordt verwezen naar Figuur 92. De oorzaak vindt niet zijn oorsprong in de manipulatie door de bewoners van het ventilatiesysteem. Het zijn vooral de ontoereikende toevoer- en afvoerdebieten die bepalen dat de vochtbalans binnen de woning hoog blijft. 29

Zie hiervoor punt invloed van de gebruikers op het ventilatiesysteem.


103

Woningen met goede prestaties op zowel het vlak van CO 2-concentraties als de relatieve vochtigheid (B4)

Figuur 95: Ventilatiegedrag in woning B4 (leefruimte herfst)

Figuur 96: Ventilatiegedrag in woning B4 (slaapkamer, winter)

Doordat de toevoer van verse lucht ( 0,4 m³ /(u.m³) ) voldoende blijkt te zijn - in vergelijking met andere woningen - en in elke natte ruimte de minimumnorm wordt gehaald inzake afvoerdebieten, treedt er geen extreme vochtigheid op binnen de woning (erg kleine spreiding) ten opzichte van de gemiddelde vochtigheid die voldoet aan IDA klasse 1. Het synchroon gebruik van het ventilatiesysteem (continu in stand 1) en raamgebruik volstaan om bij normale activiteit steeds een goede luchtkwaliteit te bekomen. Het openen van ramen zorgt ervoor dat de lage CO 2-concentratie in de ruimte verder daalt tot op het CO2-gehalte buiten, zijnde 390 ppm. 5.3.3 Gebruikerservaring en behaaglijkheidsgevoel. In tegenstelling tot het beoordelen van een temperatuursgevoel, blijkt hetzelfde doen voor de luchtkwaliteit een moeilijker gegeven te zijn. Naast de luchtkwaliteit zelf (Figuur 98), werd eveneens gepeild naar de tevredenheid over het ventilatiesysteem (Figuur 97) en de redenen voor het veranderen van de ventilatiestand, waarvan de resultaten hier ter volledigheid worden meegegeven, maar reeds eerder in de analyse werden aangehaald.

104


100% 80%

zeer tevreden tevreden

60%

neutraal 40%

ontevreden zeer ontevreden

20%

blanco 0% bewoner A

bewonerB

Figuur 97: Waardering van het ventilatiesysteem door de gezinshoofden

100% 80%

zeer tevreden tevreden

60%

neutraal

40%

ontevreden zeer ontevreden

20%

blanco 0%

herfst A

herfst B

winter A winter B

Figuur 98: Waardering luchtkwaliteit door de gezinshoofden

De onafhankelijke relatie tussen de effectieve werking van hun ventilatiesysteem en hoe de gebruiker denkt dat ze werkt, schijnt niet door in de tevredenheid omtrent het ventilatiesysteem zelf. De ontevredenheid (±20%) die naar voor gebracht wordt in Figuur 97 is te wijten aan de gevolgen van de werking eerder dan het werken met of de gebruiksvriendelijkheid van het ventilatiesysteem zelf. Bijgevolg geven de resultaten van de peiling naar de luchtkwaliteit een gelijkaardige verdeling op als de peiling naar de waardering van het systeem, waarbij de luchtkwaliteit tijdens de winter als beter ervaren wordt dan in de herfst. Het specifiek vragen naar positieve punten en klachten van het systeem leverde volgend lijstje op: Tabel 22: Positieve en negatieve punten van het ventilatiesysteem

Positieve punten Aangenaam in de zomer Zorgt voor verse lucht De warmte blijft binnen (in tegenstelling tot raamgebruik)

Negatieve punten Geuroverlast Lawaaiproductie Te koude lucht Te droge lucht Tocht Niet krachtig genoeg


105

In de eerste enquête (herfst) waren de bewoners vrij de belangrijkste redenen te noteren voor het verhogen of verlagen van de ventilatiestand. In de winter werd voorgekauwde lijst gegeven waaruit gekozen kon worden. In Figuur 99 en Figuur 100 worden zowel de vrije resultaten van in de herfst periode als de voorgekauwde resultaten van de winter weergegeven. 10

Aantal

8

6 4

Winter

2

Herfst

0

Figuur 99: Redenen om de ventilatie te verhogen

10

Aantal

8 6 4

Winter

2

Herfst

0

Figuur 100: Redenen om de ventilatie te verlagen

De ventilatie wordt zowel hoger als lager gezet om in te spelen op het koudegevoel. Zoals reeds is aangehaald in ‘4 Verwarming’ wordt het ventilatiesysteem niet zozeer aanzien als zuivere bijdrage tot de temperatuurregeling in de woning, maar kan het lokaal bepaalde effecten, zoals verkoeling, in de hand werken. De belangrijkste reden voor het verlagen van de ventilatie is dan ook het wegwerken van een tochteffect en koudegevoel. De voornaamste reden voor het verhogen van de ventilatie komt overeen met piekgedrag van dalende luchtkwaliteit gedurende korte periodes zoals koken of zich wassen (verhoogde vochtigheid).

106


6 Energie Dit onderdeel probeert de totale energiebehoefte van de passiefwoning toe te wijzen aan de verschillende verbruiksposten. Traditioneel zorgt het verwarmen van de woning voor het grootste verbruik, gevolgd door het voorzien in sanitair warm water, samen goed voor zo’n 70 à 80 % van het energieverbruik. De overige energie wordt aangewend om te verlichten, te drogen, huishoudtoestellen te gebruiken, … Door de sterke terugdringing van de nood aan verwarmen in passiefwoningen, zou een verschuiving in deze percentages moeten optreden. Om die verschuiving te kunnen begroten, wordt het energieverbruik voor verwarming afgeleid uit de EPB-documenten en voor sanitair warm water geschat volgens de regels van de Bond Beter Leefmilieu. Omdat van alle woningen de toestemming is verkregen het elektriciteitsverbruik op te vragen en ook de bijdrage van de zonnepanelen gekend is, verschaft een eenvoudige samenstelling van die gegevens voor de procentuele bijdrage van de verbruiksposten. De resultaten van de EPB- en PHPP-berekeningen zijn gebaseerd op ontwerpgegevens. De paragraaf over ‘Verbruiksposten’ haalt hiervan de belangrijkste gegevens naar voor. Omdat het energieverbruik gerelateerd kan worden aan de technische installaties alsook aan het gebruikersgedrag, wijken de reële situaties vaak af van wat het ontwerp inschatte. In het onderdeel ‘Totale energiebehoefte’ wordt dan ook nagegaan waar en waarom het ontwerp en zijn doelstellingen verschillen - indien dit het geval is - van de werkelijke situatie.

6.1 Verbruiksposten

Verliezen [kWh/(m².j)]

6.1.1 Verwarming Zoals in de literatuur aangegeven, wordt voor het bepalen van de nodige verwarmingsenergie een warmtebalans opgemaakt. De gegevens die uit de PHPP-bestanden die bijdragen tot het vervolledigen van de warmtebalans, zijn weergegeven in Figuur 101 en Figuur 102. 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

Ventilatieverliezen QL Transmissieverliezen QT

B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 T1 T2 T3 T4 T5 T7 T8 T9 Woning

Figuur 101: Genormaliseerde energieverliezen


107

Winsten [kWh/(m².j)]

30 25 20

Interne Warmtewinsten QI

15 Warmtewinsten zoninstraling QS

10

Netto energiebehoefte voor verwarming QH

5 0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 T1 T2 T3 T4 T5 T7 T8 T9 Woning

