Opleiding Duurzaam Gebouw: Leefmilieu Brussel Diagnosetools voor renovatieprojecten ISOLATIE VAN DE GEBOUWSCHIL Pierre DEMESMAECKER ICEDD asbl
Doelstelling(en) van de presentatie Een overzicht geven van de verschillende tools voor ontwerp van energie-efficiënte gebouwschillen/gebouwen Beschikken over handige tools en informatiebronnen bij de renovatie van gebouwen 2
Plan van de uiteenzetting 1. Tools voor modellering van gebouwen 2. Tools voor ontwerp van wanden 3. Tools en instrumenten voor diagnose op het terrein 4. Ontwerpchecklist en aandachtspunten 3
Tools voor modellering van gebouwen 1. Statische tools 1. EPB 2. PHPP 3. PAE 4. Energiebalans (Energie+) 5. 2. Dynamische tools 4
Tools voor modellering van gebouwen 1. EPB-software Reglementair Nieuwe ontwerptool, niet echt geschikt voor de renovatie van bestaande gebouwen Geen stimuli voor renovatie (geen energetische/economische balans voor isolatie) Expertise Kostprijs Timing 5
Tools voor modellering van gebouwen 2. PHPP-software Ideaal voor het ontwerp/de certificatie van passiefgebouwen Nieuwe ontwerptool, niet echt geschikt voor de eenvoudige renovatie van bestaande gebouwen Geen stimuli voor renovatie (geen energetische/economische balans voor isolatie) 6
Tools voor modellering van gebouwen 2. PHPP-software Expertise Kostprijs Timing 7
Tools voor modellering van gebouwen 3. PAE-software Ideaal voor de renovatie van bestaande gebouwen Maakt het mogelijk: te bepalen welke werken het dringendst zijn de werken in cijfers uit te drukken (investering/besparingen) over een concreet en uitvoerig actieplan te beschikken Niet/weinig toegepast in het BHG 8
Tools voor modellering van gebouwen 3. PAE2-software Via een energie-auditeur: Super! (2 verbeteringsscenario s berekend) Expertise Kostprijs Timing 9
Tools voor modellering van gebouwen 3. Energiebalans (Energie +) Ideaal om de energie-uitdagingen in bestaande gebouwen te beoordelen (types van wanden, verwarmingssysteem) Gebruiksvriendelijke tool = resultaten bij benadering Geen actieplan berekend 10
Tools voor modellering van gebouwen 3. Energiebalans (Energie +) http://www.energiepluslesite.be/fileadmin/rebrons/04_technique/02_fa cade/08_calculs/isolationthermiquek.xls Expertise Kostprijs Timing 11
Tools voor modellering van gebouwen 1. Statische tools 2. Dynamische tools 12
Tools voor modellering van gebouwen Commerciële tools (type TRNSYS, EnergyPlus, ) Simulatie uur per uur Complexe gegevensinvoer (tal van parameters) Interpretatie van de resultaten (sterk afhankelijk van de keuze van parameters) Vandaag onmisbaar voor beoordeling van de oververhitting in energieperformante tertiaire gebouwen 13
Tools voor modellering van gebouwen Dynamische simulatie: Kesako? Opstellen van een mathematisch model van het gebouw om de evolutie in de tijd (uur per uur) van een aantal variabelen (T binnen, vocht, enz.) te reproduceren aan de hand van de tijdsprofielen van de impulsen (buitentemperatuur, bezonning, enz.). Expertise Kostprijs Timing 14
Tools voor modellering van gebouwen Dynamische simulatie: Kesako? Ingangsparameters - Structuur: oriëntatie, isolatie, glaswerk, zonwering,... - Uitrustingen: Systemen voor energieopwekking, ventilatie - Binnen: Bezetting, gebruik, ingestelde temperatuur, gratis aanvoer door uitrustingen,... - Buiten: temperaturen, baan van de zon, wind, lokale weersgegevens,... Mathematisch model van het gebouw Uitgangsparameters - Evolutie van de temperaturen uur na uur voor elke zone van het gebouw; - Benodigd verwarmings- of koelvermogen;; - Jaarlijks verbruik van de uitrustingen; Criteria voor prestatie en comfort 15
