OPLEIDING DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE Dag 7.2 Globale aanpak LENTE 2016 Op basis van de presentatie van Ecorce bvba Isabelle BRUYERE MATRIciel SA bruyere@matriciel.be
2 DOELSTELLING(EN) VAN DE PRESENTATIE Presentatie van de verschillende bestaande labels Belichting van het belang van een globale aanpak bij het ontwerpen van een duurzaam gebouw Presentatie van de mogelijke wisselwerkingen tussen de energie en de andere parameters van een gebouw
3 INHOUDSOPGAVE DUURZAME AANPAK LABELS WISSELWERKINGEN VOORBEELD
DUURZAME AANPAK Schets en voorontwerp De verschillende bouwopties bepalen: architectuur, technische principes Uitvoeringsdossier Ze vaste vorm geven: de materialen en uitrusting kiezen, dimensioneren, de elementen integreren in de ontwerpdocumenten Ontwikkeling en uitvoering van het project De gekozen opties handhaven: een plaats geven aan de energieprestaties in de verschillende arbitrages (economisch, functioneel, esthetisch, ) 3
DUURZAME AANPAK Opstart: Zorgen voor voor de goede werking van de passief- EN actiefuitrustingen Energie-efficiëntie bereikt? Comfort bereikt? OPGELET! Impact van slecht comfort op het verbruik Noodzaak om DOELSTELLINGEN inzake energieprestaties en comfort te bepalen 4
DUURZAME AANPAK Energiekwaliteit van een project N Garantie van een globale aanpak - vb.: verbruik en comfort N Validering door een objectieve berekeningsmethode met daarin verschillende criteria - vb.: verwarming, koeling, hulpuitrusting Erkenning N een zichtbaarheid van de energiekwaliteit verzekeren tegenover de buitenwereld Valorisatie N Deze waarborg kan een belangrijke troef vormen in het kader van een vastgoedvalorisatie (financiers, investeerders) Premies N Mogelijkheid om premies en belastingaftrekken te krijgen als de prestaties bevestigd zijn Voorbeelden: Lage energie of zeer lage energie, passief, nulenergie, nul CO2 6
DUURZAME AANPAK Passief - RESIDENTIËLE GEBOUWEN: Netto energiebehoeften voor verwarming 15 kwh/m².jaar Geen netto energiebehoeften voor koeling Luchtdichtheid n50 0,6 h-1 Kans op gevaar voor oververhitting < 5% Primaire energie (waaronder verwarming, productie van sanitair warm water en hulpmiddelen) 45 kwh/m².jaar Via PHPP Software 10
DUURZAME AANPAK Nul energie Prod. hernieuwbare energie = verbruik primaire energie N Enkel verwarming en koeling N Warmte, koude, verlichting, ventilatie N Totaal verbruik Het totale verbruik met SWW, bureautica, Samenbundelende definitie «Onder nulenergiewoning verstaan we een woning gelegen in een Lidstaat van de Europese Economische Ruimte en N die beantwoordt aan de voorwaarden van een passiefwoning en N waarin de restenergievraag voor de verwarming en koeling van de kamers volledig gecompenseerd wordt door de hernieuwbare energie die ter plaatse geproduceerd wordt» 12
DUURZAME AANPAK Nul CO2 Verschil met nul energie volgens de conversiecoëfficiënten N Primaire energie N Vrijkomen van CO2 CO2-UITSTOOT Volgens het ministerieel besluit van het Brussels Hoofdstedelijk Gewest van 24/07/08: N Gas: 0,217 kg/kwh N Elektriciteit: 0,397 kg/kwh CONVERSIEFACTOREN IN PRIMAIRE ENERGIE 1,83 N Gas: 1 primaire energie kwh / eindenergie kwh N Elektriciteit: 2,5 primaire energie kwh / eindenergie kwh 2,5 13
