Opleiding Duurzaam Bouwen: ENERGIE

Opleiding Duurzaam Bouwen: ENERGIE Leefmilieu Brussel

Thermisch comfort en waterbeheer Voorbeelden Isabelle BRUYERE MATRIciel S.A

1. Crèche Hectoliterstraat ●

Gebouwoppervlakte 1.244 m² over 5 verdiepingen (kelder, GV+3)

●

BH: Stad Brussel

●

Opvang voor 48 kinderen

●

Leefruimten, slaapzalen

●

Psychomotorische zaal

●

Administratieve lokalen

●

Architect : R2D2 architectuur - Studiebureau : MATRIciel

●

Bouwkosten excl BTW, excl premies 1.930 €/m²

●

Ondersteuning Voorbeeldgebouw 124.410 € 2

Thermisch wintercomfort PASSIEF ●

Isolatie

●

Hygiënische mechanische ventilatie

●

►

Platenwarmtewisselaar voor recuperatie - rendement 80% warmte

►

Verwarmingsbatterij om een luchtpulsietemperatuur te verzekeren van min 16°C

Beoogde luchtdichtheid 0.6 h-1

3

Thermisch wintercomfort - isolatie Zeer goed geïsoleerde wanden : ●

Gevel met 46 à 55 cm afhankelijk van buitenafwerking, waarvan 20 cm EPS  U = 0,15 W/m²K

●

Daken 49 à 58 cm (terras / groendak) waarvan 20 cm PIR  U = 0,11 W/m²K

●

Vloerplaat 55 cm waarvan 23 cm gespoten PU  U = 0,11 W/m²K

●

Driedubbele beglazing : ►

U beglazing : 0,6 W/m².K

►

U raamkader : 0,77 W/m².K

►

U venster de 0,7 à 1 W/m².K

 Warmtevraag

volgens PHPP-software : 12 kWh/m².jaar

 Warmtevraag

volgens dynamische thermische simulatie4: 10 kWh/m².jaar

Thermisch wintercomfort Aandeel beglaasde oppervlakten ●

Grote openingen op het ZW met vaste zonnewering

●

Kleinere gevelopeningen op het NO

●

Uitzonderingen : ●

Kantoren op gelijkvloers

●

Traphal

5

Thermisch wintercomfort Aandeel beglaasde oppervlakten

Gevel op NO Hectoliterstraat 6

Thermisch wintercomfort Aandeel beglaasde oppervlakten

Gevel ZW op binnenhof en ZO Sint-Theresastraat 7

Thermisch zomercomfort Basismaatregelen om oververhitting tegen te gaan: ●

Oriëntatie van de lokalen ●

Leefruimten op ZW, oriëntatie gunstig voor vaste zonnewering

●

Slaapruimten op het NO

8


Vaste zonnewering: ●

balkonnen

●

oversteek (hoogste niveau)

voor vensters van leefruimten op het ZW ●

Zonnefactor van de beglazing: 0,5

9

Zonnefactor van glas (FS of g) ●

Fractie zonne-energie die door het glas heen gaat in verhouding tot de invallende energie.

Deze waarde geeft het beschermingsniveau weer dat het glas kan bieden tijdens de zomer en het mogelijke energieabsorptieniveau tijdens de winter. De factor g kenmerkt ook het vermogen van een zonbescherming om oververhitting te beperken.

Bron : Energie+

10

Thermisch zomercomfort en energie ●

Zonneluifels en oversteken

11


Beschaduwing door omliggende gebouwen?

12


Beperking van de interne warmtewinst: performante verlichting : max 7,5 W/m² netto

●

Thermische massa bereikbaar

●

Belasting via dak wordt gedempt door extensief groendak.

●

By-pass warmtewisselaar (volledig of deels) als T°ext>12°C EN T°ext < T°afgevoerde lucht 13

Thermisch zomercomfort 1. Met enkel de basismaatregelen Année moyenne - Température ambiante 30°C

20°C 10°C 0°C Jan

Fév

Mar

Avr

Mai

Jui

Jui

Aoû

Sep

Oct

Nov

Déc

-10°C T° ext

Séjour +3

Séjour +2

Séjour +1

Gd dortoir +3

Pt dortoir +3

Psychmot

Bureau

T° globaal genomen hoger dan T° ext in gemiddeld jaar 14

Thermisch zomercomfort 1. Met enkel de basismaatregelen Année moyenne - Température ambiante 35°C

