Onderzoek <> praktijk
Lerend netwerk Ingenieurswetenschappen THEMA: duurzaam bouwen – duurzame energie
Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen 14 reductie
Te
-
Ti
Ti geen nachtvent
dagvent
0:00
8:00
16:00
0:00
8:00
16:00
0:00
8:00
16:00
0 0:00
2
0 8:00
4
5 16:00
6
10
0:00
8
15
8:00
10
20
0:00
Arch. Alexis Versele KaHo Sint-Lieven Boudewijngebouw - Donderdag 7 april 2011
12
25
16:00
Temperatuur (°C)
30
Ventilatievoud (h-1)
35
Hilde Breesch, Ralf Klein, Alexis Versele Katrien Biesbroeck, Jelle Langmans, Barbara Wauman
nachtvent
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
Onderzoek <> Masteropleiding
4
Onderzoek en dienstverlening
• Overzicht van de verschillende thema’s – Scholen: Passiefhuis en lage - energie – Werkprocessen: ontwerpen, bouwen en beheren van lage energiegebouwen – Monitoring – Warmte, vocht en luchtstroming thv gebouwenschil – Duurzaam bouwen voor kwetsbare groepen
Houtbouw Duurzaam Bouwen Bouwfysica 1
Bouwfysica 2
Installaties
Projectmatig werk
Masterproef
• Beleidsondersteuning bij het bouwen in het zuiden • Ondersteuning bij renovatie in het kader van stadsvernieuwingsprojecten
Bachelor bouwkunde
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
• Valorisatie • Erasmus Intensive Program (IP) • Postgraduaat bio-ecologisch bouwen
Master bouwkunde
5
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
6
Onderzoek en dienstverlening
Onderzoek en dienstverlening
• Scholen: Passiefhuisstandaard en lage-energie – Electrabelhut (demonstratieproject, 2005) – Analyse en optimalisatie van de prestatiecriteria en berekeningsmethodes voor zeer lage energie schoolgebouwen (doctoraatsbeurs, 2009-2013) – Ontwikkelen van randvoorwaarden voor scholen volgens de passiefhuisstandaard – Agion (studieopdracht, 2009)
• Scholen: Passiefhuisstandaard en lage-energie – Electrabelhut (demonstratieproject, 2005) – Analyse en optimalisatie van de prestatiecriteria en berekeningsmethodes voor zeer lage energie schoolgebouwen (doctoraatsbeurs, 2009-2013) – Ontwikkelen van randvoorwaarden voor scholen volgens de passiefhuisstandaard – Agion (studieopdracht, 2009)
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
7
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
8
Concept & ontwerp: gebouwenschil
ELECTRABELHUT Electrabelfonds voor de bescherming van het leefmilieu 2005
• Projectomschrijving Bouwen en opstarten van een documentatie- en milieueducatief centrum uitgevoerd volgens passiefhuisstandaard, uit hernieuwbare en nagroeibare materialen
• Doelstellingen – gebouwtje “Electrabelhut” : afmetingen 8m x 8m. – integratie in de verschillende opleidingen – toegankelijk voor breed publiek
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
9
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
11
Dynamische simulaties
Bezonning
Dynamisch model: daglicht
Energievraag verwarming
Hoogte van het referentievlak : 0.75 m Gemiddelde verlichtingssterkte Em : 493 lx Minimale verlichtingssterkte Emin : 181 lx Maximale verlichtingssterkte Emax : 980 lx Datum, tijd : 21.03. 12:00 (WOZ 11:07)
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
13
Uitvoering
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
Uitvoering
De electrabelhut werd heropgebouwd door de leerlingen Houtbouw van het VTI in Aalst
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
16
-
14
Uitvoering
-
KaHo Sint-Lieven - Research Group Sustainable Building
19
Het gebouw
Dwarsdoorsnede
Laura Desimpelaere & Melissa Verstraete - Eindwerk
20
KaHo Sint-Lieven - Research Group Sustainable Building
21
-
-
Onderzoek en dienstverlening
• Scholen: Passiefhuisstandaard en lage-energie – Electrabelhut (demonstratieproject, 2005) – Analyse en optimalisatie van de prestatiecriteria en berekeningsmethodes voor zeer lage energie schoolgebouwen (doctoraatsbeurs, 2009-2013) – Ontwikkelen van randvoorwaarden voor scholen volgens de passiefhuisstandaard – Agion (studieopdracht, 2009)
-
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
25
Analyse & optimalisatie prestatiecriteria en berekeningsmethodes zeer lage energie schoolgebouwen
Analyse & optimalisatie prestatiecriteria en berekeningsmethodes zeer lage energie schoolgebouwen – BAC KaHo 2009-2013
• Aanvragers
• Doelstellingen
– KaHo Sint-Lieven: Bouwkunde en Elektriciteit & Automatisering – KULeuven: Labo Bouwfysica
– Ontwerpen en oprichten 2 zeer lage energie testklaslokalen KaHo – Doctoraat: analyse en optimalisatie
• Samenwerkingsverbanden
• prestatiecriteria • Berekeningsmethodes
– Prof. Bach. fac. dienstverlening, bouw en vastgoed, Kenniscentrum Aalst en Gent, Groen Licht Vlaanderen – Passiefhuisplatform, VIBE – Beroepsorganisaties: • • • • • • •