Figuur 102: Genormaliseerde energiewinsten

Het doorgedreven isoleren zorgt er voor dat de transmissieverliezen laag gehouden worden. De transmissieverliezen liggen, zoals reeds eerder is aangegeven, een stuk lager in gesloten woningen wanneer men dit vergelijkt met halfopen woningen. De nog kleinere ventilatieverliezen zijn het gevolg van de luchtdichtheid waarmee passiefhuizen zijn opgevat enerzijds en de aanwezigheid van een balansventilatiesysteem, dat daarbij gebruik maakt van warmterecuperatie anderzijds. Voor de winsten wordt gekeken naar de zon en interne warmtewinsten. De woningen waar de zonnewinsten hoger liggen, kunnen logischerwijs gelinkt worden aan de woningen waar grote westelijk en zuidelijk gerichte glasoppervlakken werden toegepast. Interne warmtewinsten worden berekend aan de hand van enkele veel voorkomende huishoudtoestellen en zijn voor elke woning gelijk op de factor van het netto vloeroppervlak na. Indien men de som maakt van al deze bijdragen, wordt gekomen tot een laag eindenergieverbruik voor verwarming dat tussen de 8 en 15 kWh/(m².j) ligt. Een normalisatie van dit energieverbruik maakt het vergelijken met de lage energiewoningen uit de wijk Haantjeshoek mogelijk. Er worden in de hier onderzochte passiefwoningen een energieverbruik voor warmte genoteerd dat slechts 8 à 20% bedraagt van wat in de Haantjeshoek van toepassing is. 6.1.2 Sanitair warm water De energievraag voor het opwarmen van sanitair warm water is in nieuwbouwwoningen traditioneel de tweede grootste verbruikspost. Om die te bepalen, wordt in deze masterproef een eenvoudige afschatting gemaakt volgens de regels van de Bond Beter Leefmilieu. Deze methode relateert het verbruik voor SWW aan de gezinsgrootte, waarbij het marginale meerverbruik voor elke extra persoon afneemt. De methode bepaalt de verbruiken voor opwarmen van SWW bij gebruik van gas. Omdat in de woningen met warmtepomp een positieve COP van toepassing is bij de omzetting van energie naar warmte is een conversie van toepassing op het verbruik voor deze woningen.

108


Tabel 23: Verbruiksgegevens Sanitair Warm Water

Aantal personen 1 2 3 4 5 6

Verbruik Verbruik Verbruik Verbruik (warmtepomp) kWh/(pers. x dag)] kWh/dag] [kWh/jaar] [kWh/jaar] (elektriciteit) 2,12 2,12 773,8 172,0 1,44 3,56 1299,4 288,8 1,21 4,77 1741,1 387,0 1,10 5,87 2142,6 476,1 1,03 6,90 2518,5 559,7 0,99 7,89 2879,9 640,0

Opbrengst zonnepanelen [kWh/j]

6.1.3 Meterstanden en zonnepanelen Van elke woning zijn de meterstanden opgevraagd bij Eandis, wat een overzicht geeft van het elektriciteitsverbruik per woning. Sommige woningen beschikken zowel over een dag- als een nachtteller. Elke woning - m.u.v. woning B1 - beschikt over zonnepanelen, die deze teller doen terugdraaien. Slechts van 6 woningen zijn de opbrengsten door de zonnepanelen gegenereerd, bekend. Met deze gegevens wordt een afschatting gemaakt van de opbrengsten voor de overige woningen. De zonnepanelen staan in Bredene (op woning B7 na) allen naar het zuiden georiënteerd. Voor woning B7 ligt die oriëntatie naar het westen, daarvoor wordt een vermindering van 20% in rekening gebracht. In Temse liggen alle panelen gericht naar het zuidoosten. Omdat de oriëntatie per wijk gelijk is, kan men stellen dat de opbrengst voor elke woning gelijk is op een factor van het geïnstalleerde vermogen (Watt piek) na. De geschatte jaaropbrengsten per woning staan in Figuur 103 afgebeeld. 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 T1 T2 T3 T4 T5 T7 T8 T9 Woning

Figuur 103: Jaaropbrengst van de zonnepanelen

6.2 Werkelijke energiebehoefte Het samenbrengen van de gegevens afkomstig van elektriciteitsmeters (gemeten) en zonnepanelen (berekend, zie hierboven) wordt gebruikt om de jaarlijkse totale energiebehoefte per woning te begroten. De wiskundige verrekening van de aandelen verwarming, sanitair warm water en ventilatie leveren vervolgens Figuur 104 op, die het genormaliseerd jaarlijks energieverbruik voorstelt. Het restverbruik werd daarbij samen genomen met de verwarming omdat hiervan geen exacte bepaling mogelijk was. Het zou niet correct zijn de categorie ‘verwarming en restgebruik’ te vereenvoudigen


109

tot enkel ‘verwarming’. Steunend op de literatuur en de vastgestelde instellingen van het verwarmingssysteem kan verondersteld worden dat het verbruik voor verwarming tot minder dan 50% van de totale energiebehoefte bedraagt, al kan dit met de beschikbare gegevens niet gestaafd worden.

Jaarlijks verbruik [kWh/(m².j)]

Een tweede opmerking aangaande de voorstelling betreft de weergegeven inbreng door zonnepanelen. Daar waar mogelijk werden de werkelijke opbrengsten van de zonnepanelen gebruikt (B6, B8, T2, T3, T4, T7 en T8) in plaats van de berekende opbrengsten. Het totale energieverbruik ligt in woningen met een elektrische verwarming duidelijk hoger dan in woningen met een warmtepomp, wat te verwachten was. In zo goed als alle woningen blijkt het aantal en de oriëntatie van de zonnepanelen voldoende om in de nodige warmte-energie te voorzien. 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 B1

B3

B6

B7

B8

T5 < el - B2 WP >

B4

B5

T1

T2

T3

T4

T7

T8

T9

Woning verwarming & restverbruik

sanitair

ventilatie

zonnepanelen

PHPP energiekengetal

Figuur 104: Genormaliseerd jaarlijks verbruik

25% 20%

Percentage

De conversiefactor bij de bepaling van het energieverbruik voor sanitair warm water zorgt er voor dat deze laatste soort woningen een kleiner verbruiksaandeel hebben voor sanitair warm water ten opzichte van de woningen die hun sanitair water dienen op te warmen door energie rechtstreeks van het net (Figuur 105). Figuur 106 toont aan dat er veel verschillen te noteren vallen in het waterverbruik tussen de woningen en dat de data en

15% 10%

5% 0% Alle woningen Elektische Warmtepomp boiler

rekenmethode afkomstig van de BBL eigenlijk Figuur 105: Aandeel van het Sanitair Warm Water in het totale geen representatieve weergave zijn van de energieverbruik werkelijkheid; het gebruik van sanitair warm water is afhankelijk van de persoonlijke ingesteldheid van de bewoner.

110


60

500

50

400

40

300

30

200

20

100

10

0

Aantal keer per week

Totale duur per week [min]

600

bad douche douches bad

0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 T1 T2 T3 T4 T5 T7 T8 T9 Woning

Figuur 106: Verbruik van warm water voor persoonlijke hygiëne

Totaal verbruik [kWh/(m².j)]

6.2.1 Energie en bewonerskenmerken Figuur 107 en Figuur 108 leggen enkele bewonerskenmerken naast het corresponderende energieverbruik. 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

warmtepomp elektrische verwarming Lineair (elektrische verwarming)

0

1

2

3

4

5

Aantal aanwezigen

Figuur 107: Genormaliseerd totaal energieverbruik in functie van het aantal aanwezigen

In Figuur 107 loopt het verbruik van de woningen met elektrische verwarming enigszins gelijk met de bezetting van de woning, al kan uit de geringe correlatie afgeleid worden dat er meerdere factoren van belang zijn bij de bepaling van het energieverbruik. In Figuur 104 is het grootste jaarlijkse energieverbruik verbonden aan woning B6, dat bewoond wordt door 6 personen. Het verbruik in de woningen met een vloerverwarmingssysteem en warmtepomp is niet gevoelig voor het aantal bewoners. Woning T3 toont er het grootste verbruik, wat in dat specifieke geval te wijten is aan de vele elektrische toestellen die frequent gebruikt worden.


111

ook aangeeft helemaal niet te letten op energieverbruik.

