Passiefscholen. verwarming. algemeen. ventilatie. elektrisch verbruik. gebouw. koeling. 30 maart 2009

Transcriptie

1 30 maart 2009 Passiefscholen Passiefhuis-Platform vzw Gitschotellei Berchem gebouw verwarming elektrisch verbruik algemeen ventilatie koeling van passiefhuis naar passiefschool geïntegreerd concept 1

2 algemeen van passiefhuis naar passiefschool certificatie-eisen netto energiebehoefte voor verwarming: Q heat, net 15 kwh/m²a luchtdichtheidsgraad: n 50 0,6 h -1 oververhittingsgraad: T int 5% boven 25 C netto energiebehoefte voor koeling: Q cool, net 15 kwh/m²a E-peil: E55 een gebouw dat zowel in de zomer als de winter een comfortabel binnenklimaat heeft met een minimaal energieverbruik algemeen van passiefhuis naar passiefschool specifieke randvoorwaarden 2

3 algemeen van passiefhuis naar passiefschool specifieke maatregelen kleine, interne warmtewinsten < continue benutting < winterstrategieën relatief méér investeren < meerkost ~ compactheid en oriëntatie < zomerstrategieën relatief minder investeren < kleinere impact van thermische massa < berekening statische berekening op gebouwniveau < > grote, interne warmtewinsten > intermitterende benutting winterstrategieën > relatief minder investeren > meerkost ~ compactheid en oriëntatie zomerstrategieën > relatief méér investeren > grotere impact van thermische massa berekening > dynamische simulatie op lokaalniveau > piekmomenten bestuderen algemeen van passiefhuis naar passiefschool specifieke maatregelen kleine, interne warmtewinsten < continue benutting < winterstrategieën relatief méér investeren < meerkost ~ compactheid en oriëntatie < zomerstrategieën relatief minder investeren < kleinere impact van thermische massa < berekening statische berekening op gebouwniveau < > grote, interne warmtewinsten > intermitterende benutting winterstrategieën > relatief minder investeren > meerkost ~ compactheid en oriëntatie zomerstrategieën > relatief méér investeren > grotere impact van thermische massa berekening > dynamische simulatie op lokaalniveau > piekmomenten bestuderen 3

4 algemeen geïntegreerd concept minder energie = meer comfort > selectie van maatregelen design versus technology: alles begint bij een doordachte planning vb. het koudebrugvrij maken van een gebouw verhoogt het comfort én bespaart evenveel energie als de plaatsing van een zonneboiler trias-energetica: een kompas voor de kostenefficiënte integratie van energie- en comforteisen 1. energieverbruik voorkomen; grootste verbruiken eerst aanpakken, daarna de kleinere 2. efficiënt hernieuwbare energie gebruiken 3. efficiënt niet-hernieuwbare energie gebruiken algemeen passiefhuis <> passiefschool primair energieverbruik en besparingspotentieel 4

5 algemeen geïntegreerd concept warmtebalans in een E70-school algemeen geïntegreerd concept warmtebalans in een passiefschool 15 kwh/m²a 5

6 passieve strategieën structuur passieve strategieën gebouwschil bouwmethodiek gebouw verwarming elektrisch verbruik algemeen ventilatiesysteem koeling gebouw passieve strategieën structuur thermisch aanspreekbare massa 6

7 gebouw passieve strategieën structuur thermisch aanspreekbare massa gebouw passieve strategieën structuur thermisch aanspreekbare massa 7

8 gebouw passieve strategieën structuur thermisch aanspreekbare massa richtwaardes per m² nuttige oppervlakte > 540 kj/m²k > kleinere afkoeling tijdens de winter, dus kleinere voorverwarming nodig > vlakt temperatuurpieken af ten gevolge van interne warmtewinsten > mogelijkheid tot zomerkoeling dmv intensieve, natuurlijke nachtventilatie voorbeeld voor een typisch klaslokaal: beton: 880 J/kgK, 2200 kg/m³ ca. 14 cm dik snelbouwsteen: 840 J/kgK, 1500 kg/m³ ca. 21 cm dik gebouw passieve strategieën gebouwschil isolatie: transmissie beperken 8

