Opleiding Duurzaam Gebouw : Duurzaam bouwen van A tot Z Leefmilieu Brussel GROTE PRINCIPES VAN HET ONTWERP VAN EEN ENERGIEZUINIG GEBOUW / PASSIEFGEBOUW Anne-Laure MAERCKX CENERGIE
Doelstelling(en) van de presentatie
●
Kennis vergaren van de energieprestatieniveaus van de gebouwen en van de onderliggende principes
●
Kennis vergaren van de belangrijkste actiepunten om deze niveaus te bereiken, en deze punten integreren in het ontwerpproces
2
Algemeen schema van de presentatie
●
Oriëntatiepunten – niveaus en normen
●
Isolatie
●
Luchtdichtheid
●
Optimalisatie van de natuurlijke verlichting
●
Beheer van het oververhittingsrisico
●
Conclusie
3
Oriëntatiepunten ●
Regelgevend kader: de EPB
●
Vrijwillig kader: ► ► ► ►
●
Lage energie Zeer lage energie Passief NZEB
Labeling Duurzaam Gebouw ► ► ► ► ► ►
Breeam Leed HQE Ref-b Valideo …
4
Oriëntatiepunten: de EPB De vigerende regelgeving – EPB 2014 ●
Wat wijzigt niet? ►
Emax
►
Kmax
►
Ventilatie
►
Oververhitting
►
Bouwknopen
►
Metering
Oriëntatiepunten: de EPB De vigerende regelgeving – EPB 2014 ●
Wat is er nieuw? ►
●
Rmin/Umax – Voor alle nieuwe of aangepaste delen (onderworpen aan SV) van EPB-eenheden
Meer info ►
http://www.leefmilieubrussel.be/Templates/Professionnels/infor mer.aspx?id=32586&langtype=2067
Oriëntatiepunten: de EPB Vigerende regelgeving – EPB 2014
Oriëntatiepunten: de EPB Vigerende regelgeving– EPB 2015 ►
Gewijzigde EPB-procedures › Gewerkt met EPB-eenheden (en niet langer met EPB-gebouw)
› Zware renovatie pas als werken > 50% verliesoppervlakte › NG, GNG, ZR, ER ►
EPB-regelgeving 2015 › Op basis van passiefcriterium › Invoering van NEBverw, NEBkoel, PEV
●
Meer info ►
http://www.leefmilieubrussel.be/Templates/Professionnels/infor mer.aspx?id=32586&langtype=2067
Regelgeving 2015 - NG
Regelgeving 2015 - GNG
Regelgeving 2015 – ZR en ER
De EPB: Overzicht Invoegetreding regelgeving EPB-werken
Einde overgangsperiode naleving E-peil Invoegetreding regelgeving EPB-verwarming Bouwknopen inrekenen E-peil daalt naar E70-E75 Regelgeving update lijst referentiematerialen
Umax/Rmin versterkt en Geharmoniseerd met de andere Gewesten - Invoegetreding van de eisen NEBverw, NEBkoel En PEV - K-peil en E-peileisen vervallen
Invoegetreding van de eis “oververhitting” voor de bestemmingen kantoren/diensten/onderwijs Invoegetreding van de eis “Luchtdichtheid”
Prestatieniveaus Verschillende energieprestatieniveaus zijn gedefinieerd ●
Lage energie
●
Zeer lage energie
●
Passief certificaat
●
NZEB
Prestatieniveaus Verschillende niveaus, afhankelijk van ●
de bestemming (tertiair vs. huisvesting)
●
de nettoverwarmingsbehoefte
●
de behoefte aan primaire energie (verwarming, SWW, elektrische hulptoestellen)
Prestatieniveaus Criteria 2014 voor lage energie
Criterium
Eenheid
Netto-energiebehoefte voor verwarming
[kWh/m².jaar]
Netto-energiebehoefte voor koeling
[kWh/m².jaar]
Luchtdichtheid
n50 [vol/uur]
Oververhittingsrisico (>25°C)
%
Criterium primaire energie (PE)
[kWh/m².jaar]
huisvesting
tertiair
60
45
-
-
-
-
150
Prestatieniveaus Criteria 2014 voor zeer lage energie
Criterium
Eenheid
Netto-energiebehoefte voor verwarming
[kWh/m².jaar]
Netto-energiebehoefte voor koeling
[kWh/m².jaar]
Luchtdichtheid
n50 [vol/uur]
Oververhittingsrisico (>25°C)
%
Criterium primaire energie (PE)
[kWh/m².jaar]
huisvesting
tertiair
30
30
-
-
-
-
95
Prestatieniveaus Criteria voor passiefcertificatie
Criterium
Eenheid
Netto-energiebehoefte voor verwarming
[kWh/m².jaar]
Netto-energiebehoefte voor koeling
[kWh/m².jaar]
Luchtdichtheid
n50 [vol/uur]
Oververhittingsrisico (>25°C)
%
Criterium primaire energie (PE)
[kWh/m².jaar]
huisvesting
tertiair
15
15
-
15
0,6
0,6
5
5
-
90 – 2,5 * C
