Opleiding Duurzaam Gebouw: Duurzame renovatie: kort overzicht

Transcriptie

1 Opleiding Duurzaam Gebouw: Duurzame renovatie: kort overzicht Leefmilieu Brussel THERMISCH, VISUEEL EN AKOESTISCH COMFORT : PROBLEMATIEK EN UITDAGINGEN Isabelle BRUYERE MATRIciel sa

2 Doelstellingen van de presentatie De verschillende aspecten van het akoestisch, visueel en thermisch comfort definiëren Een overzicht geven van de belangrijke parameters van het architecturaal of technisch ontwerp die het comfort beïnvloeden Acties voorstellen voor een samengaan van energie- en milieuprestaties en comfort. 2

3 Comfort: Uitdaging We brengen bijna 80% van de tijd binnen door! Thuis, op kantoor, in de winkel, Naast de intrinsieke doelstelling van comfort, is er ook een economische doelstelling: Productiviteit op het werk Beperking van absenteïsme Stabiliteit van de huurders 3

4 Plan van de uiteenzetting 1. Het akoestisch comfort 1.1 Geluidsniveaus, comfort en gezondheid 1.2 Aandachtspunten voor een goede akoestiek 2. Het thermisch comfort 2.1 Parameters die het thermisch comfort beïnvloeden 2.2 Aandachtspunten voor comfort in de winter 2.3 Aandachtspunten voor comfort in de zomer 3. Het visueel comfort 3.1 Representatieve waarden van visueel comfort 3.2 Aandachtspunten voor een goed visueel comfort 4

5 1. Akoestisch comfort: Bronnen van hinder in Brussels Hoofdstedelijk Gewest km wegen Structurele geluidshinder 215 km tramsporen en 65 km treinsporen 40 km metrosporen Luchthaven op 11 km van het centrum Multi-blootstelling 2006 Geluidshinder van inrichtingen economische activiteiten: ventilatie, bouwterreinen, concertzaal, sportzaal, horeca, discotheek Buurtlawaai 1 miljoen inwoners pendelaars School, sirenes, alarmen, kermissen, markten, enz. 5 Afbeeldingen Bron BIM.

6 1.1 Geluidscomfort: Referentiewaarden GEMIDDELDE GELUIDSERVARING GELUIDSNIVEAU GELUIDSOMGEVING GESPREK Zeer luid Luid Matig stadslawaai Autoweg, bouwwerf, Weg met druk verkeer, grote laan, Stadscentrum, winkelstraat, Moeilijk Luid praten Relatief rustig Rustig achtergrondgeluid Residentiële wijk, verbindingsweg, Binnenplaats, platteland Praten met normale stem Zeer rustig Stilte Nachtgeluid in een landelijke omgeving Woestijn Fluisteren Afbeelding Bron BIM.

7 1.1 Geluidscomfort: Referentiewaarden Referenties Indicatoren Waarden - db(a) WGO Buiten de woningen Dag (L Aeq, T=16h ) Ernstige hinder Nacht (L Aeq, T=8h ) (2009) Plan voor de preventie en bestrijding van het lawaai in het BHG Dag (L Aeq, T=12h ) 65 Nacht (L Aeq, T=8h ) 60 Vliegtuigenbesluit + Overeenkomsten met de NMBS (24/01/2001) en de MIVB (Tram en metro 25/06/2004) Afbeelding - Bron BIM.

8 1.1. Lawaai - Impact op de gezondheid Auditieve effecten Aantasting van het begripsvermogen LAWAAI Slapeloosheid Stress Invloed op de prestaties Hart- en vaatziekten Bron: BIM

9 1.2 Zorgen voor akoestisch comfort: welke strategie? Hiërarchie actiebeginselen Vermindering aan de bron Vermindering bij de verspreiding Isolatie Verspreiding Emissie Immissie Afbeelding - Bron BIM. 9

10 1.2: Het geluid verminderen aan de bron Architecturale inrichting Afbeelding Bron WTCB Oplossingen voor het geluid van installaties: plaats van de luidruchtige uitrustingen Stookruimte Slaapkamer Stookruimte Slaapkamers Figuur 28 Verbetering van de geluidsisolatie door de contactoppervlakte met de stookruimte te verkleinen Stookruimte Slaapkamer Woonkamer Stookruimte Woonkamer Slaapkamer Figuur 29 Verbetering van de geluidsisolatie door de oppervlakte van de ruimte naast de stookruimte te vergroten 10

