Opleiding Duurzaam Gebouw : Duurzaam bouwen van A tot Z Leefmilieu Brussel GROTE PRINCIPES VAN HET ONTWERP VAN EEN ENERGIEZUINIG GEBOUW / PASSIEFGEBOUW Anne-Laure MAERCKX CENERGIE
Doelstelling(en) van de presentatie Kennis vergaren van de energieprestatieniveaus van de gebouwen en van de onderliggende principes Kennis vergaren van de belangrijkste actiepunten om deze niveaus te bereiken, en deze punten integreren in het ontwerpproces 2
Algemeen schema van de presentatie Oriëntatiepunten niveaus en normen Isolatie Luchtdichtheid Optimalisatie van de natuurlijke verlichting Beheer van het oververhittingsrisico Conclusie 3
Oriëntatiepunten Regelgevend kader: de EPB Vrijwillig kader: Lage energie Zeer lage energie Passief NZEB Labeling Duurzaam Gebouw Breeam Leed HQE Ref-b Valideo 4
Oriëntatiepunten: de EPB De vigerende regelgeving EPB 2014 Wat wijzigt niet? Emax Kmax Ventilatie Oververhitting Bouwknopen Metering
Oriëntatiepunten: de EPB De vigerende regelgeving EPB 2014 Wat is er nieuw? Rmin/Umax Voor alle nieuwe of aangepaste delen (onderworpen aan SV) van EPB-eenheden Meer info http://www.leefmilieubrussel.be/templates/professionnels/infor mer.aspx?id=32586&langtype=2067
Oriëntatiepunten: de EPB Vigerende regelgeving EPB 2014
Oriëntatiepunten: de EPB Vigerende regelgeving EPB 2015 Gewijzigde EPB-procedures Gewerkt met EPB-eenheden (en niet langer met EPB-gebouw) Zware renovatie pas als werken > 50% verliesoppervlakte NG, GNG, ZR, ER EPB-regelgeving 2015 Op basis van passiefcriterium Invoering van NEBverw, NEBkoel, PEV Meer info http://www.leefmilieubrussel.be/templates/professionnels/infor mer.aspx?id=32586&langtype=2067
Regelgeving 2015 - NG
Regelgeving 2015 - GNG
Regelgeving 2015 ZR en ER
De EPB: Overzicht Invoegetreding regelgeving EPB-werken Einde overgangsperiode naleving E-peil Invoegetreding regelgeving EPB-verwarming Bouwknopen inrekenen E-peil daalt naar E70-E75 Regelgeving update lijst referentiematerialen Umax/Rmin versterkt en Geharmoniseerd met de andere Gewesten - Invoegetreding van de eisen NEBverw, NEBkoel En PEV - K-peil en E-peileisen vervallen Invoegetreding van de eis oververhitting voor de bestemmingen kantoren/diensten/onderwijs Invoegetreding van de eis Luchtdichtheid
Prestatieniveaus Verschillende energieprestatieniveaus zijn gedefinieerd Lage energie Zeer lage energie Passief certificaat NZEB
Prestatieniveaus Verschillende niveaus, afhankelijk van de bestemming (tertiair vs. huisvesting) de nettoverwarmingsbehoefte de behoefte aan primaire energie (verwarming, SWW, elektrische hulptoestellen)
Prestatieniveaus Criteria 2014 voor lage energie Criterium Eenheid huisvesting Netto-energiebehoefte voor verwarming Netto-energiebehoefte voor koeling [kwh/m².jaar] [kwh/m².jaar] tertiair 60 45 Luchtdichtheid n50 [vol/uur] - - Oververhittingsrisico (>25 C) % - - Criterium primaire energie (PE) [kwh/m².jaar] 150
Prestatieniveaus Criteria 2014 voor zeer lage energie Criterium Eenheid huisvesting Netto-energiebehoefte voor verwarming Netto-energiebehoefte voor koeling [kwh/m².jaar] [kwh/m².jaar] tertiair 30 30 Luchtdichtheid n50 [vol/uur] - - Oververhittingsrisico (>25 C) % - - Criterium primaire energie (PE) [kwh/m².jaar] 95
Prestatieniveaus Criteria voor passiefcertificatie Criterium Eenheid huisvesting Netto-energiebehoefte voor verwarming Netto-energiebehoefte voor koeling [kwh/m².jaar] [kwh/m².jaar] tertiair 15 15-15 Luchtdichtheid n50 [vol/uur] 0,6 0,6 Oververhittingsrisico (>25 C) % 5 5 Criterium primaire energie (PE) [kwh/m².jaar] - 90 2,5 * C