30°C 25°C 20°C 15°C 10°C

5°C T° ext

Séjour +3

Séjour +2

Séjour +1

Gd dortoir +3

Pt dortoir +3

Psychmot

Bureau

T° max : 

slaapruimte 27°C; Leefruimte 1 – 29°c



psychomotorische zaal 30°C; bureau 32°C

15

Thermisch zomercomfort 1. Met enkel de basismaatregelen Canicule - Température ambiante 40°C 35°C 30°C 25°C 20°C 15°C 4345

4513

T° ext Gd dortoir +3

4681 Séjour +3 Pt dortoir +3

4849 Séjour +2 Psychmot

5017 Séjour +1 Bureau

T° max bij hittegolf : 

slaapruimte 32°C; leefruimte 1 – 33°c



psychomotorische zaal 34°C; bureau 36°C

16

Thermisch comfort Energiebehoeften : Behoeften Warmte

Koude

Verbruik Bevochtiging

Ventilatoren

[kWh/jr.m² netto] [kWh/jr.m² netto] [kWh/jr.m² netto] [kWh/jr.m² netto]

Uitgangssituatie

8,4

0,0

1,6

4,0

Met klimatisatie

8,9

4,3

1,3

4,0

17

Thermisch zomercomfort 2. Instellen freecooling overdag ●

Met een (door het personeel) ingestelde free cooling overdag, aan 1,5 ververs/h ►

Opening overdag bij t°int >24 °C.

►

Sluiten bij t°int<22°C. Année moyenne - Température ambiante

Année moyenne - Température ambiante

30°C

30°C

20°C 10°C

20°C

0°C

10°C Jan

Fév

-10°C

Mar Avr 0°C

Mai

Jui

T° ext

Séjour +3

Gd dortoir-10°C +3

Pt dortoir +3 Jan Fév

T° ext Gd dortoir +3

Jui

Aoû

Sep

Séjour +2 Psychmot Mar Avr Mai

Séjour +3 Pt dortoir +3

Oct

Nov

Déc

Séjour +1 Bureau Jui Jui

Aoû Séjour +2 Psychmot

Sep

Oct

Nov Séjour +1 Bureau

Déc

18

Thermisch zomercomfort 2. Instellen freecooling overdag Eté moyen - Température ambiante 30°C

25°C

20°C

4344

5088

5832

Juillet T° ext 06

T° max :

01 07

Août 02 08

03 09

04 14

05 15



slaapruimte 27°C 25°C ; Séjour 1 – 29°c  26 °C



psychomotorische zaal 30°C  27 °C ; bureau 32°C  29°C

19

Thermisch zomercomfort 2. Instellen freecooling overdag Canicule - Température ambiante 35°C 30°C 25°C 20°C 15°C 4345

4513 T° ext Gd dortoir +3

4681 Séjour +3 Pt dortoir +3

4849 Séjour +2 Psychmot

5017 Séjour +1 Bureau

T° max bij hittegolf: 

slaapruimte 32°C  31 °C ; leefruimte 1 – 33°C  32 °C



psychomotorische zaal 34°C  32 °C ; bureau 36°C  34 °C

20

Thermisch zomercomfort 3. Bijkomend instellen van nachtventilatie ●

Met een mechanische nachtventilatie – niet overgedimensioneerd hygiënisch ventilatiesysteem: 0,75 ververs/u

●

In periode met grote warmte Behoeften

Verbruik

Warmte

Koude

Bevochtiging

Ventilatoren

[kWh/jr.m² netto]

[kWh/jr.m² netto]

[kWh/jr.m² netto]

[kWh/jr.m² netto]

Uitgangssituatie

8,4

0,0

1,6

4,0

Met klimatisatie

8,9

4,3

1,3

4,0

Met free cooling overdag

9,8

0,0

1,4

4,0

Met free cooling overdag en nachtventilatie

9,8

0,0

1,4

4,2 21

Thermisch zomercomfort 3. Bijkomend instellen van nachtventilatie Canicule - Température ambiante 35°C

25°C

15°C 4345

4513

4681

4849

5017

T° ext

Séjour +3

Séjour +2

Séjour +1

Gd dortoir +3

Escalier

Psychmot

Bureau

T° max bij hittegolf: 

slaapruimte 30 °C ; leefruimte 1 : 31 °C ; psychomotorische zaal 31 °C



Traphal 32°C ; bureau 33 °C

22

Thermisch zomercomfort 3. Bijkomend instellen van nachtventilatie Canicule - Température ambiante 35°C

30°C

25°C

20°C 4345

4513

4681

T° ext

4849

Escalier

5017

Bureau

2 lokalen blijven problematisch: 

