Praktische info Meer informatie over de inhoud van deze publicatie: Zero Emission Solutions Frits De Wolfkaai 8, bus 24 9300 Aalst Tel +32/(0)53/41.66.66 Fax +32/(0)53/41.66.00 www.zeroemissionsolutions.com. BROCHURE DUURZAAM BOUWEN
Wat is duurzaam bouwen Voorbeeld Het doel van duurzaam bouwen is een gebouw optrekken met een zo beperkt mogelijke impact op het milieu en de omgeving met oog voor comfort voor de gebruikers. 80% van de milieu impact van een gebouw situeert zich in de gebruiksfase. Gebouwgebonden energiebesparende maatregelen op lange termijn zijn bijgevolg doorslaggevend. Duurzaam bouwen is rekening houden met zeer veel factoren. Een integrale aanpak is noodzakelijk. Ecologische aspecten Materialen: rationeel materiaalgebruik, materialen op basis van nagroeibare of onuitputtelijke grondstoffen, materialen met een lange levensduur, beoordeling van materialen gedurende heel hun levenscyclus op alle milieugevolgen, gezondheids- en sociale aspecten,... Energie: rationeel energiegebruik, energiezuinige installaties, genoeg isolatie, warmterecuperatie, hernieuwbare energiebronnen zoals zon, wind, biomassa,... Ruimtegebruik: kiezen voor rationeel ruimtegebruik, een goede ruimtelijke ordening,.. Water: rationeel watergebruik, regenwatergebruik in het gebouw, insijpelen van regenwater in de bodem, gepaste waterzuivering,... Economische aspecten Rendabele maatregelen Lange levensduur Flexibiliteit Ergonomische aspecten Esthetiek Comfort en veiligheid Gezondheid: schade van materialen tijdens productie, gebruik en afbraak van materialen Integratie in de omgeving: plaats voor aantrekkelijke en groene zones met een milieuwaarde,... Het gebouw van het havenbedrijf in Gent is gerealiseerd volgens het passief concept. Wanneer men de kosten over de hele gebruikscyclus van het gebouw in rekening brengt liggen deze 11% lager ten opzichte van een klassieke uitvoering. De maandelijkse lening ligt iets hoger, maar de kosten voor onderhoud en energieverbruik liggen lager. Terugverdientijd korter dan 4 jaar. 20 000 15 000 10 000 5 000 0 klassieke uitvoering maandelijkse kosten passief energieverbruik onderhoud maandelijkse lening
Premies en subsidies Korting op onroerende voorheffing voor verlaagd E-peil De Vlaamse overheid geeft korting voor een gebouw met stedenbouwkundige vergunningsaanvraag in 2014 en op 1 januari van het aanslagjaar een E-peil heeft van: ten hoogste E40 bedraagt de vermindering 50% van de onroerende voorheffing; ten hoogste E30 bedraagt de vermindering 100% van de onroerende voorheffing. De vermindering is geldig voor een periode van 5 jaar Trias Energetica De Trias Energetica legt drie hiërarchische niveaus vast: 1. beperk het energie- en waterverbruik en het gebruik van materialen 2. kies voor duurzame materialen en (energie)bronnen; 3. ga zo efficiënt mogelijk om met energie, water, ruimte en materialen. In eerste instantie wordt de energiebehoefte geminimaliseerd. Een goede daglichttoetreding, een regelbare zonwering, een goede isolatiekwaliteit en luchtdichtheid van de gebouwschil, en een aangepaste ventilatiestrategie zijn hierbij de cruciale factoren. Er wordt ook zo veel mogelijk gebruik gemaakt van passieve technieken (free cooling). Kosten en baten Duurzamer bouwen dan de EPB-eisen vraagt een grotere investering in schrijnwerk, ventilatie, isolatie en luchtdichtheid. De grootste positieve impact wordt verkregen door compactheid, oriëntatie, ervaring en integraal bouwen. Aan de hand van de software PHP voor passiefbouw kan het energieverbruik eenvoudig worden berekend op basis van het concept. Op de tweede plaats moet nagegaan worden op welke manier hernieuwbare energiebronnen en grondstoffen gebruikt kunnen worden. Mogelijkheden voor energie op gebouwniveau zijn thermische en fotovoltaïsche zonne-energie, warmtepompen, biomassa (vb. houtsnippers), e.a. Daarnaast kunnen materialen (vb. isolatie) worden gebruikt gemaakt van duurzame grondstoffen. Pas als derde en laatste stap worden maatregelen ingezet om de eindige energiebronnen op een efficiënte manier te gebruiken, waaronder: energie-efficiënte verlichtingstoestellen; lage-temperatuurverwarmingssystemen en hogetemperatuurkoelsystemen; hybride ventilatie (combinatie mechanische en natuurlijke ventilatie); De meerkost schommelt tussen de 5 en 10%. Deze wordt binnen een redelijke termijn van 5 à 10 jaar terugverdiend worden.
