View
0
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Leefmilieu Brussel
Opleiding Duurzaam Gebouw :
ENERGIE
THERMISCHE ISOLATIE– Grote gebouwen.
Sebastian Moreno-Vacca – A2M
pmp asbl
2
Doelstellingen van de presentatie
● Beschrijven van de elementen die energie-
efficiëntie in grote gebouwgehelen beïnvloeden;
● Presentatie van de studie over passieftorens.
3
LEIDRAAD van de studie
1. Inleiding
2. Technische haalbaarheid
2.1 Architectuur
2.2 Noodzakelijke informatie voor de energetische studie
2.3 Phpp – studie (inschatting zomercomfort)
3. Economische studie
4. Conclusie van de studie
4
INLEIDING
Doelstelling
Valideren
Aantonen
Informeren
Realisatie van een Technico-economische studie / Concrete projecten
Tussentijds rapport bevat :
• Informatie over de gevalideerde berekeningshypothesen en te valideren door
het BIM.
• Informatie uitgewerkt in samenwerking met de opdrachtgever
Consortium dat de studie uitvoerde:
De uitgangspunten VOOR
PASSIEF
5
TECHNISCHE HAALBAARHEID
Architectuur
6
Architectuur – Inplanting, oriëntatie en gabariet
NORD
7
TECHNISCHE HAALBAARHEID
Hoogte van de torens: 165 m
Aantal verdiepingen: 49 (GV+48)
Gemiddelde hoogte omliggende gebouwen: 25 m
Oriëntaties gevels : NNE/ESE/SSO/ONO
Vloeropp per verdiep : ~1.500m²
8
TECHNISCHE HAALBAARHEID
Architectuur – Inplanting, oriëntatie en gabariet
Architectuur – Typeplan per toren
Legende
• Individuele kantoren (13 m² en 39 m²):
« donkergroene » zone;
• Landschapskantoor : « witte » zone;
• Vergaderzaal : « lichtgroene » zone;
• Technische ruimte / sanitair / vertikale circulatie:
« blauwe/mauve » zone;
• Horizontale circulatie: « oranje » zone;
Oppervlak verdieping 1.527 m²
Typeplan voor toren 1 - vierkant
Naam Opp verdiep
[m²]
Percentage
Individuele kantoren (13 m²) 386 27%
Landschapskantoren (39 m²) 395 27%
Vergaderzalen (10 pers.) 240 17%
Andere ruimten + circulatie 419 29%
TOTAAL 1.440 100%
9
TECHNISCHE HAALBAARHEID
Architectuur – Typeplan per toren
Oppervlak verdieping 1.556 m²
Typeplan voor toren 2 - H
Naam Opp verdiep
[m²]
Percentage
Individuele kantoren (13 m²) 444 31%
Landschapskantoren (39 m²) 483 33%
Vergaderzalen (10 pers.) 192 13%
Andere ruimten + circulatie 332 23%
TOTAAL 1.451 100%
10
TECHNISCHE HAALBAARHEID
Architectuur – Typeplan per toren
Typeplan voor toren 3 - verlengd
Oppervlak verdieping 1.581 m²
Naam Opp verdiep [m²] Percentage
Individuele kantoren (13 m²) 480 33%
Landschapskantoren (39 m²) 494 34%
Vergaderzalen (10 pers.) 124 8%
Andere ruimten + circulatie 370 25%
TOTAAL 1.468 100% 11
TECHNISCHE HAALBAARHEID
Architectuur – Gevels
Isolatie in alu bekisting
Isolatietype en dikte
variabel
Zonnewering
Automatische Alu
lammellen
Schrijnwerk
Alu + dubbel glas
Brand
Gipsblokken RF60 om
de 100cm RF te
garanderen
100c
m
Behandeling van de gevels: gordijngevel shadow box de type Schüco
12
TECHNISCHE HAALBAARHEID
Architectuur – Beglazing
Wandsamenstel l ing
Invloed van de compactheid
13
TECHNISCHE HAALBAARHEID
Wandtype Type Isolatie –