Prestatieniveaus Criteria voor de passiefpremie in het BHG Criterium Eenheid huisvesting tertiair Netto-energiebehoefte voor verwarming Netto-energiebehoefte voor koeling Luchtdichtheid [kwh/m².jaar] [kwh/m².jaar] n50 [vol/uur] X X - - 0,6 0,6 Oververhittingsrisico (>25 C) % 5 5 Criterium primaire energie (PE) [kwh/m².jaar] 45 + 1,2 * (X 15) 95 2,5 * C + 1,2 * (X 15)
Prestatieniveaus NZEB Brussels Wetboek van Lucht, Klimaat en Energiebeheersing (BWLKE) Artikel 2.1.1 8 Zero energieverbruik : geen of zeer laag energieverbruik, verkregen dankzij een hoge energieefficiëntie en die in zeer aanzienlijke mate dient te worden geleverd uit hernieuwbare bronnen, met name de energie die ter plaatse of dichtbij uit hernieuwbare bronnen wordt geproduceerd; 19
Doelstelling: labeling of certificatie? Milieukwaliteit van een project Validering door een externe tussenpersoon op basis van meerdere criteria Erkenning de zichtbaarheid van de milieukwaliteit van het gebouw naar buiten toe garanderen Valorisatie Deze waarborg kan een belangrijke troef vormen in het kader van een vastgoedvalorisatie (financiers, investeerders) Voorbeelden: Toekomstige Belgische certificatie (Ref-b), Valideo, BREEAM, LEED, HQE 20
De Trias Energetica De vraag verminderen - Werken aan de gebouwschil Hernieuwbare energiebronnen gebruiken Rationeel gebruikmaken van fossiele energie = Zorgen voor thermisch, adem- en visueel comfort tegen een lagere energieprijs 21
Invloedsfactoren Doelstelling 1: de transmissieverliezen beperken Zorgen voor een goede compactheid De warmtebehoefte beperken 1. Transmissieverliezen Compactheid C = verwarmd volume [m] Verliesoppervlakte verliesoppervlakte = compactheid Compactheid Vorm Grootte [081_Archives] Yvan Glavie 22
Doelstelling 1: de transmissieverliezen beperken Hoog prestatieniveau van de ondoorzichtige wanden van de vensters Bouwknopen beheren De warmtebehoefte beperken 1. Transmissieverliezen U = λ/d [W/m².K] Waarbij U = warmtetransmissie-coëfficiënt, kenmerkt het prestatieniveau van de wand Waarbij λ = warmtegeleidingscoëfficiënt van een materiaal [W/mk] Waarbij d = dikte van het materiaal [m] Materiaal Waarde λ [W/m.K] (formulier premies BIM) Cellulose 0,037 tot 0,045 Kurk 0,032 tot 0,045 Minerale wol 0,031 tot 0,044 Geëxpandeerd polystyreen (EPS) Polyurethaan (PUR) 0,031 tot 0,045 0,023 tot 0,029 23
De warmtebehoefte beperken 1. Transmissieverliezen Thermisch prestatieniveau van de wanden dat moet worden bepaald naargelang van de te bereiken energiedoelstelling (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 [029_V_Woestyn] [117_Kessels] 24
Doelstelling 2: Infiltratieverliezen beperken De warmtebehoefte beperken 2. Infiltratieverliezen Zorgen voor een goede luchtdichtheid [051_Huberti] Indicatoren: V50 [m³/h] weinig gebruikt v50 [m³/h.m²] gebruikt in EPB n50 [vol/h] gebruikt in PHPP Indicator V50 - v50 12 n50 Sleutelwaarden 0,6 (passief) 1,0-3 ((zeer) lage energie) 7,8 (standaardwaarde) 25
De warmtebehoefte beperken 2. Infiltratieverliezen Bepaal het af te dichten volume Grens van het luchtdichte volume Positie van het dichtingsscherm in de wanden Keuze en plaatsing van de technische installaties (rookafvoerkanalen, trappenhuizen, liften) Keuze van de aard van de luchtdichtheid OSB-platen, membranen, voor houten skeletten Plafonnering, gietbeton, voor massieve constructies 26 Voorbeeld van bepaling van de luchtdichte barrière Bron : MATRIciel