11 1.2 Isolatie tegen luchtgeluiden Groot verschil tussen thermische isolatie en geluidsisolatie THERMISCH AKOESTISCH De isolatie gebeurt door de massa van de wand of door optimalisering van het dubbelewandeffect. Afbeeldingen - Bron WTCB 11

12 k 1,25k 1,6k 2k 2,5k 3,15k fbeeldingen - Bron WTCB R [db] 1.2 Isolatie tegen luchtgeluiden Akoestische verzwakkingsindex van de wanden R w : twee grote isolatieprincipes 1. Massieve wanden: enkele of dubbele muur met contacten tussen de muren 2. Dubbele muren: dubbele muur zonder contacten 14 cm spouwen: R w = 54 db x 14 cm in verband geplaatste spouwen: R w = 58 db x 14 cm ontkoppelde spouwen: 20 R w = 84 db!! Séparation Volledige scheidng complète Contacts Plaatselijke ponctuels contacten Liaisonnés In verband geplaatst 0 d m 1 m 1 m 2

13 1.2 Voortplanting van luchtgeluiden in gebouwen: laterale transmissie D d F f D d Voor doorgedreven isolaties: Pour hautes isolations : Niet onbelangrijke TL non négligeables ZT Afbeeldingen - Bron WTCB F f 13

14 1.2 Tempering van contactgeluiden: zwevende dekvloeren Anti-trillingsvoeg! dekvloer Anti-trillingsprod. Afwerkingslaag Dragende vloer ΔL w zo hoog mogelijk! Afbeelding Bron WTCB

15 1.2 Beheer van het geluid van de uitrustingen Type van wand Elastische draagsteunen Voegen Af te raden plaatsing (sterke uitstraling geluid) Aanbevolen plaatsing (zwakke uitstraling geluid) Wand Zwak Wand Sterk 15 Afbeeldingen - Bron WTCB

16 1.2 Beheer van het geluid van de uitrustingen 16 Afbeeldingen - Bron WTCB

17 2. Het thermisch comfort Definitie Thermisch comfort wordt gedefinieerd als "een staat van tevredenheid van het lichaam tegenover de thermische omgeving". 17

18 2.1. PARAMETERS DIE HET THERMISCH COMFORT BEÏNVLOEDEN metabolisme: productie van warmte binnen het menselijk lichaam Licht werk Zittend Bron: Energie+ kleding: thermische weerstand tussen huid en omgeving omgevingstemperatuur van de lucht temperatuur van de wanden relatieve vochtigheid luchtsnelheid 18

19 2.1 METING VAN THERMISCH COMFORT Norm NBN EN definieert de comfortcategorieën Tabel A.2 Voorbeelden van aanbevolen basistemperaturen binnen voor het ontwerp van gebouwen en verwarmings-, ventilatie- en klimaatregelingsystemen Type gebouw of ruimte Categorie Minimum voor de verwarming (winterseizoen), ~ 1,0 clo Operatieve temperatuur C Maximum voor de koeling (zomerseizoen) ~ 0,5 clo Woninggebouwen: woonkamers (slaapkamers, living, keuken, enz. Sedentair ~ 1,2 met Woninggebouwen: andere ruimten (bergruimte, gangen, enz.) Rechtstaand stappen ~ 1,6 met Categorieën: (PPD : Predicted Percentage of Dissatisfied) 23

20 2.1. PARAMETERS DIE HET THERMISCH COMFORT BEÏNVLOEDEN Bovenop de invloed van de fysieke parameters, volgens het aanpassingsvermogen: Aanpassing van het individu aan het klimaat: Fysiologisch: wijziging op enkele dagen tijd van de reactie van het lichaam op eenzelfde omgeving. In de winter, temperatuur van de huid of metabolisch niveau. In de zomer, zweetvermogen, daling van het hartritme. Gedrag Bewuste of onbewuste reactie op een situatie die men gewaarwordt: Kleding, dranken, verplaatsing, wijziging uurschema (siësta) Psychologisch Intolerantie voor verschillen als de bewoner geen controle heeft. Belangrijke anticipatie. Een verrassingseffect wordt slechter verdragen dan een aangekondigde wijziging. 13