Principes van duurzaam bouwen Duurzaam en energiezuinig bouwen levert hele lage energiefacturen op en een lage CO2-uitstoot. Hiervoor moeten wel enkele basisprincipes worden toegepast: compact goed geïsoleerd luchtdicht combinatie met een goede ventilatie het gebruik van zonnewarmte en vermijden van oververhitting door de zon keuze efficiënte installaties en toestellen keuze voor hernieuwbare energiebronnen. 1. Compact bouwen Compact bouwen is zeker niet hetzelfde als klein bouwen. Een compact gebouw zal eenzelfde hoeveelheid nuttige ruimte gewoon zo compact mogelijk proberen in te pakken door middel van een beperkte oppervlakte aan buitenwanden. Bij compact bouwen zal men dus zoveel mogelijk uitsprongen, verspringingen, e.a. trachten te vermijden. ok niet ok Integraal ontwerpen Duurzaam bouwen is rekening houden met tal van aspecten buiten het functionele, het artistieke, e.a. Zoals gezien zijn oriëntatie en indeling cruciaal, net als materiaalkeuze. Ook moet met reeds in de conceptfase rekening houden met de keuze van de installaties wil men maximaal gebruik maken van passieve technieken en efficiënte installaties. Net als bij een conventioneel gebouw zijn bij het realiseren van een lage energie of passief gebouw de bouwheer, het studiebureau (energie-experts), architecten, installateurs en aannemers betrokken. Verschillend is wel dat alle betrokkenen vanaf het begin, dus in de ontwerpfase rond de tafel worden gebracht. Aangezien een lage energie of passief gebouw een totaal concept is, moet men multidisciplinair samenwerken vanaf het begin. Samen vormen zij een bouwteam Dit resulteert in: een langere ontwerpfase een kortere realisatiefase meer comfort een lagere energiebehoefte meer betrokkenheid van alle partijen meer kans om te krijgen wat men wil Deze aanpak kost niet meer, maar levert wel investeringen op met kortere terugverdientijden, juist omdat men in de conceptfase de belangrijkste keuzes eerst kan maken en nog veel vrijheid heeft om mogelijke problemen op te lossen. Ook kan men installaties correcter gaan dimensioneren. Ook tijdens het in gebruik nemen van het gebouw kan dit bouwteam een eerste evaluatie uitvoeren en nog bijsturen indien nodig.