Tools voor modellering van gebouwen Dynamische simulatie: Wat is het doel? Het doel is te bepalen welke technische oplossingen het comfort en de energieprestatie van een nieuw of bestaand gebouw kunnen optimaliseren, rekening houdend met de totale kostprijs ervan. Verificatie van de naleving van bepaalde prestatiecriteria: - NEB verwarming / koeling (bv.: NEB verw.. 15 kwh/m ² /jaar voor een passiefhuis) - Comfortcriteria (bv.: periode met T >25 C lager dan 5% van de totale bezettingstijd) - Hulp bij ontwerp voor/tijdens bouw/renovatie - Voor vlot testen (tegen lage prijs) van verschillende technische oplossingen, en onderlinge vergelijking ervan. - Beantwoordt vragen met cijfers. Voordien werden problemen van oververhitting pas vastgesteld wanneer het gebouw er stond Vandaag willen we in de voorontwerpfase al vooruitlopen op het thermisch gedrag van het gebouw 16
Tools voor modellering van gebouwen Dynamische simulatie: Wat is de methodologie? Architect - Bouwheer Schets / voorontwerp Studiebureau - Architect - Bouwheer Definitie en beoordeling van de criteria (prestaties, comfort en kostprijs) Studiebureau Dynamische simulatie - analyse van het basisgeval - voorstellen en analyses van varianten die beter beantwoorden aan de criteria NEEN Voldaan aan criteria? OPM; 1: de opdracht omvat niet noodzakelijk de dimensionering van de uitrustingen, die dan moet worden berekend door een studiebureau gespecialiseerde in speciale technieken. OPM. 2: deze aanpak verschilt van de reglementaire berekeningen (E-peil, PHPP, enz.) die gebaseerd zijn op standaardovereenkomsten. Deze berekeningen moeten aanvullend 17 worden uitgevoerd. JA
Tools voor modellering van gebouwen Dynamische simulatie: Wat is het resultaat (voorbeeld)? Netto verwarmingsbehoefte Kantoren oost Kantoren west Vergadering Atrium Gemiddelde buitentemperatuur ( C) Maanden NEB verwarming: 12,6 kwh/m²/jaar 18
Relatieve jaarlijkse duur van de oververhittingsperiodes [%] Gemiddelde buitentemperatuur ( C) Tools voor modellering van gebouwen Dynamische simulatie: Wat is het resultaat (voorbeeld)? Netto koelingsbehoefte Kantoren oost Kantoren west Vergadering Atrium Oververhittingscriterium Oververhitting bij bezetting Maanden NEB koeling: 28,6 kwh/m²/jaar! Kantoren oost Kantoren west Vergadering Atrium niet voldaan! 19 Voor oververhitting in aanmerking genomen temperatuurdrempel ( C)
Plan van de uiteenzetting 1. Tools voor modellering van gebouwen 2. Tools voor ontwerp van wanden 3. Tools en instrumenten voor diagnose op het terrein 4. Ontwerpchecklist en aandachtspunten 20
Tools voor ontwerp van wanden 1. Tools voor thermische berekening 1. Berekening van de U-waarde van een wand (Energie+) 2. Bepaling van de oppervlaktetemperatuur (eenvoudige tool) 3. Bepaling van de oppervlaktetemperatuur (geëvolueerde tool) en beoordeling van de verliezen door een wand/bouwknoop (Therm, Bisco, ) 2. Tools voor hygrische berekening (condensatierisico) 21
Tools voor ontwerp van wanden Berekening van de U-waarde van een wand http://www.energieplus-lesite.be/index.php?id=19003 Expertise Kostprijs Timing 22