De traphal 32°C



Het kantoor 33 °C

23

Thermisch zomercomfort 3. Bijkomend instellen van nachtventilatie ●

Toegepaste maatregelen : 

De traphal : openen van de lage en hoge vensters (free cooling overdag)



Het kantoor : selectieve beglazing (G 0,3 ipv 0,5) Canicule - Température ambiante

35°C

30°C

25°C

20°C 4345

4513

4681 T° ext

Escalier

4849 Bureau

5017

24

Thermisch zomercomfort 3. Bijkomend instellen van nachtventilatie Max temperaturen met de toegepaste maatregelen : Voor Gemidd zomer

Na

Hittegolf

Gemidd zomer

Hittegolf

Bureau

28,7 °C

33,3 °C

26,7 °C

31,6 °C

Trap

27,2 °C

32,1 °C

26,3 °C

31,8 °C



In het kantoor is de selectieve beglazing steeds effectief: -2°C en - 1,7°C in gemiddelde zomer en bij hittegolf



In de traphal is de free cooling overdag het meest efficiënt in een gemiddelde zomer (- 0,9°C) en het minst 25 bij een hittegolf (- 0,3°C)

Thermisch zomercomfort 4. Koeling van de verse lucht Pulsie à 16°C tijdens de zomer.

11 Uitgangssituatie Situation de base

overdag 22 Freecooling Free cooling de jour

3 Freecooling overdag + nachtventilatie

3 Free cooling de jour + ventilation de nuit

4 Freecooling overdag + nachtventilatie Free cooling de jour + ventilation de nuit 4+ koeling verse lucht in warme periode et refroidissement de l'air neuf en période chaude verse lucht in warme 55 koeling Refroidissement de l'air neuf en periode période chaude

38 36 34 32

30 28 26 24 22 1

2

3

4

Séjour +1

Dortoir

Psychomotricité

Bureau

Séjour +1 - Canicule

Dortoir - Canicule

Psychomot - canicule

Bureau - canicule

5

26

Thermisch zomercomfort Voorgestelde maatregelen volgend op de studie

►

Manuele freecooling overdag

►

Opengaande vensters in de traphal

►

Bijkomend mechanische nachtventilatie bij hittegolf

►

Aangepaste beglazing in het kantoor op het gelijkvloers : selectieve beglazing met een zonnefactor van 0,3 ipv 0,5

27

Andere milieumaatregelen ►

75 m² PV-panelen

►

22 m² thermische zonnepanelen

Hergebruik regenwater – regenwaterput van 5 m³

►

►

Groendak van 354 m²

►

Materialen: ecologische verf, linoleum

28

Thermisch comfort : te onthouden ●

Thermisch wintercomfort is het resultaat van isolatie maar evenzeer van de luchtdichtheid van de schil.

●

De beglaasde oppervlakten hebben een belangrijke impact op het thermisch en visueel comfort en op het verbruik.

●

Een aangenaam zomercomfort garanderen kan door een mix van maatregelen ►

Oriëntatie van de lokalen

►

Zonnewering

►

Beperking interne warmtewinsten

►

Free cooling met thermische inertie

►

nachtventilatie

►

Eventueel bijkomend afgekoelde verse lucht

29

2. Voorbeelden van waterbeheer ●

Het project « Ducuroir»: appartementsgebouwen te Vorst waterbeheer, sociale aspecten en natuur;

●

Het project « Petits Riens »: industriële site  hergebruik en opvang van regenwater;

●

Het « Hoppa »-project: Opvang- en bezigheidstehuis voor volwassenen met een meervoudige handicap te Sint-Agathe-Berchem: waterbeheer en ontwikkeling van de omgeving

30

Doelstellingen : 

Recuperatie : het verbruik van drinkwater verminderen



Retentie: de lozing in de riolen of het oppervlaktewater geloosd vertragen



Infiltratie: het water terug in de natuurlijke cyclus

De belangrijkste functies van het waterbeheer op het perceel - Bron: B. Thielemans - ceraa

31

Appartementsgebouwen te Vorst

●

Project Ducuroir

●

BH: JCX IMBH

●

AR: ARCHI 2000

●

TS: MATRIciel

●

Landschapsarchitect: Landscape Design Partnership

32

Inleiding ●

Gemeente Vorst

●

Oude industriële site (magazijnen Ducuroir)  afbraak en heropbouw tot woongebouwen

33

Inleiding

34

Regenwaterbeheer ●

Gescheiden afvoeren ►

●

2 netten: regenwater en gebruikt water apart tot net een laatste controleput voor de aansluiting op de publieke riolering (deconnectatieput)

Bepalen van het opslagvolume ►

GSV: 33 l/m²  1210 m² x 33 l/m² = 40 m³ › Optimum qua functionering?