DUURZAME AANPAK Positieve energie Prod. hernieuwbare energie > verbruik primaire energie N Enkel verwarming en koeling N Warmte, koude, verlichting, ventilatie N Totaal verbruik Of nog E-peil te bepalen, in functie van de reglementaire E en de verwachte evolutie Daling van de CO2-uitstoot in vergelijking met een reglementaire standaard 14
11 DUURZAME AANPAK Waarom? N Integratie van de globale milieu-impact van de bouw N Om van een duurzaam gebouw te kunnen spreken, dienen tal van aspecten behandeld te worden
DUURZAME AANPAK Milieukwaliteit van een project N Validering door een externe betrokken partij over meerdere criteria Erkenning N een zichtbaarheid van de milieukwaliteit verzekeren tegenover de buitenwereld Valorisatie N Deze waarborg kan een belangrijke troef vormen in het kader van een vastgoedvalorisatie (financiers, investeerders) Voorbeelden: toekomstige Belgische certificatie, BREEAM, Validéo, LEED, HQE 8
13 INHOUDSOPGAVE DUURZAME AANPAK LABELS WISSELWERKINGEN VOORBEELD
14 BESTAANDE LABELS Wereldwijd Geanalyseerde systemen, benaderingen en referentiesystemen
15 BESTAANDE LABELS Breeam BREEAM N Building Research Establishment Environmental Assessment Method (de meest verspreide) N Engels N 1990 N 10 categorieën nauwkeurige criteria / credits Management Gezondheid en comfort Energie Transport Water Afvalstoffen Verontreiniging Ruimtelijke ordening en ecologie Materialen Innovatie N Zwakke plek N http://breeam.org
16 BESTAANDE LABELS VALIDEO Valideo N Belgisch N 2009 N Beoordelingsschema volgens bestemming N www.valideo.org Totaliteit Waardecreatie Langetermijnvisie Evolutie
17 BESTAANDE LABELS Voorbeeldgebouwen Voorbeeldgebouwen N BHG N 2007 2008 2009 2011-2013 N Premie 100 /m² + label N Voorbeeldgebouw op niveau van: Energie Duurzaam bouwen Rendabilietit en reproduceerbaarheid Architecturale kwaliteit en zichtbaarheid
18 TOEKOMSTIG LABEL Haalbaarheidsstudie in BHG Nader belichte systemen, benaderingen en referentiesystemen N Voorbeeldgebouw N Maatstaf N Breeam N Valideo = basis voor REF-B = referentiegids voor de certificering en labeling van duurzame gebouwen
19 TOEKOMSTIG LABEL Uitdagingen Antwoord op een vraag van de sector Voor alle gebouwen Redelijke labelingkosten (ongeacht het projecttype) Hoog ambitieniveau Objectief en geloofwaardig systeem: milieulogica (versus economische logica) Samenhang, compatibiliteit met het bestaand beleid: Gewestelijk: reglementeringen, planningen, premies, tools en vrijwillige acties, projectoproepen, Federaal Federale reikwijdte gewenst(voor internationale erkenning) Label aangepast aan de Belgische reglementaire context en aan de Belgische goede praktijken van de bouwsector(rekening houden met de bestaande tools) Internationaal : Compatibiliteit met internationaal label