200 180 Totaal verbruik [kWh/(m².j)]

Bij vergelijken van het werkelijk energieverbruik ten opzichte van de ingesteldheid wordt vastgesteld dat de groep ‘heel zuinige’ bewoners niet echt zuiniger zijn dan de mensen die iets op hun verbruik letten (groep ‘zuinig’). Indien rekening gehouden wordt met elk van de personen binnen deze twee groepen, dan is er eigenlijk geen verschil. De minst energiezuinige levensstijl als het op energieverbruik aankomt wordt duidelijk weerspiegeld door het koppel dat

160

140 120 100 80 60 40 20 0 Heel zuinig

Zuinig

Niet zuinig

Energiebewust gedrag volgens de enquête Figuur 108: Ingesteldheid ten aanzien van energieverbruik ten opzichte van het werkelijk verbruik


6.2.2 Energie, verwarming en ventilatie Omdat het met de beschikbare gegevens niet mogelijk was een exact deelnemingspercentage van de verwarming in het totale energieverbruik te bepalen, wordt hieronder geprobeerd alternatieve manieren aan te halen om de relaties tussen energiegebruik en verwarming weer te geven. 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 16,00

R² = 0,8514 elektrische verwarming warmtepomp R² = 0,3617

Lineair (elektrische verwarming) Lineair (warmtepomp )

18,00

20,00

22,00

24,00

26,00

Gemiddelde binnentemperatuur [°C]

Figuur 109: Totaal energieverbruik in functie van de gemiddelde binnentemperatuur

Dat een hogere binnentemperatuur gepaard gaat met hogere stookkosten mag niet verwonderlijk zijn. Door de relatief beperkte bijdrage van het sanitair warm water en de ventilatie tot het totale energiegebruik, bepaalt het toegepaste verwarmingssysteem in belangrijke mate de energiebehoefte, al ligt dit percentage een stuk lager dan bij traditionele nieuwbouw. Uit Figuur 109 komt dit naar voor door de recht evenredige relatie tussen de gemiddelde binnentemperatuur en het totale energieverbruik. Eenzelfde relatie werd ook vastgesteld in de lage energiewoningen van de Haantjeshoek. Woningen die gebruik maken van elektrische verwarming kennen vrij uiteenlopende binnentemperaturen in vergelijking met woningen waarin een vloerverwarmingssysteem is

112



geïmplementeerd. Om hetzelfde comfort te bereiken, zorgt een toepassing van het vloerverwarmingssysteem met warmtepomp voor een merkelijk lagere energiekost. Het energieverbruik van het ventilatiesysteem is vrij beperkt. Het spreekt voor zich dat het draaien in de hoogste ventilatiestand 3 een groter verbruik met zich mee brengt dan een continu regime in stand 1. De meetgegevens van het ventilatiesysteem toonden reeds aan dat meestal een constant regime in stand 1 wordt aangehouden en de hoogste ventilatiestand slechts in pieksituaties en voor beperkte duur wordt toegepast. Mede door een dergelijk gebruik leidt dit tot een laag aandeel van de ventilatievoorzieningen in het totale verbruik. Deze cijfers benadrukken de efficiënte werking van het ventilatiesysteem ten opzichte van andere verbruiksprocessen. 200 150 100 50 0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

geopende ramen [uur] warmtepomp

elektrische verwarming

Lineair (elektrische verwarming)

Figuur 110: Totaal energieverbruik in functie van de openstaande duur van ramen

Wordt het raamgebruik van de woningen naast het verbruik gelegd, komt een ander aspect van het ventilatiegedrag naar boven (Figuur 110). Indien enkel de woningen die verwarmen met elektrische convectoren beschouwd worden, lijkt er een recht evenredig verband te bestaan tussen hun raamgebruik en het energieverbruik, wat niet voorkomt bij woningen met de warmtepomp en het vloerverwarmingssysteem. Hoewel de ramen voor een relatief korte periode worden opengezet (ten opzichte van Haantjeshoek), vertonen de woningen waar het raam in de leefruimte open wordt gezet (B7 en T5) een merkelijk hoger verbruik dan de woningen waar de ramen in de slaapkamer opengezet worden. Het sluiten van de tussendeuren op de bovenverdieping zorgt er namelijk voor dat de warmteverliezen beperkter blijven dan wanneer in de leefruimte - die een groter volume kent - ramen geopend worden.


113

114


Besluit Het doel van deze masterproef is het toetsen van de pijlers van het passiefhuisconcept in de praktijk. Dit passiefhuisconcept kijkt verder dan enkel de wettelijk vastgelegde normen van netto energiebehoefte voor verwarming, luchtdichtheid en oververhittingsgraad. De passiefhuizen worden namelijk bewoond en uiteindelijk is het ook die eindgebruiker die bepaalde eisen heeft, niet in het minst met betrekking tot zijn comfort. Uit de literatuurstudie (CEPHEUS e.a.) blijkt de nood aan verder praktijkonderzoek om de relaties tussen het bewonersgedrag en zijn comfort in kaart te brengen en op die manier de maatschappelijke slagkracht van het passiefhuisconcept te ondersteunen. Het binnenklimaat van de passiefwoning werd daarom op verschillende manieren opgemeten om zodoende een analyse te kunnen uitvoeren op drie domeinen: verwarming, ventilatie en energie. In elk van deze domeinen werd de relatie gelegd tussen het bewonersgedrag en de invloed er van op het comfort. In de eerste hoofdstukken van de analyse wordt de getrouwheid van de beoogde concepten nagegaan. Daarbij wordt de verkregen informatie op papier geverifieerd met de bevindingen ter plaatse. De resultaten van de Blowerdoortesten tonen aan dat de luchtdichtheid van het gebouw in de loop der jaren achteruit gaat. Hierdoor zullen de ventilatieverliezen dus hoger komen te liggen dan oorspronkelijk werd voorspeld. Anderzijds beschikken de meeste onderzochte woningen over een nulenergiecertificaat. Door - bijkomend aan de energiebesparende inspanningen van het passiefhuisconcept - zelfvoorzienend te zijn op het vlak van energiebevoorrading (PV-panelen, warmtepomp), slagen deze woningen er gemakkelijk in ecologisch nóg beter te presteren. Een belangrijke vaststelling met betrekking tot het verwarmen van de passiefwoning betreft de onafhankelijkheid van verwarmen ten opzichte van de aanwezigheid. Er treedt dus een zeker rebound effect op. Het verwarmingspatroon kenmerkt zich als volgt: ofwel wordt de verwarming gedurende de volledige dag aangezet, ofwel slechts voor een korte periode. Daarbij is het vooral de leefruimte die actief wordt verwarmd, daar waar de verwarming in de badkamer bij (non-)gebruik wordt aangepast voor een korte periode. De gemiddelde binnentemperaturen die bereikt worden in de woningen liggen tussen de 18 en 23°C en vertonen slechts een kleine spreiding ten opzichte van deze waarde. Dit is te danken aan de kleine transmissieverliezen en de gehanteerde minimumtemperatuur van 18°C in het geval het een vloerverwarmingssysteem betreft. Zoals te verwachten valt, zijn de ruimtetemperaturen binnenshuis volledig onafhankelijk van de buitentemperaturen. Wanneer naar de ruimtes apart wordt gekeken, dient de comfortnorm genuanceerd te worden. Voor de leefruimte worden goede resultaten behaald qua comfort en ligt de gemiddelde temperatuur in 81% van de gevallen binnen de ATG±90%-grens. In de badkamer vertonen de temperaturen een grotere spreiding op de ATG-grafiek. De badkamer wordt veel minder frequent bevolkt dan de leefruimte en moet dan ook in functie van de aanwezigheid bekeken worden. In de ouderlijke slaapkamer liggen de temperaturen lager dan in de leefruimte, maar zijn die in veel gevallen toch een stuk hoger dan de comfortabele slaapkamertemperatuur van ±18°C. Het nagaan van de vaardigheden van de bewoners om het verwarmingssysteem te manipuleren, toont aan dat zij er vrij goed in slagen om de temperatuur die zij wensen ook daadwerkelijk te verkrijgen. De meeste mensen zijn dan ook tevreden over hun thermisch comfort. Uit de enquête


