OPLEIDING DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE Dag 7.1 Van theorie tot praktijk

Transcriptie

1 OPLEIDING DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE Dag 7.1 Van theorie tot praktijk LENTE 2016 Isabelle BRUYERE MATRIciel sa Op basis van de presentatie van Ecorce bvba

2 2 DOELSTELLING(EN) VAN DE PRESENTATIE Kunnen jongleren met de belangrijke cijferwaarden betreffende de energieprestaties van gebouwen om: N in de schetsontwerpfase reeds de juiste keuzes te maken zonder daarom een studie uit te voeren N de invloedsparameters te identificeren Afstand nemen van een theoretische benadering N Welke verbanden kunnen er worden gelegd tussen de energieprestaties, het werkelijke verbruik en de milieu-impact? N Hoe zien de zaken eruit in de werkelijkheid? Rol van de bewoners/gebruikers. N Voor welke strategie opteren en waarom?

3 3 INHOUDSOPGAVE ORDE VAN GROOTTE THEORETISCHE BEHOEFTEN EN MILIEU-IMPACT THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST

4 4 ORDE VAN GROOTTE Tabel orde van grootte Bron : écorce

5 5 ORDE VAN GROOTTE Energiebehoefte en Primaire energiecriterium huisvesting voorbeel NEB max = 18 kwh/m².jaar PEC max tussen 54 kwh/m².jaar («centraal» appartement) en 77 kwh/m².jaar (appartement onder het dak, gelijkvloers,...). 6 Exigences PEB 1 2 Isolation par l'intérieur Double vitrage Triple vitrage BNC (kwh/m²) CEP (kwh/m²) Surchauffe BNC (kwh/m²) CEP (kwh/m²) Surchauffe BNC (kwh/m²) CEP (kwh/m²) Surchauffe Appartement 1 Sous grenier % % % Appartement 2 Sous grenier - Pignon % % % Appartement 3 Etage intermédiaire % % % Appartement 4 Etage interm. - Pignon % % % Appartement 5 Sur cave % % % Appartement 6 Sur cave - Pignon % % %

6 6 ORDE VAN GROOTTE Energiebehoefte en Primaire energiecriterium huisvesting voorbeel NEB max = 22,5 kwh/m².jaar PEC max 76,5 kwh/m².jaar Isolatie van 20 cm (gevel en dak) - 4 m² PV. Besoin de chauffage (BNC) Consommation en énergie primaire (CEP) 1. Double vitrage en façade avant, TV à l arrière (5 m³/h.m²) 2. TV partout, étanchéité améliorée à l air (0,6 m³/h.m²) 31,4 kwh/m².an 76,2 kwh/m².an 22,7 kwh/m².an 64,9 kwh/m².an

7 7 ORDE VAN GROOTTE Tabel orde van grootte Bron : écorce

8 8 ORDE VAN GROOTTE Tabel orde van grootte g RL ou RS -PEB 2015 PASSIF Chauffage 6% ECS 20% 15% 39% Auxiliaires 74% 46%

9 9 ORDE VAN GROOTTE Tabel orde van grootte g RL ou RS -PEB 2015 PASSIF Chauffage Refroidissement Eclairage Auxiliaires 15% 8% 33% 44% 20% 30% 20% 30%

10 10 ORDE VAN GROOTTE Tabel orde van grootte

11 11 ORDE VAN GROOTTE Bouwknopen EPB eerste berekening Bouwknopen ~ 10%-15%

12 12 ORDE VAN GROOTTE Bouwknopen voorbeeld 1 Raamwerk : ΔL = 0,081 W/m.k

13 13 ORDE VAN GROOTTE Bouwknopen voorbeeld 2 Vloer : ΔL = 0,286 W/m.k

14 14 1. ORDRES DE GRANDEUR Bouwknopen voorbeeld 3 Gevel : ΔL = 0,428 W/m.k

15 15 1. ORDRES DE GRANDEUR Isolatie van venster Uw = U window - Ug : glas 70% - Uf : raam 30% - Psi ingevoegd Verliezen door venster ongeveer 6 x meer dan verliezen door gevel Uw DB TB Hout Tableau des ordres de grandeur Aluminium Mur rideau (Ucw) 1,2 W/m².K 0,8 W/m².K 1,5 W/m².K 1,2 W/m².K 1,3 W/m².K 1 W/m².K

16 16 ORDE VAN GROOTTE Tabel orde van grootte

17 17 ORDE VAN GROOTTE Beglazing - DB : SF tussen 39 en 66% voor LT tussen 69% à 83% - TB: SF tussen 36% en 54% voor LT tussen 64% en 75% Tableau des ordres de grandeur

18 18 ORDE VAN GROOTTE Zonne-beglazing Laagste SF - DB/TB : SF tussen 19% en 21% voor LT tussen 37% en 40% Hoogste LT - DB : SF van 38% voor LT van 72% - TB: SF van 35% voor LT van 66% Tussenoplossing - DB : SF tussen 27% en 33% voor LT tussen 51% en 61% - TB: SF van 31% voor LT van 56% Tableau des ordres de grandeur

19 19 ORDE VAN GROOTTE Luchtdichtheid Passief : eis 0,6/h met n50 EPB : geen eis in 2016 in 2018 eis 0,6/h met n50 Maar waarde moet ingetipt worden in V50! Bij verstek 12 m³/u.m² Tableau des ordres Dimensions de grandeur Compacité Etanchéité à l air (par delta P = 50Pa) Faible compacité maison 4 façades Bonne compacité - immeubles d appartements L x l x h 7 m x 14 m x 3,5 m 42 m x 14 m x 10.5 m (Vol / Surf) Surface de parois extérieures Volume 1,7 203 m² 343 m³ 6,7 924 m² m³ En V50 [m³/h.m²] En n50 [/h] Passif TBE ,1 PEB Passif TBE 12 1,8 PEB 20 3

