Functionele vereisten aan de bouwschil na 2020

Transcriptie

1 info-avond "Niet-perforerende verbindingen en IFD bouwen" 19 oktober KampC Westerlo Functionele vereisten aan de bouwschil na 2020 ir. arch. F. Dobbels Technologische Adviseerdienst «Duurzame Bouwschil» Afdeling Energie & Klimaat WTCB

2 Inleiding Klimaattop Kopenhagen 2009 Cancun 2010 Durban

3 12 Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf Gemiddelde jaartemperatuur stijgt, ook bij ons C Ukkel Jaargemiddelde temperatuur, trendlijn

4 Op wereldvlak 4

5 Problemen met het huidige energieaanbod Conventionele energievoorraden zijn beperkt (fossiele en nucleaire energie) Milieuimpact - Emissie van vervuilende stoffen (SO 2, NO x, roet, C x H y, CO, radioactiviteit,...) - CO 2 uitstoot (t.g.v. verbranding fossiele brandstoffen) Economische impact voor importlanden - schommelende prijzen, handelsbalans negatief, bevoorradingsonzekerheid,...,

6 Energieverbruik/besparing in gebouwen 65 miljoen ton olie equivalent ongeveer 6 ton olie equivalent per inwoner 40% wordt verbruikt in gebouwen ~25% in woningen ~15% kantoren, scholen, winkels, 23% 15,0% Consommation finale d'énergie en Belgqiue Eindenergiegebruik in België (bron: FOD Economie ) 14% 36% 27% Industrie Transport Transport Logement Huishoudens Tertiaire Handel en et diensten agriculture Source : Service Public Fédéral - Economie (2007) Eindenergiegebruik Consommation d'énergie in gemiddeld d'un ménage gezin (zonder wallon transport) sans les transports (bron: ICEDD ) 3,9% 1,8% 11,8% Chauffage Verwarming Eau Warm chaude water sanitaire Appareils Elektrische électriques apparaten Cuisson Koken 67,5% Eclairage Verlichting Source : ICEDD - Bilan énergétique 2007

7 Het EU-beleid tegen 2020 Greenhouse gas levels Energy consumption -20% -20% Renewables in energy mix 100% +20% 8,5%

8 Wat kan de bouwsector doen? KVIV / FABI Energy Forum 10 december 2009 Rudy Thomaes, CEO VBO-FEB

9 Mogelijke maatregelen Netto winst!! Netto kost!!

10 Maatregelen in bouwsector De bouw is een heel belangrijke sector om economisch verantwoord de CO 2 -reductiedoelstellingen te realiseren

11 Energieprestatie van gebouwen - snelle evolutie Reglementering Belangrijke evolutie in de 3 Gewesten Verstrenging van de eisen Ontwikkeling en uitbreiding van de energieperformantieconcepten Laag energie zeer laag energie - passiefhuis - nulenergiegebouwen Demonstratieprogramma s Voorbeeldgebouwen in Brussels Bewest Construire avec l Energie in Waals Gewest Incentives Premies / fiscale aftrek /... Vorming Ontwerpers / aannemers

12 De energieprestatie: een geintegreerde aanpak Directe zonnewinsten Interne winsten Zonnewinsten door collectoren Bijdrage zelfgeproduceerde elektriciteit Netto vraag voor verwarming Netto vraag voor warm water Hulpenergie Verliezen van verwarmingsen warmwatersysteem Koelenergie Omzettingsverlies Transmissieverlies door wanden Infiltratie/ exfiltratie Ventilatieverlies 1. Energievraag maximaal beperken 2. Resterende vraag dekken met hernieuwbare energie voor zover mogelijk 3 - met zo efficiënt mogelijke technieken voor fossiele energie voor de rest Primair energieverbruik 14

13 Via de reglementering: van K-peil naar E-peil naar... 15

14 Warmteverliezen (MJ/m³) Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf 38% minder verliezen 69% minder verliezen Warmteverliezen K30 Warmtewisselaar K15 Warmtewisselaar Isolatie Ventilatie 6 m³/h.m² 1 m³/h.m² Luchtdichtheid Maatregelen 1 Maatregelen 2 Maatregelen 1 Maatregelen 2

15 17 Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf Naar zeer performante gebouwen... EPBD Recast - 01/01/2021 Near zero energy building E20?

