Thermisch comfort en waterbeheer Voorbeelden

Opleiding Duurzaam
Bouwen:
ENERGIE
Leefmilieu Brussel
Thermisch comfort en waterbeheer
Voorbeelden
Isabelle BRUYERE
MATRIciel S.A
1. Crèche Hectoliterstraat
●
Gebouwoppervlakte 1.244 m² over 5 verdiepingen (kelder, GV+3)
●
BH: Stad Brussel
●
Opvang voor 48 kinderen
●
Leefruimten, slaapzalen
●
Psychomotorische zaal
●
Administratieve lokalen
●
Architect : R2D2 architectuur - Studiebureau : MATRIciel
●
Bouwkosten excl BTW, excl premies 1.930 €/m²
●
Ondersteuning Voorbeeldgebouw 124.410 €
2
Thermisch wintercomfort
●
Isolatie
●
Hygiënische mechanische ventilatie
►
Platenwarmtewisselaar voor recuperatie - rendement 80% warmte
►
Verwarmingsbatterij om een luchtpulsietemperatuur te verzekeren
van min 16°C
●
Beoogde luchtdichtheid 0.6 h-1
●
 PASSIEF
3
Thermisch wintercomfort - isolatie
Zeer goed geïsoleerde wanden :
●
Gevel met 46 à 55 cm afhankelijk van buitenafwerking,
waarvan 20 cm EPS
 U = 0,15 W/m²K
●
Daken 49 à 58 cm (terras / groendak) waarvan 20 cm PIR
 U = 0,11 W/m²K
●
Vloerplaat 55 cm waarvan 23 cm gespoten PU
 U = 0,11 W/m²K
 Warmtevraag
volgens PHPP-software : 12 kWh/m².jaar
 Warmtevraag
volgens dynamische thermische simulatie :
10 kWh/m².jaar
4
Thermisch wintercomfort
Aandeel beglaasde oppervlakten
●
Grote openingen op het ZW met vaste zonnewering
●
Kleinere gevelopeningen op het NO
●
Uitzonderingen :
●
Kantoren op gelijkvloers
●
Traphal
5
Thermisch wintercomfort
Aandeel beglaasde oppervlakten
Gevel op NO Hectoliterstraat
6
Thermisch wintercomfort
Aandeel beglaasde oppervlakten
Gevel ZW op binnenhof en ZO Sint-Theresastraat
7
Thermisch zomercomfort
Basismaatregelen om oververhitting tegen te gaan:
●
Oriëntatie van de lokalen
●
Leefruimten op ZW, oriëntatie gunstig voor vaste
zonnewering
●
Slaapruimten op
het NO
8
Thermisch zomercomfort
Basismaatregelen om oververhitting tegen te gaan:
●
Vaste zonnewering:
●
balkonnen
●
oversteek (hoogste niveau)
voor vensters van leefruimten op
het ZW
●
Zonnefactor van de beglazing: 0,5
9
Thermisch zomercomfort en energie
●
Zonneluifels en oversteken
10
Thermisch zomercomfort
Basismaatregelen om oververhitting tegen te gaan:
●
Beschaduwing door omliggende gebouwen?
11
Thermisch zomercomfort
Basismaatregelen om oververhitting tegen te gaan:
●
Beperking van de interne warmtewinst:
performante verlichting : max 7,5 W/m² netto
●
Thermische massa bereikbaar
●
Belasting via dak wordt gedempt door
extensief groendak.
●
By-pass warmtewisselaar (volledig of deels)
als T°ext>12°C EN T°ext < T°afgevoerde
lucht
12
Thermisch zomercomfort
1. Met enkel de basismaatregelen
Année moyenne - Température ambiante
30°C
20°C
10°C
0°C
Jan
Fév
Mar
Avr
Mai
Jui
Jui
Aoû
Sep
Oct
Nov
Déc
-10°C
T° ext
Séjour +3
Séjour +2
Séjour +1
Gd dortoir +3
Pt dortoir +3
Psychmot
Bureau
T° globaal genomen hoger dan T° ext in gemiddeld jaar
13
Thermisch zomercomfort
1. Met enkel de basismaatregelen
Année moyenne - Température ambiante
35°C
30°C
25°C
20°C
15°C
10°C
5°C
T° ext
Séjour +3
Séjour +2
Séjour +1
Gd dortoir +3
Pt dortoir +3
Psychmot
Bureau
T° max :

