Duurzaam bouwen en renoveren 2012 RESOC Westhoek 05.12.2012 Koksijde WORKSCHOP A Luchtdicht bouwen goed voor onze gezondheid? Filip Dobbels, Ir. Arch. WTCB Afdeling Energie & Gebouw 1 [foto: OVAM] 2 Inleiding : Wat is luchtdichtheid? Belang van een luchtdicht gebouw Kwantificering en reglementaire context Wat is luchtdichtheid? Ze definieert de mate waarin de schil van een gebouw luchtstromingen beperkt van buiten naar binnen en omgekeerd Ze wordt niet berekend Ze wordt gemeten : lekdebiet bij een drukverschil van 50Pa Ontwerp: voornaamste stappen voor het bekomen van een optimale luchtdichtheid Enkele praktijkvoorbeelden Besluiten 3 4 Nieuw? Luchtscherm Windscherm Luchtscherm Het luchtscherm belet de buitenlucht om het gebouw binnen te dringen en verhindert de binnenlucht om uit het gebouw te ontsnappen. Het luchtscherm wordt geplaatst aan de warme kant van de isolatie. Een dampscherm is (in principe) ook luchtdicht. Windscherm Het windscherm wordt geplaatst aan de buitenkant, dus de koude kant van de isolatie. Op deze manier wordt vermeden dat de wind luchtstromingen veroorzaakt doorheen of achter de isolatie. Het onderdak is een goed voorbeeld: deze doet dienst als regenscherm en als windscherm. 6 1
Concreet... Luchtlekken in een woning Soorten luchtschermen: De binnenbepleistering Het dampscherm Het schrijnwerk In-situ gegoten beton... Ontbreken van een luchtscherm bij een lamellenplafond Schouwdoorgang afdichting van de dakdoorgang Mogelijke luchtlekken: Brievenbussen, rolluiken, garagepoorten,... Dampkappen, kachels, inbouwhaarden,... Deurdorpels, ventilatieroosters,... Slechte aansluiting van het dampscherm, barsten in het plafond,... Onzorgvuldig uitgevoerde leidingen, stekkerdozen,... Schrijnwerk,... Muurvoeten,...... Ventilatie van de keuken en de badkamer Voegen tussen muur en plafond Beweegbaar schrijnwerk, vooral (dubbele) deuren Voegen tussen muur en vloer Lichtspotje s Penetratie van leidingen Voegen rond Spleten rond het venster het zolderluik Aansluiting Voegen rond muur/dak binnenmure n Voegen rond rolluikkasten Aansluiting metselwerk/ Spleten rond Stopcontact schrijnwerk de deur Bron: WTCB 7 8 Concreet... Concreet... Opsporen van lekken met rookgeneratoren 9 10 Concreet... Infrarood afbeelding Luchtlekken voor ventilatie? Eisen aan ventilatie: Controleren van luchtstromen Plaats en richting Toevoer in leefruimten Afvoer in vervuilde ruimten Hoeveelheid: aanpassen aan behoefte Slaapkamers: s nachts Leefruimten: overdag Afwezigheid: minimaal Sterke vervuiling: maximaal Verluchting door lekken en spleten?: Oncontroleerbaar binnenkomen van lucht: Soms te hoog, soms te laag debiet Sommige kamers te veel, andere te weinig Richting is onbepaald Belangrijke warmteverliezen tijdens de winter 11 13 2
Verluchting door gebouwlekken? Het belang van een luchtdicht gebouw Tijd, hoeveelheid, plaats, zin: bepaald door wind en temperatuurverschillen! 