Opleiding Duurzaam Gebouw: Duurzame renovatie: kort overzicht Leefmilieu Brussel Duurzaam bouwen vanuit de invalshoek van energie. Anne-Laure MAERCKX CENERGIE
Doelstelling(en) van de presentatie Een denkoefening houden over de belangrijkste aandachtspunten op het vlak van het energiebeheer van een gerenoveerd gebouw. 2
Algemeen schema van de presentatie De logica van de Trias Energetica volgen: waarom en hoe? Haalbaarheidsstudie kosten-batenanalyse De behoeften verminderen: prestaties van de gebouwschil Hernieuwbare energie Doeltreffende technieken Monitoring Conclusies 3
De Trias Energetica De vraag verminderen - Werken aan de gebouwschil Hernieuwbare energiebronnen gebruiken Rationeel gebruik maken van fossiele energie = Zorgen voor thermisch, adem- en visueel comfort tegen een lagere energieprijs 4
De Trias Energetica - Realiteit op het terrein Rationeel gebruik maken van fossiele energie De vraag verminderen - Werken aan de gebouwschil Hernieuwbare energiebronnen gebruiken In de praktijk worden vaak eerst de systemen aangepakt (renovatie van stookruimte, andere verlichting, ) voordat de gebouwschil wordt gerenoveerd - Budgettaire redenen - Stedenbouwkundige redenen 5
De Trias Energetica Realiteit op het terrein Door te werken aan de gebouwschil kunnen de behoeften worden verminderd, en dus ook de dimensionering van de technische installaties. Een gefaseerde aanpak is belangrijk om de toekomstige prestaties van het gebouw niet op het spel te zetten Haalbaarheidsstudie (verschillende prestatieniveaus) en voorstel van fasering 6
Voorbeeld van haalbaarheidsstudie Zware renovatie van een gebouw: wat is de beste strategie? Aan de hand van dynamische simulaties kunnen verschillende situaties beoordeeld worden lage energie passief passief + hernieuwbaar analyse van de investeringen 7
Energieverbruiken (kwh) Energieverbruiken (kwh) Voorbeeld van haalbaarheidsstudie analyse van het verbruik Totaal elektriciteit 120.000 100.000 80.000 60.000 40.000 20.000 0-20.000-40.000-60.000 Totaal brandstof Referentie LE PH PH + DE Elektriciteit apparatuur 37.914 37.914 37.914 37.914 Elektriciteit verlichting 40.696 32.571 26.381 26.381 Elektriciteit ventilatie 120.000 3.224 6.448 6.448 6.448 Elektriciteit koeling 21.241 2.763 2.763 3.545 Elektricteitsverbruik WP 0 0 0 6.792 Prod. groene stroom 100.000 0 0 0-36.504 Totaal elektriciteit 103.075 79.696 73.506 44.576 80.000 60.000 40.000 20.000 0 Referentie LE PH PH + DE Brandstof verwarming 113.245 35.298 25.442 0 8
Energieverbruiken (kwh) Voorbeeld van haalbaarheidsstudie analyse van het verbruik Totaal verbruik van het gebouw 400.000 350.000 300.000 250.000 200.000 150.000 100.000 50.000 0-50.000-100.000 Referentie LE PH PH + DE Elektriciteit totaal 103.075 79.696 73.506 81.080 Brandstof totaal 113.245 35.298 25.442 0 Prod. groene stroom 0 0 0-36.504 Totaal primaire energie 370.933 234.538 209.207 111.440 Financiële analyse: vergelijking van de verschillende scenario s (Over)investeringen Verbruiks- en onderhoudskosten Eenvoudige sortering, sortering rekening houdend met de energiekosten, NGW 9
De vraag verminderen - Werken aan de gebouwschil = De gebouwschil ontwerpen om: de warmtebehoefte in de winter te beperken de koudebehoefte in de zomer te beperken de behoefte aan verlichting te beperken 10