slaapruimte 27°C; Leefruimte 1 – 29°c

psychomotorische zaal 30°C; bureau 32°C
14
Thermisch zomercomfort
1. Met enkel de basismaatregelen
Canicule - Température ambiante
40°C
35°C
30°C
25°C
20°C
15°C
4345
4513
T° ext
Gd dortoir +3
4681
Séjour +3
Pt dortoir +3
4849
Séjour +2
Psychmot
5017
Séjour +1
Bureau
T° max bij hittegolf :

slaapruimte 32°C; leefruimte 1 – 33°c

psychomotorische zaal 34°C; bureau 36°C
15
Thermisch comfort
Energiebehoeften :
Behoeften
Warmte
Koude
Verbruik
Bevochtiging
Ventilatoren
[kWh/jr.m² netto] [kWh/jr.m² netto] [kWh/jr.m² netto] [kWh/jr.m² netto]
Uitgangssituatie
8,4
0,0
1,6
4,0
Met
klimatisatie
8,9
4,3
1,3
4,0
16
Thermisch zomercomfort
2. Instellen freecooling overdag
●
Met een (door het personeel) ingestelde
free cooling overdag, aan 1,5 ververs/h
►
Opening overdag bij t°int >24 °C.
►
Sluiten bij t°int<22°C.
Année moyenne - Température ambiante
Année moyenne - Température ambiante
30°C
30°C
20°C
10°C
20°C
0°C
10°C
Jan
Fév
-10°C
Mar Avr
0°C
Mai
Jui
T° ext
Séjour +3
Gd dortoir-10°C
+3
Pt dortoir +3
Jan
Fév
T° ext
Gd dortoir +3
Jui
Aoû
Sep
Séjour +2
Psychmot
Mar Avr
Mai
Séjour +3
Pt dortoir +3
Oct
Nov
Déc
Séjour +1
Bureau
Jui
Jui
Aoû
Séjour +2
Psychmot
Sep
Oct
Nov
Séjour +1
Bureau
Déc
17
Thermisch zomercomfort
2. Instellen freecooling overdag
Eté moyen - Température ambiante
30°C
25°C
20°C
4344
5088
5832
Juillet
T° ext
06
T° max :
01
07
Août
02
08
03
09
04
14
05
15

slaapruimte 27°C 25°C ; Séjour 1 – 29°c  26 °C

psychomotorische zaal 30°C  27 °C ; bureau 32°C  29°C
18
Thermisch zomercomfort
2. Instellen freecooling overdag
Canicule - Température ambiante
35°C
30°C
25°C
20°C
15°C
4345
4513
T° ext
Gd dortoir +3
4681
Séjour +3
Pt dortoir +3
4849
Séjour +2
Psychmot
5017
Séjour +1
Bureau
T° max bij hittegolf:

slaapruimte 32°C  31 °C ; leefruimte 1 – 33°C  32 °C

psychomotorische zaal 34°C  32 °C ; bureau 36°C  34 °C
19
Thermisch zomercomfort
3. Bijkomend instellen van nachtventilatie
●
Met een mechanische nachtventilatie – niet
overgedimensioneerd hygiënisch ventilatiesysteem: 0,75
ververs/u
●
In periode met grote warmte
Behoeften
Verbruik
Warmte
Koude
Bevochtiging
Ventilatoren
[kWh/jr.m²
netto]
[kWh/jr.m²
netto]
[kWh/jr.m² netto]
[kWh/jr.m² netto]
Uitgangssituatie
8,4
0,0
1,6
4,0
Met klimatisatie
8,9
4,3
1,3
4,0
Met free cooling
overdag
9,8
0,0
1,4
4,0
Met free cooling
overdag en
nachtventilatie
9,8
0,0
1,4
4,2
20
Thermisch zomercomfort
3. Bijkomend instellen van nachtventilatie
Canicule - Température ambiante
35°C
25°C
15°C
4345
4513
4681
4849
5017
T° ext
Séjour +3
Séjour +2
Séjour +1
Gd dortoir +3
Escalier
Psychmot
Bureau
T° max bij hittegolf:

slaapruimte 30 °C ; leefruimte 1 : 31 °C ; psychomotorische zaal 31 °C

Traphal 32°C ; bureau 33 °C
21
Thermisch zomercomfort
3. Bijkomend instellen van nachtventilatie
Canicule - Température ambiante
35°C
30°C
25°C
20°C
4345
4513
4681
T° ext
4849
Escalier
5017
Bureau
2 lokalen blijven problematisch:

De traphal 32°C

Het kantoor 33 °C
22
Thermisch zomercomfort
3. Bijkomend instellen van nachtventilatie
●
Toegepaste maatregelen :

De traphal : openen van de lage en hoge vensters (free
cooling overdag)