20 TOEKOMSTIG LABEL Haalbaarheidsstudie in BHG Structuur van REF-B = structuur van de Gids Duurzame Gebouwen Voorbeeldfiches: N G_MAN03 Beheer van werfafval N G_MOB00 Actieve mobiliteit en duurzaam autogebruik bevorderen N G_NAT03 Een groene gevel realiseren N G_PHY03 De bijdrage van het gebouw aan de geluidshinder in de wijk beperken N G_HUM02 Een gebouw ontwerpen dat toegankelijk is voor iedereen N G_MAT02 Duurzame keuze van bouwtechnieken en structuurmaterialen en -elementen N G_ENE08 De optimale productie- en opslagwijze voor verwarming en sanitair warm water kiezen N G_WAT00 Het waterbeheer verbeteren in duurzame gebouwen en op het perceel N G_WEL04 Vermijden van polluenten in het gebouw Bron : Leefmilieu Brussel, Gids duurzame gebouwen
21 INHOUDSOPGAVE DUURZAME AANPAK LABELS WISSELWERKINGEN VOORBEELD
22 WISSELWERKINGEN Energie = een aspect van het gebouw Onvermijdelijke wisselwerkingen met andere parameters
23 WISSELWERKINGEN ENERGIE vs STADSPLANNING Optimale oriëntatie N/Z Beheer van de warmtetoevoer door zoninstraling (zonweringen, ) Maximale beperking van thermische bruggen (buitenisolatie) Bestaande stadsstructuur Verkeerswegen Natuurlijke elementen Patrimonium (beschermde gevel, stijl van de wijk, ) Patrimonium (beschermde gevel, stijl van de wijk, ) Geveluitlijning Compactheid Bestaand gebouw, bebouwde oppervlakte 034 099 014
24 WISSELWERKINGEN ENERGIE vs VISUEEL COMFORT Beheer van de openingen overeenkomstig de oriëntatie Kleine openingen op het noorden (verliezen beperken) Grote openingen op het zuiden (gebruik maken van warmtetoevoer door zoninstraling) Zonweringen Verdeling van de natuurlijke verlichting Zicht naar buiten Autonomie van het daglicht (DLF) Constant licht Verblinding, contrasten, vermoeidheid Autonomie van het daglicht (DLF) 023
25 WISSELWERKINGEN ENERGIE vs THERMISCH COMFORT Winter: gebruik maken van gratis warmtetoevoer Zomer: warmtetoevoer door zoninstraling beperken (zonweringen) Minimale ventilatie (warmteverliezen beperken) Zorgen voor de vereiste comforttemperatuur voor de lucht Zorgen voor de vereiste comforttemperatuur voor de lucht Eventuele nachtelijke koeling Temperatuur van de wanden (correct geïsoleerde wanden) Temperatuur van de wanden Temperatuur van de lucht Snelheid van de lucht Vochtigheid Thermische uitwisselingen Verdamping Convectie Straling Energievraag gecumuleerd profiel volgens de buitentemperatuur 8-13 C binnen 4-17 C buiten Metabolisme Kleding Geleiding Voedselinname Warmtevraag lage energie Koudevraag lage energie Warmtevraag passief Koudevraag passief Bron : energie+ Bron : Matriciel
26 WISSELWERKINGEN ENERGIE vs MILIEU-IMPACT Dikkere isolatie, raamwerk met grotere secties, composiet Beperking van de verbruikte hoeveelheid materialen (grijze energie) Beperking van de afvalstoffen Jaarlijks PE-verbruik (primaire kwh/m²vloer jaar) ENERGIE exploitatie primaire kwh/m² GRIJZE ENERGIE kwh/m² Reglementair-Cc Lage energie-cc Lage energie-dd Zeer lage energie-dd Passief-Dd (zwaar) Passief-Dd (licht) Bron : Matriciel
27 WISSELWERKINGEN ENERGIE vs VERONTREINIGING/GEZONDHEID Goede isolatie met +/- performante materialen (PUR/EPS,XPS ) Beperking van het gebruik van verontreinigende materialen (CFK, HCFK, ) Minimale ventilatie (warmteverliezen beperken) Binnenlucht verversen (goede luchtkwaliteit verzekeren) Bron lemonde.fr Bron : http://airsoft-airconditioning.com