16 Primaire energie (MJ/m³) Warmteverliezen (MJ/m³) Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf 38% minder verliezen 69% minder verliezen Warmteverliezen Isolatie Ventilatie Luchtdichtheid Maatregelen 1 Maatregelen 2 90% energiebesparing Primaire energie Verbruik Productie fotovoltaïsche panelen Maatregelen 1 Maatregelen 2 Maatregelen 3

17 Gewestelijke regeerakkoorden (juli 2009): EPW VLAANDEREN: E60 in 2012? «Als het lopend onderzoek de haalbaarheid van het E60-peil aantoont, maken we het E60-peil tegen 2012 verplicht voor alle nieuwbouwwoningen.» BRUSSEL: E50 in 2015? «le renforcement des exigences énergétiques pour les bâtiments neufs avec la norme passive (E50) et pour les rénovations lourdes le standard très basse énergie pour 2015» WALLONIE: 2014: «très basse énergie»? 2017: «passive» ou équivalente? 2019: «zéro-net»? «En ce qui concerne les nouveaux bâtiments, toute construction respectera la norme «très basse énergie» à partir de Elle respectera la norme «passive» ou équivalente à partir de A partir de 2019, toutes les nouvelles constructions en plus de la norme passive - devront respecter au minimum la norme «zéronet» et tendre vers des bâtiments à énergie positive (production d'énergies renouvelables supérieure ou égale à la consommation d'énergie primaire non-renouvelable, sur base annuelle).»

18 EPBD recast bijna-energieneutraal nieuwbouw voor overheid: vanaf 2019 alle nieuwbouw vanaf 2021 zeer lage energiebehoefte + resterend deel hernieuwbare energie concrete definitie door de landen zelf

19 EPBD recast: definition & art.9 nearly zero-energy building means a building that has a very high energy performance, as determined in accordance with Annex I. The nearly zero or very low amount of energy required should be covered to a very significant extent by energy from renewable sources, including energy from renewable sources produced on-site or nearby; «bâtiment dont la consommation d énergie est quasi nulle», un bâtiment qui a des performances énergétiques très élevées déterminées conformément à l annexe I. La quantité quasi nulle ou très basse d énergie requise devrait être couverte dans une très large mesure par de l énergie produite à partir de sources renouvelables, notamment l énergie produite à partir de sources renouvelables sur place ou à proximité; bijna-energieneutraal gebouw : gebouw met een zeer hoge energieprestatie, zoals vastgesteld volgens bijlage I. De dichtbij nul liggende of zeer lage hoeveelheid energie die is vereist, dient in zeer aanzienlijke mate te worden geleverd uit hernieuwbare bronnen, en dient energie die ter plaatse of dichtbij uit hernieuwbare bronnen wordt geproduceerd te bevatten; 21

20 Zeer luchtdicht bouwen impliciete eis 2017 Passief 2021 Bijna energie neutraal BUILD TIGHT VENTILATE RIGHT Energie efficient ventileren wordt essentieel

21 23 Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf EPBD Recast Artikel 9 de Lidstaten ontwikkelen een beleid en nemen stimulerende maatregelen om gebouwen die gerenoveerd worden te transformeren in bijnaenergieneutrale gebouwen

22 Nieuwbouw Renovatie Nieuwbouw en werken onder bouwaanvraag: EPB/PEB: geleidelijke verstrenging van de eisen E100 E80 E60 Stimulerende maatregelen Fiscale aftrekbaarheid, subsidies, leningen, Innovatie in technieken en bouwconcepten Passiefhuizen, energieneutrale wijken, 0- energiehuizen, positieve energiehuizen, Instrumenten beschikbaar voor beleid Maar: nieuwbouw = 1 à 1.5 % vernieuwing van gebouwenpark / jaar jaar nodig om alle gebouwen op peil van vandaag te krijgen Wat met bestaande gebouwen?

23 25 Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf Energierenovatie: DE uitdaging!