21 Température opérative Température opérative Operatieve temperatuur 2.1 METING VAN THERMISCH COMFORT Huidige norm (NBN EN 15251) 35 C 35 C 30 C 30 C Bovengrens Limite_sup Limite_sup cat cat III cat III III Bovengrens Limite_sup Limite_sup cat cat II cat II II In lokalen zonder klimaatregeling 25 C 25 C 20 C 20 C Bovengrens Limite_sup Limite_sup cat cat I cat I I Ondergrens Limite_inf Limite_inf cat Icat I 15 C 15 C -15 C -15 C -10 C -10 C -5 C -5 C0 C 0 C5 C 5 C 10 C 10 C 15 C 15 C 20 C 20 C 25 C 25 C 30 C 30 C Referentietemperatuur Température de référence de référence Deze bereiken zijn bruikbaar indien de vensters gemakkelijk open kunnen naar buiten de open stand van de vensters kan worden aangepast door de bewoners. geen enkele klimaatregeling in werking is. er kunnen andere lage-energiemethodes bestaan voor een individuele controle van de kamertemperatuur(ventilators, luiken, ventilatie 's nachts, enz.) het bewijs van de naleving ervan impliceert een dynamische simulatie of een monitoring Ondergrens Limite_inf Limite_inf cat IIcat I II Ondergrens Limite_inf Limite_inf cat III cat II III Bron: Guide Duurzame Gebouwen - G_WEL02 - Het thermisch comfort verzekeren, Leefmilieu Brussel

22 2.2 THERMISCH COMFORT VERZEKEREN IN DE WINTER Koude wand Isolatie bij renovatie Keuze van het type beglazing We definiëren een temperatuur die aangenaam aanvoelt (ook wel "operatieve temperatuur" of "droog resulterende temperatuur" genoemd): Operatieve T = (T lucht + T wanden) / 2 voor zover de luchtsnelheid niet groter is dan 0,2 m/s. Bron: Praktische Gids voor Duurzaam Bouwen Fiche ENE02 - EEN WARMTESTRATEGIE ONTWIKKELEN Leefmilieu Brussel 16

23 2.2 THERMISCH COMFORT VERZEKEREN IN DE WINTER Snelheid en luchttemperatuur Keuze van de ventilatieopeningen Verwarming op lucht in passief of ZLE-gebouwen? Bron: Energie + 17

24 2.2 THERMISCH COMFORT VERZEKEREN IN DE WINTER Relatieve luchtvochtigheid comfortzones op het vlak van relatieve vochtigheid: 40 tot 60% voor een optimaal comfort, 30 tot 70% voor een goed comfort Bron: Praktische Gids voor Duurzaam Bouwen Fiche CSS13 THERMISCH COMFORT OPNIEUW DEFINIËREN Leefmilieu Brussel 9

25 2.3. THERMISCH COMFORT VERZEKEREN IN DE ZOMER In te voeren maatregelen De zonnewinsten beperken Beglaasde oppervlakte Keuze van de beglazing Zonwering De interne winsten beperken Kunstmatige verlichting burotica Zorgen voor natuurlijke koeling Natuurlijke ventilatie Geothermische energie 21

26 2.3. THERMISCH COMFORT VERZEKEREN IN DE ZOMER - Zonnewinsten beperken Vaste buitenzonwering PRO: Goede zonwerende eigenschappen Gratis zonnewinsten mogelijk maken in de winter Geen of weinig onderhoud, Lange levensduur Relatief kleine investeringskosten indien geïntegreerd in architectuur CONTRA: Alleen mogelijk op de zuidgevel Weinig of niet flexibel/regelbaar Geen wering van diffuse straling Vuistregel: horizontale diepte overstek = 0,7*raamhoogte Bron: Energie + 26

27 2.3. THERMISCH COMFORT VERZEKEREN IN DE ZOMER - Zonnewinsten beperken Mobiele buitenzonwering Toepassing op de zuid-, oost- en westgevels Zonnegordijnen - Typische waarden: g = 0,07 0,40 Lichttransmissie = 0, ,40 Oriënteerbare en mobiele, gemotoriseerde lamellen Typische waarden: Contra Factor g = 0,15 Lichttransmissie = 0,5 beheer kosten Essentiële bescherming tegen wind Onderhoud (motoren, bladen) Bron: Gids Duurzame Gebouwen - G_WEL02 Het thermisch comfort verzekeren, Leefmilieu 27 Brussel 2013