De warmtebehoefte beperken 2. Infiltratieverliezen Onderzoek van de details die een risico kunnen inhouden Deuren, ramen (dichtheidsklassen) Aansluitingen Muren - ramen Muren - daken Dichtheid van de wanden Speciale technieken: ventilatie, verwarming, koeling, elektriciteit, Uitvoering en coördinatie van de werken Verse lucht Vuile lucht Binnenbekleding Bron: Energie+ Dichtingsmembraan Siliconenafdichting Bron: MATRIciel Metingen (dichtheidstest) Controle van het bereikte luchtdichtheidsniveau Metingen tijdens de werken (voorafgaand aan de afwerking) Eindmetingen 27 Bron: MATRIciel
Doelstelling 3: bezonning en daglichtinval optimaliseren De warmtebehoefte beperken 3. Bezonning Oriëntatie en oppervlakte van de vensters Prestaties van de beglazing [040_Aeropolis II] Cenergie [046_Droguerie] Yvan Glavie 28
Oriëntatie en oppervlakten: De warmtebehoefte beperken 3. Bezonning Gemiddelde maandelijkse straling volgens oriëntatie (W/m²) Noord Zuid Oost West Horizontaal Bron: Opleiding Passief en (zeer) lage energie - Ecorce Oriëntatie Huisvesting Tertiair Noord 20% van de vloeroppervlakte Daglichtinval optimaliseren Zuid Maximum Max. 20% van de vloeroppervlakte Oost en west 20% van de vloeroppervlakte Max. 20 % van de vloeroppervlakte Strategie Compromis tussen transmissieverliezen beperken en zonnewinst maximaliseren Compromis tussen daglichtinval optimaliseren en zonbelasting beperken 29
Prestaties van de beglazing: De warmtebehoefte beperken 3. Bezonning Ug = warmtetransmissiecoëfficiënt van de beglazing [W/m².K] Zonnefactor = fractie van de zonneenergie die door de wand heen gaat in verhouding tot de invallende energie [-] = Fs, g Lichttransmissie = deel van de lichtstroom die door het glas heen komt binnen het zichtbare spectrum [%] Invallende zonne-energie Doorgegeven percentage Weerkaatst percentage Geabsorbeerd percentage (naar buiten gedreven) Geabsorbeerd percentage (naar binnen gedreven) Zonnefactor breedte uitvoering 30 Bron: Opleiding passief en (zeer) lage energie - Ecorce Bron: www.passiefhuisplatform.be
Doelstelling 1: de zonbelasting beperken Oriëntatie en oppervlakte van de beglazing zonwering Oriëntatie en oppervlakte van de beglazing (herhaling) De koelbehoefte beperken 1. Zonbelasting Oriëntatie Huisvesting Tertiair Noord 20% van de vloeroppervlakte Daglichtinval optimaliseren Zuid Maximum Max. 20% van de vloeroppervlakte Oost en west 20% van de vloeroppervlakte Max. 20 % van de vloeroppervlakte Strategie Compromis tussen transmissieverliezen beperken en zonnewinst maximaliseren Compromis tussen daglichtinval optimaliseren en zonbelasting beperken 31
Zonwering Rekening houden met de gecombineerde zonnefactor beglazing + zonwering Vaste zonwering Mobiele buitenzonwering Scherm Lamellen zonwerende beglazing De koelbehoefte beperken 1. Zonbelasting [009_Nys] Binnenzonwering en natuurlijke zonwering: weinig doeltreffend / geen controle 32
De koelbehoefte beperken 1. Zonbelasting Zonwering g LTA Voordelen Nadelen Vast Goede zonwering Geen/weinig onderhoud Lange levensduur Kleine investering indien deel van architectuur Zonwerende beglazing g = 0,1 0,45 LTA = 0,1 0,45 Spectraal selectief: g = 0,17 0,43 LTA = 0,3 0,7 Lage kosten Geen onderhoud Lange levensduur Vrij uitzicht naar buiten Praktische oplossing bij renovaties Alleen doeltreffend op naar het zuiden gerichte gevel Niet/weinig flexibel Geen bescherming tegen diffuse straling Weerkaatsingseffect Geen regeling Minder zonnewinst in de winter Verminderde lichttransmissie het hele jaar door LTA = lichttransmissiecoëfficiënt 33