– Doctoraat: modelleren en regelen van HVAC systemen
Technische Centrum voor de Houtnijverheid (TCHN) Hout Info Bois Febelcem Febe Belgische Baksteenfederatie Bouwunie ATIC
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
26
Analyse & optimalisatie prestatiecriteria en berekeningsmethodes zeer lage energie schoolgebouwen
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
27
Analyse & optimalisatie prestatiecriteria en berekeningsmethodes zeer lage energie schoolgebouwen
• Doctoraat: optimalisatie – Modelleren • Definitie randvoorwaarden: b.v. gebruikspatroon • Typemodel elke onderwijstak
– Monitoring • 2 testklaslokalen KaHo • Bestaande passiefscholen
– Optimalisatie • criteria • berekeningsmethode
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
30
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
31
Onderzoek en dienstverlening
Onderzoek en dienstverlening
• Overzicht van de verschillende thema’s
• Werkprocessen: ontwerpen, bouwen en beheren van lage energiegebouwen – Annex 47: Kostenefficiënte commissioning lage energiegebouwen
– Scholen: Passiefhuis en lage - energie – Werkprocessen: ontwerpen, bouwen en beheren van lage energiegebouwen – Monitoring – Warmte, vocht en luchtstroming thv gebouwenschil – Beleidsondersteuning bij het bouwen in het zuiden
(internationale onderzoekssamenwerking, 2005-2009)
– Actieve gebouwen (toegepast onderzoeksproject, 2008-2012) – Annex 52: Net Zero Energy Solar Buildings (NZEB) (internationale onderzoekssamenwerking, 2009-2013
• Valorisatie
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
32
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
33
Problemen
Onderzoek en dienstverlening
• Werkprocessen: ontwerpen, bouwen en beheren van lage energiegebouwen – Annex 47: Kostenefficiënte commissioning lage energiegebouwen (internationale onderzoekssamenwerking, 2005-2009)
– Actieve gebouwen (toegepast onderzoeksproject, 2008-2012) – Annex 52: Net Zero Energy Solar Buildings (NZEB) (internationale onderzoekssamenwerking, 2009-2013)
– IOF Kennisplatform (aangevraagd)
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
34
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
35
Commissioning
Onderzoek en dienstverlening
• Werkprocessen: ontwerpen, bouwen en beheren van lage energiegebouwen – Annex 47: Kostenefficiënte commissioning lage energiegebouwen (internationale onderzoekssamenwerking, 2005-2009)
– Actieve gebouwen (toegepast onderzoeksproject, 2008-2012) – Annex 52: Net Zero Energy Solar Buildings (NZEB) (internationale onderzoekssamenwerking, 2009-2013)
– IOF Kennisplatform (aangevraagd)
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
38
39
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
Actieve gebouwen: woningen als energieleverend systeem (IWT TETRA project 080152)
Inleiding
• Eerst “passief”, dan “actief”
• Eerst “passief” dan “actief”
Energy Consumption
(% compared to average new construction)
100%-
67%-
33%-
load/grid management
Current
Net Zero Energy
Performance bron: Mark Riley, Annex 52 presentatie juni 2008 KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
41
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
42
Projectopzet: ontwerpproces en informatie-uitwisseling
Projectopzet: ontwerpproces en informatie-uitwisseling
• Integraal Ontwerpproces
• Ontwerpproces beschrijven
– Nauwe samenwerking: Architectuur – Bouwkunde - Technieken Process Map
Design Process Schets (V kamers, oriëntatie, modelling, …) Warmtewinsten Klimaatdata Interne winsten Ventilatie
- Building Information Modelling (BIM) Ontwerpproces beschrijven Keuze van de softwaretools BIM-draaiboek van de actieve woning
43
Advies voor ontwerp Max. Interne temperatuur Max. aantal uren boven de grenstemperatuur
…
INPUT
Exchange Requirements KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
Zomer comfort
RESULTS Tools
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
Projectopzet: ontwerpproces en informatie-uitwisseling
Internationale Energie Agentschap: ECBC Annex 52 / SHC Task 40
• Process Map (PM) / Exchange Requirements (ER)
• Website: http://www.iea-shc.org/task40/index.html
45
– Definities – Processen en tools – Voorbeeldprojecten (Database)
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
46
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
49
Onderzoek en dienstverlening
Onderzoek en diensverlening
• Overzicht van de verschillende thema’s
• Warmte, vocht en luchtstroming thv gebouwenschil – Haalbaarheidsanalyse externe luchtdichtheid houtskelet
– Scholen: Passiefhuis en lage - energie – Werkprocessen: ontwerpen, bouwen en beheren van lage energiegebouwen – Monitoring – Warmte, vocht en luchtstroming thv gebouwenschil – Beleidsondersteuning bij het bouwen in het zuiden
