Intensieve nachtventilatie Evaluatie van de prestaties. Hilde Breesch Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen KULeuven - KAHO

Transcriptie

1 Intensieve nachtventilatie Evaluatie van de prestaties Hilde Breesch Onderzeksgrep Duurzaam Buwen KULeuven - KAHO

2 Situering Ontwikkeling NZEB-gebuwen -> grtere vraag naar keling gedurende hele jaar Oververhitting vaak gerapprteerd prbleem bij gebuwen in gebruik, zelfs in verwarmingsseizen Verschuiving beperken energievraag verwarming -> keling Nd aan energie-efficiënte plssingen Vb: thermisch cmfrt living Brn: Esbensen (DK)

3 Passieve piltprjecten schlenbuw Overal passieve keltechnieken (buiten)znwering Intensieve nachtventilatie grte hygiënische debieten -> ptentieel Hygiënisch ventilatiedebiet (10/14) debiet > hygiënisch ventilatie (4/14) Natuurlijk (1/14) <> mechanisch (13/14) Passiefschl Etterbeek Brn: EVR architecten Passiefschl Frankfurt Riedberg

4 Energie-efficiënte keling Vergelijking energieverbruik kantrgebuw Vlledige actieve luchtkeling (D) Intensieve nachtventilatie + tpkeling hygiënisch vent. (A) Brn: WTCB

5 Overzicht Situering Intensieve nachtventilatie Tets ged ntwerp gebuw-ventilatie Prestaties Case studie Tt slt

6 Intensieve nachtventilatie Werking Overdag: warmtepslag in thermische massa s Nachts: afkeling via ventilatie Rensn (Waregem) (J. Crepain VK Engineering)

7 Intensieve nachtventilatie Thermische massa Warmteverdracht lucht-massa Warmtepslagcapaciteit Opletten met akestiek Natuurlijke <> mechanische ventilatie 7 SD Wrx (Krtrijk) (Van de Pel Cenergie)

8 Intensieve nachtventilatie Resultaat Temperatuur ( C) Ventilatievud (h -1 ) landschap nachtventilatie (in) buiten nachtventilatie (uit) Metingen Rensn (1/5-30/9/03)

9 Overzicht Situering Intensieve nachtventilatie Tets ged ntwerp gebuw-ventilatie Prestaties Case studie Tt slt

10 Klimaat Kel/warm klimaat: DT dag-nacht > C Drg/matig vchtig klimaat: x < 15 g/kg Opletten met pllutie buitenlucht Temperatuur Vchtigheid 10

11 Warmtewinsten Interne warmtewinsten Kantr: min. 15 m²/pers. Znnewinsten Oppervlakte: A Venster < 20% A vler Buitenznwering: g <

12 Thermische massa Directe systemen Cmbinatie straling (5 W/m²K) - natuurlijke cnvectie (2-3 W/m²K) Luchtstrming in ruimte ged ntwerpen Warmteverdracht verbeteren Lichte afwerking/vals plafnd vermijden Indirecte systemen Natuurlijke cnvectieve warmteverdracht (2-3 W/m²K) Gedwngen cnvectieve warmteverdracht (10-15 W/m²K) Brn: CIBSE

13 Thermische massa Vrbeeld directe systemen Vrbeeld indirecte systemen Brn: CIBSE

14 Ventilatie-peningen Grte debieten: 3 10 vl/h Vuistregel: A effectief = 1 3% A vler prbability single-sided 3% crss 2% stack 1% stack 2% night ventilatin flw in (vl/h) SD Wrx (Krtrijk) (Van de Pel Cenergie) PROBE (Limelette) Brn: WTCB

15 Autmatische regeling Del Maximale Kelbehefte Vrkmen verkeling Setpints T zne/plafnd > T verwarming T i > T e f 22h < tijd < 6h Ok tijdens weekends RV i < 70% indr temperature ( C) T e,ref ( C) Metingen Rensn (1/5-30/9/03) max indr temperature level A level C min indr temperature level B

16 Overzicht Situering Intensieve nachtventilatie Tets ged ntwerp gebuw-ventilatie Prestaties Welke? Evaluatie Case studie Tt slt

17 Prestaties: thermisch zmercmfrt Temperatuurverlp vrbeeld SD Wrx (12-16/8/2002)

18 Prestaties: thermisch zmercmfrt Evaluatie zmerperide Vrbeeld SD Wrx (15/5-30/9/2002)

19 Prestaties: temperatuurdaling s nachts Lucht <> ppervlaktetemperatuur Tijdstip Vrbeeld SD Wrx Krtrijk (22h-6h)

20 Prestaties: werking Openen en sluiten van ventilatie-peningen Vrbeeld: Rensn (Waregem)

21 Prestaties: debiet Natuurlijke <> mechanische ventilatie Vrbeeld: Gerechtsgebuw Antwerpen Brn: UGent

22 Overzicht Situering Intensieve nachtventilatie Tets ged ntwerp gebuw-ventilatie Prestaties Welke? Evaluatie Case studie Tt slt

23 Evaluatie prestaties: metingen Metingen gebuwbeheerssysteem Temperatuur ruimtes penen/sluiten ventilatiepeningen Extra metingen Debieten Elektriciteitsverbruik ventilatren