geleidbaarheid [W/m.K]
Dikte [mm] U wand
[W/m².K]
Dak - BASIS XPS – 0,032 100 0,30
Dak – NZEB – Toren n°1 XPS – 0,032 100 0,30
Dak – NZEB – Toren n°2 en
3
XPS – 0,032 160 0,19
Vertikale wanden - BASIS MW – 0,035 80 0,39
Vertikale wanden – NZEB –
Toren n°1
MW – 0,035 100 0, 32
Vertikale wanden – NZEB –
Toren n°2
MW – 0,035 140 0, 23
Vertikale wanden – NZEB –
Toren n°3
MW – 0,035 160 0, 21
Diverse wanden - BASIS XPS – 0,032 40 0,68
Diverse wanden - NZEB XPS – 0,032 40 0,68
Vloer – BASIS PUR - 0,035 80 0,35
Vloer – NZEB PUR - 0,035 80 0,35
Architectuur – Beglazing
Wandsamenstel l ing
Wandtype Koudebrug
[W/m.K]
Dikte
[mm]
U wand
[W/m².K]
Schrijnwerk – alu - BASIS - 90 1,60
Schrijnwerk – alu - NZEB - 90 1,40
Dubbele beglazing – BASIS - - 1,10
Dubbele beglazing – NZEB - - 1,00
zonnefactor– g = 0,5
14
TECHNISCHE HAALBAARHEID
Energetische studie
15
TECHNISCHE HAALBAARHEID
Noodzakelijke informatie voor de energetische studie
Algemene karakteristieken
Karakteristieken Toren n°1 Toren
n°2
Toren
n°3
Buitenvolume [m³] 253.146 257.954 262.098
Binnenvolume [m³] 197.918 199.430 201.767
Aantal niveaus [-] 49 (GV + 48)
Energetische referentieopp [m²] 70.560 71.099 71.932
Vloeroppervlakte (bruto) [m²] 1.527 1.556 1.581
Vloeroppervlakte (netto) [m²] 1.440 1.451 1.468
Dakoppervlakte [m²] 1.527 1.556 1.581
Vloeroppervlakte [m²] 1.527 1.556 1.581
Opake buitenmuren [m²] 16.820 20.704 22.765
Diverse muuropp [m²] 500
Beglaasde opp [m²] 9.042 11.457 12.115
Totaal verliesopp [m²] 29.416 35.773 38.542
Compactheid [m] 8,6 7,2 6,8
16
TECHNISCHE HAALBAARHEID
Noodzakelijke informatie voor de energetische studie
Waarden van de interne warmtewinsten
Voor de berekening van de netto-energiebehoeften voor verwarming -
PHPP BASISscenario
[W/m²]
NZEB scenario
[W/m²]
3,50 3,50
Voor de berekening van de netto-energiebehoeften voor koeling – PHPP
(certificatie) BASISscenario
[W/m²]
NZEB scenario
[W/m²]
4,00 4,00
Voor de berekening van de netto-energiebehoeften voor koeling – dimensionering
systemen
BASISscenario
[W/m²]
NZEB scenario
[W/m²]
8,55 7,78 17
TECHNISCHE HAALBAARHEID
Noodzakelijke informatie voor de energetische studie
Ventilatie
In beschouwing te nemen :
- Bezettingspatroon;
- Typologie van de ruimten (bureau 13 m² en 39m² / landschapskantoor 39m²
en 300m² / vergaderzaal / service);
- 2 types van dagen (week en W-E) ;
- Debiet van 30m³/h.persoon ;
Rendement van de wisselaar :
Basisscenario : 70%
NZEB scenario : 75 %
Type toren BASISscenario -
Ventilatievoud [h-1]
NZEB scenario -
Ventilatievoud [h-1]
Toren n°1 0,43 0,26
Toren n°2 0,40 0,26
Toren n°3 0,37 0,27 18
TECHNISCHE HAALBAARHEID
Noodzakelijke informatie voor de energetische studie
Luchtdichtheid
Ventilatievoud n50 :
- Basisscenario : 1,5 vol/h (op basis van de EPB >> v50 = 12 m³/h.m²)
- NZEB scenario : 0,60 vol/h
Windblootstellingscoëfficiënt « e » en « f »
- Deze coëfficiënten zijn niet pertinent in het kader van deze studie. Ze houden
geen rekening met de hoogte van het gebouw.
