Passiefhuizen
Arch. Alexis Versele KaHo Sint-Lieven – 01 10 2008 Cedubo
Alexis Versele - Passiefhuizen
1
Alexis Versele - Passiefhuizen
2
1
Lage - energiewoningen - passiefhuizen
• Motivaties – Ecologisch • Eco - efficiëntie
– Sociaal • Comfortvermeerdering • Armoede en Energie
– Economisch • Economisch optimum
3
Alexis Versele - Passiefhuizen
Eco - efficiëntie
Factor 20 ref. 1990 - 2040 Formule van Barry Commonor
D=BxWxM 1/2
Duurzame Ontwikkeling
x2
x5
1/20
Ecoefficiëntie
D = Totale druk op het milieu B = Wereldbevolking W = Gem Welvaart per persoon M = Milieubelasting Alexis Versele - Passiefhuizen
4
2
Energiebesparingspotentieel bij passiefhuizen 300
Energiebehoefte [kWh/m².a]
250
Factor 20 voor ruimteverwarming: van 200 kWh/m²a naar 10 kWh/m²a
200
-85%
150 -75% 100
50
0 Bestaande woningen
verwarming Alexis Versele - Passiefhuizen
Nieuwe woningen Lage energie woningen
Sanitair warm water
ventilatie
Passiefhuizen
huishoudtoestellen
Bron: PHP
5
Financiele voordelen
Alexis Versele - Passiefhuizen
6
3
Financiele voordelen
7
Alexis Versele - Passiefhuizen
Economisch optimum - EPB - PHPP
kWh/m²a
Energy consumption for heating 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0
measured EPB PHPP (yearly basis)
house before refurbish K168 - E280
Alexis Versele - Passiefhuizen
house after refurbish K35 - E67
8
4
Economisch optimum - Prestatieniveaus
9
Alexis Versele - Passiefhuizen
Economisch optimum - resultaten 30,0%
250.000 € 214.718 €
200.000 € 169.054 €
178.771 €
184.840 €
25,0%
27,0%
20,0%
150.000 €
15,0% 100.000 €
10,0%
9,3% 5,7%
5,0%
€
0,0% Normative
Common Low energy practice
Passive house
Passive house isolation walls 46% 50% 40% 30% 20% 10%
225 €
300 €
215 €
250 € 200 €
205 € NPV 10%
185 €
investment
100 €
windows 16%
0€ -50 €
165 € 14,90 other 1%
0% -10%
50 €
NPV 2%
175 € AHU with HR isolation roofs 20% 20% isolation floors 7%
150 €
195 €
NPV (Thousands)
-
0,0%
Investment (Thousands)
50.000 €
43,30
77,00
118,40
Energy demand for heating - kWh/m²a
heating system -11%
-20%
Alexis Versele - Passiefhuizen
10
5
Comfort
• Terugverdientijd – VAN: Terugverdientijd energiebesparing comfortvermeerdering mooi meegenomen – NAAR Comfortvermeerdering energiebesparing mooi meegenomen
11
Alexis Versele - Passiefhuizen
Sociale economie
• Milieu-probleem vanuit sociaal perspectief: – Milieuprobleem kan worden opgelost indien armoedeprobleem wordt opgelost - Agenda 21 100%
100%
90%
90%
K140
70%
60%
K45 Aantal gezinnen
60%
> 475
< 475
< 450
< 425
< 400
< 375
< 350
< 325
< 300
< 275
< 250
< 225
< 200
0% < 175
10%
0% < 150
20%
10%
< 75
30%
20%
< 125
40%
30%
< 50
50%
40%
< 100
50%
< 25
Aantal gezinnen
70%
Stookkosten / huur
80%
80%
Huur euro / maand
Alexis Versele - Passiefhuizen
12
6
Wat is een passiefhuis ? • ‘Passief Huis’ – = constructiestandaard; – verfijning van ‘Lage - energiewoning’. – een comfortabel binnenklimaat in winter en zomer – zonder conventioneel verwarming – noch koelingsysteem. • Om dit haalbaar te maken dient: – het netto energiebehoefte voor ruimteverwarming < 15 kWh/m².jaar; – energieverbruik voor ruimteverwarming, sanitair warm water en elektrische apparaten < 42 kWh/m².jaar; <120 kWhprim/m².jaar
Alexis Versele - Passiefhuizen
13
Basisprincipes Minimaliseer het warmteverlies vooraleer je de warmtewinst maximaliseert • Warmteverliezen: – De transmissieverliezen: gebouwenschil beter te isoleren. – De ventilatieverliezen: • extreme luchtdichtheid • mechanische balansventilatie met hoog rendement warmterecuperatie. • De passieve verwarmingsinput – (stralings)warmte van de zon • evenwichtige naar oriëntatie en oppervlakte gekozen ramen. • interne warmtewinsten van personen en apparaten.