9 gebouw passieve strategieën gebouwschil isolatie: transmissie beperken gebouw passieve strategieën gebouwschil isolatie: transmissie beperken 9

10 gebouw passieve strategieën gebouwschil isolatie: transmissie beperken gebouw passieve strategieën gebouwschil isolatie: transmissie beperken richtwaardes vensters en deuren U w,eff 0,85 W/m²K beglazing U g 0,80 W/m²K wanden U 0,15 W/m²K 10

11 gebouw passieve strategieën gebouwschil isolatie: koudebruggen beperken richtwaardes koudebrugvrije constructie ( Ψ.l + )/A 0,025 W/m²K > NBN EN ISO 10211:2007 gebouw passieve strategieën gebouwschil geventileerde gevels en daken: warmtedoorslag voorkomen 11

12 gebouw passieve strategieën gebouwschil geventileerde gevels en daken: warmtedoorslag voorkomen gebouw passieve strategieën gebouwschil luchtdichtheid: infiltratie en exfiltratie vermijden 12

13 gebouw passieve strategieën gebouwschil luchtdichtheid: infiltratie en exfiltratie vermijden gebouw passieve strategieën gebouwschil luchtdichtheid: infiltratie en exfiltratie vermijden testwaarde certificatiewaarde pressurisatieproef n 50 0,60 h -1 streefwaarde pressurisatieproef n 50 0,30 h -1 > NBN EN 13829: meetmethode A gemiddelde van resultaat bij over- én onderdruk correct intern gebouwvolume 13

14 gebouw passieve strategieën gebouwschil zonnewering en daglichttoetreding: onafhankelijk regelbaar maken gebouw passieve strategieën gebouwschil zonnewering en daglichttoetreding: onafhankelijk regelbaar maken 14

15 gebouw passieve strategieën gebouwschil zonnewering en daglichttoetreding: onafhankelijk regelbaar maken gebouw passieve strategieën gebouwschil zonnewering en daglichttoetreding: onafhankelijk regelbaar maken 15

16 gebouw passieve strategieën gebouwschil zonnewering: zonnewinsten beperken > NBN EN : A1: vereenvoudigde rekenmethode > NBN EN : referentie methode gebouw passieve strategieën gebouwschil zonnewering: zonnewinsten beperken stand zonnewering zomer stand zonnewering winter passiefschool Beernem (Buro II & Cenergie) 16

17 gebouw bouwmethodiek kantoor Havenbedrijf Gent (EVR-architecten) gebouw bouwmethodiek passiefschool IPFC Nijvel (A2M) 17

18 gebouw bouwmethodiek - thermisch aanspreekbare massa: zware, droog monteerbare structuur (korte bouwtijd) - binnenmuren: niet-dragende, zware wanden om interne massa te verhogen (vrije planindeling) Havenbedrijf Gent (EVR-architecten) IPFC Nijvel (A2M) gebouw bouwmethodiek - thermisch aanspreekbare massa: zware, droog monteerbare structuur (korte bouwtijd) - binnenmuren: niet-dragende, zware wanden om interne massa te verhogen (vrije planindeling) - in situ geprefabriceerde vliesgevel: houten structuur + ingeblazen isolatie IPFC Nijvel (A2M) 18

19 gebouw bouwmethodiek - thermisch aanspreekbare massa: zware, droog monteerbare structuur (korte bouwtijd) - binnenmuren: niet-dragende, zware wanden om interne massa te verhogen (vrije planindeling) - in situ geprefabriceerde vliesgevel: houten structuur + ingeblazen isolatie IPFC Nijvel (A2M) gebouw bouwmethodiek - thermisch aanspreekbare massa: zware, droog monteerbare structuur (korte bouwtijd) - binnenmuren: niet-dragende, zware wanden om interne massa te verhogen (vrije planindeling) - in atelier geprefabriceerde vliesgevel: houten structuur + ingeblazen isolatie CIT Blaton Brussel (A2M) 19