Tools voor ontwerp van wanden Bepaling van de oppervlaktetemperatuur (eenvoudige tool) Bron: TV 153 van het WTCB, 1984 Expertise Kostprijs Timing 23
Tools voor ontwerp van wanden Bepaling van de oppervlaktetemperatuur (geëvolueerde tool) en beoordeling van de verliezen door een wand/bouwknoop (Therm, Bisco, ) Therm: Expertise Kostprijs Timing 24
Tools voor ontwerp van wanden 1. Tools voor thermische berekening 2. Tools voor hygrische berekening (condensatierisico) 1. Eenvoudige tool Energie+ 2. Statische commerciële tools (Glaser-methode) 3. Dynamische commerciële tools 4. Specifiek geval: ISOLIN 25
Condensatierisico Eenvoudige tool Energie+ http://www.energieplus-lesite.be/index.php?id=19003 Expertise Kostprijs Timing 26
Condensatierisico Tool gebaseerd op de Glaser-methode ISO 13788:2012 Hygrothermische prestatie van de onderdelen en wanden van gebouwen Binnenoppervlaktetemperatuur waarbij kritieke oppervlaktecondensatie en condensatie in de massa kunnen worden vermeden -- Rekenmethodes http://www.physibel.be/v0n2gl.htm Expertise Kostprijs Timing 27
Condensatierisico Dynamische simulatietool (Wufi, ) Modellering van de vochttransfer binnen een wand. Dampdiffusie Capillariteit Waterabsorptie Accumulatie van vloeibaar water Expertise Kostprijs Timing 28
Condensatierisico Dynamische simulatietool (Wufi, ) Via een gespecialiseerd studiebureau: Opgelet met de uitgangshypothesen! 29
Watergehalte Relatieve vochtigheid Temperatuur Gevel beschermd tegen slagregen (geen absorptie) Isolation par l intérieur Metselwerk in bakstenen Infiltration par les pluies battantes Minerale wol Gipsplaten Bakstenen Doorsnede (cm) Minerale wol Gipspleisterplaat 30
Watergehalte Relatieve vochtigheid Temperatuur Gevel niet beschermd tegen slagregen Isolation par l intérieur Metselwerk in bakstenen Infiltration par les pluies battantes Minerale wol Gipsplaat Oude bakstenen Muur beschermen tegen slagregen! Doorsnede (cm) Minerale wol Gipspleisterplaat 31
Condensatierisico Specifiek geval: ISOLIN http://energie.wallonie.be/fr/i solation-thermique-par-linterieur-des-mursexistants-en-briquespleines.html?idc=8605&i DD=41922 32
Condensatierisico Specifiek geval: ISOLIN Xls-tool gebaseerd op de resultaten van meerdere dynamische simulaties (Wufi). Expertise Kostprijs Timing 33
Plan van de uiteenzetting 1. Tools voor modellering van gebouwen 2. Tools voor ontwerp van wanden 3. Tools en instrumenten voor diagnose op het terrein 4. Ontwerpchecklist en aandachtspunten 34
Welke tools kan ik gebruiken? Diagnosestelling 1: detectie van vocht in de lucht Weerstandsvochtmeter < 100-200 Capacitieve vochtmeter < 100-200 Bron: www.cdiscount.com Bron: www.conrad.fr Niet duur, maar opgelet met gevoeligheid voor hygroscopische zouten 35
Welke tools kan ik gebruiken? Diagnosestelling 1: detectie van vocht in de lucht Maar waar komt het vocht in de lucht vandaan? - Bezetting (gebrek aan ventilatie)? - Infiltratie, condensatie, opstijgend vocht,? 36
Welke tools kan ik gebruiken? Diagnosestelling 1: vochtdetectie Aanwezigheid van hygroscopische zouten Bron: WTCB 37