Ex/infiltratiedebiet [m³/h] Ventilatievoud
ex/infiltratie [vol/h]
Toren n°1,2 en 3
Basisscenario 84.742 0,42
NZEB scenario 33.897 0,17
19
TECHNISCHE HAALBAARHEID
Noodzakelijke informatie voor de energetische studie
Verlichting
BASISscenario NZEB scenario
Geïnstalleerd vermogen [W/m²] –
bureaus en vergaderzalen
10 7
Geïnstalleerd vermogen [W/m²] –
service
3 3
Verlichtingsniveau [lux] 500 500
Aanwezigheid sonde non oui
Dimming non oui
20
TECHNISCHE HAALBAARHEID
PHPP
21
TECHNISCHE HAALBAARHEID
Phpp-studie
Nettobehoefte voor verwarming - BASIS
NIVEAU K K 38 K 39 K 39
PERTES 72,7 78,9 80,2 [kWh/m².an]
Transmission 28,9 35,6 37,7
Opaque 11,4 13,6 14,7
Fenêtres 17,5 22,0 23,0
Aérauliques 43,8 43,2 42,6
Contrôlées 34,9 34,9 34,9
Non contrôlées 8,9 8,4 7,7
APPORTS 37,6 40,5 41,2 [kWh/m².an]
Internes 23,8 23,4 23,8
Solaires 13,8 17,0 17,4
BESOINS DE CHAUFFAGE 35,1 38,4 39,1 [kWh/m².an]
BASE
TOUR 1 TOUR 2 TOUR 3
22
TECHNISCHE HAALBAARHEID
Phpp-studie
Nettobehoefte voor verwarming – NZEB
NIVEAU K K 34 K 32 K 31
PERTES 47,2 50,9 50,4 [kWh/m².an]
Transmission 26,9 30,7 30,6
Opaque 10,3 9,8 9,4
Fenêtres 16,6 20,9 21,2
Aérauliques 20,2 20,3 19,8
Contrôlées 14,6 14,6 14,2
Non contrôlées 5,6 5,7 5,6
APPORTS 33,2 35,6 35,9 [kWh/m².an]
Internes 21,0 20,6 19,7
Solaires 12,2 15,0 16,3
BESOINS DE CHAUFFAGE 13,9 15,3 14,5 [kWh/m².an]
NZEB
TOUR 1 TOUR 2 TOUR 3
23
TECHNISCHE HAALBAARHEID
Phpp-studie
Nettobehoefte voor verwarming
janv févr mars avr mai juin juil août sept oct nov déc
Total PERTES [kWh/(m².mois)] 10,5 9,1 8,6 6,6 4,4 2,6 1,7 1,8 3,3 5,8 8,2 10,0
Total APPORTS [kWh/(m².mois)] 3,2 3,3 4,0 4,3 4,9 4,8 4,9 4,8 4,2 3,9 3,2 3,0Degré d'utilisation des apports 100% 100% 99% 97% 80% 54% 34% 38% 72% 96% 100% 100%
BESOIN NET DE CHAUFFAGE [kWh/(m².mois)] 7,4 5,9 4,7 2,4 0,5 0,0 0,0 0,0 0,2 2,1 5,0 7,0
Total PERTES [kWh/(m².mois)] 6,7 5,8 5,5 4,3 2,9 1,8 1,2 1,3 2,2 3,8 5,2 6,4
Total APPORTS [kWh/(m².mois)] 3,2 3,3 4,0 4,3 4,9 4,8 4,9 4,8 4,2 3,9 3,2 3,0
Degré d'utilisation des apports 100% 100% 98% 89% 59% 38% 25% 27% 52% 88% 99% 100%
BESOIN NET DE CHAUFFAGE [kWh/(m².mois)] 3,5 2,6 1,6 0,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,4 2,1 3,4
NZEB
BASE
24
TECHNISCHE HAALBAARHEID
Phpp-studie
Netto koelbehoefte – BASIS, aangepaste interne winsten
corrigé
NIVEAU K K 38 K 39 K 39
PERTES 81,2 84,7 85,1 [kWh/m².an]
Transmission 24,3 29,8 31,8
Aérauliques 57,0 55,0 53,3
APPORTS 93,6 98,7 98,8 [kWh/m².an]
Internes 74,9 74,9 74,9
Solaires 18,8 23,9 23,9
BESOINS DE FROID 12,4 14,0 13,7 [kWh/m².an]
BASE
TOUR 1 TOUR 2 TOUR 3
25
TECHNISCHE HAALBAARHEID
Phpp-studie
Netto koelbehoefte – NZEB, aangepaste interne winsten
corrigé
NIVEAU K K 38 K 39 K 39
PERTES 63,4 65,0 64,8 [kWh/m².an]
Transmission 27,2 29,9 28,8
Aérauliques 36,1 35,1 36,0
APPORTS 72,9 74,1 74,1 [kWh/m².an]
Internes 68,2 68,2 68,2
Solaires 4,7 6,0 6,0