115

blijken echter twee opmerkingen regelmatig terug te keren, die betrekking hebben op het onderdeel verwarming. De eerste opmerking betreft de slaapkamertemperatuur, die verschillende mensen lager wensen te verkrijgen, maar waarin ze niet slagen. Via een steady-stateberekening werd de haalbaarheid van een temperatuurdaling nagegaan en wordt vastgesteld dat dit slechts onder specifieke omstandigheden mogelijk lijkt te zijn: het gesloten houden van tussendeuren en het afleggen van de verwarming in de ruimte laat de temperatuur geleidelijk aan zakken. Wanneer echter twee of meer personen in de ruimte aanwezig zijn, wordt deze opgave een stuk moeilijker. Een tweede veel voorkomende klacht die werd genoteerd, is het lokale koude- of tochtgevoel dat men ervaart. Dit lokale verschijnsel leert dat een andere plaatsing of richting van de ventilatiemonden op eenvoudige wijze hieraan een einde zou kunnen maken. De analyse van de ventilatie spitst zich toe op twee facetten: de relatieve vochtigheid en de CO 2concentraties. Het ventileren in passiefwoningen blijkt een evenwichtsspel tussen het balansventilatiesysteem, de bewoners en het raamgebruik. Uit de opgemeten CO2-concentraties in de leefruimte en slaapkamer kan besloten worden dat de toevoer van verse lucht in de meeste gevallen onvoldoende is. Door het voorkomen van - in sommige gevallen erg hoge - pieken in de CO2-waarden, blijft het regelmatig openen van ramen de meest efficiënte manier om te verluchten. De inspanningen op het vlak van thermisch comfort worden op die manier echter (tijdelijk) teniet gedaan en werken daarenboven energieverlies in de hand. De bewoners die er wel in slagen aanvaardbare CO2-waarden te bereiken, verhogen de ventilatiestand wanneer er meer personen aanwezig zijn en openen soms voor erg korte periodes hun ramen. De (mechanische) afvoer van het balansventilatiesysteem wordt voornamelijk afgetoetst aan de binnenklimaatprestaties qua vochtbalans. De afvoerdebieten overeenstemmend met de hoogste ventilatiestand halen in veel gevallen de norm niet. Hoewel de relatieve vochtigheid in pieksituaties (koken, wassen) sterk kan oplopen, leidt dit tot op heden tot geen opgemerkte vochtproblemen. Het verwerken van de vochtgegevens in functie van de comforteisen resulteert voor de meeste passiefwoningen in een binnenklimaatklasse 2 of 3, wat overeenkomt met respectievelijk een behoorlijke en een matige ventilatie. Wat betreft het aanwezige ventilatiesysteem in de woning, kan besloten worden dat de dimensionering er van beter afgestemd en groot genoeg genomen moet worden om een voldoende luchtkwaliteit in de passiefwoning te garanderen. Uit de vergelijking van de opgegeven ventilatiestand in de enquête en de werkelijk gemeten ventilatiestand kan geconcludeerd worden dat weinig mensen hun ventilatiesysteem op een manier hanteren zoals ze zouden willen. De correlatie tussen beide gegevens is, met uitzondering van de hoogste ventilatiestand, volledig zoek. Als er klachten voorkomen met betrekking tot ventilatie zijn deze weinig van toepassing op de luchtkwaliteit, maar eerder op het ventilatiesysteem zelf (lawaai, tocht…). De analyse van de totale energiebehoefte leert dat het ventilatiesysteem een erg laag genormaliseerd energieverbruik heeft ten opzichte van zijn belang binnen het klimaatsysteem van de passiefwoning. Over het energieverbruik van de verwarming zijn - omwille van het ontbreken van exacte gegevens - geen eenduidige uitspraken mogelijk. Het is zo dat de gevoeligheid van het totale energieverbruik is toegenomen ten aanzien van het restverbruik (o.a. elektrische apparaten). Dit komt doordat het aandeel van verwarming en ventilatie in het totale energieverbruik veel lager ligt in vergelijking met wat voor het Vlaamse woonbestand van toepassing is. Wordt de energiebehoefte in relatie gebracht tot het verwarmings- en ventilatiegedrag van de 116


bewoners, kunnen enkele besluiten getrokken worden die gelijk lopen met deze in huishoudens van lage energiewoningen. Een hogere gemiddelde binnentemperatuur vertoont een recht evenredig verband met het totale energieverbruik. Om echter hetzelfde comfort te bereiken met elektrische convectoren zal een hoger energieverbruik nodig zijn dan wanneer een vloerverwarmingssysteem met warmtepomp van toepassing is. Om een voldoende luchtkwaliteit te waarborgen, grijpen verschillende bewoners terug naar het openen van ramen. Wanneer de ramen in de slaapkamers worden geopend, gaat dit meestal gepaard met het sluiten van tussendeuren waardoor het energieverbruik weinig toeneemt. Indien echter de ramen van de leefruimte worden geopend, zal de afkoeling van het groter luchtvolume wel leiden tot een significante stijging van het energieverbruik. Besluitend kan gesteld worden dat de geanalyseerde passiefwoningen - na een tijd bewoond te zijn hun duurzaamheid op verschillende vlakken behouden hebben, maar dat er zeker aspecten zijn die de nodige aandacht verdienen. Waar het thermisch comfort voldoet aan de noden van de bewoners, vormt de ventilatie een aan te pakken kwestie. Een toename van de luchtcirculatie (hogere toe- en afvoer van lucht) is nodig om de luchtkwaliteit in de passiefwoning op een aanvaardbaar niveau te krijgen. Daarbij dient de nodige aandacht uit te gaan naar het beperken van de lokale hinder voor de bewoners en het verhogen van de gebruiksvriendelijkheid van het ventilatiesysteem. Uit de vergelijking van de totale energiebehoefte kan verder besloten worden dat de relatieve belangrijkheid (ten opzichte van het totale energieverbruik) van het energetisch restverbruik, en dus de persoonlijke keuzes die bewoners maken, toegenomen is.


117

118


Bijlagen Bijlage C: daggemiddeld temperatuursverloop Daggemiddeld temperatuursverloop in de herfst temperatuur: gemiddeld dagverloop_B1-herfst 25

EPB=18°C

e iVuit iVin

20

iB iK


iL 15

iG iSko iL iSkk

10

-

5

0

22:45

23:30

21:15

22:00

19:45

20:30

18:15

19:00

16:45

17:30

15:15

16:00

13:45

14:30

12:15

13:00

10:45

11:30

09:15

10:00

07:45

08:30

06:15

07:00

04:45

05:30

03:15

04:00

01:45

02:30

00:15

01:00

-5

uur [uu:mm]


119

120

00:15

23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00

gemiddelde temperatuur θ [°C] 00:15

23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00


temperatuur: gemiddeld dagverloop_B2-herfst

25 EPB=18°C

e

20 iB iVuit iVin iL

15 iB iSk iSko iK

10 -

-

5

0

-5

uur [uu:mm]


25 EPB=18°C

e iVuit

20 iVin iSkk1

iB

15 iSk

iG

iK

iSkk2

10 iL

-

5

0

-5

uur [uu:mm]



23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00

00:15


23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00



25 EPB=18°C

e iK

20 iVuit iVin iSkk2

15 iL iB iSko iSkk1

10 -

-

5

0

-5

uur [uu:mm]


25 EPB=18°C

e iVin

20 iVuit iSkk iK

15 iBu iB

iL

iSko

10 -

-

5

0

-5

uur [uu:mm]

121

122

23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00

00:15


23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00



25 EPB=18°C

e iL

20 iG iK iSkk1

15 iSkk2 iSko iB -

10 -

-

5

0

-5

uur [uu:mm]


25 EPB=18°C

e

iSk

20 iVuit

iB

iL

15 iSkk

iK

iSko

-

10 -

-

5

0

-5

uur [uu:mm]



23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00

00:15


23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00



25 EPB=18°C

e iB

20 iG iSkk iSk2

15 iK iSko iL -

10 -

-

5

0

-5

uur [uu:mm]

temperatuur: gemiddeld dagverloop_T1-herfst

25 EPB=18°C

e iVin

20 iVuit iB iG

15 iK iL iF

iBu

10 -

-

5

0

-5

uur [uu:mm]

123

124

23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00

00:15


23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00



25 EPB=18°C

e iVuit

20 iVin iB iL

15 iSkk1 iK iG iSko

10 iSkk2

iL

5

0

-5

uur [uu:mm]


25 EPB=18°C

e

iVin

20 iB

iG

iK

15 iSko

il

iSkk1

iSkk2

10 -

-

5

0

-5

uur [uu:mm]



