EPB normen betreffende CEN/TC 89, Thermische eigenschappen van gebouwen Enkele belangrijke onderdelen nader toegelicht

Transcriptie

1 NEN workshop 28 oktober, 2014, Delft EPB normen betreffende CEN/TC 89, Thermische eigenschappen van gebouwen Enkele belangrijke onderdelen nader toegelicht Dick van Dijk TNO, Heat Transfer and Fluid Department, Energy Performance Buildings Project M/480, phase 2 CEN/TC 89 & ISO/TC 163/SC 2 Energy Performance of Buildings

2 Wie ben ik Rapporteur NEN 7120 Lid Collective Team Leaders CEN-EPB project, m.n.: team leader voor het deel betreffende CEN/TC 89 (Co-)convenor ISO/TC joint WG Betreft o.a. Overarching EPB norm(-en) in ISO Betreft coördinatie EPB set in ISO ISO = wereldwijd, zoveel mogelijk in samenwerking met CEN Convenor ISO/TC 163/SC 2/WG 15: Betreft deel van de EPB normen gerelateerd aan CEN/TC 89 slide 2

3 Inhoud Warmte- en koudebehoefte berekening Uurmethode en maandmethode Invoer uit andere EPB normen (Nationale) keuzes Paar speciale aandachtspunten wat betreft de ander TC 89 normen N.a.v. Praktijkvoorbeeld slide 3

4 Dynamische (uurlijkse) rekenmethode Zonnewarmte Warmte van interne bronnen Gebouwzone Dynamiek: Accumulatie Oververhitting Afkoeling bijv. woningen: nacht bijv. kantoren: weekend Transmissiewarmteverlies Ventilatiewarmteverlies Resultaat: Warmte- en koudebehoefte En/of binnentemp. zonder installatie Of warmte- of koellast In wezen dezelfde methode, maar met verschillende randvoorwaarden: Installatie Klimaatgegevens slide 4 toegelaten vereenvoudigingen

5 Uitgangspunten bij ontwikkeling (verbeterde) eenvoudige uurmethode Dezelfde invoer voor gebruikers als voor de maandmethode Verschil voor de normschrijvers: Uurlijkse klimaatgegevens (buitentemp., zon,..) Opmerking: Maar deze gegevens zijn sowieso nodig voor Uurlijkse gebruikspatronen (temp., interne warmte, ventilatie, ) gelijkwaardigheid Uitvoer uurmethode sluit aan op maandmethode (voorbeeld: benuttingsfactor uit uurberekening) Met name bedoeld om dynamische interacties (uurpatronen) te beschrijven slide 5

6 Waarom uurmethode? Maandgemiddelde waarden kunnen problematisch zijn Mon Tue Wed Thu Fri Sat Sun Tue Wed Mon Interne warmte gemiddeld Mechanische ventilatie gemiddeld Zonwering neer gemiddeld Set point koeling gemiddeld Vrije koeling door extra ventilatie gemiddeld slide 6

7 Plus Bij maandmethode twee geheel gescheiden berekeningen: Berekening warmtebehoefte: Januari Februari Maart April Mei Juni Juli Augustus September Oktober November December Berekening koudebehoefte: Januari Februari Maart April Mei Juni Juli Augustus September Oktober November December slide 7

8 Verbeterde eenvoudige uurmethode Eenvoudige uurmethode EN ISO 13790:2008 Alle constructie elementen gecombineerd tot Één gecombineerd raam element Één gecombineerd dicht element (incl. b.g.vloer ) Één totaal warmtecapaciteit Fuzzy factor nodig om de warmtecapaciteit en de gemiddelde opp.temperatuur vs luchttemp. in het model te bepalen Nieuwe eenvoudige uurmethode 2014 De gegevens van elk constructieelement zijn al bekend : Houdt elementen apart: ramen, gevels, dak, b.g.vloer, Elk met eigen typering zwaar of licht Elk met eigen condities aan buitenzijde (buitenlucht, grond (!), aangrenzende verwarmde ruimte,..) Elk met eigen zonabsorptie (bijv. dak!!) Plus: latente warmte (vochtbalans) 8

9 De nieuwe opzet EN ISO Generieke methode voor uurlijkse berekening dynamische warmtebalans, (deel van ISO 13791, incl. validatie cases) Extra uitvoer: Maand-eigenschappen Te gebruiken om de nationale correlatiefactoren voor maandmethode uit af te leiden EN ISO a Berekening warmte- en koudebehoefte Specifieke eenvoudige uurmethode Specifieke vereenvoudigingen en randvoorwaarden (deel van EN ISO 13790) EN ISO b Berekening warmte- en koudebehoefte Maandmethode nationale correlatie-factoren Benuttingsfactoren Nacht-/weekendverlaging Nachtelijke ventilatie CEN/TC 156: Berekening van koellast Verwijzen naar EN ISO Waar nodig met aangepaste slide 9 randvoorwaarden

10 Voorbeelden uit uurberekening Maandbalans: verhouding winsten en verliezen, warmte en koudebehoefte Benuttingsfactor voor verwarming afgeleid uit uurberekening Benuttingsfactor voor koeling afgeleid uit uurberekening slide 10

