EEN WARMTESTRATEGIE ONTWIKKELEN PRINCIPES BENADERING Wintercmfrt gegarandeerd tegen een z laag mgelijk energieverbruik Als je een gebuw buwt f renveert, wil je cmfrt bieden, zwel tijdens de winter als tijdens de zmer. Luter een berep p de architectuur is dus niet geneg, je hebt k verwarmingsinstallaties en eventueel aircnditining ndig, maar die verbruiken energie. In het kader van duurzame architectuur zal men prberen m zveel mgelijk het energieverbruik te beperken dr na te denken ver het buwcncept, waarbij k een "warmtestrategie" hrt, die hierna wrdt uitgewerkt, en een "kudestrategie", behandeld in een andere fiche. Warmtestrategie De cncepten die meespelen in een warmtestrategie zijn: de "gratis warmte" pvangen. die warmte pslaan in het gebuw. de verzamelde warmte vasthuden, maar met garantie van een geznde mgeving. temperatuurgrenzen definiëren die vldende warmtecmfrt geven, znder dat het te warm wrdt. p een efficiënte wijze warmteteveging prduceren. de warmte efficiënt verdelen in het gebuw. DOELSTELLINGEN Minimale delstellingen Het cmfrt garanderen: het kude-wandgevel vermijden en adequate temperatuurgrenzen vastleggen. BLZ 1 VAN 7 EEN WARMTESTRATEGIE ONTWIKKELEN FEBRUARI 2007
Aandacht hebben vr de gezndheid van de bewners: een hygiënisch luchtverversingssysteem ntwikkelen dat luchtkwaliteit en energiebesparing cmbineert. De energiebehefte beperken dr te zrgen vr een islatie die tegemet kmt aan de wettelijke vereisten, en dr te zrgen vr een ged beheer van de verwarmingsinstallatie (nachtelijke nderbreking, keuze van de grenswaarden, enz.). Aangeraden Een gebuw ntwerpen dat weinig verwarmingsenergie vergt: de peningen zdanig ntwerpen dat zveel mgelijk znne-energie kan wrden gewnnen, een zwaardere islatie aanbrengen dan de wet vereist en de thermische inertie aanpassen aan het gebruik van het gebuw. Perfrmante en zuinige technische installaties ntwerpen: pteren vr een luchtverversingssysteem met een dubbele strming en warmtewisselaar, en vr een milieuvriendelijke warmteprductie (verwarmen met hut, cndensatieketels, enz.). Optimaal Er naar streven m geen verwarming ndig te hebben dr te buwen f te renveren vlgens de principes van het "passieve huis". De warmte van de aarde aanwenden dr middel van een aardwarmtewisselaar. De meeste van die punten wrden meer in detail behandeld in specifieke praktische fiches. Deze fiche met aan het denken zetten ver de algemene principes en de cmbinatie van de verschillende aanbevelingen. KEUZE-ELEMENTEN TECHNISCHE ASPECTEN > Een cmfrttemperatuur bepalen? De bedeling van een winterstrategie bestaat er niet in m kst wat kst een bepaalde temperatuur te handhaven in de ruimtes, maar m warmtecmfrt te garanderen. Deze twee nties zijn verschillend. Om wetenschappelijk het warmtecmfrt te kwantificeren baseert men zich minstens p de reële temperatuur van de lkalen: het gaat m de temperatuur die men velt, en dat is het gemiddelde tussen de mgevingstemperatuur en de temperatuur van de wanden. Om helemaal crrect te zijn met men k rekening huden met de fysilgie van de bewners, hun activiteit, hun kleding, de relatieve luchtvchtigheid, de luchtsnelheid, enz. Dat is mgelijk via cmplexe cmfrtcriteria zals de PMV- en de PPD-index. Die indexen zijn echter nvldende "handelbaar" m gebruikt te wrden bij de klimaatregeling van gebuwen. Praktisch gezien pteert men in het geval van kleine gebuwen best vr een lage temperatuur (19 C f lichtjes meer, al naargelang de gevelighe id van de bewners) en det men die temperatuur dalen s nachts (16 C in de kamers) f wanneer de lkalen