Het kantoor : selectieve beglazing (G 0,3 ipv 0,5)
Canicule - Température ambiante
35°C
30°C
25°C
20°C
4345
4513
4681
T° ext
Escalier
4849
Bureau
5017
23
Thermisch zomercomfort
3. Bijkomend instellen van nachtventilatie
Max temperaturen met de toegepaste maatregelen :
Voor
Gemidd
zomer
Na
Hittegolf
Gemidd
zomer
Hittegolf
Bureau
28,7 °C
33,3 °C
26,7 °C
31,6 °C
Trap
27,2 °C
32,1 °C
26,3 °C
31,8 °C

In het kantoor is de selectieve beglazing steeds
effectief: -2°C en - 1,7°C in gemiddelde zomer en bij
hittegolf

In de traphal is de free cooling overdag het meest
efficiënt in een gemiddelde zomer (- 0,9°C) en het minst
24
bij een hittegolf (- 0,3°C)
Thermisch zomercomfort
4. Koeling van de verse lucht
Pulsie à 16°C tijdens de zomer.
11 Uitgangssituatie
Situation de base
overdag
22 Freecooling
Free cooling de
jour
3 Freecooling overdag + nachtventilatie
3 Free cooling de jour + ventilation de nuit
4 Freecooling
overdag
+ nachtventilatie
Free cooling de
jour + ventilation
de nuit
4+ koeling verse lucht in warme periode
et refroidissement de l'air neuf en période chaude
verse lucht
in warme
55 koeling
Refroidissement
de l'air
neuf en periode
période chaude
38
36
34
32
30
28
26
24
22
1
2
3
4
Séjour +1
Dortoir
Psychomotricité
Bureau
Séjour +1 - Canicule
Dortoir - Canicule
Psychomot - canicule
Bureau - canicule
5
25
Thermisch zomercomfort
Voorgestelde maatregelen volgend op de studie
►
Manuele freecooling overdag
►
Opengaande vensters in de traphal
►
Bijkomend mechanische nachtventilatie bij hittegolf
►
Aangepaste beglazing in het kantoor op het gelijkvloers :
selectieve beglazing met een zonnefactor van 0,3 ipv 0,5
26
Andere milieumaatregelen
►
75 m² PV-panelen
►
22 m² thermische zonnepanelen
Hergebruik regenwater – regenwaterput van 5
m³
►
►
Groendak van 354 m²
►
Materialen: ecologische verf, linoleum
27
Thermisch comfort : te onthouden
●
Thermisch wintercomfort is het resultaat van isolatie
maar evenzeer van de luchtdichtheid van de schil.
●
De beglaasde oppervlakten hebben een belangrijke
impact op het thermisch en visueel comfort en op het
verbruik.
●
Een aangenaam zomercomfort garanderen kan door
een mix van maatregelen
►
Oriëntatie van de lokalen
►
Zonnewering
►
Beperking interne warmtewinsten
►
Free cooling met thermische inertie
►
nachtventilatie
►
Eventueel bijkomend afgekoelde verse lucht
28
2. Voorbeelden van waterbeheer
●
Het project « Ducuroir»: appartementsgebouwen
te Vorst waterbeheer, sociale aspecten en
natuur;
●
Het project « Petits Riens »: industriële site 
hergebruik en opvang van regenwater;
●
Het « Hoppa »-project: Opvang- en
bezigheidstehuis voor volwassenen met een
meervoudige handicap te Sint-Agathe-Berchem:
waterbeheer en ontwikkeling van de omgeving
29
Appartementsgebouwen te Vorst
●
Project Ducuroir
●
BH: JCX IMBH
●
AR: ARCHI 2000
●
TS: MATRIciel
●
Landschapsarchitect:
Landscape Design
Partnership
30
Inleiding
●
Gemeente Vorst
●
Oude industriële site (magazijnen Ducuroir) 
afbraak en heropbouw tot woongebouwen
31
Inleiding
32
Regenwaterbeheer
●
Gescheiden afvoeren
►
●
2 netten: regenwater en gebruikt water apart tot net een
laatste controleput voor de aansluiting op de publieke
riolering (deconnectatieput)
Bepalen van het opslagvolume
►
GSV: 33 l/m²  1210 m² x 33 l/m² = 40 m³
› Optimum qua functionering?
●
Gedetailleerde berekening mbt hergebruik:
►
Behoefte aan regenwater:
› WC: 132 personen x 21 l/dag.persoon = 2772 l/dag;
› Gebouwonderhoud en omgeving: 124 l/dag;