De koelbehoefte beperken 1. Zonbelasting Zonwering g LTA Voordelen Nadelen Schermen / screens g = 0,07 0,4 LTA = 0,07 0,4 Hoge zonweringsfactor Regelbaar Lage kosten voor een mobiele zonwering Bescherming tegen verblinding Lage LTA indien lage g Weinig transparant Onderhoud/vervanging motoren Windgevoelig Lamellen g = 0,15 LTA = 0,5 Regelbaar Hoge LTA voor lage g Zicht naar buiten blijft behouden Minder windgevoelig Hoge kostprijs Onderhoud/vervanging motoren Schoonmaak lamellen 34
Doelstelling 2: de interne belasting beperken De koelbehoefte beperken 2. Interne belasting Verlichting Kantoorautomatisering Bezetting Verlichting Max. 10 W/m² voor de kantoren Hoogperformante TL-verlichting met elektronische ballast Hallogeen- en gloeilampen vermijden Regeling: daglichtcompensatie en aanwezigheids-/afwezigheidsdetectie 35
Doelstelling 3: Passieve koeling mogelijk maken Zorgen voor een grote thermische inertie Een natuurlijke ventilatie mogelijk maken De koelbehoefte beperken 3. Passieve koeling Thermische inertie = vermogen van een materiaal om warmte of koude op te slaan, en vervolgens weer af te geven [040_Aeropolis II] 36
De koelbehoefte beperken 3. Passieve koeling Zorgen voor een grote thermische inertie Voorkeur voor een zware dragende structuur Toegankelijkheid van de thermische massa behouden Keuze voor weinig isolerende afwerkingsonderdelen Het zomercomfort verifiëren door dynamische simulatie (rekening houden met het concept faseverschuiving) [040_Aeropolis II] [065_Marly] 37
De koelbehoefte beperken 3. Passieve koeling Zorgen voor natuurlijke ventilatie Free cooling: koeling door bijkomende aanvoer van buitenlucht overdag, bovenop de hygiënische ventilatie (+/- 2 vol/uur) Night cooling: nachtelijke koeling met hoog debiet (+/- 5 à 10 vol/uur) Thermische inertie absoluut noodzakelijk Aanvoer langs openslaande vleugels in de gevel (al dan niet met motor) Afzuiging: schoorsteeneffect of afzuiginstallaties in het dak 38
Besluit De werken aan de gebouwschil vormen de basis van gebouwen met hoge energieprestaties Optimalisatie van de gebouwschil om de warmtebehoefte te beperken Optimalisatie van de gebouwschil om de koelbehoefte te beperken Optimalisatie om passieve koeling mogelijk te maken Optimalisatie om de invoering van energie-efficiënte systemen mogelijk te maken Zie volgende presentatie De vraag verminderen - Werken aan de gebouwschil Hernieuwbare energiebronnen gebruiken Rationeel gebruikmaken van fossiele energie 39
Nuttige hulpmiddelen, websites, enz.: Voorbeeldgebouwen op de website van Leefmilieu Brussel: http://www.leefmilieubrussel.be/templates/professionnels/niveau2. aspx?maintaxid=11731&taxid=12219&langtype=2067 Energie plus: http://www.energieplus-lesite.be/ Referentie Gids duurzame gebouwen: www.leefmilieubrussel.be/gidsduurzamegebouwen Thema Energie van de gids 40
Om te onthouden van de presentatie In de eerste plaats moet het te bereiken energieprestatieniveau worden bepaald (Zeer) Lage energie? Passief? NZEB? Vervolgens moeten een of meer strategieën om dit te bereiken, worden ontwikkeld Het werk aan de gebouwschil gaat vooraf aan elke andere ingreep. Dit werk heeft betrekking op: De isolatie / de compactheid (U-waarden, compactheid C) De luchtdichtheid (n50, v50) De zonnewinst / de daglichtinval De beperking van de externe en interne belastingen De inertie De mogelijkheden van natuurlijke ventilatie (openslaande vleugels, ) 41
Contact Anne-Laure MAERCKX Adviseur Duurzaam bouwen Coördinaten: : 02 513 96 13 E-mail: anne_laure.maerckx@cenergie.be 42