28 2.3. THERMISCH COMFORT VERZEKEREN IN DE ZOMER - Zonnewinsten beperken Zonwering tegen oververhitting thermisch comfort Zonwering aan de buitenkant Zonwering tegen verblinding visueel comfort Zonwering aan de buiten- of binnenkant Bron: Cenergie 28

29 2.3. THERMISCH COMFORT VERZEKEREN IN DE ZOMER - Zonnewinsten beperken Beglazing met zoncontrole Zonwerende beglazing Spectraal selectieve beglazing G 0,10...0,45 0,17 0,43 TL 0,10 0,45 0,30 0,70 PRO: Goedkoop Lange levensduur, geen onderhoud Vrij zicht naar buiten Ook mogelijk voor renovaties: zonwerende folie CONTRA: Spiegeleffect kan als storend ervaren worden Minder warmtewinsten tijdens de winter Natuurlijk beperkte natuurlijke verlichting en dit het hele jaar door 29

30 2.3. THERMISCH COMFORT VERZEKEREN IN DE ZOMER - De interne winsten beperken Warmtewinsten beperken door kunstverlichting Geïnstalleerd vermogen Regeling Dimmen op basis van het binnenkomende daglicht Aanwezigheidsdetector Warmtewinsten beperken door burotica Geïnstalleerd vermogen: maximaal 15 W/m² voor kantoren Vermijd dat toestellen onnodig ingeschakeld blijven: stand-by stand regelen 30

31 2.3. THERMISCH COMFORT VERZEKEREN IN DE ZOMER Op natuurlijke wijze beantwoorden aan de vraag naar koude Energievraag gecumuleerd profiel volgens buitentemperatuur Hoe meer je isoleert, hoe meer je de koude van de lucht kunt benutten Warmtevraag lage energie Koudevraag lage energie Warmtevraag passief Koudevraag passief Verdeling van de koude- en warmtevraag over het jaar naargelang van de buitentemperatuur Bron: Architecture et Climat - UCL 31

32 2.3. THERMISCH COMFORT VERZEKEREN IN DE ZOMER Op natuurlijke wijze beantwoorden aan de vraag naar koude Intensieve ventilatie - principe Een controleerbare doordringbaarheid van de gebouwschil organiseren vensters, roosters, jaloeziekleppen, om het gebouw gratis af te koelen met frisse buitenlucht (meestal 4 tot 8 vol/h) 32 Bron: Cenergie

33 2.3. THERMISCH COMFORT VERZEKEREN IN DE ZOMER Op natuurlijke wijze beantwoorden aan de vraag naar koude Nachtventilatie Beperkingen Kans op onaangename tocht en geluidsoverlast Privacy & inbraakveiligheid (beveiligde openingen) Enkel mogelijk indien voldoende (beschikbare) thermische massa Samenwerking van de bewoners (beperkte efficiëntie) OF motorisering van de openslaande vleugels Zware muren (geïsoleerd langs buiten) Vertrek met sterke inertie Zware wanden Tegels Lichte muren (geïsoleerd langs binnen) Vloer Vertrek met weinig inertie Geen wanden of lichte wanden Tapijt Betonstructuur Onmiddellijke toevoer Uitgestelde werkelijke belasting Opgeslagen warmte Afgegeven warmte 33 Bron: Energie + 33

34 3.1 Het lichtcomfort garanderen Kwantitatieve gegevens Daglichtfactor (DLF) Daylight autonomy (autonomie bij daglicht) Percentage van de gebruikte uren per jaar, waarbij het vereiste minimale verlichtingsniveau verzekerd kan worden door natuurlijk licht alleen. Voorbeeld: Een daglichtautonomie van 70% voor een werkplaats die in de week gebruikt wordt van 8 u tot 18 u en een minimale verlichting van 500 lux houdt in dat de gebruiker in principe 70% van het jaar enkel met natuurlijk licht kan werken. Usefull daylight indicator (UDI 500 lx lx) Percentage van de gebruikte uren per jaar waarin de verlichting wordt verzekerd door natuurlijk licht alleen ligt tussen 500 lx en lx. Eenvormigheid 34