1. Energieverbruik verminderen 2. Het risico op interne condensatie vermijden, i.h.b. bij lichte buitenwanden Neutraal drukvlak Drukverschil tgv wind Thermische trek T ex < T in 3. Het niveau van het thermisch comfort sterk verbeteren 14 15 vochtproblemen onvoldoende luchtdichtheid omhulsel Dakbedekking met golfplaten uit vezelcement Luchtspouw van 5 cm Minerale wol van 15 cm dikte, geplaatst tussen de kepers Geniet dampscherm PE 0,1 met niet gelijmde voegen Beplanking Condensatie aan de onderzijde van de platen Risico s luchtlekken Waarom luchtdicht bouwen? groter warmteverlies condensatie schimmelvorming vervuiling Inwendige condensatie thermische isolatie van het gebouw (bonus in EPR, eis bij PH) vermijden van vochtproblemen (inwendige condensatie) het effectief f functioneren van het ventilatiesysteem luchtkwaliteit in het gebouw (radon, stof, geuren, ) vermijden van tochtproblemen (lucht)geluidisolatie brandveiligheid schimmelgroei door te hoge RV aan oppervlak -Figuren : Klaus Sedlbauer, FIBP, Germany - winterc 18 3
Strategie voor energiezuinig wooncomfort 3 onlosmakelijke basisprincipes Goede luchtkwaliteit Energiezuinig De luchtdichtheid van de bouwschil maakt deel uit van een globale strategie voor het realiseren van een kwalitatief, comfortabel en energiezuinig gebouw. Vervuiling beperken Niet te veel luchtwisseling Akoestisch comfort Thermische isolatie Voldoende ventilatie Luchtdicht bouwen Brandveiligheid Gecontroleerd ventileren Goed isoleren Thermisch comfort Luchtdichtheid Ventilatie 3 elementen-concept: onlosmakelijk verbonden Luchtdicht maken en ventileren: contradictorisch? Neen, complementair! 21 luchtdicht bouwen en gezondheid Q-intair [onderzoeksproject VITO&WTCB, 2009] luchtdicht bouwen en gezondheid Q-intair [onderzoeksproject VITO&WTCB, 2009] Resultaten: Bij systemen die afhankelijk zijn van weersomstandigheden (A en C) varieert de luchtverversingsgraad sterk in functie van het weer: soms is deze onvoldoende, en soms overmaats. Volledig mechanische systemen (D) zijn daarentegen in staat op een constante luchtverversingsgraad te leveren, die bovendien hoger ligt dan het gemiddelde van de andere systemen. Luchtkwaliteit luchtverversingsgraad luchtdichtheid & ventilatie Er bestaat geen eenduidige relatie tussen 1) luchtdichtheid, luchtverversingsgraad en 2) energieprestatieniveau. Thermische isolatie en luchtverversing zijn immers totaal onafhankelijk van elkaar. luchtdicht bouwen en gezondheid Q-intair [onderzoeksproject VITO&WTCB, 2009] Enkele meetwaarden Nieuwe aanbouw onverwarmbaar! 35 h -1 Beleidsaanbevelingen Invoeren van grenswaardes voor emissieniveau s (wettelijk/vrijwillig, enz. ) Aanbeveling tot opleggen van ventilatie-vereisten voor renovatie woningen Controles om na te gaan of ventilatiesystemen correct geplaatst, goed gebruikt en onderhouden worden geen specifieke aandacht voor luchtdichtheid 9.5 h -1 gemiddelde van een aantal nieuwe woningen in België 8.7 h -1 geen specifieke aandacht voor luchtdichtheid 4.5 h -1 NBN D 50-001 eis voor ventilatiesysteem D 3 h -1 Bijzondere aandacht voor luchtdichtheid 1.4 h -1 Gekoppelde woningen NBN D 50-001 eis systeem D + energierecup. 1 h -1 passiefhuisstandaard 0.6 h -1 Luchtdichtheid van gebouwen Wintert 25 i i 4
