duurzaam en comfortabel bouwen

Transcriptie

1 duurzaam en comfortabel bouwen NAV: Leuven, Gent, Antwerpen 30/3, 31/3 en 2/ Structuur Duurzaam: opwarming en uitputting Kunnen we leren van Traditionele tropische architectuur? Wat is comfortabel: van Olgyay naar Fanger Niet koelen, maar kort een beetje te warm Grafische hulpmiddelen om zonwering te dimensioneren 2 1

2 Duurzaamheid Development that meets the needs of the present without compromising future generations to meet their own needs 1987: Gro Harlem Brundtland UN commission (WCED) Our Common Future 3 CO 2 uitstoot en opwarming CO 2 (PPM) ICCP Intergovernmental Panel on Climate Change 4 2

3 CO 2 uitstoot en opwarming ICCP 5 Uitputting grondstoffen Ontginbare reserves ASPO, Association for the Study of Peak Oil 6 3

4 Structuur Duurzaam: opwarming en uitputting Kunnen we leren van Traditionele tropische architectuur? Wat is comfortabel: van Olgyay naar Fanger Niet koelen, maar kort een beetje te warm Grafische hulpmiddelen om zonwering te dimensioneren 7 Klimaatbewust bouwen Enkele voorbeelden 8 4

5 Tropisch droog 9 Tropisch vochtig 10 5

6 11 Geen thermische inertie + ventilatie 12 6

7 Nog meer thermische capaciteit 13 Nog meer thermische capaciteit 14 7

8 Actieve middelen

9 Een voorbeeld: Tropisch droog 17 Een voorbeeld: Tropisch droog Smalle straten Zonwerende uitkragingen Nauwe binnenpleinen Windopen wanden + windvang? 18 9

10 Een voorbeeld: Tropisch droog 19 Een voorbeeld: Tropisch droog 20 10

11 Passieve middelen Thermische capaciteit Zonwering Thermische trek Windvang Bevochtigen Straat profiel Straat lay-out 21 Intenser gebruik van capaciteit? 22 11

12 Structuur Duurzaam: opwarming en uitputting Kunnen we leren van Traditionele tropische architectuur? Wat is comfortabel: van Olgyay naar Fanger Niet koelen, maar kort een beetje te warm Grafische hulpmiddelen om zonwering te dimensioneren 23 Traditionele Olgyay tekening Temperatuur = comfort zone Relatieve vochtigheid 24 12

13 Traditionele Olgyay tekening Temperatuur = comfort zone Relatieve vochtigheid 25 Traditionele Olgyay tekening Zittend Zomerkleding Blanke man In schaduw 26 13

14 De traditionele comfortanalyse Temperatuur 21 C 27 C RV 20% - 80% Hoge temperatuur én hoge RV? Zittend Zomerkleding In schaduw Uit wind Blanke man 27 Van Olgyay naar Fanger Menselijke machine In: Drank Voeding Zuurstof Uit: Nuttige arbeid Warmte afgifte Ook in rust Meer als zwaardere inspanning 28 14

15 Van Olgyay naar Fanger 29 Van Olgyay naar Fanger Een thermisch model met resulterende last Interne warmteproductie van mens Werk efficiëntie Geleiding door kleding Straling en convectie aan kledingoppervlak Ademen: voelbare en latente warmte Dampdiffusie en zweten 30 15

16 Besluit via Fanger -model Op basis van: Omgevingsparameters (temp, RV, wind, ) Persoonsgegevens (Clo, activiteit, ) Moment na moment (uur na uur) Comfort predictie (PMV, PPD) 31 Structuur Duurzaam: opwarming en uitputting Kunnen we leren van Traditionele tropische architectuur? Wat is comfortabel: van Olgyay naar Fanger Niet koelen, maar kort een beetje te warm Grafische hulpmiddelen om zonwering te dimensioneren 32 16

17 Warm droog Warm vochtig Hoe beschrijven we het klimaat? Typische dag van de maand? Test Reference Year? Gemiddeld??? Hoe lang en hoe veel te warm is aanvaardbaar? 33 Warm droog Warm vochtig 34 17

18 Warm droog vochtig Arizona (US) (Kenia) Uren zon Warm Mombassa Zonnestraling Temperat. RV Regen 35 Oude aanpak: gemiddelde dag van de maand Temperature ( C) Havana, Cuba Confort Zone Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Relative Humidity (%) Nov Dec 36 18