35 3.1. Daglichtfactor DLF Werkblad DLF < 0.5 % Onvoldoende 0,5 % < DLF < 1 % Laag 1 % < DLF < 2 % Voldoende 2 % < DLF < 3 % Goed 3 % < DLF < 5 % Zeer goed 5 % < DLF Opgelet verblinding 6 Bron: Energie +

36 3.1 Daglichtfactor Beperkingen DLF Bewolkingsgraad in België De DLF houdt geen rekening met directe bezonning, en dus ook niet met: de oriëntatie van het gebouw de plaats van het gebouw (baan van de zon) het klimaat (type van bewolktheid) Eenvormige gevels Te grote muuropeningen = oververhitting + verblinding 36

37 3.1 Het lichtcomfort garanderen kwalitatieve aspecten Visueel comfort spectrum van het natuurlijk licht variabiliteit van het natuurlijk licht (kleur en intensiteit) visuele communicatie naar buiten Vergezicht dat het oog laat rusten nadat het naar een voorwerp dichtbij gekeken heeft Gezondheid, welzijn, productiviteit Het licht regelt het dagelijks bioritme, 24-uurritme genoemd meer licht meer energie een gebrek aan natuurlijk licht zorgt voor minder energie en meer loomheid, en tast de kwaliteit van de slaap aan een gebrek aan licht heeft een invloed op seizoensgebonden depressies 37

38 3.2 Het lichtcomfort garanderen aandachtspunten A. Type van beglazing B. Glasoppervlakte C. Type van zonwering 38

39 3.2.A Het lichtcomfort garanderen aandachtspunten Type van beglazing Lichttransmissie (LT) en Kleurweergave van de beglazing (RD65 ou Ra) Helder glas Selectief glas Weerkaatsing Transmissie Zonnefactor Zonnefactor Weerkaatsing Absorptie Transmissie. Absorptie Lichttransmissie: 80% RD65 = 98% Lichttransmissie: 70% RD 65 = 96% Zonwerende beglazing: LT 50% / FS 28% - RD65 = 93% Bron: Energie + 39

40 Passief Lage-energie 3.2.B Het lichtcomfort garanderen aandachtspunten Glasoppervlakte Daglichtinval >< Verlies 1,5 W/m²K >< 0,25 W/m²K Venster 6x meer verlies 0,9 W/m²K >< 0,15 W/m²K 40

41 3.2.B. Het lichtcomfort garanderen aandachtspunten Glasoppervlakte Daglicht > < Zonnewinst in de zomer risico van oververhitting bijkomend koudeverbruik Opvangen Vasthouden Verdelen Opslaan Warmtestrategie Oriëntatie Z; helling 90 Oriëntatie O; helling 90 Oriëntatie Z-O; helling 90 Horizontaal Zonnewinst bij heldere hemel in België, door dubbele beglazing. Bron: Energie + 41

42 3.2.B. Het lichtcomfort garanderen aandachtspunten Glasoppervlakte Compromis tussen maximale daglichtinval maximale zonnewinst in de winter (woningen) beperkte zonbelasting in de zomer en minder verliezen door transmissie 20% van de vloeroppervlakte voor daglichtinval Maximale glaspartij in een woning in gevel aan zuidkant: maximale zonnewinst in de winter MET zonwering In de tertiaire sector, maximale beglazing in de gevel aan de noordkant voor maximale daglichtinval 42

43 3.2. B Het lichtcomfort garanderen aandachtspunten Glasoppervlakte Verlichtingsniveau >< relatie met de buitenwereld Zittende persoon Steunmuur 90 cm Steunmuur 50 cm Geen steunmuur 43

44 3.2.C Het lichtcomfort garanderen % aandachtspunten % 72.0 % Keuze van zonwering Impact op de verlichtingskwaliteit % Helder glas 44 Selectief glas Afdak Lamellen Gebouw Hypothese: Oppervlakte venster / oppervlakte gevel = 50

45 3.2.C Het lichtcomfort garanderen aandachtspunten Keuze van zonwering Daglicht >< Zonnewinsten Zonneblinden Mobiel Tegen oververhitting en verblinding Licht op de lamellen Zicht naar buiten Binnenaanzicht van zonneblinden in twee delen / Het onderste deel is afgesloten en houdt de directe zonnestralen tegen, terwijl het bovenste deel openstaat en het daglicht binnenlaat 45

