Passiefhuis-Platform vzw De REFLEX voor energiebewust bouwen
Ir. arch. Wouter Hilderson
Inleiding en definitie Maatregelen om passief te bouwen:
Transmissieverlies beperken Lekverliezen beperken Passieve warmtewinsten Mechanische ventilatie met WTW
Voorbeeldprojecten Gecertificeerde passiefhuizen Een concreet voorbeeld
Inleiding en definitie Maatregelen om passief te bouwen:
Transmissieverlies beperken Lekverliezen beperken Passieve warmtewinsten Mechanische ventilatie met WTW
Voorbeeldprojecten Gecertificeerde passiefhuizen Een concreet voorbeeld
Inleiding en definitie Energiebalans voor een klassieke woning
Verwarming
Koeling
Zonnewinst
Installatieverlies
Interne warmtewinst
Ventilatieverlies
Transmissieverlies Warmte WINST
Warmte VERLIES
Inleiding en definitie Een oude lage energiewoning met hernieuwbare energie
foto: McH en Kring voor Heemkunde, uit: KONTICH WAARLOOS Hier en Nu, mei 2009, http://users.telenet.be/guido.theys/nieuw/KWvroegerennu/Tanghof.htm
Inleiding en definitie Meer comfort = verwarmen
Inleiding en definitie En koelen…
Inleiding en definitie Trias Energetica Hoe bereik je een zo duurzaam mogelijke energievoorziening? – Stap 1. Beperk de energievraag (goed geïsoleerd en luchtdicht bouwen, warmteterugwinning) – Stap 2. Gebruik duurzame energiebronnen (bodemwarmte, zonneenergie, wind, etc.) – Stap 3. Gebruik eindige energiebronnen efficiënt (hoog rendement).
Inleiding en definitie Een passiefhuis is… De energiebalans is volledig geoptimaliseerd naar comfort en energie tesamen! Een passiefhuis gebruikt dan ook: Een minimum aan actieve verwarming Geen koeling (tenzij in uitzonderlijke gevallen) => Geoptimaliseerd = geïntegreerd ontwerpproces
Inleiding en definitie Een voorbeeld
Een duidelijke definitie? Laag energie:
Netto energiebehoefte voor verwarming per jaar:
Qheat, net ≤ 30 kWh/(m².a) maar: nog niet bepaald hoe te berekenen…
Andere definitie: E40 en K25
Passief standaard:
Netto energiebehoefte voor verwarming per jaar:
Qheat, net ≤ 15 kWh/(m².a)
Oververhittingsgraad boven 25°C (van de 8760 uren)
≤ 5% (10%)
Geverifieerde luchtdichtheid:
n50 ≤ 0,6 h-1 Nul energie
Inleiding en definitie Richtwaarden en werkelijke waarden Measure/ solution Passive House standard 1. Super Insulation U ≤ 0,15 W/m2K Insulation walls U ≤ 0,15 W/m2K Insulation roof U ≤ 0,15 W/m2K Insulation floor U ≤ 0,8 W/m2K Window casing U ≤ 0,8 W/m2K Window glazing Doors linear heat coeff ψ ≤ 0,01W/mK Thermal bridges Air tightness η50 ≤ 0,6 h-1 Minimal Shape Factor (Area TFA/ Volume TV) 2. Heat Recovery/ IAQ Ventilation counter flow heat recovery ηHR ≥ 75 % air to air heat exchanger Ventilation air sub-soil heat exchanger Fresh air ≥ 8 °C Ventilation ducts insulated Other heat recovery (e.g. ventilation & DHW return pipes) DHW heat recovery DHW pipes insulated Minimal space heating Efficient small capacity heating system
Post heater ventilation air, low temperature heating Biomass, heat pump, gas, cogeneration (e.g. district heating), etc.