(IWT-doctoraatsbeurs, 2009-2013)
• Valorisatie
50
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
51
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
Case study: Gentbrugge
Haalbaarheidsanalyse externe luchtdichtheid houtskelet □ Traditioneel: luchtdichting aan de binnenzijde □ Nadelen: □ Vele aansluitingen maken het arbeidsintensief □ Risico op latere penetratie van het interne luchtscherm
52
56
Laboratory experiments
Thesis 2009-2010 Francis de Witte, Joeri Kiekens : Invloed van de materiaalkeuze op de luchtdichheid bij passieve woningen In samenwerking met Jonckheere wood
27 x 27 cm²
1 x 1 m²
60
68
Proefopstelling
Thesis 2009-2010 Teis Devrieze en Tim Dermul: Optimalisatie van de aansluiting van schrijnwerk op metselwerk in massief passiefbouw
In samenwerkingen met Alchatem, Ugent, Wienerberg, Soudal
69
Tim Dermul / Teis Devriese - Masterproef luchtdichtheid PU-schuim
70
Thesis 2009-2010 Onderzoek en dienstverlening
• Overzicht van de verschillende thema’s – Scholen: Passiefhuis en lage - energie – Werkprocessen: ontwerpen, bouwen en beheren van lage energiegebouwen – Monitoring – Warmte, vocht en luchtstroming thv gebouwenschil – Beleidsondersteuning bij het bouwen voor kwetsbare groepen
Jonas Eykens: Simulatie van vochtregulerende damprem: toepassing in platte daken
• Valorisatie
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
71
Onderzoek en dienstverlening
Onderzoek en dienstverlening
Onderzoeksplatformen voor ontwikkelingssamenwerking • Klimaatadaptatie en -mitigatie • • •
Energie Voedselzekerheid Bos
Onze bijdrages:
– Energievraag gebouwen – Hernieuwbare energie – Duurzaam materiaalgebruik
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
Onderzoeksplatform Klimaatsverandering en Ontwikkelingssamenwerking
75
-
74
Onderzoek en dienstverlening
• Overzicht van de verschillende thema’s – Scholen: Passiefhuis en lage - energie – Werkprocessen: ontwerpen, bouwen en beheren van lage energiegebouwen – Monitoring – Warmte, vocht en luchtstroming thv gebouwenschil – Beleidsondersteuning bij het bouwen in het zuiden
• Valorisatie
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
Onderzoek en dienstverlening
Erasmus Intensive Program (IP)
• Valorisatie
• Low Energy Building Research • Partners:
– Examen des primes passif / basse energie du logement collectief & du secteur tertiare – IBGE – BIM (stuurgroep 2009 - 2010) – Integratie van duurzame technieken – Bouwunie - (stuurgroep 2009 -
– – – –
2010)
– Advies simulaties natuurlijke nachtventilatie – studiebureau Boydens
• Inhoud:
(expert 2009)
– – – – – – –
– Renovatie van woningen naar lage-energiebehoefte LEHR (Low Energy Housing Retrofit) - TAP2 (2006-2010) – Bouwdetails in de passiefhuisstandaard - Presti 5
KaHo Sint-Lieven - Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
Fachhochschule für Technik und Wirtschaft Berlin (Duitsland), Metropolia ammattikorkeakoulu Oy (Finland), Tallinna Tehnikakõrgkool (Estland), Vilniaus Gedimino technikos (Litouwen)
79
Consumer values for active participation in energy saving habits Improved insulation and tightness Improved indoor air quality and ventilation systems Commissioning analysis methods Comparison of building types and traditions in the different countries Design process for low energybuildings Primary energy resources
78
Postgraduaat Bio-ecologisch Bouwen
Postgraduaat Bio-ecologisch Bouwen
• Initiatief
• Structuur van de opleiding
– – – –
Onderzoeksgroep duurzaam Bouwen Vibe UGCDO Sint-Lucas
• Doelstelling:
– OO 1: Duurzame ontwikkeling en toepassing in specifieke vakdomeinen (5 STP) – OO 2: Een gebouw en zijn omgeving: planning, ordening en stedenbouw (4 STP) – OO 3: Een bio-ecologisch project (9 STP) – – – – –
– geïntegreerde benadering • • • •
-
rationeel energie- en watergebruik, gezonde en milieuverantwoorde materialen en afval duurzame stedenbouw, welzijn en gezondheid
Postgraduaat bio-ecologisch bouwen
3.1 Bio-ecologische materiaalkeuze (2STP) 3.2 Energiezuinig bouwen (2STP) 3.3 Water (2 STP) 3.4 Welzijn en gezondheid (2 STP) 3.5 Integratieoefening: Een concrete toepassing (1 STP)
– OO4: Het proces (van ontwerp tot gebruikersfase) volgens de duurzaamheidprincipes (3STP) – OO 5: Paper (3STP)
-
Postgraduaat bio-ecologisch bouwen
Studiedagen
Lerend netwerk Ingenieurswetenschappen THEMA: duurzaam bouwen – duurzame energie
Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen Hilde Breesch, Ralf Klein, Alexis Versele Katrien Biesbroeck, Jelle Langmans, Barbara Wauman
Arch. Alexis Versele KaHo Sint-Lieven Boudewijngebouw - Donderdag 7 april 2011 -
-