nbezet zijn (tch tenminste 5 tt 6 C huden). Kude wanden, een verh gde vchtigheid f gevelige persnen rechtvaardigen hgere richttemperaturen. Bvendien hebben tal van vrbeelden aangetnd dat gebuwen waarvan het beheer te cmplex is, het cmfrt van de bewners niet garanderen. Er wrdt dus aangeraden m gebruik te maken van eenvudige regelingsinstallaties, zals juist ingestelde luchtthermstaten en thermstatische kranen. > He kan men kude ppervlakken vermijden? Gezien de definitie van warmtecmfrt die hierbven wrdt gegeven, is het duidelijk dat de aanwezigheid van een wand die als kud wrdt ervaren, een echt ncmfrtabel gevel kan creëren vr de aanwezige persn. Een gebrekkige islatie f een beglazing die te weinig perfrmant is, kan aan de rzaak liggen van het kud aanvelen van een ppervlak. BLZ 2 VAN 7 EEN WARMTESTRATEGIE ONTWIKKELEN FEBRUARI 2007
Een verhging van de wandtemperatuur met twee graden zal dus 1 C warmer aanvelen, als men geen rekening hudt met de andere parameters vr het warmtecmfrt. Een islatie die vereenstemt met de vigerende regelgeving det de temperatuur van de wanden met twee graden stijgen, zals het vrbeeld hiernder aantnt. Vrbeeld 1 Vrbeeld 2 Binnentemperatuur 20 C 20 C Buitentemperatuur 0 C 0 C U-muur 1,4 W/m²K 0,6 W/m²K Temperatuur wand 16,5 C 18,5 C Operatieve temperatuur 18.25 C 19.25 C De aanwezigheid van kudebruggen f een slecht geplaatste islatie kunnen eveneens een kude-wandgevel verrzaken. De kwaliteit van de cntrle p de werkzaamheden p de buwwerf zal dus belangrijk zijn. > Thermcirculatie In de jaren 80 werden gebuwen ntwrpen waarbij warmteverbrenging tussen verschillende ruimtes werd gestimuleerd. De bedeling was de warmte van de naar het zuiden gerichte kamers, die genieten van de znne-energie en waaraan vaak k serres f wintertuinen palen, ver te brengen naar de kudere nrdelijk gerichte ruimtes. De "mtr" van deze luchtverplaatsingen was het temperatuurverschil tussen de ruimtes, het ging dus ver een vlledig natuurlijke strategie. Afbeelding 1 Illustratie van het principe van de thermcirculatie. Vandaag zijn deze strategieën minder relevant. Een betere islatie zrgt er enerzijds vr dat de temperatuur gelijkmatiger verdeeld is in de gebuwen, en anderzijds vergt de nd aan BLZ 3 VAN 7 EEN WARMTESTRATEGIE ONTWIKKELEN FEBRUARI 2007
geznde lucht gemechaniseerde luchtverversingssystemen die dikwijls nverenigbaar zijn met de principes van thermcirculatie. Op het niveau van een kamer is het niettemin steeds interessant m het thermcirculatieprincipe vr gen te huden. Men zal bijvrbeeld de vensters en de verwarmingslichamen plaatsen, rekening hudende met de luchtbewegingen die ze teweeg brengen: het is altijd interessant m radiatren te plaatsen nder de vensters m het risic te beperken dat een massa frisse, ncmfrtabele lucht langs het venster naar beneden zu glijden en vervlgens langs de vler. Dit is vral z indien een venster uitgerust is met een ventilatierster dat 's winters sms zeer kude wind binnenlaat. MILIEU-ASPECTEN De verschillende ingrepen zals het isleren van de wanden, het gebruik maken van znneenergie en inertie en efficiënte verwarmings- en ventilatiesystemen hebben niet dezelfde energie-impact. Het is echter meilijk te bepalen welke parameter de grtste invled heeft. Hun relatief belang verschilt in feite vr elk gebuw, en elke verbetering van een van de punten det de andere des te meer drwegen. De besparingen die kunnen wrden gerealiseerd dr de verschillende verwgen maatregelen, wrden gedetailleerd weergegeven in aparte fiches (zie hypertekst-links p het einde van de