De warmtebehoefte beperken Doelstelling 1: transmissieverliezen beperken Zorgen voor een goede compactheid Hoog prestatieniveau van de opake wanden van de vensters Koudebruggen beheren Doelstelling 2: verliezen door infiltratie verminderen Zorgen voor een goede luchtdichtheid Doelstelling 3: zonaanvoer en natuurlijke verlichting optimaliseren Oriëntatie en oppervlakte van de vensters Prestaties van de beglazing 11
De warmtebehoefte beperken Doelstelling 1: transmissieverliezen beperken Zorgen voor een goede compactheid Hoog prestatieniveau van de opake wanden van de vensters Koudebruggen beheren Doelstelling 2: verliezen door infiltratie verminderen Zorgen voor een goede luchtdichtheid Doelstelling 3: zonaanvoer en natuurlijke verlichting optimaliseren Oriëntatie en oppervlakte van de vensters Prestaties van de beglazing 12
Casestudy: Luther Compactheid:» Brusselse rijwoning» Compactheid: 1,6 Diminuer la demande - Travail de l enveloppe Krediet foto: J. Kessler Fotoverantwoording: J. Kessler 13
De warmtebehoefte beperken Doelstelling 1: transmissieverliezen beperken Zorgen voor een goede compactheid Hoog prestatieniveau van de opake wanden van de vensters Koudebruggen beheren Doelstelling 2: verliezen door infiltratie verminderen Zorgen voor een goede luchtdichtheid Doelstelling 3: zonaanvoer en natuurlijke verlichting optimaliseren Oriëntatie en oppervlakte van de vensters Prestaties van de beglazing 14
Casestudy: Luther Diminuer la demande - Travail de l enveloppe Isolatie langs de binnenkant (voorgevel) en de buitenkant (achtergevel) Prestaties van de wanden Nagestreefde energieprestatie Passief Voorgevel U = 0,138 W/m².K PUR: 12 cm Achtergevel U = 0,101 W/m².K EPS: 30 cm Dak Hellend dak: U = 0,124 W/m².K Plat dak: U : 0,072 W/m².K SV?? Vloerplaat U = 0,094 W/m².K PIR: 24 cm Vensters Driedubbel glas Ug = 0,6 W/m².K, Ramen: Uf = 0,66 W/m².K 15 Fotoverantwoording: J. Kessler
De warmtebehoefte beperken Doelstelling 1: transmissieverliezen beperken Zorgen voor een goede compactheid Hoog prestatieniveau van de opake wanden van de vensters Koudebruggen beheren Doelstelling 2: verliezen door infiltratie verminderen Zorgen voor een goede luchtdichtheid Doelstelling 3: zonaanvoer en natuurlijke verlichting optimaliseren Oriëntatie en oppervlakte van de vensters Prestaties van de beglazing 16
Casestudy: Luther Bron: Opleiding Duurzaam gebouw Renovatie met een hoge energieprestatie: technische details Voorbeeldgebouwen: kernpunten en praktische oplossingen visie van de architect. Julien KESSLER Fotoverantwoording: J. Kessler 17
Casestudy: Luther Aansluiting gevel en gemene muur 3 gevallen: retour isolatie 0 cm/30 cm/60 cm Risico van condensatie en schade (schimmels, isolatie, ) Beperkt risico door GMV (permanente ventilatie) en verwarmde belendend gebouwen :3 :14 Ψ: 0,245 W/mK Tmin project : 15,5 Tmin buur : 12,5 (13 ) Ψ: 0,077 W/mK Tmin project : 18,2 Tmin buur: 12 Ψ: 0,017 W/mK Tmin project : 19,2 Tmin buur : 12 Bron: Opleiding Duurzaam gebouw Renovatie met een hoge energieprestatie: technische details Voorbeeldgebouwen: kernpunten en praktische oplossingen visie van de architect. Julien KESSLER Fotoverantwoording: J. Kessler 18