24 Evaluatie prestaties: simulaties Dynamische gebuwsimulaties (BES) Vrdeel: scenari s vergelijken Vrbeeld: evaluatie zmercmfrt SD Wrx GTO (weighted temperature exceeding hurs) st flr 2nd flr nightvent + earth-t-air nightvent earth-t-air n passive cling

25 Evaluatie prestaties: simulaties Dynamische gebuwsimulaties (BES) Aandachtspunt: vereenkmst metingen <> simulaties Vrbeeld: thermisch zmercmfrt SD Wrx Metingen simulaties

26 nett energievraag keling (kwh/m².a) Evaluatie prestaties: simulaties Vereenvudigde methdes? Aandachtspunten Tijdsperide: maand <> uur Zne: gebuw <> ruimte Overhitting <> kelvraag Vrbeeld: passieve testleslkalen KULeuven-KAHO (q air = 25 C) geen nachtvent nachtvent, n = 5 h-1 0 baksteen hut gebuw

27 verschrijdingsuren > 26 C (%) Evaluatie prestaties: simulaties Vereenvudigde methdes? Aandachtspunten Tijdsperide: maand <> uur Zne: gebuw <> ruimte Overhitting <> kelvraag Vrbeeld: passieve testleslkalen KULeuven-KAHO (q air = 25 C) geen nachtvent 20 nachtvent, n = 5 h baksteen hut

28 Overzicht Situering Intensieve nachtventilatie Tets ged ntwerp gebuw-ventilatie Prestaties Case studie: plitiekantr Schten Tt slt

29 Case studie: Plitiekantr Schten Gebuw 2 verdiepingen A vler = 2500m² In gebruik sinds 2008 Alleen kantren natuurlijk geventileerd Huiswerk arch. - Arcadis

30 Plitiekantr Schten Gebuw Energieprestatie: K24- E55 Elektriciteit gas verbruik: kwh/m² (2009) U-waardes U (W/m²K) gevel dak 0.18 Vler p vlle grnd 0.31 venster ruimtes Kantr krpschef Landschapskantr bp

31 Plitiekantr Schten Gebuw Thermisch capacitieve binnenwanden Znwering Vaste versteek W Beweegbare buitenznwering O+Z Verlichting kantren Geïnstalleerd P = 7.2 W/m² Aanwezigheidsgestuurd Hygiënische natuurlijke ventilatie Aanwezigheid + CO 2 gecntrleerd Manuele pening dr gebruiker A tever = max. 25% A tever nacht

32 Plitiekantr Schten Natuurlijke intensieve nachtventilatie

33 Plitiekantr Schten Intensieve nachtventilatie: tets ged ntwerp Ventilatie-peningen rm Internal heat A windw / A supply gains A flr night/a flr 1 Kantr krpschef 14 W/m² 29% 1.7 % 2 m DH supply-exhaust 2 Landschapskantr bp 14 W/m² 14% 0.8 % 5 m Autmatische regeling Daytime activatin requirements q i,max > 24 C q e,mean > 12 C Night ventilatin activatin requirements 22h < time < 6h q i > 21 C q i - q e > 1 C v < 10 m/s N rain

34 Plitiekantr Schten Evaluatie prestaties nachtventilatie: metingen 10 dagen in augustus juli 2010 Gebuwbeheerssysteem binnentemperatuur Openen/sluiten vensters Mete data KMI Extreem hge gemiddelde en maximum temperaturen Significant meer zmerdagen Duur znneschijn: nrmaal average Tmean ( C) average Tmax ( C) average Tmin ( C) nrmal 17,1 21,6 13,1 jul/10 20,5 25,8 15,6 aug/09 19,4 24,9 13,8

35 Plitiekantr Schten Thermisch zmercmfrt: temperatuurverlp 1. Kantr krpschef

36 Plitiekantr Schten Thermisch zmercmfrt: ATG-methde T i, ( C) Tmax 65% acceptability Tmax 80% acceptability Tmax 90% acceptability Tmin 90% acceptability Tmin 80% acceptability Tmin 65% acceptability T e,ref ( C) T e,ref T tday 0.8T yesterday 0.4T day befre yesterday T 2 days befre yesterday

37 T i [ C] Plitiekantr Schten Thermisch zmercmfrt 1. Kantr krpschef Nrmal warm 65% 80% 90% ht summer T e,ref [ C] min 2010 max 2010 min 2009 max 2009

38 T i [ C] Plitiekantr Schten Thermisch zmercmfrt 2. landschapskantr bp Nrmal warm T e,ref [ C] 65% ht summer 80% 90% min 2010 max 2010 min 2009 max 2009

39 Plitiekantr Schten Werking

40 temperature drp [ C] Plitiekantr Schten Temperatuurdaling s nachts (22h-6h) crps head ΔT indr-utdr[ C] landscaped ffice bp

41 temperature [ C] ventialtin pening [%] Plitiekantr Schten Invled gebruiker Ti Te hygienic ventilatin

42 Overzicht Situering Intensieve nachtventilatie Tets ged ntwerp gebuw-ventilatie Prestaties Case studie Tt slt

43 Tt slt Testleslkalen vlgens bi-eclgische passiefbuw KULeuven - KAHO Gecntrleerde testmgeving - reële gebruikers Cntinue mnitring Binnenklimaat HVAC + verlichting Variatie Thermische capaciteit Sturing installaties Gebruik en bezetting Winnaar persprijs 2020 Challenge (2013)