28 WISSELWERKINGEN ENERGIE vs ADEMHALINGSCOMFORT Geavanceerde luchtdichtheid GMV Minimumventilatie (warmteverliezen) Minimumverversing van de binnenlucht Kwaliteit van de ingeblazen lucht (onderhoud van de filters, doeltreffend materieel) Verversing van de binnenlucht (goede luchtkwaliteit verzekeren) ENERGIE vs AKOUSTISCHE COMFORT thermische inertie bevorderen Opzeten van absorberende materialen om afstraling te voorkomen ENERGIE vs SOCIALE IMPACT Aanzienlijke isolatiedikte (met identieke grondinneming) Gemaximaliseerde nettogebruiksoppervlakte
29 WISSELWERKINGEN ENERGIE vs KOSTEN Gebruik van extra materialen, GMV Directe (bouw)kosten beperken Exploitatiekosten beperken Wat kan er best worden voorzien voor een budget van 800 /appartement? N Regenwaterrecuperatietank? N 4 cm gevelisolatie extra? N HSB i.p.v. een zware structuur? N Specifiek type sanitair toestel? WKK gas Klimaatregeling op zonne-energie Fotovoltaïsche zonnepanelen Thermische zonnecollectoren Geothermische warmtepomp Verlichting van de werkvlakken en detectie Passieve isolatie in plaats van LE -isolatie Passieve isolatie in plaats van reglementaire isolatie LE -isolatie in plaats van Bron : Matriciel
30 INHOUDSOPGAVE DUURZAME AANPAK LABELS WISSELWERKINGEN VOORBEELD
Voorbeeld Studie van 2 appartementen: op gelijkvloers en penthouse onder dak Oppervlakte +/- 115 m² en +/- 215 m² N 21
Voorbeeld Reglementair Lage-energie Passief Verwarmingsbehoeften [kxh/m².jaar] Winst/verlies in % ten opzichte van Standaard: 55 26,5 14 100 % 48% 25% Kenmerken: Luchtdichtheid 2 h-1 (onder N50) 1 h-1 (onder N50) 0,6 h-1 (onder N50) Ventilatie Systeem D gem. rend. warmterecuperatie van 83% Vensters Dubbele beglazing lage emissiviteit Houten raamlijsten Driedubbele beglazing Houten raamlijsten type passief (kurk) Driedubbele beglazing Raamlijsten hout type passief (PUR en alu) Isolatie buitenmuren in staalwol 14 cm 20 cm 30 cm Isolatie vloerplaat op kelder in PUR 5 cm 10 cm 10 cm 22 Ingrijpen op het vlak van de oriëntatie, de grootte en de positie van de openingen, 22
Voorbeeld Reglementair Lage-energie Passief Verwarmingsbehoeften Winst/verlies in % ten opzichte van Standaard: 47 26 15 100 % 55% 32% Kenmerken: 23 Luchtdichtheid 2 h-1 (onder N50) 1 h-1 (onder N50) 0,6 h-1 (onder N50) Ventilatie Systeem D gem. rend. warmterecuperatie van 83% Vensters Dubbele beglazing lage emissiviteit Houten raamlijsten Driedubbele beglazing Houten raamlijsten type passief (kurk) Driedubbele beglazing Raamlijsten hout type passief (PUR en alu) Isolatie buitenmuren in staalwol 20 cm 25 cm 30 cm Isolatie onder dak 20 cm staalwol 25 cm staalwol Ingrijpen op het vlak van de compactheid, oriëntatie, grootte en positie van openingen, 30 staalwol+15 cm PUR 23
Voorbeeld 80,0 70,0 Consommation annuelle d'énergie primaire 1-Chaudière gaz à condensation + groupe de froid 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 Cas 1 Cas 2 Cas 3 Cas 11 Cas 15 Cas 17 Cas 18 Cas 16 Cas 32 Min PEB - - - Gelijkaardig verbruik voor meerdere verschillende gevallen meerdere oplossingen voor een doelstelling 27