Prestatieniveaus Criteria voor de passiefpremie in het BHG
Criterium
Eenheid
Netto-energiebehoefte voor verwarming
[kWh/m².jaar]
Netto-energiebehoefte voor koeling
[kWh/m².jaar]
Luchtdichtheid
n50 [vol/uur]
Oververhittingsrisico (>25°C)
%
Criterium primaire energie (PE)
[kWh/m².jaar]
huisvesting
tertiair
X
X
-
-
0,6
0,6
5
5
45 + 1,2 * (X – 15)
95 – 2,5 * C + 1,2 * (X – 15)
Prestatieniveaus NZEB ● Brussels Wetboek van Lucht, Klimaat en Energiebeheersing (BWLKE) ● Artikel 2.1.1 • 8° “Zero energieverbruik”: geen of zeer laag energieverbruik, verkregen dankzij een hoge energieefficiëntie en die in zeer aanzienlijke mate dient te worden geleverd uit hernieuwbare bronnen, met name de energie die ter plaatse of dichtbij uit hernieuwbare bronnen wordt geproduceerd;
19
Doelstelling: labeling of certificatie? ●
Milieukwaliteit van een project ►
●
Erkenning ►
●
Validering door een externe tussenpersoon op basis van meerdere criteria de zichtbaarheid van de milieukwaliteit van het gebouw naar buiten toe garanderen
Valorisatie ►
Deze waarborg kan een belangrijke troef vormen in het kader van een vastgoedvalorisatie (financiers, investeerders)
Voorbeelden: Toekomstige Belgische certificatie (Ref-b), Valideo, BREEAM, LEED, HQE
20
De Trias Energetica De vraag verminderen Werken aan de gebouwschil
Hernieuwbare energiebronnen gebruiken
Rationeel gebruikmaken van fossiele energie = Zorgen voor thermisch, adem- en visueel comfort tegen een lagere energieprijs 21
Doelstelling 1: de transmissieverliezen beperken ►
●
De warmtebehoefte beperken 1. Transmissieverliezen
Zorgen voor een goede compactheid
Compactheid C = verwarmd volume [m] Verliesoppervlakte ↓ verliesoppervlakte = ↑ compactheid Compactheid
Vorm
Invloedsfactoren
●
Grootte
[081_Archives] – Yvan Glavie
22
Doelstelling 1: de transmissieverliezen beperken ►
De warmtebehoefte beperken 1. Transmissieverliezen
Hoog prestatieniveau
› van de ondoorzichtige wanden › van de vensters ►
●
Bouwknopen beheren
Materiaal
Waarde λ [W/m.K] (formulier premies BIM)
Cellulose
0,037 tot 0,045
Kurk
0,032 tot 0,045
Minerale wol
0,031 tot 0,044
Geëxpandeerd polystyreen (EPS)
0,031 tot 0,045
Polyurethaan (PUR)
0,023 tot 0,029
U = λ/d [W/m².K] ►
►
►
Waarbij U = warmtetransmissie-coëfficiënt, kenmerkt het prestatieniveau van de wand Waarbij λ = warmtegeleidingscoëfficiënt van een materiaal [W/mk] Waarbij d = dikte van het materiaal [m]
23
De warmtebehoefte beperken 1. Transmissieverliezen
●
Thermisch prestatieniveau van de wanden dat moet worden bepaald naargelang van de te bereiken energiedoelstelling
U-waarde opake wanden (indicatief) Vensters
(Zeer) Lage Energie
Passief
0,20 W/m².K
0,10 W/m²K
12 cm PUR of 20 cm cellulose
28 cm PUR of 40 cm cellulose
Dubbel glas + performant raam Driedubbel glas + passief raam
Driedubbel glas + passief raam
[029_V_Woestyn]
[117_Kessels]
24
De warmtebehoefte beperken 2. Infiltratieverliezen
Doelstelling 2: Infiltratieverliezen beperken ►
Zorgen voor een goede luchtdichtheid
[051_Huberti]
●
Indicator
Sleutelwaarden
V50
-
v50
12
n50
0,6 (passief) 1,0 - 3 ((zeer) lage energie) 7,8 (standaardwaarde)
Indicatoren: ►
V50 [m³/h] weinig gebruikt
►
v50 [m³/h.m²] gebruikt in EPB
►
n50 [vol/h] gebruikt in PHPP
25
De warmtebehoefte beperken 2. Infiltratieverliezen
►
Bepaal het af te dichten volume › Grens van het luchtdichte volume › Positie van het dichtingsscherm in de wanden
►
Keuze en plaatsing van de technische installaties (rookafvoerkanalen, trappenhuizen, liften)
►
Keuze van de aard van de luchtdichtheid › OSB-platen, membranen, … voor houten skeletten
› Plafonnering, gietbeton,… voor massieve constructies
26 Voorbeeld van bepaling van de luchtdichte barrière Bron : MATRIciel