Een vergelijking van de normen voor kantoorgebouwen volgens de verschillende categorieën. EPB 2014 kantor en lage energie passief K-peil K40 K30 K15 E-peil E60 E60 E15 energieverbruik netto warmtebehoefte netto koelbehoefte elektriciteit CO2-uitstoot kwh/m² /jaar kwh/m² /jaar kwh/m² /jaar 30 15 30 15 50 40 verwarming kg/m²/jaar 2,8 0,9 elektriciteit kg/m²/jaar 13,8 11 totaal kg/m²/jaar 16,6 12 Opmerkingen: De EPB normen schuiven steeds meer op naar lage energie en passief-standaarden Voor industrie geldt ook K40, maar er is geen maximaal E-peil. Voor passief gelden maximale richtwaarden in verband met energieverbruik, geen K-peil of E-peil De compactheid van een woning wordt uitgedrukt door een cijfer dat bekomen wordt door de verhouding van het nuttige beschermd volume en de warmteverliesoppervlakte. Hoe hoger het cijfer van compactheid hoe beter. De kubusvorm is bouwkundig het meest ideaal. 2. Goed isoleren Isoleren van gebouwen is niet nieuw meer. Men gaat vooral isoleren om warmteverliezen te beperken in de winter en om ongewenste warmtewinsten in de zomer te voorkomen. Hierdoor daalt het energieverbruik en verhoogt het comfort. Dankzij isolatie zal de temperatuur aan de binnenwanden stijgen en krijgt de gebruiker van het gebouw een meer aangenaam, comfortabel gevoel. Daarnaast zal isolatie uiteraard leiden tot een verminderd energieverbruik: minder verwarming in de winter en minder koeling in de zomer. Zeker bij nieuwbouw is het zeer belangrijk om de volledige gebouwschil te isoleren en de isolatie op een correcte manier aan te brengen zoals het vermijden van koudebruggen. Daarbij moet men weten dat men nooit te veel kan isoleren. Elke investering die men maakt in isolatie wordt terugverdiend in de loop van het gebruik van het gebouw. Verder moet men goede ramen, raamprofielen, poorten en deuren kiezen in functie van hun isolatiewaarde. Ook de keuze van het meest duurzame isolatiemateriaal aangepast aan het gebouwonderdeel is belangrijk. Sommige materialen zijn duurzamer dan andere: vb. de isolatiematerialen op basis van nagroeibare of natuurlijke grondstoffen. Er wordt rekening gehouden met het hele productieproces, gebruik en afbraakproces van de isolatiematerialen, de milieuschade, de CO2-uitstoot, e.a.
3. Luchtdicht bouwen Niet alleen goed isoleren, ook luchtdicht bouwen is belangrijk om warmteverliezen maximaal te beperken. Ieder gat of kier is niet alleen een lucht- maar ook een warmtelek. Zorg daarom voor een goede luchtdichting aan de binnenzijde van de constructie. Luchtdichting zorgt ervoor dat er geen warme vochtige binnenlucht in de isolatie kan dringen (die daardoor zijn isolerend vermogen kan verliezen afhankelijk van het soort isolatiemateriaal), er geen warmte verloren kan gaan in de winter en er geen warmte kan binnendringen in de zomer. Bovendien zorgt de luchtdichting voor een vermindering van de geluidslekken. Het K-peil varieert tussen +/- K10 en K20, het E-peil kan nog meer schommelen, onder andere omwille van extra punten voor het toepassen van hernieuwbare energie. Zo kan het uiteindelijke E-peil zelfs zakken tot E15. Lage energie gebouwen Een lage energie gebouw is een gebouw dat aanzienlijk energiezuiniger is dan een conventioneel gebouw maar niet de normen van een passiefgebouw haalt. Een laag-energie gebouw heeft geen strikte definitie zoals een passiefgebouw. E60 en K30 wordt in de literatuur, bij organisaties en verenigingen die duurzaam bouwen als bestaansreden hebben (bvb. Dialoog vzw, Vibe vzw, PassiefHuisPlatform vzw,...) als definitie gebruikt van laagenergiebouw in Vlaanderen. Dit komt overeen met gemiddeld 20 cm isolatie in het dak, 15 cm in de muur en 10 cm in de vloer, met duurzame nagroeibare isolatiematerialen of met rotswol of glaswol en verbeterd dubbel glas (hoogrendementsglas). 4. Ventileren Minimaal en voldoende ventileren is noodzakelijk voor de luchtkwaliteit (o.a. CO2-gehalte) binnen het gebouw en dus voor gezondheid en het comfort. In een goed geïsoleerd en luchtdicht gebouw mag een minimale en gecontroleerde ventilatie niet ontbreken. Het principe van een goede basisventilatie is gebaseerd op de toevoer van verse lucht, de doorstroming van lucht en de afvoer van vervuilde lucht. Die prestaties worden bereikt door te investeren in een goede oriëntatie, isolatie, luchtdichtheid, de compactheid van het gebouw en de installaties m.b.t. verwarming en ventilatie. De bouw van een lage energiegebouw is bovendien heel realistisch. Je kan zo n gebouw met conventionele methodes zoals traditioneel metselwerk bouwen. De isolatiepakketten in de vloer, muren en het dak zullen wat dikker zijn dan bij een conventioneel gebouw. Een relatief kleine meerkost, die men op korte termijn recupereert door subsidies en op langere termijn volledig terug verdient worden door besparing op energie.