Voorbeeld 30.000 m² - 12 verdieping («in trappen») 5 onderzochte prestatieniveaus van de gebouwschil: N Reglementaire isolatie N Verbeterde isolatie geen zonwering N Verbeterde isolatie zonwering door selectieve beglazing OF oriënteerbare lamellen op de gevels waar dit relevant is N Verbeterde beglazing en luchtdichtheid om de passiefstandaard te bereiken: 2 technische systemen met elkaar vergeleken: N Combinatie van gascondensketels (seizoensrendement van 100% op PCI) en een koelaggregaat met compressie (ESEER van 5). N Een warmtepomp vloer/water aangesloten op geothermische boringen met extra ketel (seizoensrendement van 100% op PCI) en geocooling op diezelfde boringen met extra koelaggregaat met compressie (ESEER van 5). 28
Reglement. gebouwschil Verbeterde gebouwschil Passief Verwarmingsbehoeften 26 18,3 20,0 18,6 10,7 Winst/verlies in % ten opzichte van Standaard: 100 % 70% 77% 71% 41% Koelingsbehoeften 15 18 11,7 8,4 9,4 Winst/verlies in % ten opzichte van Standaard: 100 % 120% 78% 56% 62% Kenmerken: Luchtdichtheid (onder N50) 2,7 h-1 1 h-1 1 h-1 1 h-1 0,6 h-1 Beglazing: U - g -LT 1,1 w/m²k - 0,61 0,8 1,1 w/m²k - 0,61 0,8 1,1 w/m²k - 0,39 0,7 Zonnebescherming zonder zonder Selectief glas 1,1 w/m²k - 0,61 0,8 zonnegordijne n met lamellen 0,59 w/m²k - 0,58 0,74 zonnegordijne n met lamellen Ventilatie Systeem D gem. rend. warmterecuperatie van 75% Isolatie 29 Buitenmuren: 0,24 w/m²k - Dak: 0,15 w/m².k Vloerplaat op parking: 0,34 w/m².k 29
Reglement. gebouwschil Verbeterde gebouwschil Passief EPB Geval 1 Geval 2 Geval 3 Passief Verwarmingsbehoeften 26 18,3 20,0 18,6 10,7 Winst/verlies in % ten opzichte van Standaard: 100 % 70% 77% 71% 41% Koelingsbehoeften 15 18 11,7 8,4 9,4 Winst/verlies in % ten opzichte van Standaard: 100 % 120% 78% 56% 62% Totale behoeften Winst/verlies in % ten opzichte van Standaard: 41 36,3 [kwh/m².jaa r] 31,7 27 20,1 [kwh/m².jaa r] 100 % 89% 77% 66% 49% 29 29
Regleme ntaire gebouws chil Verbeterde gebouwschil Passief EPB Geval 1 Geval 2 Geval 3 Passief Verbruik primaire energie trad. syst. Winst/verlies in % ten opzichte van Standaard: Verbruik primaire energie Geothermische energie Winst/verlies in % ten opzichte van Standaard: 66,1 55,2 53.9 50.1 42,4 100 % 84% 81% 76% 64% - 47,8 47,4 45.4 37,3 100 % 72% 72% 69% 56% Kenmerken: Luchtdichtheid (onder N50) 2,7 h-1 1 h-1 1 h-1 1 h-1 0,6 h-1 Beglazing: U - g -LT 1,1 w/m²k - 0,61 0,8 1,1 w/m²k - 0,61 0,8 1,1 w/m²k - 0,39 0,7 1,1 w/m²k - 0,61 0,8 0,59 w/m²k - 0,58 0,74 Zonnebescherming zonder zonder Selectief glas 30 zonnegordijnen met lamellen zonnegordijnen met lamellen 30
Regleme ntaire gebouws chil Verbeterde gebouwschil Passief EPB Geval 1 Geval 2 Geval 3 Passief Verbruik primaire energie trad. syst. Winst/verlies in % ten opzichte van Standaard: Verbruik primaire energie Geothermische energie Winst/verlies in % ten opzichte van Standaard: 66,1 55,2 53.9 50.1 42,4 OPGELET! Het verbruik van primaire energie bevat het verbruik van 100 % de ventilators 84% en de verlichting, 81% dat werd 76% geoptimaliseerd 64% - 47,8 47,4 45.4 37,3 100 % 72% 72% 69% 56% Kenmerken: Luchtdichtheid (onder N50) 2,7 h-1 1 h-1 1 h-1 1 h-1 0,6 h-1 Beglazing: U - g -LT 1,1 w/m²k - 0,61 0,8 1,1 w/m²k - 0,61 0,8 1,1 w/m²k - 0,39 0,7 1,1 w/m²k - 0,61 0,8 0,59 w/m²k - 0,58 0,74 Zonnebescherming zonder zonder Selectief glas 30 zonnegordijnen met lamellen zonnegordijnen met lamellen 30