20 gebouw bouwmethodiek - thermisch aanspreekbare massa: zware, droog monteerbare structuur (korte bouwtijd) - binnenmuren: niet-dragende, zware wanden om interne massa te verhogen (vrije planindeling) - in atelier geprefabriceerde vliesgevel: houten structuur + ingeblazen isolatie - gipsblok of leidingenspouw: geen perforaties van het luchtdichtingsscherm (nu én later) beplating spouw dampopen houtvezelplaat cellulose OSB gipsblok crepi EPS OSB cellulose OSB leidingenspouw IPFC Nijvel (A2M) CIT Blaton Brussel (A2M) gebouw bouwmethodiek - thermisch aanspreekbare massa: zware, droog monteerbare structuur (korte bouwtijd) - binnenmuren: niet-dragende, zware wanden om interne massa te verhogen (vrije planindeling) - in atelier geprefabriceerde vliesgevel: houten structuur + ingeblazen isolatie - gipsblok of leidingenspouw: geen perforaties van het luchtdichtingsscherm (nu én later) - luchtdicht en koudebrugvrij ingebouwd passiefglas en -schrijnwerk - gemotoriseerde ramen voor nachtventilatie IPFC Nijvel (A2M) CIT Blaton Brussel (A2M) 20

21 gebouw verwarming elektrisch verbruik algemeen ventilatie koeling doel: een gezond binnenklimaat centrale en decentrale balansventilatie in scholen ventilatie doel: een gezond binnenklimaat bron: De Standaard, 6 maart

22 ventilatie doel: een gezond binnenklimaat temperatuur + CO 2 - en VOS-concentraties leerprestaties en ziekteverzuim voldoende aanvoer van verse lucht op elke plek > NBN EN IDA 2 of 3 mogelijkheid tot vraaggestuurde ventilatie op basis van CO 2 -gehalte soort ventiel, positie en inregeling volledige, diagonale doorspoeling van elke ruimte voldoende afvoer van vervuilende stoffen juiste inregeling van debieten luchtkwaliteit filtering van de aanvoerlucht ifv de buitenluchtkwaliteit onderhoudsinformatie voorzien voor gebruikers! specifiek voor balansventilatie comfort thermisch comfort: temperatuur van pulsielucht min. 16,5 C bij buitentemperatuur van -10 C akoestisch comfort: geluid in opstelruimte, geluid naar klassen (< 30dB(A)) energiezuinigheid recuperatie van warmte, koude en luchtvochtigheid uit de afvoerlucht laag energieverbruik: drukverliezen en motoren, balans, lekdichtheid & isolatie kanalen ventilatie centrale en decentrale balansventilatie in scholen centrale ventilatie 22

23 ventilatie centrale en decentrale balansventilatie in scholen centrale ventilatie ventilatie centrale en decentrale balansventilatie in scholen centrale ventilatie centrale unit - horizontale configuratie centrale unit - verticale configuratie 23

24 ventilatie centrale en decentrale balansventilatie in scholen centrale ventilatie passiefschool te Alfsfeld ventilatieplan van de tweede verdieping 4 toestellen voor het hele gebouw warmtewiel: warmterecuperatie 80 % centraal gelegen technische ruimte extractie via sanitair ventilatie centrale en decentrale balansventilatie in scholen decentrale ventilatie 24

25 ventilatie centrale en decentrale balansventilatie in scholen decentrale ventilatie ventilatie centrale en decentrale balansventilatie in scholen decentrale ventilatie decentrale unit in kast decentrale unit in vals plafond 25

26 ventilatie centrale en decentrale balansventilatie in scholen decentrale ventilatie schoolrenovatie met passiefhuiscomponenten te Baiersdorf balansventilatie per lokaal debiet van 450 m³/h 12 grondbuizen intermitterende verwarming afgifte via de ventilatielucht afgifte via radiatoren verwarming elektrisch verbruik algemeen ventilatie koeling 26