24 Gemiddelde besparing per gerenoveerde woning Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf 0% Aantal woningen met energiebesparende maatregelen 0% 20% 40% 60% 80% 100% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 10% 20% 30% 70% 80% 90% 100% 66% 75%

25

26

27 Dakisolatie Beglazing Verwarming Buitenisolatie Spouwmuuren vloerisolatie Vervangen weerstandsverwarming Weerstandsverwarming Koeling Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf Vlaams Energierenovatieprogramma 2020 Verplicht in 2020 Aanmoedigen Ontmoedigen

28 Van individuele woningen naar ruimtelijke planning...

29 LUCHTDICHTHEID Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf Building tomorrow? functionele vereisten aan de bouwschil na 2020 Mechanische weerstand Brandveiligheid Thermische isolatie Akoestische isolatie Gezondheid Milieu-impact Praktisch & betaalbaar

30 Functionele vereisten bouwschil NAGESTREEFDE PRESTATIES EIGENSCHAPPEN BOUWSCHIL LUCHTDICHTHEID Thermische isolatie Geluidisolatie Geen vochtproblemen Infiltratie Convectie Dampdiffusie Zomercomfort Brandveiligheid Stabiliteit Duurzaamheid Milieu-impact Arbeidsveiligheid Betaalbaar Isolatiemateriaal: type, dikte, continuïteit Luchtremmende laag: type en detaillering Dakbedekking: type, detaillering Onderdak en dampremmende laag: type, detaillering Dakbeglazing, zonwering, thermisch massa Binnenafwerking Draagstructuur Houtsoort, aanwezigheid spint, houtverduurzaming

31 Verderzetting business as usual? Traditioneel bouwen in metselwerk: anno 2050 nog steeds zoals anno2000? Bouwgrond schaars > grondweerstand beperkter => duurdere funderingen Minder geschikt voor «optoppen» Evolutie U-waarde <> beperkingen principe spouwisolatie? Koudebruggen: volledig vermijdbaar? Luchtdichtheid: gewenste niveaus haalbaar? Geluidisolatie: gewenste niveaus haalbaar?

32 Transitie naar? RENOVATIE MEER DIVERSITEIT Restauratie: hoe? Renovatie tot LE? «standaard renovatie»? Grondige renovatie Vervangende nieuwbouw Kopen & opfrissen Renovatie tot PH-niveau?

33 Transitie naar? NIEUWBOUW MEER DIVERSITEIT houtmassiefbouw metselwerk in silicaatsteen staalskeletbouw paal- en balkbouw in hout

34 Evolutie samenstelling buitenwand? - Diversificatie van de gebruikte materialen - Lichter buitenmuren: hout, SIPs, (thermische isolatie ) - Zwaardere binnewanden: zichtbeton, silicaatsteen, (thermische inertie) - Toepassing van hybride structuren (bv. : draagstructuur in beton, buitenwand in lichte houten panelen) - Buitenwanden opgebouwd uit meerdere lagen: - Een afzonderlijke isolerende laag wordt noodzakelijk (combinatie van dragende en isolerende functie wordt moeilijker) - Een specifieke laag voor lucht- en dampdichtheid wordt meer algemeen (combinatie met andere functies, zoals afwerking, wordt moeilijker) - INNOVATIETRAJECTEN

35 38

36 39

37 Ontwikkeling van nieuwe concepten

38 Evolutie van bouwsystemen (houtskeletbouw)

39 Evolutie van bouwsystemen (massiefbouw metselwerk) [réf. 3dB]

40 Evolutie van bouwsystemen in hun globaliteit

41 Evolutie in de uitvoering van de werken - 1. draagstructuur - 2. isolatie & luchtdichtheid - 3. afwerking buiten & binnen

42 Groene daken en gevels Verhoogd thermisch comfort beplanting Gebruik regenwater Verhoogd akoestisch comfort TD DUURZAME BOUWSCHIL Buffer regenwaterafvoer

43 Integratie van zonneënergie-systemen Inbouw Illustratie: Interelectra, Izen 46

44 Integratie van zonneënergie-systemen Pan- of leivervangend Illustratie: Interelectra, Izen 47

45 Op componentniveau: de bouwschil Prestatiecriteria Het bouwvolume is bij voorkeur eenvoudig en compact

46 Op componentniveau: de bouwschil Prestatiecriteria De isolatielaag moet over de gehele gebouwschil continu doorlopen

47 Op componentniveau: de bouwschil Het luchtscherm moet over gehele gebouwschil continu doorlopen

48 Op componentniveau: de bouwschil De nodige openingen moeten bewust en correct geïntegreerd worden

49 Waarom luchtdicht bouwen? thermische isolatie van het gebouw (bonus in EPR, eis bij PH) vermijden van vochtproblemen (inwendige condensatie) het effectief functioneren van het ventilatiesysteem luchtkwaliteit in het gebouw (radon, stof, geuren, ) vermijden van tochtproblemen (lucht)geluidisolatie brandveiligheid