De vraag verminderen - Werken aan de gebouwschil De warmtebehoefte beperken Transmissieverliezen: Goede compactheid Hoog isolatieniveau» Buitenisolatie (ideaal)» Binnenisolatie (! bouwknopen) [029_V_Woestyn] (Zeer) Lage Energie Passief U-waarde opake wanden (indicatief) Vensters 0,20 W/m².K 12 cm PUR of 20 cm cellulose Dubbel glas + performant raam Driedubbel glas + passief raam 0,10 W/m²K 28 cm PUR of 40 cm cellulose Driedubbel glas + passief raam 19
De warmtebehoefte beperken Doelstelling 1: transmissieverliezen beperken Zorgen voor een goede compactheid Hoog prestatieniveau van de opake wanden van de vensters Koudebruggen beheren Doelstelling 2: verliezen door infiltratie verminderen Zorgen voor een goede luchtdichtheid Doelstelling 3: zonaanvoer en natuurlijke verlichting optimaliseren Oriëntatie en oppervlakte van de vensters Prestaties van de beglazing 20
Casestudy: Luther Blowerdoortest: Verkregen waarde (september 2014): n 50 = 0,62h -1 Ervaringen: belang van details, coördinatie, definitie van het luchtdichte volume (bestaande ingangsdeur) Verantwoording foto s en plannen: J. Kessler 21
De vraag verminderen - Werken aan de gebouwschil De warmtebehoefte beperken Verliezen door infiltratie: Goede luchtdichtheid» Te bereiken niveau afhankelijk van bedoelde energiedoelstelling» Doelstellingen makkelijker te halen bij buitenisolatie [068_Wet 42] Indicator Sleutelwaarden n50 0,6 (passief) 1,0-3 ((zeer) lage energie) 7,8 (standaardwaarde) 22
De warmtebehoefte beperken Doelstelling 1: transmissieverliezen beperken Zorgen voor een goede compactheid Hoog prestatieniveau van de opake wanden van de vensters Koudebruggen beheren Doelstelling 2: verliezen door infiltratie verminderen Zorgen voor een goede luchtdichtheid Doelstelling 3: zonaanvoer en natuurlijke verlichting optimaliseren Oriëntatie en oppervlakte van de vensters Prestaties van de beglazing 23
Casestudy: Luther Ventilatie: Systeem D: dubbelestroomventilatie met warmterecuperatie Optimalisering van de zonaanvoer: Bestaande toestand: Geen aanpassingen aan de voorgevel Achtergevel: praktische aanpassingen (toegang tot het terras, rooilijn, ) Dak: dakkapel, dakvensters (zolder verbouwd tot woning) Verantwoording plannen: J. Kessler 24
De vraag verminderen - Werken aan de gebouwschil De warmtebehoefte beperken Verliezen door ventilatie: GMV dubbele stroom Systeem C/ systeem C+ [084_Dwarsstraat] Optimale zonaanvoer: oriëntatie van het gebouw, glasoppervlakken, [081_Archiefstraat] 25
De koudebehoefte beperken Doelstelling 1: de zonbelasting beperken Oriëntatie en oppervlakte van het glaswerk Zonwering Doelstelling 2: de interne belasting beperken Verlichting Doelstelling 3: zorgen voor passieve koeling Zorgen voor een grote thermische inertie Zorgen voor natuurlijke ventilatie 26
De koudebehoefte beperken Doelstelling 1: de zonbelasting beperken Oriëntatie en oppervlakte van het glaswerk Zonwering Doelstelling 2: de interne belasting beperken Verlichting Doelstelling 3: zorgen voor passieve koeling Zorgen voor een grote thermische inertie Zorgen voor natuurlijke ventilatie 27
Casestudy: Nys Diminuer la demande - Travail de l enveloppe Renovatie: kantoren en lofts Verantwoording plannen: Lahon & Partners 28
Casestudy: Nys Diminuer la demande - Travail de l enveloppe Optimalisatie van de glasoppervlakten in de bestaande oriëntatie Vaste buitenzonwering Fotoverantwoording: Lahon & Partners 29
