Bij overheid, markt en consument zou eigenlijk geen twijfel meer mogen zijn om te beseffen dat de nood om energiegebruik en CO2-uitstoot te beperken hoog is. Maar hoe zorgen we ervoor dat we ook daadwerkelijk actie ondernemen? Het Bouwbesluit en de EPG vereisen een minimale prestatie voor nieuwbouw binnen de wetgeving van het Omgevingsrecht.
Door: Ronald Bauwens
Bij overheid, markt en consument zou eigenlijk geen twijfel meer mogen zijn om te beseffen dat de nood om energiegebruik en CO2-uitstoot te beperken hoog is. Maar hoe zorgen we ervoor dat we ook daadwerkelijk actie ondernemen? Het Bouwbesluit en de EPG vereisen een minimale prestatie voor nieuwbouw binnen de wetgeving van het Omgevingsrecht.
Goede kennis over hoe je actie kunt ondernemen is onontbeerlijk. Daarom zal praktisch toepasbare kennis en ervaring over de huidige en verdergaande energiebesparende maatregelen voor nieuwbouw en verbouw gedeeld dienen te worden.
Ons land heeft alles in huis om een betekenisvolle bijdrage te leveren aan de snelle ontwikkeling van nieuwe energiebronnen als zon, wind, biomassa en geothermie (aardwarmte). We lopen op dit moment wel achter op bepaalde landen binnen Europa. Verdergaande ontwikkeling is noodzakelijk vanuit het perspectief van klimaatverandering en eindige grondstoffen en is tevens een uitdaging voor innovatieve ondernemingen. Men wil met een breed draagvlak in parlement (1) en samenleving een stabiel en ambitieus beleid voor de lange termijn neerzetten.
Nederland zet in op een ambitieus klimaatbeleid met doelstellingen voor de jaren 2020 (Lente-akkoord (4)), 2030 en verder moet dit technologische vooruitgang aanjagen om ecologisch evenwicht voor de toekomst veilig stellen.
Het voorstel is om een aandeel in duurzame energie in 2020 te hebben van 16 procent. Om innovatie te stimuleren, wordt een optimale mix ingezet van subsidies, Stimuleringsregeling Duurzame Energieproductie (SDE+ (3)), en mogelijk ook de leveranciersverplichting en bijmengverplichtingen. Voor de SDE+ 2012 is een budget van 1,7 miljard beschikbaar om projecten te ondersteunen. De concurrentiepositie van de energie-intensieve sectoren en de werkgelegenheidseffecten worden daarbij in het oog gehouden. Voor de aan het eind van deze kabinetsperiode optredende lastenverzwaring (energienota) komt een compensatie.
Energiebesparing krijgt prioriteit. De aanpak van de Green Deals (2) wordt uitgebreid met ten minste een besparingsdeal met energiebedrijven en woningbouwcorporaties voor een versnelling in het verduurzamen van de bestaande woningen. Ook voor kantoren, scholen (project frisse scholen (3)) en andere gebouwen wordt energiebesparing via energiebedrijven op deze wijze bevorderd.
Om deze scherpe ambities te halen, zullen we een flinke technische slag moeten maken. Onder andere door nieuwe, experimentele technieken te ontwikkelen. Maar vooral ook op door op grote schaal technieken in te zetten die zich al bewezen hebben. Hierna volgen een aantal bewezen technieken en verdergaande energiebesparende concepten (4).
Bewezen technieken
Compact bouwen
Bij compact bouwen zorg je voor een zo gunstig mogelijke verhouding tussen verliesoppervlak (buitenoppervlak) ten opzichte van gebruiksoppervlak. Dat kan door de buitenschil zo klein mogelijk te houden ten opzichte van de gebouwinhoud, of door te zorgen voor weinig verlies via het buitenoppervlak (zoals een appartement in een woongebouw). Een deel van het verlies kan je ook tegengaan met bufferzones. Als een warm vertrek grenst aan een ander vertrek met een wat hogere temperatuur dan de buitenlucht bespaar je energie. Denk aan serres, aangrenzende onverwarmde ruimtes zoals een berging, maar ook aan kruipruimtes. Let wel: een extra ruimte zoals een serre moet ook wel een extra ruimte blijven. Zodra bewoners de serre bij de woonkamer gaan trekken, gaan ze die ruimte ook permament verwarmen. Dan is het energiebesparende effect weg. Sterker nog: dan kost de ruimte extra energie.