Welke tools kan ik gebruiken? Diagnosestelling 2: onderzoek van de spouwmuur Stijve endoscoop < 500-1000 Bron: www.livios.be Doel: visueel vaststellen of er geen materialen in de spouw zitten (mortelbrug, isolatiemateriaal (partieel of met onderbrekingen), latei in contact met de parementsteen, ) Het is niet altijd makkelijk iets te zien (testen voor aankoop!) 38
Welke tools kan ik gebruiken? Diagnosestelling 3: continuïteit van de isolatie (na renovatie) Infraroodcamera < 1000-2000 Bron: flir Doel: thermische bruggen en andere onderbrekingen/zwakke punten in de isolatie opsporen (Mogelijkheid om vochtige zones aan het licht te brengen) Opgelet bij de interpretatie van de resultaten! 39
Plan van de uiteenzetting 1. Tools voor modellering van gebouwen 2. Tools voor ontwerp van wanden 3. Tools en instrumenten voor diagnose op het terrein 4. Ontwerpchecklist en aandachtspunten 40
Checklist voor ontwerp en aandachtspunten Isolatie van een hellend dak Keuze van een performant isolatiemateriaal (hoge R) Keuze van de techniek: Sarking -isolatie Isolatie aan de binnenzijde Opgelet voor het risico van binnencondensatie! Luchtdichtheid moet gegarandeerd zijn (via dampscherm) Opgelet bij de keuze van het onderdak en het dampscherm: het dampscherm/de damprem moet meer dampdicht zijn dan het onderdak 41
Checklist voor ontwerp en aandachtspunten Isolatie van de muren Keuze van een performant isolatiemateriaal (hoge R) Keuze van de techniek: Isolatie aan de buitenkant Isolatie van de spouw (holle muren) Isolatie aan de binnenkant Opgelet voor het risico van binnencondensatie! Luchtdichtheid (aan de binnenkant) Risico van vochtig worden van buitenmuren (regen, opstijgend vocht, ) binnenklimaat onder controle ( ventilatie) Opgelet voor thermische bruggen! 42
Interessante tools, websites, enz.: www.energieplus-lesite.be Beoordeling van de staat van de gebouwschil : http://www.energiepluslesite.be/index.php?id=17080 Verbetering van de isolatie van de bestaande wanden: http://www.energiepluslesite.be/index.php?id=16837 www.wtcb.be en http://energie.wtcb.be/ Isolatie langs de binnenzijde van bestaande muren: diagnose http://www.wtcb.be/homepage/index.cfm?cat=publications&sub=bbricontact&pag=contact36&art=564 Infraroodthermografie: welke toepassingen voor het gebouw? http://www.wtcb.be/homepage/download.cfm?dtype=publ&doc=wtcb_revue _1998_2_p44.pdf&lang=fr (beschermd artikel) http://www.bruxellesenvironnement.be/ http://energie.wallonie.be ISOLIN: gids en tool (xls op DVD) Isolatie van de gebouwschil: http://energie.wallonie.be/fr/enveloppe-dubatiment.html?idc=8051 43
Referenties Gids Duurzame Gebouwen en andere bronnen: Gids Duurzame Gebouwen: http://www. http://gidsduurzamegebouwen.leefmilieubrussel.be Fiche G-ENE03: Transmissieverliezen beperken Fiche G-MAT04: Duurzame keuze van thermische isolatiematerialen 44
Tijdens de diagnosestelling denk ik eraan De bestaande toestand vanop de nodige afstand en omzichtig te analyseren (risico s van vocht, keuze van isolatietechnieken, ) Softwaretools te gebruiken die ik beheers om de gemaakte keuzes te bevestigen (thermisch/hygrisch) Indien nodig het advies te vragen van een Energie-auditeur Facilitator Duurzame Gebouwen Technisch adviseur van het WTCB Gespecialiseerd technisch bureau (dynamische software, ) 45
Contact Pierre DEMESMAECKER ICEDD asbl Institut de Conseil et d Etude en Développement Durable Verantwoordelijke van het team Bâtiment Consultance et Stratégie : 081 25 04 80 E-mail: pdm@icedd.be 46