19 Uur per uur volgens TRY (augustus) 35 Havana, Cuba Temperature ( C) Confort Zone Hourly values Monthly average for every hour Relative Humidity (%) 37 Uur per uur volgens TRY (januari) 30 Havana, Cuba Temperature ( C) Confort Zone Hourly values Monthly average for every hour Relative Humidity 38 19

20 Cuba (Tropisch vochtig) 39 Cuba (Tropisch vochtig) 40 20

21 Cuba (Tropisch vochtig) 41 Cuba (Tropisch vochtig) 42 21

22 CFD- modellen: per kamer Court yard Court yard St reet Abel Tablada de la Torre 43 Zomers dis comfort kwantificeren TO (= Temperatuur Overschreidingsuren) GTO (= Gewogen Temperatuur Overschreidingsuren) Principe: 1 uur met 20% ontevredenen = 2 uur met 10% ontevredenen 44 22

23 Structuur Duurzaam: opwarming en uitputting Kunnen we leren van Traditionele tropische architectuur? Wat is comfortabel: van Olgyay naar Fanger Niet koelen, maar kort een beetje te warm Grafische hulpmiddelen om zonwering te dimensioneren 45 Schijnbare Hemelkoepel 46 23

24 Schijnbare zonnebaan 47 aa Doorzichtige koepel 48 aa 24

25 Loodrechte projectie op horizonvlak 49 aa Probleem: punten met lage hoogtehoek dicht bij elkaar 50 aa 25

26 Oplossing: Stereografische projectie a 51 Punten met lage hoogtehoek beter afleesbaar 52 a 26

27 Nieuw probleem: geen lineaire transformatie a 53 Stereografische projectie van zonnebaan 54 27

28 Stereografische projectie van zonnebaan 55 Loodrechte en stereografische projectie 56 aa 28

29 Translatie naar centrum a 57 Z2 8 Plan Z3 5,0 12 alfa2 110 A 0,0 X Y tart ,0 bs 0,0001 nd 9, ,0-5,0782 be 0, ,0 X Y Z 0-20, , ,0-2,0 9, 2-25,0 X 1,4-2,2 9, 3 1,9-2,3 9, Perspective view 4 4,5 2,3-2,5 9, 5 2,8-2,6 9, 4 6 3,2-2,8 9, 3,5 7 3,7-3,0 9, 3 8 4,1-3,1 9, 2,5 9 4,6-3,3 9, ,0-3,5 9, 1,5 11 5,5-3,6 9, ,9-3,8 9, 0,5 13 6,3-3,9 9, ,8-4,1 9, -0,6 0,4 1,4 15 7,2-4,3 9, Y Voorbeeld 1: Gebouw van langs buiten 58 29

30 59 a ORHOGONALE PROJECTIE STEREOGRAFISCHE PROJECTIE 60 a 30

31 Orthogonal projection on horizontal plane Latitude Dec 21 Jan / 20 Nov 20 Feb / 21 Oct 22 Mar / 20 Sep 21 Apr / 21 Aug 22 May / 21 Jul 21 June 9 h 15 h 6 h 3 h 18 h 21 h line1 line2 line3 line4 line5 line6 61 Stereographic projection on horizontal plane Latitude 51-1,0 0,0 1,0 21 Dec 21 Jan / 20 Nov 20 Feb / 21 Oct 22 Mar / 20 Sep 21 Apr / 21 Aug 22 May / 21 Jul 21 June 3 h 6 h 9 h 15 h 18 h 21 h line1 line2 line3 line4 line5 line

32 Voorbeeld 2: Gebouw van binnenuit 63 Orthogonal projection on horizontal plane Latitude Dec 21 Jan / 20 Nov 20 Feb / 21 Oct 22 Mar / 20 Sep 21 Apr / 21 Aug 22 May / 21 Jul 21 June 9 h 15 h 6 h 3 h 18 h 21 h line1 line2 line3 line4 line5 line

33 Stereographic projection on horizontal plane Latitude 30-1,0 0,0 1,0 21 Dec 21 Jan / 20 Nov 20 Feb / 21 Oct 22 Mar / 20 Sep 21 Apr / 21 Aug 22 May / 21 Jul 21 June 3 h 6 h 9 h 15 h 18 h 21 h line1 line2 line3 line4 line5 line6 65 BESLUIT: Loodrechte projectie Goede intuïtieve indicatie van richting Horizontale lijnen met grote hoogtehoek erg gecomprimeerd Punten met lage hoogtehoek dicht bij elkaar 66 33