› Totaal: 2896 l/dag  1058 m³/jr
►
Hergebruikpotentieel van regenwater: 1131 m³/jr
33
Regenwaterbeheer
●
Gedetailleerde berekening hergebruikvolume
►
Volume regenwaterput: 50 m³
CHOIX DU VOLUME DE LA CITERNE DE RÉCUPÉRATION D’EAU DE PLUIE
Appoint en
Fraction
eau de ville
économisée
[m³/an]
[%]
651 m³/an
407 m³/an
62%
688 m³/an
1.058 m³/an
789 m³/an
268 m³/an
75%
30 m³
1.058 m³/an
868 m³/an
189 m³/an
40 m³
1.058 m³/an
923 m³/an
50 m³
1.058 m³/an
60 m³
Consommation
Economie
d'eau [m³/an]
d'eau [m³/an]
10 m³
1.058 m³/an
20 m³
Rejet d'eau
Rejet
Autonomie
Assèchemen
[jours]
t
51%
3 jours
29%
549 m³/an
41%
7 jours
19%
82%
470 m³/an
35%
10 jours
13%
135 m³/an
87%
415 m³/an
31%
14 jours
10%
959 m³/an
98 m³/an
91%
379 m³/an
28%
17 jours
7%
1.058 m³/an
982 m³/an
75 m³/an
93%
355 m³/an
27%
21 jours
6%
70 m³
1.058 m³/an
998 m³/an
60 m³/an
94%
339 m³/an
25%
24 jours
4%
80 m³
1.058 m³/an
1.010 m³/an
47 m³/an
96%
325 m³/an
24%
28 jours
4%
90 m³
1.058 m³/an
1.021 m³/an
37 m³/an
96%
314 m³/an
23%
31 jours
4%
Volume
[m³/an]
d'eau/eau
récoltée [%]
34
Regenwaterbeheer
●
Kwaliteit van het gerecupereerde water:
►
Regenwater aangeleverd via groendak.
►
Filters en dergelijke voorzien voor het beperken van geur
en bruinachtige kleur :
› crepine, zelfreinigende filter op toevoer, decantatiebassin,
beluchter op het opslagvat, 5 µ filter en koolstoffilter.
35
Regenwaterbeheer
●
●
Buffering met retentie:
►
Zone met belangrijk risico op overstroming
►
GemSV: hogere eisen buffervolume van 50 l/m² in
horizontale projectie (daken, balkonnen, omliggend
terrein,…).
►
Het legen wordt gerealiseerd in minstens 4h.
Bepalen van het buffer/retentievolume:
►
►
Oppervlakte van de daken in horizontale projectie: 2870
m².
 Retentievolume : ± 145 m³ (50 liter/m²)
36
Regenwaterbeheer
●
Afvoer van regenwater:
►
Infiltratie van regenwater?
› Afgesloten plek zonder uitweg voor het regenwater bij
verstopping of bij slecht functioneren van het filtersysteem
Geen uitweg
37
Regenwaterbeheer
●
Afvoer van regenwater:
►
Infiltratie van regenwater?
› Plek die regelmatig overstroomt bij zware regenval
overstromingskaart opgenomen in het regenwaterplan en de
ervaring van de Bata-site, gebouwd door dezelfde
vastgoedfirma
Overstroomde zone
Regelmatig overstroomde zones
38
Regenwaterbeheer
●
Afvoer van regenwater:
►
Alternatief:
› Hergebruik van regenwater voor WC-spoeling in de flats,
bewatering van het omliggend terrein en gebouwonderhoud;
› Infiltratiezone langs de spoorwegbedding voor afstromend
water uit de tuinen in volle grond aan de achterzijde van het
perceel.
› Afvoer met een geregeld debiet (5 l/s.ha) naar het
rioleringsnet bij hevige regenval.
39
Regenwaterbeheer
40
Industriële site : Les Petits Riens
●
Project: Petits Riens
●
BH: Les Petits Riens ASBL
●
AR: CERAU Architects
Partners
●
TS en milieubegeleiding:
MATRIciel
41
Regenwaterbeheer
●
Geen gekend overstromingsrisico (Rampenfonds
en database HYDROBRU);
●
Maar site is in belangrijke mate ondoorlaatbaar
het water ophouden zodat het niet te snel afvloeit;
●
De GSV: recuperatievolume van water van 33 l/m²
dakoppervlakte;
●
Geen verplichting met retentievolume en
afvloeidebiet.
42
Regenwaterbeheer
●
Bepalen van het watervolume voor hergebruik
►
GSV: 33 l/m² X 9303 m²  307 m³
› Optimum qua functionering?
●
Gedetailleerde berekening van het volume voor
hergebruik:
►
Behoefte aan regenwater: 1108 m³/jr
› WC
› Wasmachines
› Wassen van de vrachtwagens