Vaak opteert men voor passiefgebouwen voor een houtskeletbouw, maar vandaag worden even goed passiefgebouwen opgetrokken met klassieke bouwblokken zoals keramische binnenmuurstenen of blokken uit cellenbeton. Zowel particuliere gebouwen, als kantoren, scholen, etc... kunnen volgens deze passiefhuisnorm worden gebouwd. Energieverbruik Enkele aandachtspunten in functie van duurzaamheid: Opletten dat niet te veel warmte verloren gaat in de winter. Het plaatsen van warmte wisselaars maakt recuperatie van de warmte uit de vervuilde buitenlucht mogelijk. Niet meer ventileren dan nodig. Ventilatie aan de hand van een CO2-sensor is hiervoor een oplossing Maximaal gebruik maken van de koude buitenlucht in de zomerperiode. Bij passiefgebouwen ligt de energieconsumptie 4 keer lager dan bij de gemiddelde nieuwbouw van vandaag en tot 10 keer lager dan bestaande gebouwen. Voor passiefbouw zijn normen vastgelegd. Een passief gebouw mag, conform de eisen van certificatie-instantie passief huis platform (PHP), een maximale warmtevraag van 15 kwh/m²/jaar en een maximale koelvraag van 15 kwh/m²/jaar hebben. Bron: PHP - Een vergelijking voor woningen 5. Zonnewarmte benutten en vermijden van oververhitting De zon levert ook in de winter warmte die door een goede oriëntatie en indeling van het gebouw maximaal benut kan worden. Deze passieve warmte winsten mogen niet onderschat worden! Mits een goed gebouwconcept kan in de winter en de tussenseizoenen zonnewarmte maximaal worden binnengehaald. In principe worden best 40 tot 60 % van de totale vensteroppervlakte naar het zuidoosten, het zuiden en/of het zuidwesten georiënteerd. Het aantal en de grootte van de vensters aan de noordkant van het gebouw worden beter beperkt. De functionele, niet of minder verwarmde ruimten (vb. opslag) of ruimten met grote interne winsten (vb. serverlokaal) plaatst men aan de noord noordwest zijde van het gebouw. De oriëntatie en indeling van het gebouw is een van de weinige zaken die, op enkele uitzonderingen na, geen meerprijs met zich meebrengen. Het loont dus zeker de moeite om gebruik te maken van deze gratis oriëntatie-opbrengsten. Te sterke opwarming van de ruimten tijdens de zomermaanden kan vermeden worden in het architecturale ontwerp: overhellende