●

Gedetailleerde berekening mbt hergebruik: ►

Behoefte aan regenwater: › WC: 132 personen x 21 l/dag.persoon = 2772 l/dag; › Gebouwonderhoud en omgeving: 124 l/dag; › Totaal: 2896 l/dag  1058 m³/jr

►

Hergebruikpotentieel van regenwater: 1131 m³/jr 35


Gedetailleerde berekening hergebruikvolume ►

Volume regenwaterput: 50 m³

CHOIX DU VOLUME DE LA CITERNE DE RÉCUPÉRATION D’EAU DE PLUIE Appoint en

Fraction

eau de ville

économisée

[m³/an]

[%]

651 m³/an

407 m³/an

62%

688 m³/an

1.058 m³/an

789 m³/an

268 m³/an

75%

30 m³

1.058 m³/an

868 m³/an

189 m³/an

40 m³

1.058 m³/an

923 m³/an

50 m³

1.058 m³/an

60 m³

Consommation

Economie

d'eau [m³/an]

d'eau [m³/an]

10 m³

1.058 m³/an

20 m³

Rejet d'eau

Rejet

Autonomie

Assèchemen

[jours]

t

51%

3 jours

29%

549 m³/an

41%

7 jours

19%

82%

470 m³/an

35%

10 jours

13%

135 m³/an

87%

415 m³/an

31%

14 jours

10%

959 m³/an

98 m³/an

91%

379 m³/an

28%

17 jours

7%

1.058 m³/an

982 m³/an

75 m³/an

93%

355 m³/an

27%

21 jours

6%

70 m³

1.058 m³/an

998 m³/an

60 m³/an

94%

339 m³/an

25%

24 jours

4%

80 m³

1.058 m³/an

1.010 m³/an

47 m³/an

96%

325 m³/an

24%

28 jours

4%

90 m³

1.058 m³/an

1.021 m³/an

37 m³/an

96%

314 m³/an

23%

31 jours

4%

Volume

[m³/an]

d'eau/eau récoltée [%]

36


Kwaliteit van het gerecupereerde water: ►

Regenwater aangeleverd via groendak.

►

Filters en dergelijke voorzien voor het beperken van geur en bruinachtige kleur : › crepine, zelfreinigende filter op toevoer, decantatiebassin, beluchter op het opslagvat, 5 µ filter en koolstoffilter.

37


●

Buffering met retentie: ►

Zone met belangrijk risico op overstroming

►

GemSV: hogere eisen buffervolume van 50 l/m² in horizontale projectie (daken, balkonnen, omliggend terrein,…).

►

Het legen wordt gerealiseerd in minstens 4h.

Bepalen van het buffer/retentievolume: ►

►

Oppervlakte van de daken in horizontale projectie: 2870 m².

 Retentievolume : ± 145 m³ (50 liter/m²)

38


Afvoer van regenwater: ►

Infiltratie van regenwater? › Afgesloten plek zonder uitweg voor het regenwater bij verstopping of bij slecht functioneren van het filtersysteem

Geen uitweg

39



Infiltratie van regenwater? › Plek die regelmatig overstroomt bij zware regenval overstromingskaart opgenomen in het regenwaterplan en de ervaring van de Bata-site, gebouwd door dezelfde vastgoedfirma

Overstroomde zone

Regelmatig overstroomde zones

40



Alternatief: › Hergebruik van regenwater voor WC-spoeling in de flats, bewatering van het omliggend terrein en gebouwonderhoud; › Infiltratiezone langs de spoorwegbedding voor afstromend water uit de tuinen in volle grond aan de achterzijde van het perceel. › Afvoer met een geregeld debiet (5 l/s.ha) naar het rioleringsnet bij hevige regenval.

41

Regenwaterbeheer

42

Industriële site : Les Petits Riens

●

Project: Petits Riens

●

BH: Les Petits Riens ASBL

●

AR: CERAU Architects Partners

●

TS en milieubegeleiding: MATRIciel

43


Geen gekend overstromingsrisico (Rampenfonds en database HYDROBRU);

●

Maar site is in belangrijke mate ondoorlaatbaar het water ophouden zodat het niet te snel afvloeit;

●

De GSV: recuperatievolume van water van 33 l/m² dakoppervlakte;

●

Geen verplichting met retentievolume en afvloeidebiet.