De warmtebehoefte beperken 2. Infiltratieverliezen
►
Onderzoek van de details die een risico kunnen inhouden
Binnenbekleding
Dichtingsmembraan Siliconenafdichting
› Deuren, ramen (dichtheidsklassen) › Aansluitingen – Muren - ramen – Muren - daken
› Dichtheid van de wanden › Speciale technieken: ventilatie, verwarming, koeling, elektriciteit, …
Bron: Energie+ Verse lucht
“Vuile” lucht
› … ►
Uitvoering en coördinatie van de werken Bron: MATRIciel
►
Metingen (dichtheidstest) › Controle van het bereikte luchtdichtheidsniveau › Metingen tijdens de werken (voorafgaand aan de afwerking) › Eindmetingen
27 Bron: MATRIciel
Doelstelling 3: bezonning en daglichtinval optimaliseren ►
Oriëntatie en oppervlakte van de vensters
►
Prestaties van de beglazing
[040_Aeropolis II] – Cenergie
De warmtebehoefte beperken 3. Bezonning
[046_Droguerie] – Yvan Glavie
28
●
De warmtebehoefte beperken 3. Bezonning
Oriëntatie en oppervlakten: Gemiddelde maandelijkse straling volgens oriëntatie (W/m²)
Noord Zuid Oost West Horizontaal
Bron: Opleiding Passief en (zeer) lage energie - Ecorce
Oriëntatie
Huisvesting
Tertiair
Noord
20% van de vloeroppervlakte
Daglichtinval optimaliseren
Zuid
Maximum
Max. 20% van de vloeroppervlakte
Oost en west
20% van de vloeroppervlakte
Max. 20 % van de vloeroppervlakte
Strategie
Compromis tussen “transmissieverliezen beperken” en “zonnewinst maximaliseren”
Compromis tussen “daglichtinval optimaliseren” en “zonbelasting beperken”
29
●
Prestaties van de beglazing: ►
Ug = warmtetransmissiecoëfficiënt van de beglazing [W/m².K]
►
Zonnefactor = fractie van de zonneenergie die door de wand heen gaat in verhouding tot de invallende energie [-]
De warmtebehoefte beperken 3. Bezonning
= Fs, g ►
Lichttransmissie = deel van de lichtstroom die door het glas heen komt binnen het zichtbare spectrum [%]
Invallende zonne-energie
Weerkaatst percentage Geabsorbeerd percentage (naar buiten gedreven)
Doorgegeven percentage
Geabsorbeerd percentage (naar binnen gedreven) Zonnefactor
Bron: Opleiding passief en (zeer) lage energie - Ecorce
breedte uitvoering
30
Bron: www.passiefhuisplatform.be
Doelstelling 1: de zonbelasting beperken
●
►
Oriëntatie en oppervlakte van de beglazing
►
zonwering
De koelbehoefte beperken 1. Zonbelasting
Oriëntatie en oppervlakte van de beglazing (herhaling)
Oriëntatie
Huisvesting
Tertiair
Noord
20% van de vloeroppervlakte
Daglichtinval optimaliseren
Zuid
Maximum
Max. 20% van de vloeroppervlakte
Oost en west
20% van de vloeroppervlakte
Max. 20 % van de vloeroppervlakte
Strategie
Compromis tussen “transmissieverliezen beperken” en “zonnewinst maximaliseren”
Compromis tussen “daglichtinval optimaliseren” en “zonbelasting beperken”
31
De koelbehoefte beperken 1. Zonbelasting
●
Zonwering ►
Rekening houden met de gecombineerde zonnefactor beglazing + zonwering
►
Vaste zonwering
►
Mobiele buitenzonwering › Scherm › Lamellen
►
zonwerende beglazing
[009_Nys]
►
Binnenzonwering en natuurlijke zonwering: weinig doeltreffend / geen controle 32
De koelbehoefte beperken 1. Zonbelasting
Zonwering
g LTA
Vast
Zonwerende beglazing
g = 0,1…0,45 LTA = 0,1… 0,45 Spectraal selectief: g = 0,17…0,43 LTA = 0,3…0,7
Voordelen
Nadelen
• Goede zonwering • Geen/weinig onderhoud • Lange levensduur • Kleine investering indien deel van architectuur
• Alleen doeltreffend op naar het zuiden gerichte gevel • Niet/weinig flexibel • Geen bescherming tegen diffuse straling
• • • • •
• • • •
Lage kosten Geen onderhoud Lange levensduur Vrij uitzicht naar buiten Praktische oplossing bij renovaties
Weerkaatsingseffect Geen regeling Minder zonnewinst in de winter Verminderde lichttransmissie het hele jaar door