Goed isoleren van gevels, dak en vloer
Een hogere isolatiegraad van een gebouw vermindert het energieverbruik ervan. Goed isoleren van een gebouw is een langetermijninvestering: isolatie in de gebouwschil kan lang (meer dan 50 jaar) meegaan. Het Bouwbesluit eist inmiddels een warmteweerstand (Rc) van minimaal 3,5 m²K/W voor de dichte constructieonderdelen in de gebouwschil, zoals gevels, daken en begane grondvloer. De meeste woningen en utiliteitsgebouwen worden inmiddels al gebouwd met een Rc van meer dan 3,5 m²K/W. Een Rc van 5,0 m²K/W is optimaal. Het transmissieverlies is dan al zo laag, dat het effect van verder verhogen van de warmteweerstand verwaarloosbaar is.
Dikkere isolatielagen aanbrengen in daken en begane grondvloeren is relatief makkelijk, maar de spouwdikte van gevels, de aansluiting op kozijnen en de aansluitingen van gevels op het dak en de begane grondvloer kan niet onbeperkt toenemen. Detaillering "onderbreekt" isolatie. Via lineaire koudebruggen verliest een gebouw relatief veel warmte. De kunst is dit verlies zoveel mogelijk tegen te gaan.
HR++ glas
De in het Bouwbesluit vastgestelde eis aan ramen, de warmtedoorgangscoëfficiënt, betekent dat je per definitie moet kiezen voor dubbelglas (U-waarde ca. 3 W/m2K), maar liefst voor beter isolerende glassoorten (U-waarde tussen 1,0 en 1,6 W/m2K). Kiezen voor een beter isolerende glassoort heeft een sterk effect op het EPC, omdat je daarmee het slechtst isolerende deel van de gebouwschil aanpakt. Let wel: het kozijn kan meer warmte doorlaten dan het glas zelf en daarmee de U-waarde van het hele raam doen stijgen. Thermisch onderbroken (bijv. kunststof) kozijnen, zijn hiervoor een oplossing. De meerkosten van HR+ of HR++ glas zijn inmiddels te verwaarlozen, terwijl het effect op de EPC heel groot is.
Kierdichting
Via kieren, spleten en naden in de gebouwschil (vooral bij aansluitingen en delen die open kunnen) kan lucht binnenkomen en warmte verloren gaan. Daardoor neemt het energieverbruik toe. Goede (dubbele of zelf trippel) kierdichting voorkomt dat, en leidt ook tot meer comfort en een reductie van binnenkomend omgevingsgeluid. Het is wel van belang voldoende aandacht aan ventilatie te besteden, zodat er voldoende verse lucht binnenkomt (balansventilatie met warmteterugwinning).
Het Bouwbesluit eist een maximale luchtdoorlatendheid. Met reguliere kierdichting is die eis relatief makkelijk te halen. De Toolkit Duurzame woningbouw wil verder gaan dan dat: zie het info-blad luchtdoorlatendheid uit deze toolkit (5).
Verstandig gebruik en zorgvuldig beheer van het gebouw
Het gebruik van de systemen in slimme, zeer energiezuinige gebouwen wijst zich niet vanzelf. Zorg er voor dat bewoners, beheerders en gebruikers (waaronder ook specifieke doelgroepen) goed op de hoogte zijn van de besparende apparatuur en systemen in het gebouw. Zorg voor een uitgebreide en begrijpelijke gebruiksaanwijzing die beschrijft hoe alle installaties werken, waar ze zitten, hoe ze onderhouden moeten worden, hoe ze zijn schoon te maken en hoe vaak ze moeten worden schoon gemaakt. Zorg voor beheercontracten die controle, onderhoud, schoonmaak en eventueel opnieuw afstellen regelen.