20 20 ORDE VAN GROOTTE Tabel orde van grootte

21 21 ORDE VAN GROOTTE Tabel orde van grootte

22 22 ORDE VAN GROOTTE Tabel orde van grootte (+ 650 kwh/an voor ventilatie)

23 23 ORDE VAN GROOTTE Gemiddeld verbruik van een huishoudentableau des ordres de grandeur Consommations électriques d'un ménage Consommations d'un ménage (en énergie primaire) Ventilation Eclairage Cuisine Entretien Multimédia 20% 18% 13% 13% 36% Ventilation Eclairage Cuisine Entretien Multimédia Chauffage ECS 25% 29% 9% 6% 16% 9% 6% 20% Consommations d'un ménage (en énergie primaire) 21% 7% 4% 23% 13% 7% 5% Ventilation Eclairage Cuisine Entretien Multimédia Chauffage ECS Déplacements huisvesting van 160 m², ZLE, 4 personen, gascondensatieketel km/j vb : (20km x 2) / dag x 5d/week x 46 week/jaar

24 24 ORDE VAN GROOTTE Tabel orde van grootte Omzettingstactoren Energievector BHG factoren Fossiele brandstoffen 1 Primaire energie Elektriciteit kwhprim E/kWhEindE 2,5 Biomassa 1 (0,32 voor 1/1/2016) Fossiele brandstoffen 0,217 (gas) / 0,306 (stookolie) CO2-emissies Elektriciteit kgco2/ kwheinde 0,395 Biomassa 0

25 25 INHOUDSOPGAVE ORDE VAN GROOTTE THEORETISCHE BEHOEFTEN EN MILIEU-IMPACT Milieu-impact Verschil tussen theoretisch en werkelijk verbruik Toetsing van de theorie aan de terreinresultaten THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST

26 26 Milieu-impact Verschil tussen behoeften en verbruiken Theoretisch verbruik = theoretisch beheofte/opbrengst installatie N Opbrengst = η prod * η dist * η emis * η reg N Belang van: Selectie van systemen Kwaliteit van uitvoering van distributiesysteem en emissiesysteem Regulatiesysteem om thermisch comfort te garanderen op de juiste plaats op het juiste moment Emissie van warm en koud in dezlefde ruimte op hetzelfde moment te vermijden

27 27 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT MILIEU-IMPACT Jaarlijks primaire-energieverbruik voor de verwarming in drie gevallen: Welk geval heeft de kleinste milieu-impact? Geval A: prestigieuze woning N 300 m² N Passief (15 kwh/m²jaar) N Elektrische verwarming Geval B: standaardwoning N 160 m² N Zeer lage energie (30 kwh/m²jaar) N Verwarmingsketel op hout Geval C: sociale woning N 90 m² N Lage energie (60 kwh/m²jaar) N Verwarmingsketel op aardgas

28 28 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT MILIEU-IMPACT Berekeningshypotheses N Zelfde aantal bewoners voor de verschillende gevallen N Alleen verwarmingsbehoefte (zonder rekening te houden met SWW) N Globaal rendement van de installatie N Omzettingsfactoren voor de omzetting in primaire energie en voor de CO 2 -emissie Brandstof Brandstof CO 2 -emissie [kg/kwh EindE ] Rendement Aardgas 0,85 Hout 0,68 Elektriciteit ~1 Omzettingvan de brandstof kwh PrimE /kwh EindE Aardgas 0,217 1 Biomassa 0 0,32 Elektriciteit 0,395 2,5 Bron: Besluit van de Brusselse Hoofdstedelijke Regering. BELGISCH STAATSBLAD, 05/09/2008, N Opgelet! Op 1/1/2016 veranderdt de omzettingsfactor PE voor biomassa van 0,32 naar 1

29 29 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT MILIEU-IMPACT Geval Oppervlakte [m²] Type verwarming Verwarmings Verwarmings behoefte behoefte [kwh/m²jaar] [kwh/jaar] Eindenergie [kwh/jaar] Primaire energie [kwh/jaar] CO 2 - emissie [kg/jaar]? Geval A 300 Elektriciteit : 1 (rendement elek.) X 2,5 (omzettingsfactor PE) X 0,395 (CO2 emissie elek.) Geval A: Prestigieuze woning N 300 m² N 15 kwh/m²jaar N Elektrische verwarming Geval B: Standaardwoning N 160 m² N 30 kwh/m²jaar N Verwarmingsketel op hout Geval C: Sociale woning N 90 m² N 60 kwh/m²jaar N Verwarmingsketel op aardgas

30 30 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT MILIEU-IMPACT Geval Oppervlakte [m²] Type verwarming Verwarmings Verwarmings behoefte behoefte [kwh/m²jaar] [kwh/jaar] Eindenergie [kwh/jaar] Primaire energie [kwh/jaar] CO 2 - emissie [kg/jaar] Geval A 300 Elektriciteit ? Geval B 160 Hout : 0,68 (rendement hout) X 0,32 (omzettingsfactor PE) Geval A: Prestigieuze woning N 300 m² N 15 kwh/m²jaar N Elektrische verwarming Geval B: Standaardwoning N 160 m² N 30 kwh/m²jaar N Verwarmingsketel op hout X 0 (CO2 emissie hout) Geval C: Sociale woning N 90 m² N 60 kwh/m²jaar N Verwarmingsketel op aardgas