De koudebehoefte beperken Doelstelling 1: de zonbelasting beperken Oriëntatie en oppervlakte van het glaswerk Zonwering Doelstelling 2: de interne belasting beperken Verlichting Doelstelling 3: zorgen voor passieve koeling Zorgen voor een grote thermische inertie Zorgen voor natuurlijke ventilatie 30
Casestudy: Nys Diminuer la demande - Travail de l enveloppe Natuurlijk licht 2,3 W/m².100 lux gemiddeld Fotoverantwoording: Lahon & Partners 31
De vraag verminderen - Werken aan de gebouwschil De koudebehoefte beperken Vooral in tertiaire gebouwen! De interne belasting beperken Verlichting/relighting Burotica Bezetting [040_Aeropolis II] De zonbelasting beperken Buitenzonwering» Vast» Mobiel! Stedenbouwkundige vergunning 32 [009_Nys]
De koudebehoefte beperken Doelstelling 1: de zonbelasting beperken Oriëntatie en oppervlakte van het glaswerk Zonwering Doelstelling 2: de interne belasting beperken Verlichting Doelstelling 3: zorgen voor passieve koeling Zorgen voor een grote thermische inertie Zorgen voor natuurlijke ventilatie 33
Casestudy: Nys Diminuer la demande - Travail de l enveloppe Toegankelijkheid van de thermische massa Hybride ventilatie schoorsteeneffect Fotoverantwoording: Lahon & Partners 34
Casestudy: Nys Diminuer la demande - Travail de l enveloppe Fotoverantwoording: Lahon & Partners 35
De vraag verminderen - Werken aan de gebouwschil De koudebehoefte beperken Vooral in tertiaire gebouwen! Zorgen voor een hoge thermische inertie Bestaande zware dragende structuur behouden en toegankelijk maken [009_Nys] Zorgen voor natuurlijke ventilatie, passieve koeling 36
De vraag verminderen - Werken aan de gebouwschil De behoefte aan verlichting beperken Vooral in tertiaire gebouwen! De daglichtinval optimaliseren [040_Aeropolis II] De kunstmatige verlichting optimaliseren [040_Aeropolis II] 37
Hernieuwbare energiebronnen gebruiken Naargelang van de bronnen die beschikbaar zijn op de site: Zonne-energie Thermische zonneenergie Fotovoltaïsche zonneenergie [065_Marly] 38
Hernieuwbare energiebronnen gebruiken Lucht Warmtepomp Daikin Night cooling/free cooling Free chilling Baltimore 39
Hernieuwbare energiebronnen gebruiken Bodem Aardwarmtewisselaar Geothermie [040_Aeropolis II] Terra Energy Biomassa Pellets Ökofen 40
Rationeel gebruik maken van fossiele energie Productie / distributie / emissie / regeling = 4 elementen waaraan moeten worden gewerkt om een performant systeem te krijgen van Rendement η van de systemen: Een hoog rendement = minder verbruik voor eenzelfde comfortniveau Energie+ η globaal = ηproductie * ηregeling *η distributie * ηemissie 41
Rationeel gebruik maken van fossiele energie Productie / distributie / emissie / regeling Keuze van energievector: conversiefactor primaire energie Aardgas: 1 Elektriciteit: 2,5 Biomassa: 0,32 42
Rationeel gebruik maken van fossiele energie Productie / distributie / emissie / regeling Keuze van warmtegeleidende vloeistof: Water of lucht (ventilatie) Vervuilde lucht Verse lucht Richttemperatuur 20 C! Let op voor de dimensionering in functie van de nieuwe behoeftes Energie+ 43
Rationeel gebruik maken van fossiele energie Distributie / emissie Vaak overgenomen uit bestaande situatie: werking bij lage temperatuur van elementen die overgedimensioneerd zijn voor nieuwe behoeften 44
Rationeel gebruik maken van fossiele energie Een factor die vaak over het hoofd wordt gezien, maar die toch belangrijk is voor Regeling de optimale werking van de installaties een laag energieverbruik Manuele kraan Thermostatische kraan Kamerthermostaat (voorbeeld met klok) Buitenvoeler! Regeling moet geschikt zijn voor nieuwe behoeftes/nieuwe systemen 45