46 3.2.C Het lichtcomfort garanderen aandachtspunten Keuze van zonwering Daglicht >< Zonnewinsten 46

47 Verlichtingssterkte (lx) 3.2.C Het lichtcomfort garanderen aandachtspunten Keuze van zonwering Daglicht >< Zonnewinsten Jaloezie Mobiel Tegen oververhitting en verblinding Licht weerkaatst door de vloer Zicht naar buiten 50 boven de horizon Diffuse transmissie van het doek: 2% Verticale markies Markies met uitsteek 38 Markies met uitsteek boven de horizon Diepte (m) 47 Bron: Cenerge

48 Om te onthouden van de presentatie De notie comfort gaat veel verder dan het thermisch comfort Het comfort vloeit voort uit een geheel van aandachtspunten Passieve maatregelen genieten de voorkeur 48

49 Nuttige links De Internetsite van Leefmilieu Brussel, meer bepaald de pagina over de vermindering van de geluidsoverlast in een stedelijk milieu Start pagina > Particulieren > Thema s > Geluid > Beperken van de geluidshinder in de stad De atlas Geluidshinder door het verkeer Strategische kaarten van het Brussels Hoofdstedelijk Gewest Start pagina > Particulieren > Thema s > Geluid > De toestand in Brussel > Geluidskaarten en blootstelling van de bevolking Het vademecum van het stedelijk verkeerslawaai Start pagina > Professionelen > Thematische index > Vademecum voor wegverkeerslawaai in de stad Rustig wonen in Brussel tips om zich te beschermen tegen lawaai en er geen te maken, BIM, 2013 Start pagina > Documentatiecentrum > OnlineBibliotheek > Zoeken in onze publicaties > Geluid

50 Nuttige hulpmiddelen, websites, enz.: o Alter-clim: hulpmiddel om natuurlijk gekoelde ruimtes te ontwerpen: er_clim o Energie+: o Elisabeth Gratia, AMCO2361 Physique appliqué au bâtiment notes de cours, Université catholique de Louvain, consultable en ligne à l adresse 50

51 Nuttige hulpmiddelen, websites, enz.: Informatie over de natuurlijke verlichting van lokalen: De internetsite l éclairage naturel des bâtiments", van de Université Catholique de Louvain: NBN L , Voorafbepaling van de daglicht-verlichtingssterkte bij overtrokken hemel (benaderende grafische methode), Belgisch Instituut voor Normalisatie, Brussel, 1972 S.Reiter, A. De Herde, L éclairage naturel des bâtiments, Presses Universitaires de Louvain, 2004 ( F.Simon, JM.Hauglustaine, La fenêtre et la gestion de l énergie - Guide pratique pour architectes, Ministère de la Région Wallonne,

52 Referenties Gids Duurzame Gebouwen: 52

53 Referenties Gids Duurzame Gebouwen: G_WEL00 - Welzijn, comfort en gezondheid in duurzame gebouwen Visueel comfort : G_WEL03 - Zorgen voor visueel comfort dankzij natuurlijk licht G_ENE01 Optimaal gebruik van kunstlicht En om het akoestisch comfort te benaderen vanuit het standpunt van de persoon die zich in het gebouw bevindt, maar ook van de omwonenden: G_WEL01 - Het akoestisch comfort verzekeren G_PHY03 - De bijdrage van het gebouw aan de geluidshinder in de wijk beperken 53

54 Referenties Gids Duurzame Gebouwen: Voor het thermisch comfort: G_WEL02 - Het thermisch comfort verzekeren G_ENE03 - Transmissieverliezen beperken G_ENE04 - Infiltratieverliezen beperken G_ENE05 - Een hoge thermische inertie verzekeren G_ENE06 - Warmtelasten beperken G_ENE07 - Een passieve koelstrategie toepassen G_ENE10 - Verwarming, koeling en sanitair warm water: efficiënte installaties garanderen 54

55 Contact Isabelle BRUYERE MATRIciel sa projectbeheerder Place de l Université, Louvain-la-Neuve : bruyere@matriciel.be 55