Renovatie Monumentale panden
Dag van de Duurzaamheid 10 oktober 2012
Gerard Kluivingh / Eric van Veen 1
Deerns brengt ideeën tot leven
Presentatie
Renovatie Monumentale panden -
Wie is Deerns
-
Aanpak
-
Installatie concepten
- Voorbeelden -
Presentatie Eric van Veen
-
Discussie
2
Deerns brengt ideeën tot leven
Wie is Deerns? Kerncijfers
Groningen
Opgericht in 1928 Jaaromzet 2010: € 45 Mio 450 Medewerkers 6 vestigingen in Nederland 600 projecten per jaar
Amsterdam
Lid van USGBC, DGBC, The Green Grid en EGBC Gecertificeerd voor LEED en
Rijswijk
Nijmegen
Breeam
Eindhoven
Maastricht 3
Deerns brengt ideeën tot leven
Aanpak
Laat het gebouw het werk doen - eerst het gebouw aanpassen - installatie optimaliseren Installaties ter ondersteuning en niet als doel van belang is om de toevoer van licht, lucht, warmte en koude automatisch af te stemmen op de daadwerkelijke behoefte op enig moment
4
Deerns brengt ideeën tot leven
Aanpak
5
Deerns brengt ideeën tot leven
Aanpak
Cradle to Cradle:
Duurzaamheid meetbaar maken:
Afval is voedsel Zon is de energiebron Respect voor diversiteit
6
Greencalc+ LEED BREEAM EnergieLabels
Deerns brengt ideeën tot leven
Aanpak • HENK
Het Energie Neutrale Kantoor
– Met minimale gegevens maximale resultaten en energie-optimalisaties
• VABI: – Temperatuur-overschrijding – Warmteverlies-berekeningen
• Computational Fluid Dynamics
eind van het jaar
begin van het jaar
Belastingduurkromme KOELING,
datum: 08-Jan-2001
500500 VERWARMING
zomer
KOELING
VERLICHTING
VENTILATIE
vermogen [kW]
Vermogen [kW]
400400 300300 200200
}
100100
– Simulatie van winddruk op gevel
0
0
0
0
1000
2000
2000
3000
4000
4000uren
5000
6000
6000
7000
8000
8000
uren
Belastingduurkromme VERWARMING,
}
datum: 08-Jan-2001
Uurlijkse w eergave van het primaire energieverbruik
Belastingduurkrommen
500500
vermogen [kW]
Vermogen [kW]
400400 300300 VERWARMING
200200
KOELING
VERLICHTING
VENTILATIE
100100 0
0
0
0
1000
2000
2000
3000
4000
4000uren
5000
6000
6000
7000
8000
8000
uren
7
7
Deerns brengt ideeën tot leven
Aanpak
Comfortabel - Thermisch comfort; - Goede luchtkwaliteit.
Uitdagingen - Monumentale karakter respecteren; - Bedrijfsdoelstelling gebouw; - Investeringen-Kwaliteit-Architectuur; - Duurzaamheid-Exploitatiekosten; - Lichtniveaus. 8
Deerns brengt ideeën tot leven
Aanpak
Slim en bewust ontwerpen Luchtornament in dubbele wand
Opwekking (toets hergebruik)
Distributie (via zolders en dubbele wanden)
Gebruiker (onzichtbaar maatwerk) 9
Deerns brengt ideeën tot leven
Aanpak Aantonen gelijkwaardigheid bouwbesluit • • •
Standaard: Compartimenteren in 1000 m2 of volledig sprinkleren èn vluchtwegen tot 30 meter Alternatief Deerns: dmv CFD aantonen gelijkwaardigheid zelfde brandveiligheidsniveau Resultaat: voldaan aan bouwbesluit èn open karakter behouden èn kostenbesparing
Standaard
Alternatief
10
Deerns brengt ideeën tot leven
Aanpak
11
11 Deerns brengt ideeën tot leven
Aanpak Alternatief voor reductie van infrastructuur (kanaalwerk) • Reductie koelvermogen • Geurfilters reeds beschikbaar voor filtering
Cabinet 1
Cabinet 2
Evt. volgende sectie Filtering
Cabinet 3
Outside air Filtering
Behandelde buitenlucht 12 Deerns brengt ideeën tot leven
Installatie concepten Installatieconcepten en duurzaamheid van belang is om de toevoer van licht, lucht, warmte en koude automatisch af te stemmen op de daadwerkelijke behoefte op enig moment