23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00

00:15


23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00



25 EPB=18°C

e iVin

20 iK iSk iVuit

15 iBu iB iG iSko

10 -

-

5

0

-5

uur [uu:mm]


25 EPB=18°C

e iVin

20 iVuit iB2 iB1

15 iK iSk iSk

iG

10 iL

iSk

5

0

-5

uur [uu:mm]

125

126

23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00

00:15


23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00



25 EPB=18°C

e iVin

20 iVuit iG iK

15 iSkk1 iSkk2 iSko iL

10 -

-

5

0

-5

uur [uu:mm]


25 EPB=18°C

e

iG

20 iB

iBu

iK

15 iSk

iSko

iL

-

10 -

-

5

0

-5

uur [uu:mm]


temperatuur: gemiddeld dagverloop_T9-herfst 25

EPB=18°C

e iVin iVuit

20

iSk2 iL


iG 15

iSk3 iL iB iSko

10

-

5

0

22:45

23:30

21:15

22:00

19:45

20:30

18:15

19:00

16:45

17:30

15:15

16:00

13:45

14:30

12:15

13:00

10:45

11:30

09:15

10:00

07:45

08:30

06:15

07:00

04:45

05:30

03:15

04:00

01:45

02:30

00:15

01:00

-5

uur [uu:mm]


127

128

23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00

00:15


23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00


Daggemiddel temperatuursverloop in de winter temperatuur: gemiddeld dagverloop_B1-winter

25 EPB=18°C

e iVin

20 iVuit iB iG

15 iK iL iSko iSkk1

10 iSkk2

-

5

0

-5

uur [uu:mm]

temperatuur: gemiddeld dagverloop_B2-winter

25 EPB=18°C

e

iVin

20 iVuit

iBu

iK

15 iL

iSko

iSkk

iB

10 -

-

5

0

-5

uur [uu:mm]



23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00

00:15


23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00



25 EPB=18°C

e iB

20 iG iK iL

15 isko isk1 isk2 iVuit

10 -

-

5

0

-5

uur [uu:mm]


25 EPB=18°C

e iVin

20 iVuit iK iL

15 iSko iSkk1 iSkk2

iB

10 -

-

5

0

-5

uur [uu:mm]

129

130

23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00

00:15


23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00



25 EPB=18°C

e iB

20 iBu iG iK

15 iL iSko iSkk -

10 -

-

5

0

-5

uur [uu:mm]


25 EPB=18°C

e

iB

20 iG

iK

iL

15 iSko

iSk

iSk

-

10 -

-

5

0

-5

uur [uu:mm]



23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00

00:15


23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00



25 EPB=18°C

e iB

20 iK iL iSko

15 iSk1 iSk2 -

10 -

-

5

0

-5

uur [uu:mm]


25 EPB=18°C

e iB

20 iG iK iL

15 iSk iSko iSkk

iVuit

10 -

-

5

0

-5

uur [uu:mm]

131

132

23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00

00:15


23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00


temperatuur: gemiddeld dagverloop_T1-winter

25 EPB=18°C

e iVin

20 iVuit iSk iB

15 iF iL iK iG

10 iBu

-

5

0

-5

uur [uu:mm]


25 EPB=18°C

e

iVuit

20 iVin

iL

iSko

15 iSkk1

iG

iK

iB

10 iSkk2

-

5

0

-5

uur [uu:mm]



23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00

00:15


23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00



25 EPB=18°C

e iVin

20 iVuit iSk iSko

15 iK iG iB iL

10 iSk

-

5

0

-5

uur [uu:mm]


25 EPB=18°C

e iVuit

20 iVin iB iSkk1

15 iL iBu iG

iK

10 iSko

-

5

0

-5

uur [uu:mm]

133

134

23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00

00:15


23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00


temperatuur: gemiddeld dagverloop_T5-Winter

25 EPB=18°C

e iVin

20 iVuit iSk iSk

15 iB iB iL iK

10 iSk

-

5

0

-5

uur [uu:mm]


25 EPB=18°C

e

iSk1

20 iL

iG

iK

15 iSk2

iB

iSko

-

10 -

-

5

0

-5

uur [uu:mm]



23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00

00:15


23:30

22:45

22:00

21:15

20:30

19:45

19:00

18:15

17:30

16:45

16:00

15:15

14:30

13:45

13:00

12:15

11:30

10:45

10:00

09:15

08:30

07:45

07:00

06:15

05:30

04:45

04:00

03:15

02:30

01:45

01:00



25 EPB=18°C

e iVuit

20 iSkk iSko iG

15 iB iK iL iBu

10 -

-

5

0

-5

uur [uu:mm]


25 EPB=18°C

e iVin

20 iVuit iB iK

15 iG iL

iSk1

iSk2

10 iSko

-

5

0

-5

uur [uu:mm]

135

Bijlage D: Het CO2 gehalte met de aanwezigheid, stand van de ramen en ventilatie CO2 gehalte in de leefruimte tijdens de herfst


137


139


141

CO2 gehalte in de ouderlijke slaapkamer tijdens de herfst


143


145

CO2 gehalte in de leefruimte tijdens de winter


147


149


151

CO2 gehalte in de ouderlijke slaapkamer tijdens de winter


153


155


157


159

Bijlage E: Grafieken uit gelijkaardig onderzoek op nieuwbouwwoningen Haantjeshoek

Demografische samenstelling Venningwijk

Demografische samenstelling Haantjeshoek

Verwacht bruto energieverbruik voor verwarming volgens EPB (Haantjeshoek)

160


Gemiddelde en maximale binnentemperaturen met bijhorende gemiddelde buitentemperatuur (Haantjeshoek)

kans op aanwezigheid en de kans op verwarmen (Haantjeshoek)


161

Kans op een open raam in een bepaalde ruimte op elk tijdstip van de dag (Haantjeshoek)

Openingsduur van ramen in een bepaalde ruimte per woning (Haantjeshoek)

Duur van verwarmen per ruimte op een werkdag en in het weekend (Haantjeshoek)

162



163

Bijlage F: Grondplannen De half open bebouwing uit Temse: T#_xx_HO_xx Deze half open woningen zijn het vaakst op gemeten in Temse. De garage zit binnen de geïsoleerde bouwschil en daarmee is het totale vloer oppervlak ±153m². Typerend voor de wijken in Temse is de insprong bij de voordeur, die ook bij de ingesloten woningen terugkeert. Naast het gelijkvloers en de eerste verdieping beschikken de woningen ook over een zolder waar het ventilatiesysteem staat opgesteld.

Figuur 111: voorgevel type T#_xx_HO_xx

De leefruimte op het gelijkvloers staat volledig open in verbinding met de keuken. Ook de trap naar de boven verdieping sluit aan op de leefruimte zonder deuren.

Figuur 113: gelijkvloers T#_xx_HO_xx

164

Figuur 112: 1ste verdieping T#_xx_HO_xx


De gesloten bebouwing in Temse: T#_xx_G De ingesloten woningen hebben een gelijkaardige indeling en vloeroppervlak, 153 m². Doordat de woningen geen vrije zijgevel hebben, bevatten ze een extra raam aan de voorgevel en een extra velux in het dak aan de achterzijde. De grondplannen worden hieronder weergegeven voor het specifieke geval van T5_NW_G. Deze woning heeft op de boven verdieping een afwijkende indeling doordat men een extra kamer en douche kamer inbouwde.

Figuur 115: gelijkvloer T5_NW_G

Figuur 114: Voorgevel van T5_NW_G

Figuur 116:1ste verdieping T5_NW_G


165

De open bebouwingen in Bredene: B1_O_HO_N De woning B8 heeft een gespiegeld grondplan en terwijl de trap naar boven voor woning B1 open verbonden is met de leefruimte is dat voor woning B8 niet het geval. Daarnaast bevat B8 ook twee ramen op de vrije zijgevel, in tegenstelling tot B1 is de gevel van B8 op het zuiden georiënteerd. Beide woningen beschikken over een garage die tot de geïsoleerde bouwschil behoort. B1 heeft een vloeroppervlakte van 127 m², terwijl B8 op 123 m² vloer beschikt.