Alexis Versele - Passiefhuizen
14
7
Transmissieverliezen beperken • •
Efiiciënte gebouwenschil: de transmissieverliezen drastisch beperken. wanden – – – –
•
Maatregel superisolatie Specificatie U-waarde van vloeren, muren en daken < 0,15 W/m²K U-waarde van buitenschrijnwerk < 0,8 W/m²K U-waarde van beglazing < 0,8 W/m²K
knooppunten – –
Maatregel koudebrugvrije constructie Specificatie lineaire warmtedoorgangscoëfficiënt psi < 0,01 W/mK
15
Alexis Versele - Passiefhuizen
Koudebruggen
Eis: Minimum binnenoppervlaktetemperatuur: 17°C - OK
Ψ < 0,01 W/mK Alexis Versele - Passiefhuizen Alexis Versele - KaHo Sint-Lieven
Verbouwing rijwoning naar passiefhuis
16 16
8
Koudebruggen
Eis -Minimum binnenoppervlaktetemperatuur: 17°C OK
Ψ < 0,01 W/mK
Alexis Versele - Passiefhuizen Alexis Versele - KaHo Sint-Lieven
Verbouwing rijwoning naar passiefhuis
17 17
Lekverliezen beperken • •
toevallige infiltratie van buitenlucht via lekken vermijden extreme luchtdichtheid nagestreefd. – –
Maatregel luchtdicht bouwen Specificatie lekverliezen n50 < 0,6 h-
Alexis Versele - Passiefhuizen
18
9
Luchtdichtheid – vlakken / lijnen
Alexis Versele - Passiefhuizen
19
Ventilatie • Continue toevoer van verse lucht • Het luchtdebiet voldoet precies aan de norm voor optimale binnenluchtkwaliteit. • Performante warmtewisselaar om de verse inkomende lucht te verwarmen met de lucht die naar buiten wordt afgevoerd. – – – –
Maatregel: integrale mechanische balansventilatie Specificatie: efficiënte gelijkstroomventilator temperatuurrendement warmterecuperatie > 80% minimaal toevoer in droge ruimtes, afvoer in natte
Alexis Versele - Passiefhuizen
20
10
Ventilatie Ontwerp ventilatie-installatie standaard-gebruikswijze Opp. per persoon Aantal personen Verse lucht per persoon Behoefte aan verse lucht
m²/P P m³/(P*h) m³/h
Extractiebehoefte per ruimte
m³/h
Totale extractiebehoefte
m³/h
35 5,0 30 151 Keuken 1 60 120
m³/h
151
Extractieruimtes Aantal
Ontwerpdebiet (maximum) Berekening van het gemiddeld ventilatievoud dag. gebruikstijden Gebruikswijzen h/d
24,0
Maximum Standaard Basis verl. Minimum
Faktoren m.b.t. maximum dimensieloos
1,00 0,77 0,54 0,40
Bad 1 40
Douche 0 20
Luchtdebiet
Woongebouw
Gemiddelde waarde
1,00
Ventilatievoud
m³/h
1/h
151 116 81 60
0,34 0,26 0,18 0,14
gem. luchtwisselingsdebiet (m³/h)
x
WC 1 20
151
gem. ventilatievoud (1
0,34
Alexis Versele - Passiefhuizen
21
Ventilatie • Resterende warmtebehoefte op zeer koude dagen slechts ong. 10 W/m² Voorverwarming van de hygiënische ventilatie. • Optioneel: grond-naar-lucht warmtewisselaar
Alexis Versele - Passiefhuizen
22
11
Passieve warmtewinsten • Ramen functioneren als passieve zonne-collectoren • Totale energiewinst groter dan het -verlies. • Ramen zuidwaarts georiënteerd en niet beschaduwd. – Maatregel uitbuiting zonnewinsten door geoptimaliseerde zuidgerichte beglazing – Specificatie g-waarde van beglazing > 50 % – passieve warmtewinsten compenseren ±40% van de warmteverliezen van de woning • Doordacht geconcipieerde ramen: daglicht binnenbrengen – Verminderen energiegebruik voor kunstverlichting.
23
Alexis Versele - Passiefhuizen
Ontwerp
Perspectieven
Alexis Versele - Passiefhuizen Alexis Versele - KaHo Sint-Lieven
Verbouwing rijwoning naar passiefhuis
24 24
12
Aanpassingen ramen Aanpassingen ramen -Dakvlakramen gericht op het oosten weglaten -Vergroten van de ramen op het westen
Alexis Versele - Passiefhuizen Alexis Versele - KaHo Sint-Lieven
Verbouwing rijwoning naar passiefhuis
25 25
Simulatie bezonning
Alexis Versele - Passiefhuizen
26
13
Efficiënte huishoudapparaten • Huishoudapparaten met maximale efficiëntie – warmwateraansluiting voor wasmachines en afwasmachines, – gasdroogkasten, – spaarlampen en FL-lampen,...), • Elektriciteitsconsumptie kan met 50% worden gereduceerd zonder comfortverlies van de gebruikers.
Alexis Versele - Passiefhuizen
27
Hernieuwbare energie • Thermische zonnecollectoren kunnen 40 tot 60% van de sanitair warmwater behoefte van een passieve woning dekken. • Een deel van de elektriciteitsbehoefte – fotovoltaïsche zonnepanelen – investeren (in aandelen van) windmolens.
Alexis Versele - Passiefhuizen
28
14
Electrabelhut
Samen bouwen aan passief huis
Alexis Versele
Passiefhuizen
29
Passiefhuizen
30
Electrabelhut
Bouwfysische situatie
Alexis Versele
15
Alexis Versele
Passiefhuizen
31
16