44


Bepalen van het watervolume voor hergebruik ►

GSV: 33 l/m² X 9303 m²  307 m³ › Optimum qua functionering?

●

Gedetailleerde berekening van het volume voor hergebruik: ►

Behoefte aan regenwater: 1108 m³/jr › WC › Wasmachines › Wassen van de vrachtwagens › Gebouwonderhoud

►

Potentieel voor hergebruik regenwater: 4802 m³/jr.  Potentieel aan gerecupereerd regenwater veel groter dan de behoeften

45


Gedetailleerde berekening van het recuperatievolume: ►

Groendaken niet aangesloten op opslagvat om een degradatie van de waterkwaliteit te vermijden.  Potentieel aan herbruikbaar regenwater: 3975 m³/jr

►

Opslagvat van 60-70 m³

46


●

Retentie van regenwater: ►

Directe bufferfunctie via de opvangoppervlakten (daken en omliggende stukken)

►

Een wolkbreuk (eens in de 10 jaar) : 23 l/m²

►

Voorzien retentievolume op de site: 470 m³

Afvoer ►

Infiltratie? › Terrein slechts matig bevorderlijk voor infiltratie: klei met plaatselijk wat zand › Watervoerende laag vrij ondiep gelegen (-2 à -0,7 m diepte)  Beperket infiltratie van regenwater

►

Afvoer met een geregeld debiet (5 l/s.ha) naar het rioleringsnet 47

Regenwaterbeheer

4.2

3 5.

1. 1 1 2.

1. 1

3. 1

1. 2. 3. 4. 5.

48

Regenwaterbeheer 1.

3.

4.

2.

4.

►

1. Dak met opslagfunctie

►

2. Recuperatievat voor regenwater

►

3. Volledige infiltratiezone

►

4. Doorlaatbare parking/voetpad

Bron: MATRIciel

49


Kwaliteit van regenwater: ►

Parkeerplaatsen, ondoordringbare wegen en doorlaatbare voetpaden: filtering door de onderlaag en via de infiltratiezone  Waterzuiverend effect op het afvloeiende water bewezen in studies, vanaf 15cm diepte.

Waterzuiveringsproces in drainagepaden – CRR

50

Het HOPPA-project

●

●

Project Hoppa

●

BH: ASBL HOPPA

●

AR: ADV

●

Energie- en milieubegeleiding: MATRIciel

Opvang- en bezigheidstehuis voor volwassenen met een meervoudige handicap te Sint-Agatha-Berchem ►

Opvang voor 25 volwassenen

►

4 paviljoenen in stervorm gegroepeerd rond gemeenschappelijke leefruimten

►

Personen met een zeer beperkte mobiliteit en een verhoogde gevoeligheid voor temperatuurschommelingen.

►

Groene en rustige residentiële zone.

51

52


Context ►

Gebouw met alles op de begane grond

►

Project met lage densiteit: grote dakoppervlakten (groot volume opgevangen regenwater)

►

Behoeften aan water< 50 % opgevangen water via dak

►

Infiltratie is mogelijk

53


Voorzieningen: ►

1_Water van de dakoppervlakten verzameld voor hergebruik regenwater (WC, was, onderhoud en besproeien)

5

3 ►

2_Water van de dakoppervlakten verzameld om te laten infiltreren in de grond via infiltratiezones

2

2 ►

►

3_Buffer- en infiltratiezones voor regenwater komend van daken en omliggend terrein.

5 1 2

4_Waterafvoeren in open lucht

2

2

1 ►

5_Zuiveringszones voor water van toegangsweg en parkeerplaatsen.

4

3

54

Regenwaterbeheer

• 50% toitures collectées  infiltration en rétention (orage) dans des noues / tranchées

• 50% toitures collectées  citerne de récupération en de rétention (orage)

55

Regenwaterbeheer : te onthouden ●

Het correct dimensioneren van een regenwaterput voor hergebruik van regenwater kan via het berekenen van de waterbehoeften en de hoeveelheid recupereerbaar water.

●

Een alternatief beheer van regenwater op het perceel is perfect integreerbaar in een meer globale aanpak gericht op: ►

Het verbeteren van de levenskwaliteit van de bewoners: microklimaat, leefruimten in contact met de natuur, ontspanning, ontmoeten, contacten, …

►

Doet de biodiversiteit toenemen

56

Contact Isabelle BRUYERE Projectmanagement MATRIciel s.a. Place de l’Université, 25 – 1348 Louvain-la-Neuve 

: 010/24.15.70

E-mail : [email protected]

57

Opleiding Duurzaam Bouwen: ENERGIE

Recommend Documents