50 Nieuw?

51 Nieuw? 1989 technisch referentiedocument [TV 189 Daken met pannen in gebakken aarde WTCB]

52 Nieuw? Zweden VSA 1977 < België 1985 < Metingen van de luchtdichtheid van gebouwen

53 Nieuw? : luchtdichtheid = belangrijk Vooral akademisch studie-object Praktijk: evident... Recente ontwikkelingen: Meer gedetailleerd theoretisch inzicht Meer en betere praktische oplossingen beschikbaar Meetinstrumenten toegankelijker voor de praktijk Regelgeving aangescherpt: meer klemtoon op het belang van luchtdichtheid meer aandacht voor de reële prestaties

54 E-peil Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf luchtdicht bouwen en EPB Emax Egem Emin v50 [m³/(h.m²)] benaderend, bij woongebouwen: GEMIDDELD een daling met ruwweg 1 E-punt voor elke verbetering van de luchtdichtheid met 1m³/(h.m²)

55 luchtdicht bouwen en PH Certificatiecriteria Passiefhuis: Netto energiebehoefte voor verwarming 15 kwh/m2jaar Luchtdichtheid n50 0,6 h-1 Temperatuuroverschrijdingsfrequentie boven 25 C 5%

56 energiestromen (MJ/m³) Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf luchtdicht bouwen en PH P90A P60A P PV max. kar. prim. verbruik kar. prim. verbruik (reële of fictieve) koeling 100 ventilatoren hulpfuncties RV 80 warm tapwater nuttige zonnewarmtewinsten 60 nuttige int. warmtewinsten verliezen winsten netto behoefte bruto behoefte eindverbruik primair verbruik kar. prim. verbruik max. kar. prim. verbruik verliezen winsten netto behoefte bruto behoefte eindverbruik primair verbruik kar. prim. verbruik max. kar. prim. verbruik verliezen winsten netto behoefte bruto behoefte eindverbruik primair verbruik kar. prim. verbruik max. kar. prim. verbruik ruimteverwarming transmissieverliezen bewuste ventilatie in/exfiltratie

57 [ref. AIVC Conferentie 2010] Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf luchtdicht bouwen voor de toekomst The future BUILD Tight VENTILATE Right

58 Hoe wordt luchtdichtheid gemeten?

59 Luchtdichtheid - Indicaties Nieuw - moeilijk te verwarmen - bijgebouw 35 h -1 Geen speciale aandacht voor luchtdichtheid 9.5 h -1 Gemiddelde van het geheel aan nieuwe huizen in België 8.7 h -1 (1999) Halfopen bebouwing! Geen speciale aandacht voor luchtdichtheid 4.5 h -1 NBN D Ventilatie D 3 h -1 Speciale aandacht voor luchtdichtheid 1.4 h -1 NBN D Ventilatie D + recup. energie 1 h -1 «Passiefhuis» Label 0.6 h -1 Luchtdichtheid van gebouwen

60 Luchtscherm in massiefbouw Niet luchtdicht Porositeit van blokken Voegen gedeeltelijk leeg Overgangen aansluitingen Pleisterwerk en/of verf

61 Luchtscherm in lichte bouwsystemen - luchtdichte folie of beplating (continu) - vaak ook gebruikt als dampscherm aan warme zijde van balken/stijlen - best beschermen tegen perforaties door extra laag aan binnenzijde (leidingspouw)

62 Materialen luchtscherm Plaatmaterialen / folies OSB spaanplaat houtvezelcementplaat... Aandachtspunten: luchtdoorlatendheid bij 50 Pa < 0,1 m³/m².h variabiliteit productie!