Figuur 117: het grondplan van de gelijkvloers en 1ste verdieping van B1_O_HO_N

166


B3_O_G B3 is dezelfde woning als B7 en B5 (winter) is de gespiegelde versie. Allen zijn ze gelijk georiënteerd en hebben ze een vloeroppervlakte van 123 m².

Figuur 119: het grondplan van B3_O_G

Figuur 118: 1ste verdieping van B3_O_G


167

B2_W_HO_N en B4_W_G De woningen B2, B4 en B5 (herfst) zijn gelijkvormig maar B2 is een half open bebouwing. Omdat die vrije zijgevel naar het noorden is gericht, bevat deze geen extra ramen. Het vloeroppervlak bedraagt 105 m²

Figuur 121: grondplannen van B5 (herfst), B4 en B2

168

Figuur 120: 1ste verdieping van B5 (herfst), B4 en B2


B7_W_HO Tot slot blijft enkel woning B7 over. Van dit type woning werd maar één exemplaar bestudeerd. De vloeroppervlakte van deze woning is 117,2 m².

Figuur 123: gelijkvloers van B7_W_HO_N

Figuur 122: 1ste verdieping van B7_W_HO_N


169

170


Bibliografie BIBLIOGRAFIE - LITERATUUR [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13]

[14] [15]

[16] [17] [18] [19] [20] [21]

[22] [23]

[24]

A.D. Energie, Energie-Observatorium - Kerncijfers 2010, Federale Overheidsdienst Economie, K.M.O., Middenstand en Energie, Brussel, 2010. F.V.d. Bossche, Beleidsnota, Energie 2009-2014, 27 oktober 2009. Laagenergie, passiefhuis of nulenergie?, 2010. Passiefhuis-Platform vzw, http://www.passiefhuisplatform.be/faq/wat-zijn-de-belangrijksteverschillen-tussen-een-laag-energiehuis-en-een-passiefhuis. E.H. Lysen, The trias energetica: solar energy strategies for developing countries, 3503 RE Utrecht, The Netherlands, 1996. A. Janssens, Bouwfysische aspecten van gebouwen, 2009. E.M. Mlecnik, Hermann. Van Den Abeel, Stijn. Van Loon, Stefan, Passiefhuisgids, instrumentarium voor de architect, Passiefhuis-Platform vzw, 2007. V. Energieagentschap, E-peil en K-peil, VEA, 2013. PHP, http://www.passiefhuisplatform.be. C. Marceau, Energie-efficiënte woningen certificiëren met epb?, in be.passive, augustus 2010, pp. 56-57. Cost Efficient Passive Houses as European Standards, 1997. I.P. Darmstadt/Kranichstein, cepheus.de. J. Schnieders, and A. Hermelink, CEPHEUS results: measurements and occupants' satisfaction provide evidence for Passive Houses being an option for sustainable building, in Energy Policy, 2006, pp. 151-171. http://www.pass-net.net/situation/index.htm. E.J. Mlecnik, S. Schuetze, T. De Vries, G., A comparative evaluation of low-energy, passive and zero-energy houses in The Ne :: TU Delft Institutional Repository, Finnish Association of Civil Engineers RIL, VTT Technical Research Centre of Finland, 2011-10-17. E.J. Mlecnik, S. Schuetze, T. De Vries, G. Visccher, HJ., End-user experiences in nearly zeroenergy houses, Energy and Buildings, 2012, pp. 471–478. W.F.E. Preiser, The habitability framework: a conceptual approach towards linking human behaviour and physical environment, Design Studies, 1983, pp. 84–91. D.C. Bonino, Fulvio. De Russis, Luigi., Home energy consumption feedback: A user survey, Energy and Buildings, 2012, pp. 383–393. P.H. Hoes, J.L.M. Loomans, M.G.L.C. de Vries, B. Bourgeios, D., User behavior in whole building simulation, Energy and Buildings, 2009, pp. 295–302. J.L.M. Hensen, Towards more effective use of building performance simulation in design, Eindhoven, 2004. K.C. Parsons, The effects of gender, acclimation state, the opportunity to adjust clothing and physical disability on requirements for thermal comfort, Energy and Buildings, 2002, pp. 593– 599. H. Amai, S.-i. Tanabe, T. Akimoto, and T. Genma, Thermal sensation and comfort with different task conditioning systems, Building and Environment, 2007, pp. 3955–3964. M. Indraganti, and K. Daryani Rao, Effect of age, gender, economic group and tenure on thermal comfort: A field study in residential buildings in hot and dry climate with seasonal variations, Energy and Buildings, 2010, pp. 273–281. B. Derudder, and M. Den Haese, Interview Christophe Debrabandere, 2013, pp. 1 - 9.


171

[25]

[48]

M. Delghust, J. Laverge, A. Janssens, E. Cnockaert, and T. Davidson, The real influence of energy performance levels on the heating demand in dewellings: case-study analyses on neighbourhoods, 2013. M. Schweiker, Occupant behaviour and the related reference levels for heating and cooling, Tokyo City University, Tokyo City, 2010. ISSO, ISSO-publicatie 58 Kwaliteitseisen voor luchtverwarmingsinstallaties in woningen | ISSO, ISSO, 2003. V. Fabi, R.V. Andersen, S. Corgnati, and B.W. Olesen, Occupants' window opening behaviour: A literature review of factors influencing occupant behaviour and models, Building and Environment, 2012, pp. 188–198. J.F. Nicol, and M.A. Humphreys, Adaptive thermal comfort and sustainable thermal standards for buildings, in Energy and Buildings, 2002, pp. 563-572. S. Karjalainen, Thermal comfort and use of thermostats in Finnish homes and offices, Building and Environment, 2009, pp. 1237–1245. C. Focus, Consumers and domestic heating controls: a literature review, Consumer Focus, UK, 2012, pp. 1 - 48. T. de Meester, A.-F. Marique, A. De Herde, and S. Reiter, Impacts of occupant behaviours on residential heating consumption for detached houses in a temperate climate in the northern part of Europe, Energy and Buildings, 2013, pp. 313–323. J.E.F. van Dongen, Ventilation behaviour and indoor air problems in different types of newly built dwellings, Environment International, 1989, pp. 95–106. R.V. Andersen, J. Toftum, K. Andersen, and B.W. Olesen, Survey of occupant behaviour and control of indoor environment in Danish dwellings, Energy and Buildings, 2009, pp. 11–16. J.A. Dubin, A.K. Miedema, and R.V. Chandran, Price effects of energy-efficient technologies A study of residential demand for heating and cooling, in Rand Journal of Economics, 1986, pp. 310 - 325. R. Haas, H. Auer, and P. Biermayr, The impact of consumer behavior on residential energy demand for space heating, Energy and Buildings, 1998, pp. 195–205. T.M. Dinan, An analyses of the impact of residential retrofits on indoor temperature choice, Oak Ridge National Library, 1987, pp. 1 - 92. B.W. Olesen, Thermal Comfort, Fanger ed., 1982. P.O. Fanger, Indoor Climate, D.A. McIntyre. Applied Science Publishers, London (1980), 443 pp. £26·00, Journal of Environmental Psychology, 1981, pp. 259–260. G. Brager, R. De Dear, and D. Cooper, Developing an adaptive model of thermal comfort and preference, Energy and Buildings, 1998, pp. 83–96. R.J. De Dear, and G.S. Brager, Thermal comfort in naturally ventilated buildings, in Energy and Buildings, 2002, pp. 549 - 561. S.R. Kurvers, A.C. van der Linden, A.C. Boerstra, and A.K. Raue, Adaptieve Temperatuurgrenswaarden (ATG) - Theoretische achtergronden van de nieuwe richtlijng. A.C. van der Linden, A.C. Boerstrat, and S.R. Kurvers, Thermal indoor climate as a building performance: Proposal for new criteria, design aids and assessment methods in the Netherlands, Advances in Building TechnologyProceedings of the International Conference on Advances in Building Technology 4–6 December 2002, Hong Kong, China, 2002, pp. 1375 1382. J.F. Nicol, and M.A. Humphreys, Adaptive thermal comfort and sustainable thermal standards for buildings, Energy and Buildings, 2002, pp. 563–572. L. Brussel, ENE02 - Een warmtestrategie ontwikkelen, Leefmilieu Brussel, 2010. KMI, Hittegolf waarschuwing - KMI, KMI, 2013. J. Mlakar, and J. Strancar, Overheating in residential passive house: Solution strategies revealed and confirmed through data analysis and simulations, Energy and Buildings, 2011, pp. 1443–1451. L. Brussel, ENE13 - De juiste zonnewering, Leefmilieu Brussel, 2010.