-1 3 Air Quality through ventilation rate min. 0,4 ach or 30 m /pers/h or national regulation if higher 3. Passive (Solar) Gain solar energy transmittance g ≥ 50 % Window glazing DHW (solar) heater Thermal mass within envelope Solar orientation Night-time shutters Shading factor [%] (East & West)
Measure/ solution 4. Electric Efficiency Energy labeled household appliances [Labeling A - G] Hot water connections washing machines/ dishwashers Compact Fluorescent lighting Regular maintenance ventilation filters Direct Current motor ventilation Efficient fans: SFP (Specific Fan Power) 5. On-site Renewables Wind turbine Photo Voltaics Solar thermal energy Biomass system Other
Passive House standard
Energy reduction 50% of common practice
≤ 0,45 W/(m3/h) (transported air)
6. Cost reduction Building team Commissioning Building systems
= basic measure/ solution = often applied optional measure/ solution = other optional measure/ solution
Inleiding en definitie Een duidelijke definitie, maar hoe berekend?
Inleiding en definitie Welk K-peil heeft een passief gebouw? K-peil = info over isolatiegraad in relatie tot compactheidsgraad K-peil ≠
geen info over oriëntatie en luchtdichtheid
≈ K10 à K20
Inleiding en definitie Welk K-peil heeft een passief gebouw? E-peil = +
+
+
+
-
totale primaire energieverbruik met AFTREK van hernieuwbare energie en andere (WKK)
≈ E10 à E50
Inleiding en definitie Gebruikersinvloed over alle gebouwen heen
Inleiding en definitie Maatregelen om passief te bouwen:
Transmissieverlies beperken Lekverliezen beperken Passieve warmtewinsten Mechanische ventilatie met WTW
Voorbeeldprojecten Gecertificeerde passiefhuizen Een concreet voorbeeld
Maatregelen om passief te bouwen Transmissieverlies beperken
30 à 35 cm isolatie in de muren 30 cm isolatie in de vloer 40 cm isolatie in het dak
Transmissieverlies beperken Zeer uiteenlopende bouwsystemen
Woning Deinze, Denc!-studio
Woning Gent, Kristof Cauchy
www.sto.be
www.maison-passive.be
Woning Bocholt, E. Ubachs
Woning Spiere-Helkijn, A. Versele
Woning Heusden-Destelbergen Denc!-studio
Woning Berlaar, H. Van Aalst
Woning Drongen, D. Desmet
Kantoor Gent, evr-architecten
Isorast, verloren bekisting
Renovatie, De Pinte, A. Versele
Transmissieverlies beperken Compactheid
compactheidsgraad C = V/A
Gebouw 1 Volume V: 600 m3 Verliesoppervlak A: 440 m2 C = 1,36
Gebouw 2 Volume V: 600 m3 Verliesoppervlak A: 500 m2 C = 1,2
Transmissieverlies beperken Beglazing en schrijnwerk
Transmissieverlies beperken Koudebrugvrije of tenminste -arme constructie
Inleiding en definitie Maatregelen om passief te bouwen:
Transmissieverlies beperken Lekverliezen beperken Passieve warmtewinsten Mechanische ventilatie met WTW
Voorbeeldprojecten Gecertificeerde passiefhuizen Een concreet voorbeeld
Maatregelen om passief te bouwen Lekverliezen beperken
Een doorlopende luchtdichtingslaag Zorgvuldige uitvoering Ook ramen en deuren moeten luchtdicht zijn! Criterium: n50 ≤ 0,6 h-1
Lekverliezen beperken Gemiddelde luchtdichtheid per woningtype voor België 9.5 10 9
8.3
n50 (vol/h)
8 7 6 5
5.3 4.1
4 3 2 1 0 Appartementen
BRON: SENVIVV
Gesloten bebouwing
Half-open bebouwing
Open bebouwing
Lekverliezen beperken Impact van luchtdichtheid op passieve gebouwen
Gemiddelde luchtdichtheid van de gecertificeerde gebouwen
n50, max = 0,60 h-1 n50, max = 0,40 h-1 n50, max = 0,12 h-1
Variatie van het energiekengetal bij verschillende luchtdichth. Variatie van netto verwarmingsbehoefte ten opzichte van de luchtdichtheid 20,0
15,0
kWh/m².a
10,0
5,0
0,0
-5,0 gem
0,6
1
1,5 h -1
2
2,5
3
Lekverliezen beperken Luchtdichtheidstest (“BlowerDoor”)
Netto-volume 266m³; n50 ≤ 0.6h-1 ~ 160m³/h1/266m³
Q
Lekverliezen beperken Concrete oplossingen voor luchtdichtheid Een ononderbroken luchtdichtheidsschil = oplossingen voor alle knopen Bijvoorbeeld voor massiefbouw:
Beton: plaat & vloer Binnenbepleistering Schrijnwerk Dampschermen Luchtdichtingstapes
Passieve strategieën - winter Concrete oplossingen voor luchtdichtheid bij MB
Lekverliezen beperken Concrete oplossingen voor luchtdichtheid bij HB
Een aanrader: de leidingenspouw!