Émission annuelle de CO2 1-Chaudière gaz à condensation + groupe de froid 400,0 T 380,0 T 360,0 T 340,0 T 320,0 T 300,0 T 280,0 T 260,0 T 240,0 T 220,0 T 200,0 T 180,0 T 160,0 T 140,0 T 120,0 T 100,0 T 80,0 T 60,0 T 40,0 T 20,0 T,0 T 32-10% -15% Geval Cas 11 Geval Cas 22 Geval Cas 311 Passief Cas 32 Min EPBPEB Daling met 10% van de CO2-uitstoot N Voldoende verbetering van de gebouwschil Daling van de CO2-uitstoot met 15%: N overstappen naar geothermische energie: 4-Geothermie avec PAC + chaudière appoint + géocooling + groupe de froid d'appoint
Voorbeeld Surface capteurs PV pour ZEB 1-Chaudière gaz à condensation + groupe de froid 8.000 m² 4-Geothermie avec PAC + chaudière appoint + géocooling + groupe de froid d'appoint 7.000 m² 6.000 m² 5.000 m² 4.000 m² 3.000 m² 2.000 m² 1.000 m² m² Potentiële installatieoppervlakte van dakplaten Cas Geval 1 1 Geval Cas 2 Geval Cas 11 3 Passief Cas 32 Min EPBPEB 33 Type panelen: silicium poly-kristallijn - Rendement panelen 13.50% 3.000 m² dak installatiepotentieel van 600 à 1.000 m² panelen (20 à 35% van de dakoppervlakte: helling van de panelen, spreiding, plaatsruimte van de opstanden, uitgespaarde gaten, )
Voorbeeld 1.400 m² Surface capteurs PV pour ZEB pour une demande réduite par 6 1-Chaudière gaz à condensation + groupe de froid 1.200 m² 1.000 m² Potentiële installatieoppervlakte van dakplaten 800 m² 600 m² 400 m² 200 m² m² Geval Cas 1 Geval Cas 2 Cas Geval 11 3 Cas Passief 32 Min EPB PEB 34 3.000 m² dak installatiepotentieel van 600 à 1.000 m² panelen Indien de behoeften gedeeld worden door 6 (ong. 2 verdiepingen in plaats van 12)
Voorbeeld Om de oppervlakte van de geïnstalleerde zonnesensors te optimaliseren, overstappen naar een schuin dak? Voorbeeld: fotovoltaïsche sensors aangebracht op een schuin dak («nulenergie» kantoor nabij Zurich). 35
44 OM TE ONTHOUDEN VAN DE PRESENTATIE Het is belangrijk alle aspecten te integreren bij de realisatie van een duurzaam project De parameter energie is niet altijd afgestemd op de andere parameters van het gebouw DOELSTELLINGEN inzake energieprestaties en comfort bepalen maakt het mogelijk om snel het denkproces van de technische en architecturale impacts op te nemen vb.: oriëntering, plat dak/schuin dak het denkproces te voeden tijdens de ontwikkeling van het proces en opties te nemen vb.: geothermische energie om een geleidelijke afwijking van de energiekwaliteit te vermijden
45 TOOLS EN REFERENTIES Nuttige hulpmiddelen, websites, enz.: N www.valideo.org N www.breeam.org Referentie Gids duurzame gebouwen en andere bronnen: N Gids duurzame gebouwen : http://www.gidsduurzamegebouwen.brussels Facilitator Duurzame gebouwen N Info N Tel. : 0800 85 775 N E-mail : facilitator@environnement.irisnet.be
46 CONTACT Isabelle BRUYERE MATRIciel sa gestionnaire de projet Place de l Université, 25 1348 Louvain-la-Neuve : 010/24.15/70 E-mail : bruyere@matriciel.be
47
48 DANK U VOOR UW AANDACHT