- laag temperatuur verwarming - warmte ‘onzichtbaar’ af te geven. - duurzame methoden van warmteopwekking - de binnentuin gesloten bodemwarmtewisselaars - de terugwinning van warmte uit de ventilatielucht - zonne-energie voor de opwekking van warmtapwater, - zonnepanelen voor de opwekking van elektriciteit - LED verlichting - regenwater voor het spoelen van toiletten - Lamellensysteem om daglicht te regelen
13
Deerns brengt ideeën tot leven
Installatie concepten Installatieconcepten voor monumentale gebouwen -
-
natuurlijke ventilatie via te openen ramen gebruik van holle wanden , zolder- en kruipruimtes ventilatielucht op een centraal, onopvallend punt toe te voeren en deze via gangen en trappenhuizen naar de te ventileren vertrekken te distribueren Draadloze afstandsbediening voor het schakelen en regelen van licht, verwarming, ventilatie en eventueel koeling
14
Deerns brengt ideeën tot leven
Installatie concepten
Zonneschoorsteen en terugwinning
15
Deerns brengt ideeën tot leven
Installatie concepten
Overdruk ventilatiesysteem
• Alleen luchttoevoer, geen afzuigventilatoren • Isotherm lucht inblazen (geen tocht) • Minder naverwarming nodig in de ruimten 16
Deerns brengt ideeën tot leven
Voorbeelden Anne Frank Huis te Amsterdam
Koninklijk Instituut Tropen te Amsterdam 17
Deerns brengt ideeën tot leven
Voorbeelden • Modernisering met digitale technieken. • Plafond koeling- en verwarmingssysteem • Lamellensysteem om daglicht te regelen
18
Deerns brengt ideeën tot leven
Voorbeelden Stichting Hermitage te Amsterdam
BIJZONDERHEDEN
-
Respect voor het gebouw, Integratie van bouwkunde, constructies, installaties en interieurelementen Beheersing van vocht en temperatuur zijn cruciaal voor de conservering van de kunstobjecten. Systeemconcept ontwikkeld op basis van klimaatzoneringen in museale en niet-museale zones. Klimaat geregeld op basis van vochtontwikkeling, temperatuurschommelingen en CO2-productie Ten aanzien van brand, inbraak en toegangsbeheer is een integraal veiligheidsplan opgesteld faciliterend aan de gebruiksmogelijkheden
19
Deerns brengt ideeën tot leven
DAG VAN DE DUURZAAMHEID 10-10-2012
(bron: Urgenda) Eric van Veen Software engineer BCe
Energieke historische gebouwen Innovatieve Energieconcepten
10-10-2012 dag van de duurzaamheid
Eric van Veen
Uitgangspunten Innovatieve Energieconcepten
Probleemvraag: Hoe kunnen energieprestaties van innovatieve energieconcepten in historische gebouwen op een inzichtelijke manier met elkaar worden vergeleken?
Doelstelling: Doel van dit hoofdonderzoek is om de energieprestatie van historische gebouwen te verbeteren door toepassing van energieconcepten
10-10-2012 dag van de duurzaamheid
Eric van Veen
ENERGIEPRESTATIES Innovatieve Energieconcepten
Verdeling van energielabels bij overheidsgebouwen
(Bron: Agentschap NL, 2009)
10-10-2012 dag van de duurzaamheid
Eric van Veen
INHOUD ONDERZOEK Innovatieve Energieconcepten
1
MAKEN VAN EEN ONDERZOEKS OPZET
2
BOUWEN VAN EEN MONITORING PROGRAMMA
3
UITVOEREN VAN GEBOUWSIMULATIES
4
ONDERZOEK NAAR VENTILATIE(SYSTEMEN)
10-10-2012 dag van de duurzaamheid
Eric van Veen
MJA3 Innovatieve Energieconcepten
10-10-2012 dag van de duurzaamheid
Eric van Veen
ENERGIEFUNCTIES Innovatieve Energieconcepten
Ventilatie
Verwarming Bevochtiging Ontvochtiging Koeling Warm tapwater Verlichting NEN 7120 (EPG) 10-10-2012 Energieke historische gebouwen
Eric van Veen
VOORBEELDEN Innovatieve Energieconcepten
WKK