Kwantificering van de luchtdichtheid Infiltratievoud n 50. V 50 bij 50 Pa. V int n = V /V 50 50 int [m³/h per m³] [vol per h] V50 : lekdebiet doorheen de bouwschil [m³/h] n50 : Infiltratievoud [vol/h] (lekdebiet gedeeld door het binnenvolume van het gebouw) 26 Definitie NBN EN 13829 27 oppervlaktedoorlaatbaarheid v50 Reglementering Toekomstige evolutie? A test. V 50 bij 50 Pa Thermische Isolatie K-peil Energie prestatie E-peil Aanpalende woning AOR? v 50 = V 50 /A test [m³/h per m²] v50 : oppervlaktedoorlaatbaarheid [m³/(h.m²)] (lekdebiet in verhouding tot de oppervlakte van de bouwschil). Opmerking: definitie EPB niet in de NBN EN 13829 28 31 luchtdicht bouwen en PH EPW : belang goede luchtdichtheid 200 180 P90A P60A P30 energiestrom en (MJ/m³) 160 140 120 100 80 60 40 20 PV max. kar. prim. verbruik kar. prim. verbruik (reële of fictieve) koeling ventilatoren hulpfuncties RV warm tapwater nuttige zonnewarmtewinsten nuttige int. warmtewinsten ruimteverwarming transmissieverliezen bewuste ventilatie in/exfiltratie 0 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 5
[ Morgen, verstrenging van het E-peil In de verschillende Gewesten: In het Vlaams Gewest : eis m.b.t. het maximale E-peil vanaf 2014 verstrengd naar E60 In het Brussels Hoofdstedelijk Gewest : alle nieuwe gebouwen passief vanaf 2015! Recast EPBD Article 9: Nearly zero energy buildings 1. Members States shall ensure that: a) by 31 December 2020, all new buildings are nearly zero energy buildings as defined in Article 2(1a), and b) after 31 December 2018, public authorities that occupy and own a new building shall ensure that the building is a nearly zero energy building as defined in Article 2(1a). Art. 2(1a) "nearly zero energy building" means a building that has a very high energy performance, determined in accordance with Annex I. The nearly zero or very low amount of energy required should to a very significant extent be covered by energy from renewable sources, including renewable energy produced on-site or nearby; luchtdicht bouwen voor de toekomst The future BUILD Tight VENTILATE Right [ref. AIVC Conferentie 2010] 34 Inleiding : Wat is luchtdichtheid? Belang van een luchtdicht gebouw Kwantificering en reglementaire context Ontwerp: voornaamste stappen voor het bekomen van een optimale luchtdichtheid Enkele praktijkvoorbeelden Besluiten Voornaamste stappen om een goede luchtdichting te bekomen Vóór het voorontwerp Bepaal het ambitieniveau Vanaf het voorontwerp Bepaal het beschermd volume Kies en positioneer de technische installaties Bestudeer en behandel de eventuele zwakke punten in functie van het gewenste ambitieniveau Ontwerp Kies gepaste materialen (inclusief het buitenschrijnwerk) Bepaal de positie van de luchtdichte laag in elke buitenwand die het beschermd volume omhult Teken de nodige details om de praktische realisatie van het luchtscherm toe te laten Tijdens de uitvoering Communiceer en sensibiliseer Voer een oriënterende meting uit (i.f.v. het ambitieniveau) 36 37 Ambitieniveau / Vereist niveau Ondanks het feit dat luchtdichtheid niet voorspelbaar is, is het belangrijk een project uit te werken rekening houdend met het vooropgestelde niveau van luchtdichtheid. Een v50 waarde van 6 tot 12 (m³/h)/m² komt min of meer overeen met het gemiddelde niveau van luchtdichtheid van de actuele nieuwbouw. Een waarde tussen 6 et 3 is mogelijk op voorwaarde dat er specifiek aandacht besteed wordt aan deze problematiek. Een waarde minder dan 1 is ambitieus en vereist bijzondere expertise. Bepalen van het beschermd volume Bepalen van het geheel van de buitenwanden die het beschermd volume omsluiten en bepalen Continuïteit van de luchtdichtheid Gemiddelde SENVVIV (1999) 7,8 Gemiddelde CALE (2007-2009) 3,6 Defaultwaarde EPB 12 Tip: Communiceer voldoende en efficiënt opdat iedere betrokkene weet waar het beschermd volume en de bouwschil zich situeert. 0 3 6 9 12 v 50 [m³/h.m²] 38 41 6