› Gebouwonderhoud
►
Potentieel voor hergebruik regenwater: 4802 m³/jr.
 Potentieel aan gerecupereerd regenwater veel groter dan
de behoeften
43
Regenwaterbeheer
●
Gedetailleerde berekening van het
recuperatievolume:
►
Groendaken niet aangesloten op opslagvat om een
degradatie van de waterkwaliteit te vermijden.
 Potentieel aan herbruikbaar regenwater: 3975 m³/jr
►
Opslagvat van 60-70 m³
44
Regenwaterbeheer
●
●
Retentie van regenwater:
►
Directe bufferfunctie via de opvangoppervlakten (daken en
omliggende stukken)
►
Een wolkbreuk (eens in de 10 jaar) : 23 l/m²
►
Voorzien retentievolume op de site: 470 m³
Afvoer
►
Infiltratie?
› Terrein slechts matig bevorderlijk voor infiltratie: klei met
plaatselijk wat zand
› Watervoerende laag vrij ondiep gelegen (-2 à -0,7 m diepte)
 Beperket infiltratie van regenwater
►
Afvoer met een geregeld debiet (5 l/s.ha) naar het
rioleringsnet
45
Regenwaterbeheer
4.2
3
5.
1.
1
1
2.
1.
1
3.
1
1.
2.
3.
4.
5.
46
Regenwaterbeheer
1.
3.
4.
2.
4.
►
1. Dak met opslagfunctie
►
2. Recuperatievat voor regenwater
►
3. Volledige infiltratiezone
►
4. Doorlaatbare parking/voetpad
Bron: MATRIciel
47
Regenwaterbeheer
●
Kwaliteit van regenwater:
►
Parkeerplaatsen, ondoordringbare wegen en doorlaatbare
voetpaden: filtering door de onderlaag en via de
infiltratiezone
 Waterzuiverend effect op het afvloeiende water bewezen in
studies, vanaf 15cm diepte.
Waterzuiveringsproces in drainagepaden – CRR
48
Het HOPPA-project
●
●
Project Hoppa
●
BH: ASBL HOPPA
●
AR: ADV
●
Energie- en milieubegeleiding:
MATRIciel
Opvang- en bezigheidstehuis voor volwassenen met een
meervoudige handicap te Sint-Agatha-Berchem
►
Opvang voor 25 volwassenen
►
4 paviljoenen in stervorm gegroepeerd rond
gemeenschappelijke leefruimten
►
Personen met een zeer beperkte mobiliteit en een
verhoogde gevoeligheid voor temperatuurschommelingen.
►
Groene en rustige residentiële zone.
49
Regenwaterbeheer
●
Context
►
Gebouw met alles op de
begane grond
►
Project met lage densiteit:
grote dakoppervlakten (groot
volume opgevangen regenwater)
►
Behoeften aan water< 50 %
opgevangen water via dak
►
Infiltratie is mogelijk
50
Regenwaterbeheer
●
Voorzieningen:
►
1_Water van de dakoppervlakten
verzameld voor hergebruik regenwater
(WC, was, onderhoud en besproeien)
5
3
►
2_Water van de dakoppervlakten
verzameld om te laten infiltreren in de
grond via infiltratiezones
2
2
►
►
3_Buffer- en infiltratiezones voor
regenwater komend van daken en
omliggend terrein.
5
1
2
4_Waterafvoeren in open lucht
2
2
1
►
5_Zuiveringszones voor water van
toegangsweg en parkeerplaatsen.
4
3
51
Regenwaterbeheer
• 50% toitures collectées 
infiltration en rétention (orage)
dans des noues / tranchées
• 50% toitures collectées 
citerne de récupération en de
rétention (orage)
52
Regenwaterbeheer : te onthouden
●
Het correct dimensioneren van een regenwaterput
voor hergebruik van regenwater kan via het
berekenen van de waterbehoeften en de hoeveelheid
recupereerbaar water.
●
Een alternatief beheer van regenwater op het perceel
is perfect integreerbaar in een meer globale aanpak
gericht op:
►
Het verbeteren van de levenskwaliteit van de bewoners:
microklimaat, leefruimten in contact met de natuur,
ontspanning, ontmoeten, contacten, …
►
Doet de biodiversiteit toenemen
53
Contact
Isabelle BRUYERE
Projectmanagement
MATRIciel s.a.
Place de l’Université, 25 – 1348 Louvain-la-Neuve

: 010/24.15.70
E-mail : [email protected]
54

Download Report