Daglichttoetreding, passief gebruik zonne-energie
Met een juiste plaatsing ten opzichte van de zon, het type glas, het oppervlakte van het glas, enzovoort, kan zonlicht gebruikt worden om het gebouw op temperatuur te houden en om het gebruik van kunstlicht te beperken. Energiezuinige (zuid)oriëntatie van een gebouw betekent een relatief groot glasoppervlak op de zuidgevel(s) en een relatief klein glasoppervlak op de noordgevel(s). In de winter is de zonnewarmtewinst relatief groot als die ramen op de zuidgevels ook uit HR+ of HR++ glas bestaan. Sommige utiliteitsbouwen kennen een relatief hoge interne warmtelast. Veel extra zonnewarmtewinst leidt in zo´n geval tot een toename van het aantal koeluren. Onderzoek daarom bij utiliteitsbouw in het ontwerpproces de relatie tussen vermindering van verwarmingsenergie en toename van het energiegebruik voor extra ventilatie en/of extra koeling voor je een keuze in zonneoriëntatie maakt.
In de zomer is bij een gebouw met passief zonne-energiegebruik goede zonwering onontbeerlijk.
Overstekken, lamellen, of strategisch geplaatste struiken en loofbomen houden bij glas op het zuiden de zomerzon tegen, maar laten laagstaande winterzon binnen.
Een markies werkt ook (niet alleen bij ramen op het zuiden, maar ook op het westen), als deze goed wordt gebruikt. Gebruik van binnenzonwering is alleen effectief als de warmte die achter het glas vrijkomt, direct wordt afgevoerd. Verder zijn er nieuwe glassoorten in ontwikkeling die een zonwerend effect hebben. De kosten hiervan zijn hoog, waardoor de toepassing zich nu nog beperkt tot de utiliteitssector. Op langere termijn worden deze glassoorten echter ook in de woningbouw verwacht.
Zonnecellen
PV-panelen zetten zonne-energie om in elektriciteit. Gemiddeld levert dat zo'n 65 tot 80 kWh per m2 PV-paneel op. Bij de meeste woningbouwprojecten wordt de overtollige elektriciteit (die niet wordt gebruikt binnen het gebouw) teruggeleverd aan het net.
De panelen moeten tussen zuidoost en zuidwest georiënteerd zijn om maximaal effect te hebben. Het rendement van een PV-paneel is ongeveer 6 tot 16%. Het maximale theoretische rendement van een siliciumcel zou 30% kunnen zijn. Verlies van rendement komt onder andere door het feit dat de huidige cellen niet gevoelig zijn voor een groot deel van de zonne-energie, namelijk in de vorm van infrarood licht en UV-straling. Verder verlies komt bijvoorbeeld door reflectie, mismatch (minder opvangen door schaduw of vervuiling) of een te hoog oplopende temperatuur van de cellen.
Zonneboiler
Zonneboilers vangen met een collector zonne-energie op. Vloeistof die door de collector stroomt wordt verwarmd, en de warmte opgeslagen in een boilervat. Mocht de zonneboiler niet genoeg warmte leveren, dan wordt de rest van de warmte geleverd door bijvoorbeeld een (HR) cv-ketel. De meeste zonneboilers dekken 50% van de energiebehoefte voor warm tapwater. Daarvoor is een collectoroppervlak van 2,7-2,8 m2 en een voorraadvat van 100 tot 200 liter nodig. Richt de zonneboiler voor maximaal rendement precies op het zuiden onder een hoek van 42 graden.
Een zonneboilercombi levert niet alleen warmte voor warm tapwater, maar ook voor verwarming van ruimtes. Het collectoroppervlak is dan uiteraard groter, van 4,2 tot 5,6 m2. Het voorraadvat is bij een zonneboilercombi geïntegreerd met een cv-brander die de naverwarming van het tap- en cv-water levert. Vanwege de lage temperaturen in het voorraadvat, is een zonneboilercombi vooral geschikt voor lagetemperatuurverwarming. Met een zonneboilercombi kan een gemiddeld huishouden ongeveer 230 m3 aardgas per jaar besparen. Richt de zonneboilercombi precies op het zuiden, onder een hoek van 52 graden.
Warmte-/Koude Opslag (WKO) / Bodemwisselaar
Warmte-/koudeopslag is een schone en energiebesparende manier om gebouwen te koelen. In 'aquifers' -watervoerende zandlagen in de grond- zorgen een warmtebron en een koudebron voor seizoensgebonden opslag van warmte of koude. In de winter wordt koude in de bodem opgeslagen, om in de zomer als koeling van apparatuur of ruimtes te dienen. In de zomer wordt warmte uit het gebouwcircuit gehaald en in de warmtebron opgeslagen. Die warmte kan in de winter bijvoorbeeld worden gebruikt om ventilatielucht voor te verwarmen.