27 verwarming intermitterende verwarming verwarming in passiefscholen korte benuttingstijd van minder dan 60u/week > geen continue verwarming dynamische berekening vereist om temperatuursverloop en vermogenspieken te kennen verwarming intermitterende verwarming verwarming in passiefscholen korte benuttingstijd van minder dan 60u/week > geen continue verwarming dynamische berekening vereist om temperatuursverloop en vermogenspieken te kennen vb. voorverwarming na winternacht: piek verwarmingsbehoefte 27

28 verwarming intermitterende verwarming verwarming in passiefscholen korte benuttingstijd van minder dan 60u/week > geen continue verwarming dynamische berekening vereist om temperatuursverloop en vermogenspieken te kennen vb. voorverwarming na wintervakantie > bepaalt dimensionering installatie verwarming afgifte via de ventilatielucht voorverwarming 28

29 verwarming afgifte via de ventilatielucht schooluren verwarming afgifte via de ventilatielucht schooluren 29

30 verwarming afgifte via radiatoren voorverwarming verwarming afgifte via radiatoren schooluren 30

31 verwarming afgifte via radiatoren schooluren tussenseizoen goede luchtkwaliteit, geen geluidsdruk 31

32 tussenseizoen slechte luchtkwaliteit, geluidsdruk gebouw verwarming elektrisch verbruik algemeen ventilatie koeling zomerdag zomernacht impact passieve koeltechnieken 32

33 koeling zomerdag grondbuis koeling zomerdag adiabatische koeling 33

34 koeling zomerdag adiabatische koeling koeling zomernacht intensieve, natuurlijke ventilatie 34

35 koeling impact passieve koeltechnieken nachtventilatie, zonwering en massiefbouw in de zomer koeling impact passieve koeltechnieken impact zonnewering - hogere zonnewinsten: algemene temperatuursverhoging 35

36 koeling impact passieve koeltechnieken impact thermische inertie - minder massa, dus minder warmteopslag overdag: hogere dagtemperaturen koeling impact passieve koeltechnieken impact nachtventilatie - geen afvoer van gebufferde warmte in gebouwmassa: algemene temperatuursverhoging 36

37 koeling impact passieve koeltechnieken impact nachtventilatie - geen afvoer van gebufferde warmte in gebouwmassa: algemene temperatuursverhoging - grote temperatuuropbouw over langere periode verlichting BEMS gebouw verwarming elektrisch verbruik algemeen ventilatie koeling 37

38 elektrisch verbruik verlichting in passiefscholen is verlichting een groot aandeel van het totale energieverbruik wettelijke comforteisen op het schoolbord: 500 lux op het werkoppervlak: 300 lux (bij voorkeur 500 lux) elektrisch verbruik verlichting efficiënt verlichten - ontwerp: daglichtfactor > 3% - efficiënte lampen - maximum 2 W/m 2 per 100 lux = 10 W/m 2 - geen gloeilampen of halogeenlampen - elektronische voorschakelapparatuur bij FL-lampen - lampen met grote levensduur: ipv 8000 uren - armatuur - juiste sturing lichtstraal - reflecterende coating - geen afdekkap (reduceert de lichtopbrengst met 40% tot 60%) - sturing - aanwezigheidsdetectie dmv kloksturing, infrarood- en/of ultrasone detectie (verlaging met 20%) - automatische daglichtsturing (verlaging met 25 à 35%) 38

39 elektrisch verbruik BEMS building energy management system - integratie van automatisatie afstemming tussen verschillende technieken controle en visualisatie van alle gebouwprocessen conciërge kan met 1 druk op knop alle lichten uitzetten - monitoring van het energieverbruik evaluatie en optimalisatie van de initiële inregeling van de installaties snelle detectie van defecten opvolging in situ of door externe onderhoudsfirma over TCP/IP 39