172


[26] [27] [28]

[29] [30] [31] [32]

[33] [34] [35]

[36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43]

[44] [45] [46] [47]

[49] [50] [51]

[52] [53] [54] [55] [56] [57] [58]

D. Katunsky, and M. Lopusniak, Impact of shading structure on energy demand and on risk of summer overheating ina low energy building, Energy Procedia, 2012, pp. 1311–1316. A.D. Peacock, D.P. Jenkins, and D. Kane, Investigating the potential of overheating in UK dwellings as a consequence of extant climate change, Energy Policy, 2010, pp. 3277–3288. CEN, Indoor environmental input parameters for design and assessment of energy performance of buildings addressing indoor air quality, thermal environment, lighting and acoustics, 2006, pp. 1 - 52. C. Teodosiu, R. Hohota, G. Rusaouën, and M. Woloszyn, Numerical prediction of indoor air humidity and its effect on indoor environment, Building and Environment, 2003, pp. 655–664. J. Toftum, A.S. Jorgensen, and P.O. Fanger, Upper limits for indoor air humidity to avoid uncomfortably humid skin, Energy and Buildings, 1998, pp. 1–13. A. Vandepitte, Analyse van binnenklimaatmetingen in woningen, in Architectur en Stedenbouw, Gent, Gent, 2006, pp. 1 - 133. C.o.t.E. Communities, Guidelines for ventilation requirements in buildings, Europese Commissie, 1992, pp. 1 - 40. L. Brussel, ENE23 - Energie-efficiënte luchtverversingsystemen, Leefmilieu Brussel, 2010, pp. 1 - 12. J. Taelman, In situ testen van vraggestuurde ventilatiesystemen in woningen, in Vakgroep Architectuur en Stedenbouw, Gent, Gent, 2011, pp. 1 - 137. J. Toftum, and T.U.o.D. International Centre for Indoor Environment and Energy, Lyngby, Denmark, Air movement – good or bad?, in Indoor Air, Munksgaard International Publishers, pp. 40-45.

BIBLIOGRAFIE - ANALYSE [1] [2]

[3] [4] [5] [6]

V.m. maatschappij, MIRA milieurapport Vlaanderen. C. Taelman, and C. Van Erck, Energetische renovatie van sociale woonwijken: analyse van bestaande toestand en bewonersgedrag, in Vakgroep Architectuur en Stedenbouw, Universiteit Gent, Gent, 2011, pp. 182. PHP, PHPP handleiding 2007. VEA www.energiesparen.be. I. Daalderop, installatiehandleiding hru eco-fan. Daalderop Itho, Installatiehandleiding WPU 3 & 5 CO.


173

174


Figuren- en Tabellenlijst FIGURENLIJST Figuur 1: Energieconsumptie per sector in België ............................................................................... 5 Figuur 2: Energiebesparing van een passiefhuis op de totale jaarlijkse energievraag [kWh/m².jaar] ... 6 Figuur 3: Trias-energetica ................................................................................................................... 7 Figuur 4: Gemeten energieverbruik voor ruimteverwarming in CEPHEUS-gebouwen per m² TFA ..... 11 Figuur 5: Bewonerstevredenheid over de kamertemperaturen ........................................................ 12 Figuur 6: Bewonerstevredenheid over de vochtigheid in de binnenruimtes tijdens de winterperiode12 Figuur 7: Perceptie van het ventilatiesysteem .................................................................................. 13 Figuur 8: Groei van het aantal gebouwde passief woningen [14] ...................................................... 13 Figuur 9: Fasen van het bouwproces & Elementen van het bewoonbaarheidskader ......................... 15 Figuur 10: Dynamisch interactiecirkel [19] ........................................................................................ 16 Figuur 11: Thermische appreciatie bij mannen en vrouwen bij verschillende temperaturen [21] ...... 16 Figuur 12: Gecumuleerde probabiliteit van aanwezigheid op een weekdag en in het weekend [24] . 17 Figuur 13: Een standaard bezettingsprofiel gedurende een week ..................................................... 18 Figuur 14: Stroomdiagram: van 'drivers' tot energie consumptie en binnenklimaat [27] ................... 19 Figuur 15: Relatie tussen tevredenheid over kamertemperatuur en waargenomen controle hierover ........................................................................................................................................................ 20 Figuur 16: Kans op verwarmen in een ruimte tijdens een weekdag of het weekend [24] .................. 21 Figuur 17: Drijfveren voor energiegerelateerd gedrag ...................................................................... 22 Figuur 18: Verband tussen PMV en PPD ........................................................................................... 26 Figuur 19: Temperatuur- en vochtigheidsgrenzen volgens ASHRAE [37] ........................................... 26 Figuur 20: Relatie tussen binnen- en buitenklimaat volgens ASHRAE 55 [40] .................................... 27 Figuur 21: Marges van comfort wanneer een gebruiker over een mogelijkheid beschikt zijn omgeving te beïnvloeden (volgens ATG) [44].................................................................................................... 28 Figuur 22: Voorbeeld van optimale schikking zonnewering [47] ....................................................... 30 Figuur 23: Diagram van Mollier ........................................................................................................ 31 Figuur 24: Gemiddelde luchtsnelheid in functie van de lokale luchttemperatuur en turbulentieintensiteit voor drie categorieën van thermisch omgeving [56] ........................................................ 35 Figuur 25: Onset Hobo datalogger .................................................................................................... 40 Figuur 26: CO2-meettoestel .............................................................................................................. 40 Figuur 27: Opstelling bij uitvoering van de Blowerdoortest - onderdrukmeting (links) & overdrukmeting (rechts) .................................................................................................................. 41 Figuur 28: Kaart van België met de situering van de geanalyseerde wijken ....................................... 45 Figuur 29: Verkavelingsplan van de wijk te Bredene ......................................................................... 47 Figuur 30: Verkavelingsplan van de wijk te Temse ............................................................................ 48 Figuur 31: Oriëntatie van de belangrijkste beglazingsoppervlakte .................................................... 50 Figuur 32: Warmteverliezen doorheen de constructiedelen ............................................................. 50 Figuur 33: Constructiedetail van de muuraansluiting tussen twee gesloten woningen ...................... 52 Figuur 34: samenstelling van het buitenschrijnwerk ......................................................................... 53 Figuur 35: voorstelling U-waarden van ramen door het VEA [60] ...................................................... 53