31 31 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT MILIEU-IMPACT Geval Oppervlakte [m²] Type verwarming Verwarmings Verwarmings behoefte behoefte [kwh/m²jaar] [kwh/jaar] Eindenergie [kwh/jaar] Primaire energie [kwh/jaar] CO 2 - emissie [kg/jaar] Geval A 300 Elektriciteit ? Geval Geval B 160 Hout C 90 Aardgas : 0,85 (rendement gas) X 1 (omzettingsfactor PE) Geval A: Prestigieuze woning N 300 m² N 15 kwh/m²jaar N Elektrische verwarming Geval B: Standaardwoning N 160 m² N 30 kwh/m²jaar N Verwarmingsketel op hout X 0,217 (CO2 emissie gas) Geval C: Sociale woning N 90 m² N 60 kwh/m²jaar N Verwarmingsketel op aardgas

32 32 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT MILIEU-IMPACT Na 1/1/2016 Geval A GEVAL A Minimum eind-energieverbruik (verwarming) Geval B GEVAL B Minimum CO2 emissies (verwarming) Geval C GEVAL C Minimum primaire energieverbruik (verwarming) Geval A: Prestigieuze woning N 300 m² N 15 kwh/m²jaar N Elektrische verwarming Geval B: Standaardwoning N 160 m² N 30 kwh/m²jaar N Verwarmingsketel op hout Geval C: Sociale woning N 90 m² N 60 kwh/m²jaar N Verwarmingsketel op aardgas

33 33 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT MILIEU-IMPACT KWhp/an par logement pour le chauffage Surface logement Electricité BE Bois- BE Gaz naturel - BE Electricité TBE Bois TBE Gaz naturel TBE Electricité - passif Bois - Passif Gaz naturel - Passif Linéaire (Electricité BE) Linéaire (Bois- BE) Linéaire (Gaz naturel - BE) Linéaire (Electricité TBE) Linéaire (Bois TBE) Linéaire (Gaz naturel TBE) Linéaire (Electricité - passif) Linéaire (Bois- Passif) Linéaire (Gaz naturel - Passif)

34 34 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT MILIEU-IMPACT Geval Prestigieuze passiefwoning, elektrische verwarming Standaardwoning type ZLE, verwarming met hout Sociale woning type LE, verwarming met aardgas Niet-geïsoleerde studio (K150), gemene muur, verwarming met aardgas Oppervlakte [m²] Verwarmingsbehoefte [kwh/m²jaar] Eindenergie [kwh/jaar] Primaire energie [kwh/jaar] CO 2 - emissie [kg/jaar] De milieu-impact van de niet-geïsoleerde studio is van dezelfde orde van grootte als die van het LE-gebouw. Rekening houdend met het aantal bewoners is de energie-impact van de sociale woning (4 personen) tweemaal kleiner dan die van de studio (2 personen).

35 35 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT MILIEU-IMPACT Het jaarlijkse primaire-energieverbruik voor de verwarming van een huishouden is sterk afhankelijk van: N de voor de verwarming van de woning gebruikte energievector N de grootte van de woning Het zou zeer makkelijk zijn de studio te isoleren om aan de passiefnorm te voldoen! Het jaarlijkse primaire-energieverbruik van een huishouden is eveneens in belangrijke mate afhankelijk van het brandstofverbruik verbonden aan het transport (keuze van een zuinig voertuig, afstand tussen woon- en werkplek, enz.) Voertuigemissie gco 2 /km Jaarlijks km-equivalent van kg CO

36 36 INHOUDSOPGAVE ORDE VAN GROOTTE THEORETISCHE BEHOEFTEN EN MILIEU-IMPACT Milieu-impact Verschil tussen theoretisch en werkelijk verbruik Toetsing van de theorie aan de terreinresultaten THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST

37 37 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT TH. EN WERKELIJK VERBRUIK Verschil tussen theoretisch en werkelijk verbruik N Verbruik = theoretische behoefte /rendement van de installatie N Rendement = η prod * η dist * η emis * η reg N Klimaat verschil tussen realiteit en berekeningen N Impact van: Verbruik van Regulatiesystemen (températuur, uurrooster,...) Onderhoud van systemen Start en monitoring van installatie

38 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT TH. EN WERKELIJK VERBRUIK Verschil tussen theoretisch en werkelijk verbruik: toepassing op het voorbeeldgebouwproject Aeropolis N Kantoren, oppervlakte = m² N Jaarlijkse verwarmingsbehoefte = 8,9 kwh/m²jaar N Buitenmuren: 22,5 cm isolatie λ = 0,021 W/mK N Bij 20 % oververbruik voortvloeiend uit het slechte beheer van het verwarmingssysteem Totale warmteproductie van 10,7 kwh/m²jaar Dit komt overeen met de vermindering van de isolatiedikte met 6 cm Belang van een goed beheer van de systemen!