ZON (PV/PT/PVT ) 10-10-2012 Energieke historische gebouwen
KLIMAATSYSTEMEN
BIOMASSA
VERLICHTING Eric van Veen
TRIAS INDELING Innovatieve Energieconcepten
10-10-2012 dag van de duurzaamheid
Eric van Veen
TRIAS PROCES Innovatieve Energieconcepten
10-10-2012 Energieke historische gebouwen
Eric van Veen
IEC monitoring programma Innovatieve Energieconcepten hoofdscherm Invoer concepten
10-10-2012 dag van de duurzaamheid
Eric van Veen
IEC monitoring programma Innovatieve Energieconcepten
10-10-2012 dag van de duurzaamheid
Eric van Veen
ONDERZOEKS OBJECT Innovatieve Energieconcepten
RUG: faculteit der letteren, oude boteringestraat 23
10-10-2012 dag van de duurzaamheid
Eric van Veen
H.E.N.K. Innovatieve Energieconcepten
NEN 2917 EPU berekeningsmethodiek NEN 5067 koellastberekeningen 10-10-2012 dag van de duurzaamheid
Eric van Veen
Samenvatting resultaten Innovatieve Energieconcepten
1
•
•
Indeling volgens trias energetica goede basis voor monitoring programma Procesvolgorde maakt duidelijk welke stappen noodzakelijk zijn
2
•Gebruikersinterface (22 schermen / 20 tabellen / 17 rapportages) •Overzicht per scherm gebruikersinterface •Import optie voor verbruiksgegevens energie en utiliteiten •Rapportages van kengetallen en configuraties van systemen •Database met energieprijzen/energiedragers/prijzen energieleveranciers
3
Simulatie van huidige situatie
Na isolatie
Aardgasverbruik 12% boven norm Elektriciteit onbekend
STEG+KO=-52% reductie op PE WP + KO=-29% reductie op PE WP + CKM=-27% reductie op PE
•CO2 mech. vent. = 827 ppm •CO2 nat. Vent. = 1420 ppm •GS motoren TVT= 8 jr •Dag/nacht regeling TVT=2 jr
ventilatie + platenwisselaar= - 50% ventilatie + warmtewiel = -66 % (beide op aardgasverbruik)
4
10-10-2012 dag van de duurzaamheid
MS – Access 2007
Eric van Veen
CONCLUSIES Innovatieve Energieconcepten
1
• •
Trias overzicht goede basis voor opzet van IEC monitoring programma. Geen bijdrage in MJA-3 doelen door gebouw RUG-Letteren
2
•
IEC programma goede portfolio voor de toekomstig onderzoekers
3
• •
•
4
• • •
•
Warmtepomp met koude opslag aanbevolen (-29% PE reductie) H.E.N.K simulatie nuttig voor bepaling energiebalans na modificaties in historische gebouwen H.E.N.K. simulatieresultaten zijn indicatief
Binnenklimaat onvoldoende Investering in huidige ventilatieconfiguratie is niet rendabel Met gebalaceerde ventilatie + WTW is ±50% reductie van gas mogelijk na isolatiemaatregelen van gevel Rc=4 (K.m2)/W. Kosten minimaal €50.000,-
10-10-2012 dag van de duurzaamheid
Eric van Veen
ADVIEZEN Innovatieve Energieconcepten
1
Doorontwikkelen van concepten
2
Portfolio van gebouwen in IEC programma aanmaken met gebruik van energieprestatiepakketten.
3
Simulatie huidige configuratie RUG gebouw verfijnen en dan tijdlang volgen met het werkelijke verbruik.
4
Ventilatie alleen invoeren na isolatie maatregelen
10-10-2012 dag van de duurzaamheid
Eric van Veen
DISCUSSIE Innovatieve Energieconcepten
1 Mogelijkheden van verschillende duurzame en energiebesparende oplossingen en systemen worden onvoldoende benut. 2 Zonder geavanceerde technische innovaties is de gewenste CO2 reductie van 45% in 2020 niet mogelijk. 3 Ook Monumenten zouden aan een alternatieve MJA3-regeling kunnen/moeten voldoen. 4 Comfort en duurzaamheid gaan niet samen.
5 Duurzaamheid kost geld.
10-10-2012 dag van de duurzaamheid
Eric van Veen
Einde
Bedankt voor uw aandacht. 38
Deerns brengt ideeën tot leven