175

Figuur 36: Infraroodfoto genomen aan de voorzijde van Smederijplein 2 (links) en de aansluiting van de voordeur op het schrijnwerk (rechts) ........................................................................................... 54 Figuur 37: Toegepast verwarmingssystemen binnen de onderzochte huizengroep ........................... 55 Figuur 38: Gemiddeld gemeten vermogen van het ventilatietoestel ................................................. 56 Figuur 39: positie van de luchtkanalen op de beneden verdieping van woning T8 ............................. 56 Figuur 40: Luchtstromen door de warmtewisselaar van het ventilatietoestel .................................... 57 Figuur 41: Schets van de werking van de bypass (1) en de vorstklep (2) ............................................ 58 Figuur 42: schema van het warmtepompsysteem [62] ...................................................................... 60 Figuur 43: Aantal geïnstalleerde zonnepanelen en piekvermogen ..................................................... 62 Figuur 44: Demografische samenstelling van de bewoners in de onderzochte passiefwijken............. 63 Figuur 45: Gezinssamenstelling per woning ...................................................................................... 64 Figuur 46: Opleidingsniveau van de gezinshoofden ........................................................................... 64 Figuur 47: Aantal thuis- en buitenhuiswerkers .................................................................................. 65 Figuur 48: Kans op aanwezigheid (werkdag) ..................................................................................... 66 Figuur 49: Kans op aanwezigheid (weekend)..................................................................................... 66 Figuur 50: Motivatiereden voor de aankoop van een woning ............................................................ 67 Figuur 51: Enquêteresultaten op de vraag naar energiebewustzijn (links) en de eigen controle van de meterstanden (rechts) ...................................................................................................................... 67 Figuur 52: Enquêteresultaat op de vraag of er meer verwarmd zou warmen indien elektriciteit goedkoper was ................................................................................................................................. 68 Figuur 53: Certificering volgens PHPP ............................................................................................... 69 Figuur 54: Energiekengetal in functie van de gebouwschil (links) en oriëntatie (rechts)..................... 70 Figuur 55: Oriëntatie en glasoppervlakte .......................................................................................... 71 Figuur 56: Vergelijking van de ontworpen en gemeten n50-waarden ................................................ 71 Figuur 57: K-peil in functie van de compactheid ................................................................................ 72 Figuur 58: E-peil en K-peil per woning ............................................................................................... 73 Figuur 59: Gemiddelde binnentemperatuur T4 (winter) .................................................................... 74 Figuur 60: Dagverloop van de temperatuur in woning T9 (herfst) ..................................................... 75 Figuur 61: Redenen om de ventilatie te verlagen .............................................................................. 75 Figuur 62: Spreiding op de gemiddelde binnentemperatuur ............................................................. 76 Figuur 63: Duur van verwarmen per kamertype en type verwarming ................................................ 77 Figuur 64: Kans op verwarmen ......................................................................................................... 80 Figuur 65: Temperatuur in de leefruimte .......................................................................................... 81 Figuur 66: Temperatuur in de badkamer ........................................................................................... 82 Figuur 67: Temperatuur in de ouderlijke slaapkamer ........................................................................ 83 Figuur 68: Gewenste versus gemeten temperatuur in de leefruimte ................................................. 84 Figuur 69: Gewenste versus gemeten temperatuur in de leefruimte ................................................. 84 Figuur 70: Temperatuurgevoel (herfst en winter) ............................................................................. 85 Figuur 71: Enquêteresultaat op de vraag of men kamers afzonderlijk wenste te verwarmen............. 86 Figuur 72: Slaapkamertemperatuur in functie van de buitentemperatuur ......................................... 86 Figuur 73: Temperatuurverschil in functie van de buitentemperatuur .............................................. 87 Figuur 74: Bereikte slaapkamertemperatuur ten opzichte van de leefruimtetemperatuur ................ 87 Figuur 75: CO2-gehalte bij aanwezigheid in de leefruimte ................................................................. 90 Figuur 76: Binnenluchtklasse in de leefruimte tijdens de herfst (links) en de winter (rechts) ............. 90 Figuur 77: CO2-gehalte bij aanwezigheid in de ouderlijke slaapkamer ............................................... 91

176


Figuur 78: Binnenluchtklasse in de ouderlijke slaapkamer tijdens de herfst (links) en de winter (rechts) ............................................................................................................................................ 91 Figuur 79: Genormaliseerde toevoerdebieten .................................................................................. 92 Figuur 80: Afvoerdebieten in de keuken en de garage ...................................................................... 93 Figuur 81: Afvoerdebieten in de badkamer (boven) en het toilet beneden (onder) ........................... 94 Figuur 82: Relatieve vochtigheid in de keuken .................................................................................. 95 Figuur 83: Relatieve vochtigheid in de leefruimte ............................................................................. 96 Figuur 84: Relatieve vochtigheid in de badkamer (filter ‘aanwezig’).................................................. 96 Figuur 85: Relatieve vochtigheid in de badkamer (geen filter) .......................................................... 97 Figuur 86: Relatieve vochtigheid in de ouderlijke slaapkamer ........................................................... 97 Figuur 87: Relatieve vochtigheid in de ventilatietoevoer .................................................................. 98 Figuur 88: Dampdrukverschil tussen binnen en buiten in relatie tot de buitentemperatuur .............. 99 Figuur 89: Gewenste versus gemeten ventilatiestand ..................................................................... 100 Figuur 90: Kans op het openen van ramen ..................................................................................... 101 Figuur 91: Tijd waarover de bewoners hun ramen openen ............................................................. 101 Figuur 92: Ventilatiegedrag in woning B6 (slaapkamer, winter) ...................................................... 102 Figuur 93: Ventilatiegedrag in woning T2 (leefruimte, herfst) ......................................................... 102 Figuur 94: Ventilatiegedrag in woning B3 (leefruimte, herfst) ......................................................... 103 Figuur 95: Ventilatiegedrag in woning B4 (leefruimte herfst) .......................................................... 104 Figuur 96: Ventilatiegedrag in woning B4 (slaapkamer, winter) ...................................................... 104 Figuur 97: Waardering van het ventilatiesysteem door de gezinshoofden ...................................... 105 Figuur 98: Waardering luchtkwaliteit door de gezinshoofden ......................................................... 105 Figuur 99: Redenen om de ventilatie te verhogen .......................................................................... 106 Figuur 100: Redenen om de ventilatie te verlagen .......................................................................... 106 Figuur 101: Genormaliseerde energieverliezen .............................................................................. 107 Figuur 102: Genormaliseerde energiewinsten ................................................................................ 108 Figuur 103: Jaaropbrengst van de zonnepanelen ............................................................................ 109 Figuur 104: Genormaliseerd jaarlijks verbruik................................................................................. 110 Figuur 105: Aandeel van het Sanitair Warm Water in het totale energieverbruik ............................ 110 Figuur 106: Verbruik van warm water voor persoonlijke hygiëne ................................................... 111 Figuur 107: Genormaliseerd totaal energieverbruik in functie van het aantal aanwezigen .............. 111 Figuur 108: Ingesteldheid ten aanzien van energieverbruik ten opzichte van het werkelijk verbruik 112 Figuur 109: Totaal energieverbruik in functie van de gemiddelde binnentemperatuur ................... 112 Figuur 110: Totaal energieverbruik in functie van de openstaande duur van ramen ....................... 113


177

TABELLENLIJST Tabel 1: Overzichtstabel van energiezuinige gebouwen [4] ................................................................. 6 Tabel 2: Parameters ter bepaling theoretisch PMV ........................................................................... 25 Tabel 3: Formules acceptatiegrenzen thermisch comfort [42] ........................................................... 28 Tabel 4: PMV en PPD bij thermische comfortklassen......................................................................... 29 Tabel 5: Designcriteria luchtvochtigheid voor bewoonde ruimtes [50] .............................................. 32 Tabel 6: Binnenklimaatklassen volgens Hens (1992) en EN ISO 13788 ............................................... 32 Tabel 7: Luchtkwaliteit vereist in rookvrije lokalen volgens de Europese norm .................................. 33 Tabel 8: Overzicht van de ventilatiesystemen en hun toepassing ...................................................... 34 Tabel 9: Benodigde ventilatievolumes in woningen volgens prEN 15251 ........................................... 36 Tabel 10: Nominale afvoerdebieten per soort ruimte ....................................................................... 36 Tabel 11: Soorten geluid ................................................................................................................... 37 Tabel 12: Norm omtrent toegestaan geluidsdrukniveau.................................................................... 37 Tabel 13: Onderzochte woningen met hun overeenkomstige codering ............................................. 46 Tabel 14: Onderlinge verschillen gebouwkenmerken te Bredene ..................................................... 48 Tabel 15: Onderlinge verschillen gebouwkenmerken te Temse ........................................................ 49 Tabel 16: PHPP-uittreksel van de U-waardeberekening van het dak .................................................. 51 Tabel 17: PHPP-uittreksel van de U-waardeberekening van de muur ................................................ 52 Tabel 18: Onderhoudsfrequentie van de filters ................................................................................. 59 Tabel 19: Score op de criteria van het passiefhuis ............................................................................. 70 Tabel 20: Verwarmingsvoorziening per woning................................................................................. 77 Tabel 21: IDA-klasse met bijhorende CO2-waarden ........................................................................... 89 Tabel 22: Positieve en negatieve punten van het ventilatiesysteem ................................................ 105 Tabel 23: Verbruiksgegevens Sanitair Warm Water......................................................................... 109

178


In-situ analyse van passiefhuiswijken: gebruikersgedrag, binnenklimaat en energiegebruik

Recommend Documents