39 39 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT THEORIE EN TERREIN Verschil tussen theoretisch en werkelijk verbruik Toetsing van de theoretische resultaten aan de terreinresultaten In het kader van het onderzoeksproject CEPHEUS ( werden 221 passiefwoningen verspreid over 5 Europese landen onderzocht. Bron : Feist et al., CEPHEUS Final technical report, 2001

40 40 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT THEORIE EN TERREIN Het jaarlijkse verbruik voor de verwarming ligt net iets hoger dan de in het PHPP berekende waarde. (De weergegeven waarden zijn gemiddelde waarden per project voor het verbruik van de verschillende woningen die samen het project vormen). Waarom? NEV-berekening PHPP - Vaste interne warmtewinsten: 78/Asre + 2,1 W/m² - Theoretisch climaat: Brussels IWEC - Binnentemperatuur: 19 of 20 C - Kwaliteit van uitvoering (luchtdichtheid) - Etc Bron : Feist et al., CEPHEUS Final technical report, 2001

41 41 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT THEORIE EN TERREIN Meting van de n 50 -waarden voor de 14 projecten (gemiddelde per project voor de as built -gebouwen) N 8 projecten met n 50 0,6h-1 en 1 project met n 50 = 0,61h-1 N 2 projecten met n 50 1 N 3 projecten met hoge n 50 -waarden (buiten de studie) Bron : Feist et al., CEPHEUS Final technical report, 2001

42 42 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT THEORIE EN TERREIN Het jaarlijkse verbruik voor de SWW-productie stemt globaal genomen overeen met de referentiewaarde (25 l/pers. per dag bij een SWWtemperatuur van 60 C). Het verschil in verbruik toont het belang van de gebruiker op het werkelijke verbruik Voor 09-Kuchl en 11- Horn ligt het werkelijke verbruik aanzienlijk hoger. Bron : Feist et al., CEPHEUS Final technical report, 2001

43 43 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT THEORIE EN TERREIN Het jaarlijkse huishoudelijke elektriciteitsverbruik wordt vergeleken met een regionale statische referentiewaarde (waarde zonder verwarming of SWW). Het verschil in verbruik toont het belang van de gebruiker op het werkelijke verbruik Er was een programma voor de verlaging van het elektriciteitsverbruik voorzien: N Goed presterende toestellen N Informeren en bewustmaken van de bewoners N Financiële aanmoediging (premie indien verbruik < 18 kwh/m²jaar) Bron : Feist et al., CEPHEUS Final technical report, 2001

44 44 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT THEORIE EN TERREIN Voorbeeld : evolutie van energieverbruik in verband met evolutie van regelgeving in Duitsland

45 45 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT THEORIE EN TERREIN VB : Passief gebouw (kantoor) in Nivelles voor Thomas et Piron en bezet (gedeeltelijk) door Holcim (2013) Team : A2M, Architecture et Climat, CSTC, Matriciel, Sixco, Thomas & Piron Oppervlakte : m²

46 46 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT THEORIE EN TERREIN Monitoring van energieverbruik en vergelijking met passief doel Stap 1 : energieverbruik meten N Energie voor werwarming en SWW identificeren N Meten Gasverbruik en SWW verbruik trekken OF meten in collector (SWW)

47 47 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT THEORIE EN TERREIN Monitoring van energieverbruik en vergelijking met passief doel Stap 2 : rekening houden met verliezen N Productie N Distributie ongeveer 95% N Emissie ongeveer 98% N Regulatie ongeveer 98% 1ste benadering Stap 3 : normalisatie in verband met klimaat N Temperatuur : Graaddagen 15/15 ontworpen voor «standard» gebouwen relevant voor passieve gebouwen? Simulatie PHPP : 2057 GD15/ : 1424 GD15/15 Normaal jaar : 1894 DJ15/15 N Zonneschijn : geen methode om rekening met deze factor te houden N 2de benadering

48 48 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT THEORIE EN TERREIN Monitoring van energieverbruik en vergelijking met passief doel Fourniture de chaleur -T consigne 20 C kwh/m²net/an % fourniture de chaleur / base PHPP - T consigne 20 C Simul PHPP 2014 BNEC mesuré BNEC normalisé Terrein 1,7 X groter dan theorie... voor een... voor binnentemperatuur van 20 C kwh/m²net/an 180% 160% 140% 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% 168% 116% Simul PHPP 2014 %BNEC mesuré/base PHPP %BNEC normalisé/base PHPP

49 49 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT THEORIE EN TERREIN Monitoring van energieverbruik en vergelijking met passief doel Stap 4 : realistische binnentemperatuur N Passieve standard = 20 C N Terrein = tussen 22 C et 23 C 3de benadering Het verschil komt ook uit : N Effectieve interne winsten (verlichtingsbeheer, vermogen en verbruik van IT, bezetting,...) N Bezettingsrooster N Werkelijke prestaties van het gebouw (isolatie, luchtdichtheid, bouwknopen,...) Opmerking : hetzelfde referentie-oppervlak!

50 50 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT THEORIE EN TERREIN Monitoring van energieverbruik en vergelijking met passief doel 25.0 Fourniture de chaleur -T consigne 23 C Binnentemperatuur van 23 C : kwh/m²net/an Simul PHPP 2014 BNEC mesuré BNEC normalisé Terrein = theorie : 18 kwh / m².j (of 20 kwh/m².j volgens PHPP) kwh/m²net/an 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% % fourniture de chaleur / base PHPP - T consigne 23 C 101% 70% Simul PHPP 2014 %BNEC mesuré/base PHPP %BNEC normalisé/base PHPP

51 51 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT THEORIE EN TERREIN Monitoring van energieverbruik en vergelijking met passief doel Fourniture de chaleur -T consigne 22 C Binnentemperatuur van 22 C : kwh/m²net/an Simul PHPP 2014 BNEC mesuré BNEC normalisé 140% 120% % fourniture de chaleur / base PHPP - T consigne 22 C 119% Terrein = 1,2 x theorie : 15,5 kwh / m².j (of 16,9 kwh/m².j volgens PHPP) kwh/m²net/an 100% 80% 60% 40% 20% 82% 0% Simul PHPP 2014 %BNEC mesuré/base PHPP %BNEC normalisé/base PHPP