BESOINS DE FROID 9,5 9,1 9,3 [kWh/m².an]
TOUR 3
NZEB
TOUR 1 TOUR 2
26
TECHNISCHE HAALBAARHEID
Phpp-studie
Totaal primair energieverbruik
27
TECHNISCHE HAALBAARHEID
Dynamische simulaties en technische
oplossingen
28
TECHNISCHE HAALBAARHEID
1. Dynamische simulaties
1.1 Parameters
1.2 Evaluatie van het comfort
1.3 Resultaten
2. Technische oplossingen
2.1 Technische principes
2.2 Sleutelcijfers
2.3 Niet weerhouden oplossingen
29
TECHNISCHE HAALBAARHEID
PARAMETERS
6 bestudeerde dynamische simulaties
• Drie lokaaltypes
• 1) Ind. kantoor 13m²
• 2) Landschap 100m²
• 3) Vergaderzaal 25m²
• Twee scenario’s
• BASIS
• NZEB
De drie lokaaltypes zijn typerend
voor de drie torens, geen andere
gevallen voor de andere torens.
1
2 3
N
Dynamische simulaties
30
TECHNISCHE HAALBAARHEID
EVALUATIE VAN HET COMFORT
Volgens ISSO-publicatie 74 – ATG methode – klasse B voor kantoren
Dynamische simulaties
31
TECHNISCHE HAALBAARHEID
RESULTATEN – NZEB scenario
Dynamische simulaties
32
TECHNISCHE HAALBAARHEID
1. Dynamische simulaties
1.1 Parameters
1.2 Evaluatie van het comfort
1.3 Resultaten
2. Technische oplossingen
2.1 Technische principes
2.2 Sleutelcijfers
2.3 Niet weerhouden oplossingen
33
TECHNISCHE HAALBAARHEID
TECHNISCHE PRINCIPES
BASIS NZEB
Verwarming
systeem condensatie WP
rendement 0,93 4,10
Koeling
systeem compressie WP+adiab+compressie
rendement 4,8 12,5
Ventilatie
thermisch rendement 75% 75%
CO2 sonde vergaderzalen nee ja
Verlichting
Intensiteit 500 lux 350 lux
op bureau 0 lux 150 lux
Aanwezigheidsdetectie nee ja
Lichtintensiteitsturing nee ja
Hernieuwbare energie
PV nee ja
Technische oplossingen
34
TECHNISCHE HAALBAARHEID
SLEUTELCIJFERS Technische oplossingen
36
TECHNISCHE HAALBAARHEID
ECONOMISCHE STUDIE
Economische inschatting
37
Economische inschatting
Schattingsmethodologie voor de bouwkost van de torens.
Om een inschatting te kunnen maken van de grootte van de bouwkosten voor een
kantoortoren van 49 verdiepingen (GV + 48 verdiepingen), conform met de huidige EPB-
vereisten, met een CO2-afdruk dus van een klassiek gebouw, maken we eerst en vooral een
aantal werkhypothesen.
Om vervolgens de kostprijs van eenzelfde gebouw in passiefversie te bepalen, schatten we
de waarde van alle elementen in plus of in min die nodig zijn om het gebouw passief te
maken.
38
ECONOMISCHE STUDIE
Economische inschatting
De meerkost bedraagt 4,25 % bij een vergelijking van het project Basis en het NZEB
alternatief en 5,0 % tussen het project Basis en het Eco-project
We bekeken eveneens de meerkost om de NZEB toren te laten overeenstemmen met de
EPB-regelgeving en met het blauwboek. De posten die hierdoor worden beïnvloed :
- Binnenafwerking: meer valse vloeren en plafonds;
- Schrijnwerk : vensters kunnen niet meer open.
Deze variant heeft een meerkost van 7%, dit komt neer op een stijging van 3% tegenover
de NZEB-variant met respect voor het Blue book.