11 Maandmethode blijft volwaardig alternatief (1) In wezen gelijk aan methode in NEN 7120 Aandachtspunten: Overgenomen uit NEN 7120: temperatuurvereffening woningen Correctie voor nacht- en weekendverlaging/onderbreking verwarming: was al in NEN 7120 verbeterd t.o.v. ISO nu nog universeler toepasbaar. Correctie voor weekendonderbreking koeling: eigenlijk niet goed mogelijk -> Houd het eenvoudig; nationaal getal. Dankzij verbeterde uurmethode (gebruikt als referentie met dezelfde invoer): meer gerichte analyse mogelijk van aantal specifieke dynamische effecten slide 11

12 Maandmethode blijft volwaardig alternatief (2) Ook nu: géén latente warmte (geen vochtbalans) Aansluiting met systemen (verwarming, koeling, ventilatie,..) is nog in ontwikkeling Bijvoorbeeld warmteafgifte: zie presentatie Van Wolferen Bijvoorbeeld ventilatie: Luchtvolumestroom x Maandgemiddeld temp.verschil x Correctiefactor voor dynamische effecten (nationaal getal) slide 12

13 Maandmethode blijft volwaardig Het idee: alternatief (3) moet uitkristalliseren wanneer de EPB set meer definitief is Verbeterde uurmethode is volwaardig alternatief voor landen die nu een maandmethode gebruiken Probeer maandmethode zo eenvoudig mogelijk te houden En gebruik de uurmethode voor valideren maandmethode Plus gebruik de uurmethode i.p.v. de maandmethode wanneer nodig (of altijd) slide 13

14 Reikwijdte EN ISO vergeleken met EN ISO 13790:2008 Zoneringsregels over naar overarching niveau Want betreft alle aspecten van energieprestatie Energiegebruik energiebehoefte Want energieverliezen systemen elders Gebruikspatronen over naar overarching niveau Komt van CEN/TC 156 (EN ) Omrekening zon van gemeten (horizontaal) naar verticaal en schuin: Nu genormeerd (nieuwe TC 89 norm EN ISO ) slide 14

15 Benodigde invoer EN ISO Zonering uit andere normen (globaal) Wisselwerking systemen (H, C, V) <nog niet concreet uitgewerkt; moet nationaal blijven, maar wél roep om forfaitaire rationele regels.> Transmissiegegevens per constr. element Ventilatiegegevens per vent. component Incl. wisselwerking, bijv. wtw, vrije koeling, Zon-eigenschappen per constructie-element Gebruikspatronen (temp.instelling, interne warmte, relat. vochtigheid, ) van EN (CEN/TC 156) Invoer van systemen: Warmteverliezen als interne warmte (en meer?) Klimaatgegevens (temp., zon, vocht,..) slide 15

16 Welke belangrijke keuzen zijn nodig in invulling Annex A van ISO ? Keuze voor maandmethode en/of uurmethode Beschrijving ( specs ) voor elke massa-klasse De klassen zelf zijn gegeven (per zone, per constructie): zeer zwaar, zwaar, midden, licht, zeer licht Diverse forfaitaire waarden constructies, bijvoorbeeld Absorptiefactor dichte constructies Kozijnfractie: forfaitaire en/of werkelijke waarde Wel/niet temperatuurvereffening woningen (zoals in NEN 7120) Bij maandmethode: Nationale tabellen met reductiefactoren zonwering (per oriëntatie) Correctie nachtverlaging, weekendonderbreking: gegeven methode (met nat.parameters) of andere nationale methode Nationale tabellen externe beschaduwing Berekening met thermisch gekoppelde of thermisch gescheiden zones slide 16

17 Wat betreft de andere TC 89 normen Normen warmtetransmissie en thermische en zonenergetische eigenschappen ramen: Geen inhoudelijke wijzigingen, zie presentatie Mic Barendsz Speciaal: toevoeging van mogelijkheden voor vereenvoudigde invoer voor bestaande gebouwen <vereist nog nadere checks> Bijvoorbeeld voor koudebruggen: optie voor één overall H tb i.p.v. individuele lengtes en PSI-waarden Speciaal: aandacht voor relatie product-eigenschappen en invoer voor gebouwberekeningen <vereist nog nadere discussie> Voorbeeld: U_waarde beglazing geldt voor verticale stand; wat te doen bij gebouw met beglazing in plat dak? EN ISO : Manieren om de energieprestatie en -eisen op gebouw en gebouw-elementniveau uit te drukken Belangrijk voor getrapte eis en voor eisen bij renovatie (EPBD recast) slide 17

18 Wat betreft het praktijkvoorbeeld van Mic Barendsz Balans in nauwkeurigheid nodig Belangrijk is (bij nieuwbouw of renovatie): invloed op ontwerpkeuzes (Ook belangrijk is: geen gat tussen theorie en praktijk, maar: is lastige materie)) Belangrijk is ook: transparantie van rekenmodel Maandmethode wordt steeds ondoorzichtiger door toenemend belang dynamische effecten Bijna energie-neutraal: Winsten en verliezen van dezelfde orde van grootte» Daardoor steeds ondoorzichtiger (zie plaatje met weekendonderbreking) Toenemend aantal technieken die dynamisch opereren (zonwering, WTW bypass, vrije koeling, comfortkoeling, Eenvoudige uurmethode: transparantie slide 18