52 52 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT THEORIE EN TERREIN VB : NZE Gebouw (kantoor) in Wierde voor Thomas et Piron (2014) Team : Synerg International, MC Carré, Matriciel, entreprise Thomas & Piron Oppervlakte : m² N Efficiënte gebouwschil N Natuurlijke verlichting en efficiënte verlichting N Geen actieve verkoeling : verkoeling door nachte mecanische free cooling N WP lucht-water N PV

53 53 BEHOEFTEN & MILIEU-IMPACT THEORIE EN TERREIN VB : NZE Gebouw in Wierde Milieu-impact is afhankelijk van de werking van de WP om de 70% van warmtebehoeften te produceren Monitoring is belangrijk kwh mensuels/an Répartition de la production par générateur en fonction du climat DJ 15/15 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% Répartition de la production par générateur Production chaudière kwh Production PAC kwh Production tot kwh Production chaudière kwh Production PAC kwh

54 54 INHOUDSOPGAVE ORDE VAN GROOTTE THEORETISCHE BEHOEFTEN EN MILIEU-IMPACT THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST

55 55 THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG Stadscentrum van Verviers Kantoren met een oppervlakte van 106 m² Nieuwbouw, HSB Bron : FHW, architectes

56 56 THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG Bron : FHW, architectes

57 57 THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG Bron : FHW, architectes

58 58 THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG Compactheid 2.3 Wanden Daken: 40 cm cellulose Gevels: 35 cm cellulose Vensters: passiefraamwerk + drievoudige beglazing Vloer: 40 cm cellulose Bron : FHW, architectes

59 59 THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG Tot een minimum beperken van de thermische bruggen n50 : 0,57 vol/h GMV Bron : FHW, architectes

60 60 THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG Verwarmingssysteem: elektrische batterij Vermogen: 2 kw Bron : FHW, architectes

61 61 THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG Oplossing om oververhitting te elimineren: de bypass BUITEN BINNEN Bron : FHW, architectes

62 62 THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG Oplossing om oververhitting te elimineren: de Canadese put Bron : FHW, architectes

63 63 THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG Oplossing om oververhitting te elimineren: natuurlijke ventilatie Bron : FHW, architectes

64 64 THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG Oplossing om oververhitting te elimineren: zonweringen mobiele zonwering op zuidgevel Bron : FHW, architectes

65 65 THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG Monitoring: uitvoeren van metingen 5e niveau: Temperatuur Relatieve vochtigheid Buitenomgeving: Temperatuur Relatieve vochtigheid 3e niveau: Temperatuur Relatieve vochtigheid Benedenverdieping: Temperatuur Relatieve vochtigheid Bron : FHW, architectes

66 66 THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG Monitoring: temperatuurresultaten Temperatuur 5e niveau Temperatuur 3e niveau Temperatuur benedenverdieping Buitentemperatuur Mei Bron : FHW, architectes

67 67 THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG Monitoring: waarnemingen N 1e vaststelling: verschillende resultaten voor de verschillende verdiepingen N Mogelijke oorzaken? BENEDENVERDIEPING: Geringe interne warmtetoevoer (vergaderruimte) Geringe warmtetoevoer door zoninstraling en hogere verliezen (lokaal met veel glas op het noorden) VERDIEPINGEN: Stratificatie: warme lucht stijgt (geen afscheidingen) Hogere warmtetoevoer door zoninstraling (openingen op het noorden en het zuiden) Hogere interne warmtetoevoer (kantoren) N Mogelijke verbeteringen? Plaats van de servers Afscheiding van benedenverdieping Recyclage van ventilatielucht Winter: Benedenverdieping Zomer: Benedenverdieping Kelder Kelder Bron : FHW, architectes

68 68 THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG Monitoring: waarnemingen N 2e vaststelling: oververhitting 5e niveau: 17,40 % van de tijd boven 25 C Buitenomgeving: 2,15 % van de tijd boven 25 C 3e niveau: 19,51 % van de tijd boven 25 C Benedenverdieping: 0,95 % van de tijd boven 25 C Aangeraden grens: 5 % van de tijd boven 25 C Bron : FHW, architectes

69 69 THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG Monitoring: waarnemingen N 5e vaststelling: oververhitting N Mogelijke verbeteringen: Zonweringen voor glaspartijen Werking van zonwering op zuidgevel optimaliseren Nachtelijke koeling optimaliseren (automatisering) Interne warmtetoevoer verminderen (aantal gebruikers draagbare computers)

70 70 THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG Monitoring: RV-resultaten RV 5e niveau RV benedenverdieping RV 3e niveau RV buiten Mei Bron : FHW, architectes

71 71 THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG Monitoring: gemiddelde relatieve vochtigheid N verschillende resultaten voor de verschillende verdiepingen N Lagere temperatuur op de benedenverdieping BV Overloop 3 Overloop 5 Bron : FHW, architectes

72 72 THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG Rappel : T verhoogt, HR verlaagt voor dezelfde absolute vochtigheid Source : FHW, architectes

73 73 THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG VB 2 Wintercomfort Passieve uitbreiding van gemeentelijke kleuterschool van Nivelles m² Vloerverwarming (kleuterschool) Verwarming van kantoor via radiatoren Team : Archi+i, stabilité : Ney, TS : MATRIciel Source : FHW, architectes

74 74 THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG VB 2 Wintercomfort 1e vaststelling : T tussen 20,5 et 23 C Temperatuur verlaagt tijdens WE (geen Interne warmtetoevoer en verwarming OFF) en verhoogt traag tussen maandag en vrijdag : 21,5 C maandag, 22 C dinsdag, 22,5 C woensdag lundi 01/12 0h00 intérieur / salle de vie Lucioles lundi 08/12 0h00 intérieur / salle de vie Lucioles lundi 15/12 0h00 lundi 22/12 0h Température intérieure