Keuze en inplanting van de technische installaties Vermijden van conflicten tussen verplichte ventilatie van bepaalde lokalen en luchtdichtheid: Liften Stookruimte Plaatsen waar zich gasmeters bevinden Garages Beperken van doorboringen van het luchtscherm Ventilatiegroep Electriciteitskast... Leidingkokers en liften Noteer: 1 cm² 2,5 m³/h bij 50 Pa Vb woning 500 m³, deurspleet 5 mm lek +/- 0,2/h Onder andere om brandveiligheidsredenen, bestaan er eisen aangaande verluchting, beschreven in Koninklijke Besluiten. Leidingkokers : de sectie van vrije verluchting van de koker is minstens gelijk aan 10 % van de totale horizontale sectie van de koker met een minimum van 400 cm² Liften: het geheel van de liftkoker en machinelokaal moeten worden voorzien van een natuurlijke ventilatie met aanvoer van buitenlucht. Minimale sectie ventilatie-opening[cm²] Leidingkoker Lift geheel koker en machinekamer, geventileerd aan de top Lift koker en machinekamer, afzonderlijk geventileerd Ter illustratie: gebouw met 4 appartementen van 3000 m³: minimum ventilatie van de koker Oppervlakte = koker 0,3 [m²] vol/h 42 43 Inplanting van de technische installaties: 2 stappen Inplanting van de installaties t.o.v. het beschermd volume Inplanting van de leidingen. Centrale verwarming : installatie- en stookruimten (alle soorten brandstof) Verwarmingsketel met gesloten verbrandingscircuit (type C) waarvan het nominale vermogen lager is dan 70 kw. Niet nodig om een niet-afsluitbare opening te voorzien voor de luchttoevoer. De ventilatie in het lokaal kan d.m.v. het (verplichte) ventilatiesysteem van het gebouw. Verschillende posities zijn mogelijk voor inplanting in het gebouw. Beschermd volume Ruimten buiten het beschermd volume Kies voor gesloten verbrandingstoestellen. Plaats ze binnen het beschermd volume. 45 46 Garages NBN D 50-001 Garages NBN D 50-001 Ter illustratie: woning met een oppervlakte van 180 m² : minimale sectie voor ventilatie komt overeen met een debiet van 1 vol/h! ofwel de garage buiten het beschermd volume houden ofwel aansluiten op de mechanische ventilatie van het gebouw. 48 49 7
Ventilatiesysteem Voorbeeld van een ventilatiegroep Inplanting buiten het beschermd volume <<<<<<<<< <<<<<<<< <<<<<<<<<<<<<<<< <<<<<<<<<<<<<<<<<< Te isoleren leidingen Te dichten openingen 50 51 Voorbeeld van een ventilatiegroep Ventilatiesysteem Inplanting binnen het beschermd volume Te dichten doorboringen Te isoleren leidingen <<<<<<<<< <<<<<<<< <<<<<<<<<<<<<<<< <<<<<<<<<<<<<<<<<< Plaats ventilatietoestellen binnen het beschermd volume. 52 53 Keuze van aangepaste materialen: lichte wanden Keuze van gepaste materialen: verbindingen Kleefbanden (eenzijdig / dubbelzijdig), mastiek, soepele profielen (EPDM, ), compriband, vloeibare luchtdichting, Bron: Castelein Sealants Kies geschikte producten. In het geval van kleefbanden en lijmen, draag zorg voor de zuiverheid van de ondergrond. 54 55 8
