|
Titel:
|
|
Intelligente gevels in de utiliteitsbouw: een gezonde geest in een gezond gebouw
|
|
|
|
Auteur(s):
|
|
|
|
|
|
Gepubliceerd door:
|
Publicatie datum:
|
|
ECN
Energie in de Gebouwde Omgeving en Netten
|
1-1-2003
|
|
|
|
ECN publicatienummer:
|
Publicatie type:
|
|
ECN-C--02-092
|
ECN rapport
|
|
|
|
Aantal pagina's:
|
Volledige tekst:
|
|
64
|
Download PDF
(1862kB)
|
Samenvatting:
Met deze studie willen ECN en XX-architecten nagaan, welke mogelijkhedende gebouwschil
biedt om het energiegebruik in de utiliteitsbouw terug te dringen, uitgaande
van een dynamisch
gevelsysteem. Daarmee wordt bedoeld een gevelsysteem, dat kan reageren
op veranderende
binnen- en buitencondities om het binnenklimaat binnen een breed aanbod
aan
weersomstandigheden optimaal te houden. Uit een marktverkenning komt
naar voren dat de
meest aantrekkelijke markt voor een intelligent gevelsysteem de utiliteitsbouw
is, zowel voor
renovatie als voor nieuwbouw.
Doelstelling
De doelstelling van dit project is ?het voorbereiden van de ontwikkeling
van een ?intelligent?
gevelsysteem in de utiliteitsbouw, dat optimaal tegemoet komt aan de
behoeften van de
gebruikers van het gebouw?. Daarbij wordt met name aan een gezond binnenklimaat
gedacht.
Het systeem moet energiebesparend zijn, het moet modulair zijn opgebouwd,
eenvoudig te
monteren, financieel haalbaar zijn en architecten maximale ontwerpvrijheid
bieden.
Aanpak
Het gevelsysteem is opgezet rond een basisvariant, die is uit te breiden
met diverse ?adaptables?,
dat wil zeggen bouwkundige en installatietechnische componenten die
een grote mate aan
verfijning van het comfort en regelbaarheid bieden.
Om het ontwikkelde concept voor de intelligente gevel te kunnen beoordelen
is een ?standaard?
kantoorcel opgesteld, met aan de gevelzijde de ontwikkelde ?intelligente
gevel?. De kantoorcel vormt dus als het ware een ?kapstok? voor de gevel.
De kenmerken van de kantoorcel en van de gevel zijn vervolgens in een
aantal computer-modellen
ingevoerd. De volgende mathematische modellen zijn gebruikt:
- Adeline voor de berekening van de lichtverdeling in de kantoorcel,
- het gebouwsimulatieprogramma TRNSYS voor het berekenen van de warmtevraag
en de temperatuuroverschrijding in de zomer,
- een CFD (Computational Fluid Dynamics) -rekenprogramma voor de
berekening van luchtstromingen,
- NEN 2916 voor berekening van de EPC-U (Energie Prestatie Coëfficient
voor
Utiliteitsbouw).
Naast de basisvariant zijn enkele varianten doorgerekend. In bouwkundige
zin is gevarieerd in
een overstek op de zuidgevel, in regeltechnische zin een verhoogde ventilatie
gedurende de
nacht (zomernachtventilatie) en een beheerste opwarming in de ochtend
(?slow heating?).
De belangrijkste conclusies uit het onderzoek zijn:
- In de basisvariant komt de verwarmingsvraag van de kantoorcel met
de XX-ECN-gevel
overeen met die van andere energiezuinige gebouwen, zoals ECN-gebouw
40 en het kantoor van XX-architecten (5,8 m 3 a.e./m 2 a).
- Met de ideale zonwering, zoals met Adeline berekend, treedt oververhitting
in slechts beperkte mate op.
- Met een minder dan ideale zonwering blijkt oververhitting wel degelijk
op te treden. De
regeling van de zonwering blijkt daarmee cruciaal in het voorkomen van
oververhitting.
- De CFD-berekeningen laten zien dat een ideaal, leeg vertrek voldoende
wordt ververst en
dat er nauwelijks sprake is van koude tocht bij instroomopening op 80
cm hoogte. Wel is de
temperatuur op lagere hoogten 1 tot 2°C lager dan boven in het vertrek.
Het is de vraag in hoeverre dat comfortproblemen geeft.
- Zomernachtventilatie blijkt een effectief middel om oververhitting
tegen te gaan.
- Overstekken (op het zuiden) blijken wat minder geschikt om oververhitting
tegen te gaan.
Bovendien heeft een overstek nogal invloed op het uiterlijk van de gevel,
en lijkt daardoor ook geen algemeen toepasbare ?adaptable?.
- Toepassing van een strategie van ?slow heating? heeft een beperkte
vermindering van de
oververhitting tot gevolg, maar kan tot 9% besparen op verwarmingskosten.
Wel is het de
vraag of de gebruikers van het kantoor deze maatregel zullen accepteren.
Indien de gebruikers echter de mogelijkheid wordt geboden deze regeling
te overbruggen hoeft het niet te leiden tot ontevredenheid.
- ?Renovatie? van een tweetal gebouwen met de XX-ECN-gevel laat zien
dat de ontwikkelde
gevel een prima toepasbaar systeem is, waarmee minimaal aan de huidige
eisen t.a.v. de
EPC kan worden voldaan. Echter, toepassing van de XX-ECN-gevel ligt
minder voor de hand indien het gevelsysteem te veel afwijkt van die
van een ?standaard? kantoorgebouw.
Verder kan een aantal algemene conclusies uit het onderzoek worden getrokken:
- Gezien de vele mogelijkheden van de XX-ECN gevel, lijkt het een
kansrijk concept om op
een energiezuinige wijze tegemoet te komen aan de hoge comforteisen
van gebruikers.
- Vanwege het grote aantal varianten zijn niet alle bouwkundige maatregelen
die in de vorm
van 'adaptables' naar voren zijn gebracht, doorgerekend.
- In deze verkennende studie blijken de gebruikte rekenmethoden niet
in alle gevallen
toereikend om het gevelsysteem op al zijn merites te kunnen beoordelen.
Met name
Adeline blijkt niet in staat om een aantal van de voorgestelde bouwkundige
maatregelen
(?adaptables?) door te rekenen. Aanbevolen wordt dan ook om in een eventuele
vervolgstudie geavanceerdere rekenmethodes te gebruiken en dit ? waar
mogelijk ? aan te vullen met metingen in testopstellingen.
Terug naar overzicht.