75 75 THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG VB 2 Wintercomfort 2de vaststelling : Temperatuur tot 24 C Gewenste comforttemper atuur Slecht beheer van thermostatische kranen Température intérieure lundi 01/12 0h00 lundi 08/12 0h00 lundi 15/12 0h00 lundi 22/12 0h intérieur / cuisine - local personnel intérieur / bureau infirmières intérieur / salle de vie Lucioles Source : FHW, architectes

76 76 THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG VB 2 Wintercomfort 3de vaststelling : Ondanks warmterecuperatie daalt de temperatuur als de ventilatie start en stijgt als de ventilatie stopt lundi 01/12 0h00 lundi 08/12 0h Température départ circuits radiaterus et sol C VMC ON mercredi 6h VMC ON jeudi 6h VMC ON vendredi 6h VMC ON mardi 6h matin VMC OFF 18h Source : FHW, architectes

77 77 THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG VB 2 Wintercomfort 3de vaststelling : Ondanks warmterecuperatie daalt de temperatuur als de ventilatie start en stijgt als de ventilatie stopt 30 air pulsé local lucioles Bureau AS (radiateurs) 25 Local lucioles (chauffage sol) T extérieure

78 78 INHOUDSOPGAVE ORDE VAN GROOTTE THEORETISCHE BEHOEFTEN EN MILIEU-IMPACT THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST Financiële benadering Energie Gebruiker

79 79 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST FINANCIËLE BENADERING Evolutie van de energieprijs

80 80 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST FINANCIËLE BENADERING Evolutie van de elektriciteitsprijs in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest 0,27 /kwh 0,23 /kwh 0,20 /kwh

81 81 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST FINANCIËLE BENADERING Evolutie van de elektriciteitsprijs in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest 0,08 /kwh 0,06 /kwh 0,046 /kwh

82 82 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST FINANCIËLE BENADERING Evaluatie van de rendabiliteit van een project N Vergelijking van de toegezegde extra investeringen om de gewenste energieprestatie te halen met de besparingen die deze investeringen in de toekomst mogelijk maken Thermische isolatie, vermindering van de thermische bruggen Hermeticiteit van het raamwerk en performantere beglazing Warmteterugwinningsysteem Blowerdoortest en specifieke studies HE N Evaluatie van de rendabiliteit van een investering: Terugverdientijd Actualisatiemethode: Indien de gerealiseerde besparingen groter zijn dan de toegezegde bouwmeerkost, wordt de investering als rendabel beschouwd. Maar: gebruiksduur? actualisatiepercentage geldend voor de investering?

83 83 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST FINANCIËLE BENADERING Evaluatie van de rendabiliteit van een project N Terugverdientijd TVT = terugverdientijd (jaar) = investering / energiebesparing Houdt geen rekening met de stijging van de energieprijs TVT stijgende energieprijs (jaar) = investering / energiebesparing Houdt rekening met de stijging van de energieprijs

84 84 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST FINANCIËLE BENADERING Actualisatiemethode Berekening van de geactualiseerde nettowaarde (GNW): dit is het verschil tussen de uitgaven en de opbrengsten, = + (1+) waarin: C 0 de initiële investering is (liquiditeitsuitgave op datum 0) N de economische duur van de investering is (hier 30 jaar) C i de liquiditeitsstromen voor de komende N periodes zijn r het actualisatiepercentage is, in functie van: Inflatie Norminale percentage (rentevoet van de lening of financiële rendement van een belegging (bvb. spaarrentevoet)) het werkelijke percentage r is (1+r)=(1+rn)/(1+p) (p is het inflatiepercentage en r 0 is het nominale percentage) Indexatie van de energieprijzen: 3 tot 6 % voor fossiele brandstoffen, 5 tot 10 % voor biomassa, 1 tot 3 % voor elektriciteit

85 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST FINANCIËLE BENADERING Voorbeeld: becijferde toepassing op het voorbeeldgebouwproject GREENIMMO Beschouwde gevallen: N Bouw van 16 collectieve woningen totale oppervlakte m² N Evaluatie van de rendabiliteit in 2 gevallen: Basisgeval: standaard (EPB) jaarlijkse verwarmingsbehoefte = 80 kwh/m²jaar Passief jaarlijkse verwarmingsbehoefte = 14 kwh/m²jaar

86 86 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST FINANCIËLE BENADERING Voorbeeld: becijferde toepassing op het voorbeeldgebouwproject GREENIMMO Financiële hypotheses: N Evaluatie van de totale kosten buiten de systemen N Er wordt geen rekening gehouden met premies en belastingverminderingen N Er wordt aangenomen dat de bouwheer de volledige investering over een periode van 20 jaar leent tegen een rentevoet van 5 % N Inflatie = 2 % N De energieprijs wordt geïndexeerd met 3,5 % per jaar N De meerinvestering wordt gezien als het verschil tussen de bouwkosten van het standaardgeval en de bouwkosten van het passiefgeval.