fiche). Srt wning K-niveau U wanden (W/m²K) T = daken / M = muren F = vensters / P = vleren T M F P Gebuwschil in W/K Warmteverlies in % Luchtverversing in W/K in % K208 4,2 2,3 2,7 1,5 699 89 88 11 3 huizen van 100 m², verwarmd p 1 f 2 verdiepingen, al dan niet in de rij Gelijkvlers 2 verdiepingen K48 0,3 0,5 2,7 0,6 161 65 88 35 K39 0,3 0,4 1,6 0,6 132 60 88 40 K29 0,2 0,3 1,5 0,4 99 53 88 47 K214 4,2 2,3 2,7 1,5 524 86 88 14 K55 0,3 0,5 2,7 0,6 134 60 88 40 K43 0,3 0,4 1,6 0,6 105 54 88 46 K33 0,2 0,3 1,5 0,4 81 48 88 52 K187 4,2 2,3 2,7 1,5 380 81 88 19 K42 0,3 0,5 2,7 0,6 103 54 88 46 rijhuis met 2 verdiepingen K33 0,3 0,4 1,6 0,6 80 48 88 52 K25 0,2 0,3 1,5 0,4 62 41 88 59 Afbeelding 2. Belang van de luchtverversing en het verlies dr de wanden in de energiefactuur vereenkmstig de cnfiguratie en de islatie van het gebuw. BLZ 4 VAN 7 EEN WARMTESTRATEGIE ONTWIKKELEN FEBRUARI 2007
De bvenstaande afbeelding tnt het relatief belang van het warmteverlies te wijten aan de buitenislatie en de luchtverversing, al naargelang het srt wning en de kwaliteit van de gebuwschil. ÉCONOMISCHE ASPECTEN De verschillende stappen in een warmtestrategie impliceren verschillende investeringen: De gratis warmte pvangen: de keuze m peningen aan te brengen vereenkmstig een "znnearchitectuur" brengt geen meerksten teweeg in het geval van een nieuwbuw. In het geval van een renvatie kan het drbreken van nieuwe peningen een aanzienlijke kst vrmen, die sterk kan variëren (welk type wand met wrden drgebrken, he wrden de lasten pgevangen enz.). De warmte pslaan: bij nieuwbuw maakt de adequate installatie van een thermische massa deel uit van de ruwbuwkeuzes en dit vernderstelt geen meerkst. Bij het renveren van een lichte cnstructie zal het nmgelijk zijn m massa te te vegen znder de structuur van het gebuw te wijzigen; dit zrgt vr een aanzienlijke meerkst die slechts geval per geval kan wrden berekend. Indien het gebuw rsprnkelijk een massieve cnstructie was, levert de aanpassing van die massa geen meerkst p, maar is ze afhankelijk van de keuzes qua inrichting aan de binnenkant (zie aparte fiche) De verzamelde warmte behuden: verislatie leidt tt variabele ksten al naargelang de techniek die wrdt gebruikt. Een huten cnstructie, die gemakkelijk islatiediktes telaat van 12 f 15 cm, is niet ndzakelijk duurder dan een traditinele cnstructie. Plamuurtechnieken p islatie, bij een renvatie, ksten 80 excl. btw per vierkante meter gevel, plus de ksten vr de buwsteigers. Een "passief huis" ten sltte vernderstelt een aanzienlijke extra investering, die niet vlledig wrdt gecmpenseerd dr de energiebesparingen (tegen de huidige energieprijs gerekend p 30 jaar blijft er een meerkst van 10 % (brn: Passievehuisplatfrm)). Luchtverversingstechnieken met dubbele strming en warmterecuperatie renderen ver het algemeen vrij snel. Efficiënt warmte prduceren : perfrmante traditinele prductiewijzen, zals een cndensatieketel, hebben een gede prijs-kwaliteitverhuding. Interessantere plssingen vanuit milieustandpunt, zals znne-cllectren, hutstkplaatsen, enz. renderen ver het algemeen niet snel, en vergen vaak k een aanzienlijke investering. Elk prject met specifiek wrden nderzcht. DE JUISTE KEUZE MAKEN De verschillende maatregelen die kaderen in een warmtestrategie zijn niet tegenstrijdig. De installatie van een luchtverversingssysteem met warmterecuperatie betekent niet dat een degelijke islatie van de wanden f een maximale winning van znne-energie niet interessant f niet van tepassing zuden zijn. Tijdens een prject gebeurt het echter dat het m