39
ECONOMISCHE STUDIE
Economische inschatting globale
Balans
We stellen geen verschillen vast tussen de verschillende gevallen. Met een verschil in
bouwkost van 5% tussen het standaard blauwboek en passief, kon men zich inderdaad
verwachten aan dit resultaat.
Zonder verplichting tot de passiefnorm, ligt de keuze dus bij de gebruiker: is het bereid en
klaar om licht meer te betalen voor een passiefgebouw ?
40
ECONOMISCHE STUDIE
Globale economische inschatting
Sensitiviteitsanalyse - bouwkost
41
ECONOMISCHE STUDIE
CONCLUSIE VAN DE STUDIE
E N E R G E T I S C H E A S P E C T E N
Respect voor energetische criteria (de netto-energiebehoeften voor
verwarming, koeling en de primaire verbruiken) en ook voor comfortcriteria
Belang van sommige parameters op het eindresultaat:
- Interne warmtewinst;
- De coëfficiënten van blootstelling aan de wind « e » en « f » ;
- n50 ;
- Ontwerpdebieten;
- Verlichitngsniveau;
- Zonnewering;
Warmteproductiesysteem / Koude: geothermie en ketel / geothermie +
adiabatisch + klassiek systeem ter ondersteuning voor piekmomenten
42
CONCLUSIE VAN DE STUDIE
E C O N O M I S C H E A S P E C T E N
De passiefstandaard is rendabel
Meerkost van de NZEB toren = 4%
Meerkost van de NZEB Eco toren = 5%
Meerkost van de NZEB toren, zonder blue book = 7%
Hoe kan een ontwikkelaar hiertegenaan kijken, als hij geen andere beperkingen
heeft?
- Constructiekosten: indien deze 10% duurder uitvalt dan geschat, of
bij een meerkost tegenover het basisscenario van 15%, dan daalt
de marge voor de projectontwikkelaar beneden de 8% en zal het
project geen groen licht krijgen.
- Verhuurprijzen: als die lager is dan 220€/m², dan zal een rationeel
handelende ontwikkelaar niet het risico nemen om het project te
ontwikkelen.
43
CONCLUSIE VAN DE STUDIE
M A R K T S T U D I E
De sector is zich bewust van het belang om de energetische voetafdruk te
beperken: passief krijgt meer en meer navolging
Nochtans nog veel scepticisme, gebrek aan kennis en vooroordelen over de
passiefstandaard
De sector moet nog gevormd worden: dit aspect is reeds een aantal jaren aan
het lopen
Voordelen van passiefgebouwen: laag energieverbruik. Momenteel zijn heel
weinig gebouwgebruikers op de hoogte van het verbruik of de te realiseren
winsten.
Verhoogd comfort op de werkvloer
Passief : een energetische en comfortcriterium, maar geen globale visie (><
BREEAM). Passief te zien als eerste stap in een meer globale energetische
ontwikkeling 44
CONCLUSIE VAN DE STUDIE
M A R K T S T U D I E
Complexiteit van renovatie naar passiefstandaard (gelinkte factoren:
architectuur, compactheid, structuurtype, etc…) : doel is niet om passief verplicht
te maken voor alle types werkzaamheden, maar wel om het energetische
optimum te bepalen
45
46
Nuttige hulpmiddellen, websites, enz. :
● Binnenkort: http://www.maisonpassive.be:
samenvatting in opmaak
47
Om te onthouden van de presentatie
● Vooral grote, compacte projecten (C =of > 4) kunnen
gemakkelijker een performante energieprestatie halen
(isolatiedikte en thermische performantie van de beglazing)
● De meerkost verbonden aan de passiefstandaard blijft
aanvaardbaar, zodat dit ook interessante vastgoedprojecten
zijn.
● Deze studie betekent een impuls en een meerwaarde voor
de vastgoedsector: het torenproject wordt bestudeerd en
opgenomen als kandidaatproject van de
Voorbeeldgebouwen.
● De sector moet nog opgeleid worden en de antwoorden op
de door hen gestelde vragen (technische en andere) worden
meegegeven.
48
Contact
Sebastian Moreno-Vacca – architecte – A2M
pmp asbl – boulevard Audent 15 – 6000 Charleroi
Tel : 071 / 960 320
E-mail : info@maisonpassive.be
infotechnique@maisonpassive.be
49
Bedankt voor uw aandacht.
Recommended