87 87 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST FINANCIËLE BENADERING Voorbeeld: becijferde toepassing op het voorbeeldgebouwproject GREENIMMO N Vergelijking van de bouwkosten Standaard Passief Verschillen Ruwbouw Timmerwerk Buitenschrijnwerk Binnenschrijnwerk Standaard Passief Dakisolatie 10 cm Resol Dakisolatie 30 tot 48 cm Resol Geen Blowerdoortest Blowerdoortest Isolatie achter vezelcement 5 Isolatie achter vezelcement 15 cm cm Raamwerk 400 excl. BTW/m² Raamwerk 550 excl. BTW/m² en geen passiefdeur Ijzer- en smeedwerk Beraping en cementering Dakbedekking Pleisterwerk Isolatie van 8 cm voor gevel en van 5 cm voor plafond Isolatie van 33 cm voor gevel en van 15 cm voor plafond Dekvloeren en betegeling Vloerisolatie 10 cm Vloerisolatie 25 cm Subtotaal excl. BTW Totaal incl. BTW (21 %) OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM lente ,08 %

88 88 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST FINANCIËLE BENADERING Voorbeeld: becijferde toepassing op het voorbeeldgebouwproject GREENIMMO N Resultaten Prix du gaz 0,06 /kwh 0,045 /kwh TRS 19,5 ans 25,5 ans TRE 24,5 ans 30,5 ans VAN 20 ans VAN 25 ans VAN 30 ans

89 89 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST FINANCIËLE BENADERING Voorbeeld: becijferde toepassing op het voorbeeldgebouwproject GREENIMMO N Resultaten Bron : écorce

90 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST FINANCIËLE BENADERING Voorbeeld: becijferde toepassing op het voorbeeldgebouwproject RSM Beschouwde gevallen: N Renovatie van 3 appartementen totale oppervlakte van 378 m² N Verwarmingsbehoefte (zonder renovatie) = 700 kwh/m²jaar N Evaluatie van de rendabiliteit in 2 gevallen: Standaard (EPB) jaarlijkse verwarmingsbehoefte = 40 kwh/m²jaar Lage energie jaarlijkse verwarmingsbehoefte = 26 kwh/m²jaar

91 91 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST FINANCIËLE BENADERING Voorbeeld: becijferde toepassing op het voorbeeldgebouwproject RSM Financiële hypotheses: N Evaluatie van de totale kosten van de renovatie buiten diverse kosten (kosten architect, stabiliteit, veiligheidscoördinatie) N Er wordt geen rekening gehouden met premies en belastingverminderingen N Er wordt aangenomen dat de bouwheer de volledige investering in beide gevallen over een periode van 20 jaar leent tegen een rentevoet van 5 % N Inflatie = 2 % N De energieprijs wordt geïndexeerd met 3,5 % per jaar

92 92 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST FINANCIËLE BENADERING Voorbeeld: becijferde toepassing op het voorbeeldgebouwproject RSM N Vergelijking van de investeringskosten Standaard Lage energie Bouwplaatsinrichting /demontage Ruwbouw Dak Buitenschrijnwerk Afbouw Binnenschrijnwerk Sanitair Elektriciteit Verwarming Subtotaal excl. BTW Totaal incl. BTW (6%)

93 93 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST FINANCIËLE BENADERING Voorbeeld: becijferde toepassing op het voorbeeldgebouwproject RSM N Resultaten Financiële indicatoren Standaard Lage energie Terugverdientijd (dynamisch) GNW 20 jaar GNW 25 jaar TVT (25 jaar) 5,87 % 1,36 %

94 94 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST FINANCIËLE BENADERING Voorbeeld: becijferde toepassing op het voorbeeldgebouwproject RSM N Resultaten Geactualiseerde netto-investeringswaarde Geactualiseerde nettowaarde [ ] Standaard Lage energie Standard Basse énergie Durée [ans] Duur [jaren] Bron : écorce

95 95 INHOUDSOPGAVE ORDE VAN GROOTTE THEORETISCHE BEHOEFTEN EN MILIEU-IMPACT THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST Financiële benadering Energie Gebruiker

96 96 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST FINANCIËLE BENADERING De terugverdientijd is niet het enige keuzecriterium Niet-rendabele investering maar toch economisch interessant N Inzake de investeringskost N Inzake de energiefacturen N Inzake de restwaarde van het gebouw N Voorbeeld: Bron: Kosten-batenanalyse Brussels Eurofins, Cenergie

97 97 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST FINANCIËLE BENADERING De terugverdientijd is niet het enige keuzecriterium Niet-rendabele investering maar toch economisch interessant N Inzake de investeringskost N Inzake de energiefacturen N Inzake de restwaarde van het gebouw De keuze mag niet alleen op het financiële aspect gebaseerd zijn! N Niet-becijferbaar voordeel: het nagestreefde comfort voor de gebruiker Aangename temperatuur het hele jaar door Gezonde lucht, geen tocht Geen condensatie Plezier, voldoening, trots de niet-hernieuwbare energiebronnen van de planeet rationeel te gebruiken => Een daad van burgerzin die bijdraagt tot een duurzame ontwikkeling

98 98 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST ENERGIE Vandaag reeds bouwen volgens de eisen van morgen Vooruitlopen op de evolutie

99 99 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST ENERGIE Het energiepotentieel bij renovatie niet verknoeien Voorbeeld van een gevelrenovatie Voorbeeld van de vervanging van raamwerk

100 100 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST ENERGIE Voorbeeld van een gevelrenovatie: beraping De maatregel is noodzakelijk (beschadigd schilderwerk, met scheurvorming, enz.) N Eenvoudige renovatie zonder isolatie (beraping schilderwerk) N Beraping op isolatie λ = 0,032W/m²K, gekleurd in de massa: 10, 20 of 40 cm dik? Welke dikte? Bron :