Follow-up van het gebouw Monitoring Om de goede werking van de installaties te garanderen, is een grondig toezicht noodzakelijk. Bij de (her)opstart van het gebouw: finetuning In exploitatiefase: follow-up van het verbruik, berekening van de effectieve besparingen ten opzichte van de huidige situatie 46
Follow-up van het gebouw Monitoring In exploitatiefase: follow-up van het verbruik Cenergie 47
Follow-up van het gebouw Monitoring In exploitatiefase: follow-up van het verbruik Cenergie 48
Follow-up van het gebouw Meetcampagnes De meetcampagnes maken het mogelijk om, op basis van nauwkeurige metingen (van temperatuur, RV, debiet, ): de installaties te controleren op hun goede werking na te gaan in welke mate het comfort wordt bereikt te bepalen op welke plekken moet worden ingegrepen om de toestand te verbeteren de regeling te optimaliseren 49
Follow-up van het gebouw Meetcampagnes Voorbeeld: Aeropolis Doeltreffendheid van de warmte- en vochtrecuperatie Conformiteit met de vragen op het vlak van de regeling Installatie stilgelegd om 21.15 uur Weer opgestart om 3.00 uur Regeling niet conform met bezetting Lage warmte- en vochtrecuperatie. Onevenwicht tussen aanblazing en afzuiging (slechte regeling van de ventilatoren) 50
Besluit Trias Energetica = basis van het ontwerp van gebouwen met een hoge energieprestatie Trias Energetica op het terrein: de toekomst van het gebouw mag niet in gevaar worden gebracht Tal van aandachtspunten die met elkaar samenhangen, onderling verband tussen gebouwschil en technieken belang van een iteratief proces, verschillende trajecten Bv.: dichtheid vs optimalisatie van bezonning / daglichtinval vs kunstverlichting Bv.: hoog isolatieniveau vs thermische inertie vs passieve koeling 51
Nuttige hulpmiddelen, websites, enz.: Voorbeeldgebouwen op de website van Leefmilieu Brussel: http://www.leefmilieu.brussels/themas/gebouwen/voorbeeldgebou wen Energie plus: http://www.energieplus-lesite.be/ Referentie Gids duurzame gebouwen: Thema Energie van de Gids Duurzame Gebouwen www.leefmilieubrussel.be/gidsduurzamegebouwen 52
Om te onthouden van de presentatie De logica van de Trias Energetica Belang van een haalbaarheidsstudie die verschillende prestatiescenario s omvat De vraag verminderen - Werken aan de gebouwschil Hernieuwbare energiebronnen gebruiken Rationeel gebruik maken van fossiele energie Het belang van de follow-up van de installaties vanaf de start van het gebouw Follow-up van het gebouw 53
Mijn duurzaam renovatieproject moet het volgende omvatten: Een haalbaarheidsstudie die het volgende bepaalt: het beoogde prestatieniveau aan de hand van simulatietools (PHPP, dynamische simulatie, ) de middelen om hierin te slagen technische middelen: isolatie, luchtdichtheid, beheer van bouwknopen, vervanging van technische installaties, financiële middelen (kosten-batenstudie) De uitvoering van de haalbaarheidsmetingen De wijzigingen die tijdens de werken worden aangebracht, worden opgenomen in de simulaties, om onaangename verrassingen te vermijden (beoogd niveau niet gehaald, ) 54
Contact Anne-Laure MAERCKX Consultant duurzaam bouwen : 02 513 96 13 E-mail: anne_laure.maerckx@cenergie.be 55