34 BESLUIT: Stereografische projectie Goede intuïtieve indicatie van richting Horizontale lijnen met grote hoogtehoek erg gecomprimeerd Punten met lage hoogtehoek goed leesbaar Verticale uitrekking voor gemiddelde hoogtehoek 67 Centrale projectie op cylinder rakend aan schijnbare hemelkoepel 68 a 34

35 PROJECTIE OP CYLINDER + OPENROLLEN CYLINDER => VLAK 69 Projection on cylinder, unrolled Latitude 51 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 21 Dec 21 Jan / 20 Nov 20 Feb / 21 Oct 22 Mar / 20 Sep 21 Apr / 21 Aug 22 May / 21 Jul 21 June 3 h 6 h 9 h 15 h 18 h 21 h line1 line2 line3 line4 line5 line6 1 0,

36 Projection on cylinder, unrolled Latitude , Dec 21 Jan / 20 Nov 20 Feb / 21 Oct 22 Mar / 20 Sep 21 Apr / 21 Aug 22 May / 21 Jul 21 June 3 h 6 h 9 h 15 h 18 h 21 h line1 line2 line3 line4 line5 line6 0, Probleem: voorstellen punten met grote hoogtehoek Oplossing: Hoogtehoeken lineair voorstellen

37 Nieuw probleem: niet lineaire transformatie a 73 Projection on cylinder, unrolled Latitude 51 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 21 Dec 21 Jan / 20 Nov 20 Feb / 21 Oct 22 Mar / 20 Sep 21 Apr / 21 Aug 22 May / 21 Jul 21 June 3 h 6 h 9 h 15 h 18 h 21 h line1 line2 line3 line4 line5 line6 1 0,

38 90 Azimuth and Altitude linear Latitude Dec 21 Jan / 20 Nov 20 Feb / 21 Oct 22 Mar / 20 Sep 21 Apr / 21 Aug 22 May / 21 Jul 21 June 3 h 6 h 9 h 15 h 18 h 21 h line1 line2 line3 line4 line5 line Projection on cylinder, unrolled Latitude , Dec 21 Jan / 20 Nov 20 Feb / 21 Oct 22 Mar / 20 Sep 21 Apr / 21 Aug 22 May / 21 Jul 21 June 3 h 6 h 9 h 15 h 18 h 21 h line1 line2 line3 line4 line5 line6 0,

39 Azimuth and Altitude linear Latitude Dec 21 Jan / 20 Nov 20 Feb / 21 Oct 22 Mar / 20 Sep 21 Apr / 21 Aug 22 May / 21 Jul 21 June 3 h 6 h 9 h 15 h 18 h 21 h line1 line2 line3 line4 line5 line Tweede probleem: Horizontale schaal Ontrolde cilinder Perspectief Ontrolde cilinder Perspectief zicht Horizontale Projectie Horizoncirkel Kijkrichting 78 a 39

40 CONCLUSIE VOOR: Centrale projectie op cilinder, uitgerold Vertikaal: zoals gewone perspectief Horizontaal: samengedrukt in vergelijking met gewone perspectief Zone in buurt van zenit: uitgerokken in 2 richtingen Leesbaarheid van niet lineaire schalen 79 CONCLUSIES VOOR: Cilinder met vertikaal lineaire schaal Horizontaal: samengedrukt in vergelijking met gewone perspectief Vertikaal: samendrukken van zones met grote hoogtehoeken Leesbaarheid van hoeken (lineaire schalen) 80 40

41 CENTRALE PROJECTIE OP PRISMA RAKEND AAN HEMELKOEPEL 81 CENTRALE PROJECTIE OP PRISMA 82 a 41

42 OPENGEROLDE CILINDER OPENGEPLOOIDE PRISMA 83 PROJECTIE VAN VERTIKAAL VLAK OP CILINDER OF PRISMA 84 42

43 Structuur Duurzaam: opwarming en uitputting Kunnen we leren van Traditionele tropische architectuur? Wat is comfortabel: van Olgyay naar Fanger Niet koelen, maar kort een beetje te warm Grafische hulpmiddelen om zonwering te dimensioneren Besluit 85 Besluit Zo maar niet kopiëren van andere kilmaten Passieve middelen maximaal aanspreken (zonwering, buffering, ventilatie) Geen koeling en slechts beperkte oververhitting Eenvoudige grafische hulpmiddelen voor dimensioneren zonwering 86 43

44 UITSMIJTER: comforteisen in vraag durven stellen Duurzaam ZONDER comfortverlies!? Weg van geitenwollen sokken imago? Elke dag een warme douche? Waarom geen dikkere trui? In alle kamers even warm? Een flinke bries aanvaardbaar? 87 44