101 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST ENERGIE Voorbeeld van een gevelrenovatie: becijferde toepassing op het voorbeeldgebouwproject LOOSSENS N Duplex nr. 2 (105 m² vloeroppervlakte) N 123 m² geveloppervlakte voor duplex nr. 2 N Verwarming op aardgas (energiekosten 7,6 /kwh bron: renouvelle nr. 34, mei 2011) N U dak = 0,2 W/m²K N n 50 = 0,6 vol.h -1

102 102 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST ENERGIE 016 Voorbeeld van een gevelrenovatie: becijferde toepassing op het voorbeeldgebouwproject LOOSSENS N Een dikkere isolatie is amper duurder N Een aanzienlijk deel van de investeringskosten bestaat uit vaste kosten verbonden aan elementen zoals steigers (10 /m²), een nieuwe bepleistering, de aanpassing van details, eventueel schilderwerk, enz. N Als de isolatie later moet worden verbeterd, moeten de vaste kosten nogmaals worden betaald. Vandaar dat dit haast nooit rendabel is. Er mag niet worden bespaard op de isolatiedikte! U wand Verwarm.- behoefte Jaarl. verwarm.- behoefte Verwarm.- kosten Besparing Geval W/(m²K) kwh/m²jaar kwh/jaar /jaar /jaar Kosten maatregel (met steiger) /m² (excl. BTW) Kosten maatregel Eenv. terugverdientijd (incl. BTW) jaar Beraping alleen 2, cm 0, ,7 20 cm 0, ,3 40 cm 0, ,7

103 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST ENERGIE Voorbeeld van de vervanging van raamwerk: becijferde toepassing op het voorbeeldgebouwproject RSM N Appartement nr. 2 (72,5 m²). N We bekijken hier alleen de renovatie van de vensters (houten raamwerk + beglazing) Het huis is nog niet geïsoleerd. N De oppervlakte van de vensters bedraagt 24 m². N De luchtverversing bedraagt 3 vol/h. N Het appartement wordt verwarmd d.m.v. een verwarmingsketel op aardgas (aardgasprijs 7,6 /kwh bron: renouvelle nr. 34, mei 2011).

104 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST ENERGIE Voorbeeld van de vervanging van raamwerk: becijferde toepassing op het voorbeeldgebouwproject RSM N De eenvoudige terugverdientijd (verhouding van de kosten van de installatie tot de besparing over een periode van 1 jaar dankzij de genomen maatregel) wordt berekend voor verschillende gevallen: Vervanging van raamwerk enkele beglazing door dubbele : EBDuB Vervanging van raamwerk enkele beglazing door drievoudige : EBDrB Vervanging van raamwerk dubbele beglazing door drievoudige : DBDrB Enkelvoudige beglazing Performante dubbele beglazing Drievoudige beglazing Enkelvoudige beglazing Performante dubbele beglazing Drievoudige beglazing Kosten maatregel Jaarl. verwarm.- behoefte Jaarl. verwarm.- kosten Kosten maatregel Eenv. terugverdientijd EB DuB of DrB Eenv. terugverdientijd DuB DrB /m² kwh/m²jaar jaar jaar

105 105 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST ENERGIE 099 Voorbeeld van de vervanging van raamwerk: becijferde toepassing op het voorbeeldgebouwproject RSM N De terugverdientijd voor de vervanging van enkele door dubbele beglazing bedraagt ongeveer 20 jaar N Op basis van de berekening van de terugverdientijd wordt de eerste optie gekozen N De vervanging van raamwerk dubbele beglazing door drievoudige beglazing is economisch gezien niet rendabel (zelfs niet over een periode van 20 jaar) Waarom niet vooruitlopen en meteen drievoudige beglazing installeren? Terugverdientijd [jaar] Bron : écorce 256 SV-->DV EB DuB SV-->TV EB DrB DV-->TV DuB DrB

106 106 INHOUDSOPGAVE ORDE VAN GROOTTE THEORETISCHE BEHOEFTEN EN MILIEU-IMPACT THEORETISCH COMFORT EN WERKELIJK GEDRAG STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST Financiële benadering Energie Gebruiker

107 107 STRATEGIEËN VOOR DE TOEKOMST GEBRUIKER De gebruiker als spil van het ontwerp Meer belang hechten aan de intelligentie van de gebruiker dan aan automatisering Voorrang geven aan het comfort en de gebruiker KISS Keep It Simple and Stupid Voorrang geven aan LOW TECH De gebruiker definieert duidelijk zijn behoeften op het vlak van werkingstijden en comfort zonder uitzonderlijke situaties te veralgemenen. De technische exploitant garandeert de toepassing van de instelwaarden van de gebruiker en zorgt voor een correcte werking van de installatie om met een correct verbruik aan de behoeften te voldoen.

108 108 OM TE ONTHOUDEN VAN DE PRESENTATIE Een strenge energienorm naleven is geen doel op zich. Een genormaliseerde prestatieberekening alleen volstaat niet: het gebouw moet correct worden geregeld en geoptimaliseerd om aan de programma-, gebruiks- en comfortbehoeften van de bewoners te voldoen en daarbij ook nog de milieu-impact ervan te beperken. Er bestaat geen alleenzaligmakende methode om een performant gebouw te creëren. Volgens de motivaties van uw gesprekspartners kan de nadruk op een of ander welbepaald aspect of op verscheidene aspecten worden gelegd De energiekwestie moet in haar geheel worden aangepakt, rekening houdend met alle ermee samenhangende aspecten.

109 109 CONTACT Isabelle BRUYERE Place de l'université 25, 2e étage 1348 Louvain-la-Neuve : 010/ : bruyere@matriciel.be

110 110

111 111 DANK U VOOR UW AANDACHT