dakrand, zonneschermen, een aangepaste zonwerende beglazing, Hierbij wordt rekening gehouden met het verschil in de stand van de zon in de winter en de zomer. In de zomer staat de zon hoog en kan de zon niet inschijnen. In de winter kunnen de zonnestralen wel worden gevaloriseerd. Ook beschaduwing van bomen of andere omgevingselementen zijn nuttig om de zonnewarmte rond het middaguur te weren. Bladverliezende bomen bijvoorbeeld laten het zonlicht wel door in de winter maar niet in de zomer. Bij het ontwikkelen van een goede thermische strategie is ook inertie van een gebouw een belangrijke factor. Thermische inertie kan worden gedefinieerd als het vermogen van een stof om warmte op te slaan en vervolgens weer af te geven. Dankzij de inertie kunnen de temperatuurpieken zowel overdag als 's nachts worden afgetopt. De interne temperaturen gaan hierdoor minder schommelen en minder onderhevig zijn aan de buitentemperatuur. 6. Energie-efficiënte installaties Niet enkel de verwarming en de koeling kosten energie. De aanwezige toestellen, verlichting, installaties,... gebruiken elektriciteit. Om het totale elektriciteitsverbruik te verminderen, wordt gekozen voor energie-efficiënte apparaten met A+ label: energiezuinige computers, energiezuinige printers, energiezuinige verlichting, afwasmachines,... Op die manier kan de elektriciteitsconsumptie met 50% worden gereduceerd zonder tevredenheidsverlies van de gebruikers.. Passief bouwen Een Passiefgebouw dankt zijn naam aan het feit dat dat dit type gebouw niet meer actief verwarmd moet worden. Ze is immers zo goed geïsoleerd en luchtdicht gebouwd dat ze verwarmd kan worden dankzij zonnewinsten en interne winsten en een ventilatiesysteem met warmterecuperatie. In een doorgedreven vorm gaat men ook werken met fotovoltaïsche panelen om elektriciteit op te wekken. Uiteindelijk bekomt men een gebouw dat meer energie produceert dan het verbruikt. Het passiefgebouw is duurzamer dan een conventioneel gebouw of lage energie gebouw. De gebouwen die we passief noemen, hebben een comfortabel binnenklimaat in winter en zomer met strengere eisen omtrent isolatie en luchtdichtheid en zonder klassiek verwarmings- of koelingssysteem. Bij een passiefgebouw gaat men de investering die normaal benut zou worden voor een verwarmingsinstallatie gebruiken voor het plaatsen van meer isolatie (30 à 40 cm isolatie in alle externe bouwdelen zoals dak, vloer, muren), beter isolerende ramen en drievoudige beglazing en betere ventilatie. In een passiefgebouw wordt altijd een mechanisch ventilatiesysteem met warmterecuperatie toegepast, hetgeen niet in alle laag-energie gebouw het geval is. De luchtkwaliteit is hiermee ook steeds gegarandeerd. In hun totale levensduur zijn deze apparaten vaak de meest economische keuze aangezien zij zichzelf terugbetalen onder de vorm van energiebesparing.. Bovendien zorgt het beperken van stand-by verbruik voor een opmerkelijke energiebesparing.