63 Foto s: Pro Clima, Isover, Isoproc Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf Materialen luchtscherm Beschikbare materialen Soepele film PE PVC - polyamide Papier Met of zonder versterking

64 Luchtdoorlatendheid materialen Diverse bouwmaterialen Grootte-ordes luchtdoorlaatbaarheid van materialen [m³/m².h bij ΔP = 50 Pa]: minerale wol gebitumineerde houtvezelplaat 1-2 stijve isolatieplaten 0,001-1 pleisterwerk (kalk) 0,02 0,6 baksteen 0,005 0,05 gipskartonplaat 0,002 0,03 pleisterwerk (cement) 0,001 0,002 Materialen die als luchtscherm geschikt zijn ( luchtdoorlatendheid bij 50 Pa < 0,1 m³/m².h ) Grootte-ordes luchtdoorlaatbaarheid van luchtschermen [m³/m².h bij ΔP = 50 Pa]: materiaal systeem (geplaatst) labo praktijk PE 0,002 5? Papier 0,15 à Platen op basis van 0,001 à 0, hout indien voegen afgekleefd: 1 67 Antxwerpen Luchtdichtheid van lichte constructies

65 Voegdichtingsmiddelen Geschikte materialen: Kleefband Butylrubber / Acrylaat Enkelzijdig / Dubbelzijdig Bijzondere types voor bepaalde aansluitingen Kit (acrylaat / elastische) Kunstrubber profiel (bv. EPDM) Kompriband Kurkrubberpasta PUR-schuim (flexibel) Veelal ongeschikte materialen: PUR-schuim (star) silicone

66 Voegdichtingsmiddelen

67 Voegdichtingsmiddelen

68 muurvoet

69 Randen vensters en deuren

70 Photos: Pro clima, Illbruck, CSTC Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf Randen vensters en deuren

71 Nok Antxwerpen Luchtdichtheid van lichte constructies 74

72 Nok

73 Nok

74 Luchtscherm aan de buitenzijde? [woning B.Vanerwegen, Isoproc (Wilsele)]

75 Impact luchtlekken: kwantificatie n 50 = 10 h -1 n 50 = 3 h -1 n 50 = 0.6 h -1 78

76 Impact luchtlekken: kwantificatie 1 cm² 3 m³/h à 50 Pa

77 Impact luchtlekken: belang van details 100 nieten = +/- 3 m³/h à 50 Pa

78 Visuele schatting van het lekdebiet Benadering: Visuele identificatie lekken Toekennen van een debiet q 50 aan elk type lek lekken type1: wanden, vloeren en plafonds q 50 in m 3 /h per m 2 metselwerk, bepleisterd 1 metselwerk uit baksteen, onbepleisterd of ongeschilderd 3 metselwerk uit betonblokken, onbepleisterd of ongeschilderd 6 gipskartonplaat (verbinding gepleisterd) 1 gipskartonplaat (verbinding niet gepleisterd) 3/10/(20) sandwichpanelen (afgewerkte voeg) 1,5 sandwichpanelen (niet afgewerkte voeg) 3/10/(20) planchetten met dampscherm (luchtdicht uitgevoerd: voegen gekleefd) 1,5 planchetten, aaneengesloten zonder dampscherm 3 q Q 50 50

79 Q 50 estimation visuelle Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf Resultaten visuele schatting % surestimation Estimation = mesure % sous estimation Q 50 mesuré

80 Impact luchtlekken: belang van details Diffusie versus convectie Δp = 2 Pa - d=10m [Ref. ebök, Tübingen] 83

81 Impact luchtlekken: belang van details

82 Impact luchtlekken: belang van details 85

83 Impact luchtlekken: belang van details 86

84 Impact luchtlekken: belang van details 87

85 Antxwerpen Luchtdichtheid van lichte constructies 88

86 DREAM Détermination de la performance et de la DuRabilité de l Etanchéité à l Air des produits, parois et des assemblages : impact sur les règles de mise en œuvre. WTCB + ULG kwantificatie luchtdichtheid van materialen en wanden voor en na veroudering 89

87 Conclusie Reusachtige uitdaging voor de bouwsector Nieuwbouw moet op 10 jaar evolueren naar bijna-energieneutrale gebouwen Renovatie belangrijkste uitdaging Bouwschil essentieel, i.h.b. luchtdichtheid Niet-perforerende verbindingen kunnen hierbij een interessante rol spelen Geïntegreerde & pragmatische aanpak noodzakelijk Groot innovatie-potentieel

88 De toekomst begint vandaag "Over vijftien jaar wordt meer elektriciteit verbruikt voor elektrische voertuigen dan voor verlichting. Thomas Edison,

89 Princess Elisabeth Antarctica First «Zero-Emission» scientific station

90 Meer informatie? WTCB Technologische Adviseerdienst «Duurzame bouwschil» Tel. 02/ Fax. 02/