Cyclus
In de winter wordt grondwater aan de buitenlucht of aan koud oppervlaktewater afgekoeld en in de koude bron gepompt.
In de zomer wordt water uit de koude bron gepompt om het gebouw te koelen. Wanneer het water warmte van het gebouw heeft opgenomen, wordt het weer in de warme bron geïnjecteerd.
's Winters wordt er water uit de warmtebron gepompt, om bijvoorbeeld ventilatielucht voor te verwarmen.
Wanneer het water zijn warmte heeft afgegeven, wordt het weer in de koude bron geïnjecteerd.
Een bodemwarmtewisselaar werkt ongeveer hetzelfde als warmte-/koudeopslag. Het verschil is dat er geen grondwater wordt rondgepompt. Een bodemwarmtewisselaar is een gesloten systeem. Het bestaat uit bodemlussen met daarin een vloeistof (water + een niet-giftig antivriesmiddel zoals een glycolmengsel). Die vloeistof wordt door de lussen gepompt om warmte of koude aan de bodem te onttrekken.
Horizontale bodemwarmtewisselaars zijn makkelijk aan te leggen, maar beslaan -afhankelijk van de warmtevraag en bodemgesteldheid- vaak een groot oppervlak. Bij compacte nieuwbouw is dat oppervlak vaak groter dan beschikbaar.
Verticale bodemwarmtewisselaars beslaan vrijwel geen (horizontale) oppervlakte, maar gaan wel tot 20 tot 50 meter diepte. Analyseer daarom de situatie grondig en werk nauw samen met een grondboorbedrijf als u voor deze werkwijze kiest.
Gebruik eindige bronnen zo verstandig mogelijk
Energiezuinige apparatuur; vraaggestuurde verlichting en ventilatie, het beheersen van de vraag naar verwarming en koeling;
HR-ketel voor verwarming;
Warmtepomp; duurzaam energiesysteem die onbenutte energie uit de omgeving, zoals buitenlucht, bodem of grondwater, omzet in bruikbare warmte.
Warmte Kracht Koppeling (WKK); wekt tegelijkertijd warmte en elektriciteit op en bespaart zo veel energie en CO2-uitstoot;
Lage-temperatuurverwarming; door lage aanvoertemperatuur veel voordelen ten opzichte van de 'traditionele' systemen met hoge aanvoertemperatuur;
Betonkernactivering; kunststof leidingen aangebracht in de kern van de vloer/het plafond voor koelen en verwarmen;
Gebalanceerde ventilatie met Hoog Rendement warmteterugwinning;
Zelfregulerende ventilatieroosters;
Klimaatplafond; bestaan uit panelen in een meestal metalen plafondconstructie die met water of lucht worden verwarmd of gekoeld;
Douchewaterwarmteterugwinning; Bij douchen wordt een grote hoeveelheid warmte gebruikt en weggegooid. Die warmte van het wegstromende water benutten om het koude aanvoerwater voor te verwarmen is een zeer effectieve manier om energie te besparen, omdat de warmtapwatervraag vermindert.
Energiebesparende concepten
Energiezuiniger bouwen begint bij het veranderen en verbeteren van de (pakketten van) technieken die je inzet. Maar minstens zo belangrijk is het veranderen van de manier waarop je naar een bouwproject kijkt. Wie een kwaliteit bijvoorbeeld een gezond gebouw of flexibel bouwen het uitgangspunt maakt van het ontwerp, overstijgt het energiezuinigheidsprincipe. Door conceptueel te denken en ontwerpen realiseer je woningen die veel beter aansluiten bij de wensen van de consument. Vergaande energiereductie past uitstekend binnen deze manier van ontwikkelen, het gaat er als vanzelf in op.
Bronnen:
www.kabinetsformatie2012.nl
(regeerakkoord)
www.rijksoverheid.nl
(green deals)
www.agentschap.nl
(sde+, frisse scholen)
www.lenteakkoord.nl
(techniek van energiezuinig bouwen)
www.toolkit.nl
(luchtdoorlatendheid, ventilatie)
Door InterConcept