Energieprestatieregelgeving Alle gebouwen in Vlaanderen waarvoor een stedenbouwkundige vergunning wordt aangevraagd of een melding wordt gedaan, moeten aan bepaalde energienormen voldoen. Deze normen worden de EPB-eisen genoemd. EPB staat voor 'energieprestatie en binnenklimaat'. Met betrekking tot industriële gebouwen zijn enkel gebouwen die verwarmd worden voor menselijk gebruik EPB-plichtig. Opslag plaatsen of werkruimtes waar geen verwarmingssysteem wordt voorzien zijn dus niet EPB-plichtig. De EPB-eisen hebben betrekking op: thermische isolatie (K-peil en U- en R-waarden) energieprestatie (E-peil) netto-energiebehoefte voor verwarming binnenklimaat (ventilatie en oververhitting) Deze normen worden regelmatig verstrengd. Zo zal voor bouwaanvragen (niet voor industrie) vanaf 1 januari 2014 een minimum hoeveelheid energie uit hernieuwbare energiebronnen moeten komen. 7. Hernieuwbare energie Nadat de energiebehoefte is gedaald door maximaal in te zetten op een duurzame gebouwschil en duurzame technieken, kunnen hernieuwbare energiebronnen en grondstoffen gebruikt worden voor de resterende koel- en warmtelast. Mogelijkheden voor hernieuwbare energieopwekking op gebouwniveau zijn thermische en fotovoltaïsche zonne-energie, warmtepompen, warmteboilers, verbranding van biomassa (vb. houtsnippers), e.a. Onderstaande vormen van hernieuwbare energie zijn technisch haalbaar en rendabel in bedrijven. Randvoorwaarden Zonnepanelen Elektriciteit Oriëntatie dak (hoek: oost zuid - west, helling: 0-70%, vrij van schaduw) Zonneboiler Warmte Oriëntatie dak (hoek: oost zuid - west, helling: 0-70%, vrij van schaduw) warmtepomp Warmte Grondoppervlakte beschikbaar In combinatie met vloerverwarming/ betonkernactivering houtsnippers Warmte Afhankelijk van de warmtevraag, eventueel verdeling met warmtenet Tegen 2021 zullen alle nieuwe gebouwen in Vlaanderen bijnaenergieneutraal gebouwd moeten worden. Dit zijn passiefgebouwen waarbij de resterende energievraag voor ruimteverwarming en koeling volledig wordt gecompenseerd door ter plaatse opgewekte hernieuwbare energie. Warmtekrachtkoppeling is niet hernieuwbaar, maar wel een zeer efficiënte vorm van energieproductie! Ook in te zetten met hernieuwbare energiebronnen WKK Elektriciteit en warmte Randvoorwaarden Afhankelijk van de warmtevraag, eventueel verdeling met warmtenet
Enkele begrippen Lambda-waarde (λ): de isolerende waarde van een materiaal of warmtegeleidingscoëfficiënt E-peil: Het E-peil is een totaalberekening van de totale energiehuishouding van gans het gebouw, het gaat wel verder dan enkel een optelsom van bepaalde isolatiewaardes. Een E-peil wordt enkel berekend voor nieuwbouw. De lambda-waarde geeft de warmtegeleidbaarheid van een materiaal aan. Ze wordt uitgedrukt in W/mK. Hoe hoger de waarde is, hoe beter de warmte geleid wordt en dus hoe minder goed het materiaal isoleert. + + + + - U-waarde: de isolatiewaarde van een constructiedeel (bv.: dak, muur, vloer, ) isolatie ~ k-peil Luchtdichtheid passieve warmtewinsten Mechanische ventilatie met terugwinning Energiezuinige apparaten Hernieuwbare energie Een U-waarde wordt uitgedrukt in W/m²K. De U-waarde van een constructiedeel geeft aan hoeveel warmte er per seconde en per vierkante meter verloren gaat als het temperatuurverschil tussen binnen en buiten 1 C is. De U is het symbool voor de warmtedoorgangscoëfficiënt. De U-waarde wordt bepaald door de verschillende materiaallagen waaruit het constructiedeel bestaat: dikte en lambda-waarde van elk materiaal. Voorbeelden van U-waarden: Goed geïsoleerde muur: 0.4 W/m².K Enkel glas 5.5 W/m².K Dubbel glas 3 W/m².K Super isolerend glas 1.1 W/m².K Bron: passiefhuis platform vzw Het E-peil wordt onder meer bepaald door : de warmteverliezen (isolatie, beglazing, ) de ventilatieverliezen Ventilatievoorzieningen (Type A, B, C, C+ en D) zonnewinsten en risico op oververhitting interne warmtewinsten (verlichting, apparatuur, personen) het rendement van de verwarmingsinstallatie Extra energieopwekking door bv. zonneboiler of fotovoltaïsche zonnepanelen K-peil: het isolatiepeil van een gebouw Het K-peil houdt rekening met het warmteverlies door de buitenmuren, de daken, de vloeren, de vensters... en met de compactheid van het gebouw. Een laagenergiegebouw voldoet aan de norm K30.