Lekverliezen beperken www.bouwdetails.be
Inleiding en definitie Maatregelen om passief te bouwen:
Transmissieverlies beperken Lekverliezen beperken Passieve warmtewinsten Mechanische ventilatie met WTW
Voorbeeldprojecten Gecertificeerde passiefhuizen Een concreet voorbeeld
Maatregelen om passief te bouwen Passieve warmtewinsten
Een goede oriëntatie? Drievoudige beglazing Hoge zontoetredingsfactor?
Doordachte zonnewering!
Passieve warmtewinsten Drievoudig glas als verwarming
Passive Houses in Central Europe, W. Feist; Thesis, Univeriteit van Kassel, 1993 Zie ook: www.passivhaustagung.de/Kran/First_Passive_House_Kranichstein_en.html
Passieve warmtewinsten Zonneverwarming en goede daglichttoetreding zonwering – extern vs. intern
– vaste systemen (vooral voor zuidgevel)
– regelbare systemen (vooral voor oost- en westgevel)
Zonnewering
(mobiele) externe zonnewering Horizontaal op het zuiden, verticaal op het oosten en westen Voorbeelden: Overkapping Balkon Screens Blinden ...
Woning Heusden-Destelbergen, denc!-studio
School Beernem, Buro II
Woning Heusden-Zolder Equilibrium Architecten
Inleiding en definitie Maatregelen om passief te bouwen:
Transmissieverlies beperken Lekverliezen beperken Passieve warmtewinsten Mechanische ventilatie met WTW
Voorbeeldprojecten Gecertificeerde passiefhuizen Een concreet voorbeeld
Maatregelen om passief te bouwen Mechanische ventilatie met warmteterugwinning
Aan- en afvoer door ventilatoren Warmterecuperatie mogelijk Kleine naverwarming van de ventilatielucht volstaat om passief gebouw warm te houden
Gecontroleerde ventilatie! 24/7 met juiste debieten Altijd zuivere binnenlucht: filters
Mechanische ventilatie met WTW Principe van systeem D
Mechanische ventilatie met WTW Tussenseizoen
Mechanische ventilatie met WTW Mechanische ventilatie met warmteterugwinning
compact leidingennet
Passiefhuis te Wijtschate, Arch: denc!-studio
Passiefhuis te Zingem, Arch: denc!-studio
Mechanische ventilatie met WTW www.beterventileren.be
Inleiding en definitie Maatregelen om passief te bouwen:
Transmissieverlies beperken Lekverliezen beperken Passieve warmtewinsten Mechanische ventilatie met WTW
Voorbeeldprojecten Gecertificeerde passiefhuizen Een concreet voorbeeld
Voorbeeldprojecten
1. 2. 3.
4.
Woning te HeusdenDestelbergen, denc!-studio Woning te Wijtschate, denc!-studio Woning te Bochelt, architecten EquilibriumTeam Woning te HeusdenZolder, architecten Equilibrium-Team
Voorbeeldprojecten
1. 2. 3. 4.