budgettaire redenen ndig is m te kiezen tussen verschillende systemen. In dit geval zal men de te nemen maatregelen bepalen p basis van twee criteria: hun impact p het milieu en de mgelijkheid m de maatregel achteraf uit te veren. Smmige maatregelen kunnen immers enkel vlt wrden uitgeverd p het mment dat er wrdt gebuwd, zals het isleren van een hlle muur bijvrbeeld. Het tevegen van een znnebiler kan daarentegen gemakkelijk wrden uitgesteld. Let wel, van zdra de buwwerken zijn vltid, zullen tal van maatregelen niet meer wrden genmen vrdat bepaalde installaties het begeven.een verwarmingsketel zal bijvrbeeld waarschijnlijk pas na 15 f 20 jaar wrden vervangen. Ontwerp van de peningen Milieu-impact Zeer grt Cmplexiteit van een uitgestelde uitvering Zeer meilijk Thermische massa Beperkt Zeer meilijk BLZ 5 VAN 7 EEN WARMTESTRATEGIE ONTWIKKELEN FEBRUARI 2007
Milieu-impact Cmplexiteit van een uitgestelde uitvering Islatie van de muren Grt Zeer meilijk Islatie van de daken Zeer grt Eenvudig Perfrmante beglazing Keuze van de verwarmingsprductie Kwaliteit van het warmteverdeelnet Kwaliteit van het luchtverversingsnet Grt Grt Grt Zeer grt Meilijk (wachten tt vervanging ndig is) Meilijk (wachten tt vervanging ndig is) Meilijk Zeer meilijk Indien men deze redenering vlgt, zijn het de architecturale maatregelen die de pririteit krijgen: het ntwerpen van peningen en wanden, en de integratie van een efficiënt luchtverversingssysteem. IN DE PRAKTIJK Er meten maatregelen wrden genmen tijdens de verschillende ntwikkelings- en realisatiefasen van het prject. Deze maatregelen wrden meer in detail mschreven in aparte fiches: SCHETS De ruimtes riënteren en de glazen ppervlakken ntwerpen rekening hudend met de riëntatie. De vrkeur geven aan een huten geraamte m p een gemakkelijke manier te zrgen vr een degelijke warmte-islatie. Een zekere thermische massa behuden. Daarm cmbineert men bij vrkeur een licht geraamte, in hut bijvrbeeld, met een traditinele massieve structuur. VOORONTWERP De wanden zveel mgelijk isleren: zie aparte fiche vr de mgelijkheden. Kiezen vr efficiënte methden vr warmteprductie, -verdeling en -afgifte. Een luchtverversingssysteem verwegen met dubbele strming, en met een warmterecuperatiesysteem p de afgezgen lucht. OPLEVERING EN GEBRUIK De installaties z regelen dat hun impact p het milieu beperkt blijft: s nachts p halve kracht werken, plaatsen van thermstatische kranen, mgevingsthermstaat, enz. AANVULLENDE INFORMATIE ANDERE AANDACHTSPUNTEN De vlgende fiches behandelen thema s die betrekking hebben p de warmtestrategie: ENE04 - Een ged geïsleerd gebuw buwen ENE06 - Optimaal ntwerpen van vensters ENE09 - De kudebruggen beperken ENE10 - Een gede luchtdichtheid van de gebuwschil verzekeren ENE11 - Bij renvatie:de wanden isleren ENE12 - Een passieve wning verwegen ENE14 - De beste manier zeken m warmte te prduceren ENE16 - Het verdeelnetwerk vr de verwarming ptimaliseren ENE17 - Een adequaat verwarmingslichaam kiezen ENE22 - Installatie van een aardwarmtewisselaar ENE23 - Energie-efficiënte luchtverversingsystemen BLZ 6 VAN 7 EEN WARMTESTRATEGIE ONTWIKKELEN FEBRUARI 2007
BIBLIOGRAFIE Infrmatie ver de warmtestrategie: Architecture et CLimat, Les cnclusins de Pleiade, http://www-climat.arch.ucl.ac.be/pleiade/cnclusins-pleiade.pdf CD-ROM Cncevir avec le climat La maisn individuelle, beschikbaar bij het Waalse Gewest, www.energie.wallnie.be Wegwijzer vr het energetisch en duurzaam ntwerpen van cllectieve wningen, Leefmilieu Brussel - BIM, 2006 BLZ 7 VAN 7 EEN WARMTESTRATEGIE ONTWIKKELEN FEBRUARI 2007