LTA = lichttransmissiecoëfficiënt
33
De koelbehoefte beperken 1. Zonbelasting
Zonwering
g LTA
Voordelen
Nadelen
Schermen / screens
g = 0,07…0,4 LTA = 0,07… 0,4
• Hoge zonweringsfactor • Regelbaar • Lage kosten voor een mobiele zonwering • Bescherming tegen verblinding
• • • •
Lamellen
g = 0,15 LTA = 0,5
• Regelbaar • Hoge LTA voor lage g • Zicht naar buiten blijft behouden • Minder windgevoelig
• Hoge kostprijs • Onderhoud/vervanging motoren • Schoonmaak lamellen
Lage LTA indien lage g Weinig transparant Onderhoud/vervanging motoren Windgevoelig
34
Doelstelling 2: de interne belasting beperken
●
►
Verlichting
►
Kantoorautomatisering
►
Bezetting
De koelbehoefte beperken 2. Interne belasting
Verlichting ►
Max. 10 W/m² voor de kantoren
►
Hoogperformante TL-verlichting met elektronische ballast
►
Hallogeen- en gloeilampen vermijden
►
Regeling: daglichtcompensatie en aanwezigheids-/afwezigheidsdetectie
35
Doelstelling 3: Passieve koeling mogelijk maken
●
►
Zorgen voor een grote thermische inertie
►
Een natuurlijke ventilatie mogelijk maken
De koelbehoefte beperken 3. Passieve koeling
Thermische inertie = vermogen van een materiaal om warmte of koude op te slaan, en vervolgens weer af te geven [040_Aeropolis II]
36
De koelbehoefte beperken 3. Passieve koeling
Zorgen voor een grote thermische inertie ►
Voorkeur voor een zware dragende structuur
►
Toegankelijkheid van de thermische massa
behouden ►
Keuze voor weinig isolerende afwerkingsonderdelen
►
[040_Aeropolis II]
Het zomercomfort verifiëren door dynamische simulatie (rekening houden met het concept faseverschuiving)
[065_Marly]
37
De koelbehoefte beperken 3. Passieve koeling
Zorgen voor natuurlijke ventilatie ►
Free cooling: koeling door bijkomende aanvoer van buitenlucht overdag, bovenop de hygiënische ventilatie (+/- 2 vol/uur)
►
Night cooling: nachtelijke koeling met hoog debiet (+/- 5 à 10 vol/uur)
►
Thermische inertie absoluut noodzakelijk
►
Aanvoer langs openslaande vleugels in de gevel (al dan niet met motor)
►
Afzuiging: schoorsteeneffect of afzuiginstallaties in het dak
38
Besluit ●
De werken aan de gebouwschil vormen de basis van gebouwen met hoge energieprestaties ►
Optimalisatie van de gebouwschil om de warmtebehoefte te beperken
►
Optimalisatie van de gebouwschil om de koelbehoefte te beperken
►
Optimalisatie om passieve koeling mogelijk te maken
►
Optimalisatie om de invoering van energie-efficiënte systemen mogelijk te maken
De vraag verminderen Werken aan de gebouwschil
Hernieuwbare energiebronnen gebruiken
Rationeel gebruikmaken van fossiele energie
Zie volgende presentatie 39
Nuttige hulpmiddelen, websites, enz.: ●
Voorbeeldgebouwen op de website van Leefmilieu Brussel: http://www.leefmilieubrussel.be/Templates/Professionnels/niveau2. aspx?maintaxid=11731&taxid=12219&langtype=2067
●
Energie plus: http://www.energieplus-lesite.be/
Referentie Gids duurzame gebouwen: www.leefmilieubrussel.be/gidsduurzamegebouwen ●
Thema Energie van de gids 40
Om te onthouden van de presentatie ●
In de eerste plaats moet het te bereiken energieprestatieniveau worden bepaald ►
●
(Zeer) Lage energie? Passief? NZEB?
Vervolgens moeten een of meer strategieën om dit te bereiken, worden ontwikkeld ►
Het werk aan de gebouwschil gaat vooraf aan elke andere ingreep.
►
Dit werk heeft betrekking op: ›
De isolatie / de compactheid (U-waarden, compactheid C)
›
De luchtdichtheid (n50, v50)
›
De zonnewinst / de daglichtinval
›
De beperking van de externe en interne belastingen
›
De inertie
›
De mogelijkheden van natuurlijke ventilatie (openslaande vleugels, …)
41
Contact Anne-Laure MAERCKX Adviseur Duurzaam bouwen Coördinaten:
: 02 513 96 13
E-mail:
[email protected]
42