Keuze van gepaste materialen: verbindingen Aanpak van doorboringen in het luchtscherm: prefab hulpstukken Kleefbanden (eenzijdig / dubbelzijdig), mastiek, soepele profielen (EPDM, ), compriband, vloeibare luchtdichting, Bron: Doerken Delta Liquixx Volg zorgvuldig de plaatsingsvoorschriften van de fabrikant. Bepaal de ligging en de afmetingen van leidingdoorvoeren zo vroeg mogelijk in het ontwerpproces. 56 57 Keuze van het buitenschrijnwerk: luchtdichtheidsklassen De graad van luchtdichtheid wordt bepaald in labo volgens de norm NBN EN 1026, in het bijzonder in het kader van CE-markering. Classificatie van 0 tot 4 volgens de NBN EN 12207 Debit m³/hm² P E RMEABILITE AIR De bit m³/hm 100 Keuze van het buitenschrijnwerk: luchtdichtheidsklassen De analyse van 300 recente proeven in het WTCB toont aan dat 87% van de geteste raamkaders behoren tot klasse 4 verfijning van de classificatie (klasse 5 et 6) voorgesteld aan de Europese normcommissie Flow Air permeability - (m 3 /h/m²) 100,0 Flow (m 3 /h/m) 25,0 Class 1 Class 2 80 20.0 17,0 Class 3 10,0 2,50 40 Classe 1 Classe 1 10.0 5.67 Class 4 20 5.0 8 Classe 2 2 2.5 2.0 1.89 Class 5 3 4 Classe 3 1 2 0.5 1.6 1.2 0. 8 Classe 4 4 0. 4 0.1 10 50 100 150 200 600 Pression Pa Voor hoge ambitieniveaus, kies klasse 4 EN vraag de proefrapporten op om de prestatie meer in detail te evalueren. 1,0 0.76 0.38 0,1 10 100 1000 Overpressure (Pa) 50 0,25 Class 6 0,02 65 66 Keuze van het buitenschrijnwerk: aandachtspunten Keuze van het buitenschrijnwerk: aandachtspunten deurdorpels deurdorpels 67 68 9
Inleiding : Wat is luchtdichtheid? Belang van een luchtdicht gebouw Kwantificering en reglementaire context Ontwerp: voornaamste stappen voor het bekomen van een optimale luchtdichtheid Enkele praktijkvoorbeelden Besluiten 71 bouwpraktijk anno 2012 Een concreet bouwproject als case Voorbeeldproject Vingerhoute (Gent, 2011) Bron: De Noordboom 76 10
muurvoet muurvoet Nok Nok Randen dakvlakvensters Een concreet bouwproject als case Voorbeeldproject Vingerhoute: resultaten luchtdichtheid: n50 = 0.27 à 0.35 impact bouwvolume (relatief groot) voornaamste lekken? Dakramen: vleugel-kader Muren tussen wooneenheden LVL balk op buitenmuur Luchtdichtheid van lichte constructies 83 11
Tot slot: enkele reflecties uit de praktijk... het is moeilijk om een welbepaalde graad van luchtdichtheid na te streven een hoge graad van prefabricatie is nuttig de rol van de aannemer is essentieel luchtdicht bouwen start met luchtdicht ontwerpen; detaillering zeer belangrijk Inleiding : Wat is luchtdichtheid? Belang van een luchtdicht gebouw Kwantificering en reglementaire context Ontwerp: voornaamste stappen voor het bekomen van een optimale luchtdichtheid Enkele praktijkvoorbeelden Besluiten 89 12
B E S L U I T E N Luchtdicht bouwen is niet in tegenstrijd met, maar noodzakelijk voor een comfortabel binnenklimaat en een goede luchtkwaliteit! Luchtdicht bouwen wordt «incontournable»; dit leidt tot grondige wijzigingen in de manier van werken voor alle aannemers en de andere bouwprofessionelen Thermische isolatie Luchtdichtheid Ventilatie zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden Luchtdicht bouwen, start met luchtdicht ontwerpen en wordt gerealiseerd door goed vakmanschap [ref. ITHO.NL] 91 DANK VOOR UW AANDACHT! Ir.-arch. F. Dobbels Concreet voorbeeld: woning te Oostkamp [2010] - luchtdichtheid op passiefhuisniveau (n50 = ca. 0,6 h -1 ) - mechanische ventilatie met WTW - Energiezuinig en comfortabel, goede luchtkwaliteit 13