Woning te Ename, Christophe Debrabander Woning te Torhout, Greta Sabbe Woning te Vosselaar, Bart Deschoolmeester Woning te Kalken, Alexis Versele
Voorbeeldprojecten
1.
2. 3. 4.
Woning te Bilzen, architecten EquilibriumTeam Woning te Linden, BURO II Woning te Waregem, denc!-studio Woning te Lochristi, Jan Blomme
Voorbeeldprojecten
1. 2. 3. 4.
Woning te Bolderberg, Luc Dreesen Woning te Deinze, denc!studio Woning te Zingem, denc!studio Woning te SintAmandsberg, denc!-studio
Voorbeeldprojecten
1. 2. 3. 4.
Woning te Oosterzele, denc!-studio Loft te Oudenaarde, Dirk Baert Woning te Vlierbeke, denc!-studio Woning te Galmaarden, ARCI
Voorbeeldprojecten
1. 2. 3. 4.
Woning te Oostakker, Alexis Versele Woning te Kalmthout, artmen Woning te Merelbeke, Christophe Cauchy Woning te Zulte, Alexis Versele
Voorbeeldprojecten
1. 2. 3. 4.
Woning te Moorslede, denc!-studio Woning te WortegemPetegem, Greta Sabbe Woning te Zemst, Mozaiek ingenieur-architecten Woning te Kortrijk, Bart Biermans
Voorbeeldprojecten
1. 2. 3.
Woning te Gentbrugge, Langaskens – Steenhout Woning te De Pinte, Alexis Versele Woning te Ekeren, denc!studio
Inleiding en definitie Maatregelen om passief te bouwen:
Transmissieverlies beperken Lekverliezen beperken Passieve warmtewinsten Mechanische ventilatie met WTW
Voorbeeldprojecten Gecertificeerde passiefhuizen Een concreet voorbeeld
Twee voorbeeldprojecten Het eerste passiefhuis, bewoond door de bedenker
1991 : een eerste passiefhuis in Kranichstein, Darmstadt Architecten: Bott, Ritter, Westermeyer 4 wooneenheden, 156m²
Bron: wikipedia
Twee voorbeeldprojecten Het eerste passiefhuis, bewoond door de bedenker
Passieve zonnewinsten:
Grote ramen op het zuiden Een wintertuin als extra laagje op het noorden
Bron: www.oekosiedlungen.de, foto: Michael Prytula Berlin
Twee voorbeeldprojecten In concrete cijfers uitgedrukt:
Isolatie: Gevels: 27,5 cm isolatie (WDVS-systeem), U=0,14 W/(m²K) Vloer: 25 cm onder de funderingsplaat, U=0,13 W/(m²K) Dak: 44,5cm ingeblazen, U=0,10 W/(m²K)
Schrijnwerk: Driedubbel glas, Ug=0,7 W/(m²K) Vensters Uw=0,78 W/(m²K)
Luchtdichtheid: n50=0,22 h-1
Ventilatie: WTW met rendement van 80%
Berekening: PHPP-simulatie: 10,5 kWh/(m²a) energiebesparing: 88% Bron: Passivhaus Institut Darmstadt, www.passiv.de
Twee voorbeeldprojecten Hoeveel verwarming is er nodig? Voor verwarming maximaal:
6,5 W/m² Voor 156 m² : 156 x 6.5 =
1.104 W = 1,1 kW
= 2,4 kW Bron: Passivhaus Institut Darmstadt, www.passiv.de
= 1 à 2 kW
= 1,1 kW
Twee voorbeeldprojecten Na 16 jaar gemeten verbruik voor verwarming
Gemiddeld:
9 kWh/m².a Voor 156 m² en 16 jaar: 9 x 156 x 16 =
22.464 kWh Dit komt overeen met
2300 liter stookolie na 16 jaar verwarmen… Was het net passief geweest (15 kWh/m².a) dan hadden ze al 3800 liter verbruikt
Bron: Dr. Witta Ebel, Passivhaus Institut Darmstadt, www.passiv.de
Hartelijk dank voor uw aandacht
