Ontwerpparameters - bouwschil
De belangrijkste ontwerpmaatregelen tegen oververhitting en de impact op het S-peil
arch. Saskia Gabriël - Adviseur Energieconsulentenproject NAV • 12 juni 2019
Nieuwbouw versus renovatie
Voor een nieuwbouw woning zijn EPB-eisen van kracht.
Hierbij zijn vooral het S-peil en het oververhittingsrisico (in mindere mate het E-peil) onder invloed aan de zonnewinsten.
In de EPB-berekening wordt een indicatie van de nuttige en overtollige zonnewinsten bepaald. Door de quasi-statische berekening is deze bepaling slechts een indicatie van het oververhittingsrisico. Alleen via dynamische softwarepaketten kan de impact van oververhitting lokaal per lokaal correct gesimuleerd worden.
De drempels voor de oververhittingsindicator liggen op 1000 en 6500 Kh. Onder 1000 Kh wordt aangenomen dat er weinig tot geen kans bestaat op oververhitting met bijgevolg weinig risico op de plaatsing van een actieve koelinstallatie. Boven de 6500 Kh wordt de kans reëel dat men een actieve koeling zal plaatsen, mogelijkerwijs op langere termijn. Om hierop te anticiperen wordt boven 1000 Kh een toeslag op de resultaten in EPB bepaald en boven 6500 Kh een boete.
Bij renovaties is er geen E- of S-peil van toepassing en worden er geen eisen opgelegd aan het maximale oververhittingsrisico. Wanneer geen omgevingsvergunning of melding wordt aangevraagd, is het zelfs mogelijk dat er geen EPB-eisen van toepassing zijn.
Toch is er ook in renovatie een verhoogd risico op oververhitting, bijvoorbeeld door de integratie van nieuwe grote glaspartijen met veel licht in het ontwerp. Of door de omvorming van een zolderruimte naar slaapkamer met dakvlakramen. Hoewel de woning niet volledig wordt aangepakt, treden hier toch reële risico’s van oververhitting op. En is het dus van belang om dit met de bouwheer in ontwerpfase reeds te overleggen.
Bovendien streeft de langetermijndoelstelling tegen 2050 ernaar om alle woningen aan een minimale energiezuinigheid te laten voldoen (lees meer), waar ook (energiezuinige) koeling een rol in speelt. Zolang het oververhittingsrisico beperkt wordt, zal actieve koeling vermeden kunnen worden.
Case
Aan de hand van een case-studie tonen we de invloed van een aantal belangrijke zonwerende maatregelen op het oververhittingsrisico en het S-peil.
Het betreft een eengezinswoning met garage en 4 slaapkamers. De oriëntatie van de voorgevel is Noord-Oost georiënteerd.
De onderstaande maatregelen worden telkens afzonderlijk onderzocht en dus niet tezamen in de resultaten beschouwd. Enkel maatregel 1 (beglazing afstemmen op oriëntatie) wordt behouden doorheen het proces.
Maatregel 1: beglazing afstemmen op oriëntatie
De belangrijkste en grootste invloed op de oververhitting is de oriëntatie van het transparante schrijnwerk. Ook dakvlakramen in hellende daken en koepels in platte daken mogen niet onderschat worden: door hun helling ontvangen ze zonlicht vanuit andere zonstanden (zelfs als deze op een noord-oriëntatie liggen).
In deze woning werden de glasoppervlaktes in de zuid-gerichte gevels (achtergevel, zijgevels) beperkt. Aan de linkerzijgevel werden meer ramen voorzien om de ochtendzon toe te laten in de leefruimtes.
In het dak werd 1 lichtkoepel zonder zonwering voorzien. Ook op de andere glasoppervlaktes wordt voorlopig geen beschaduwing, luifels of zonwering ingerekend.
We bekijken de resultaten in EPB (enkel waar oververhitting een rol speelt):
We merken op dat de oververhittingsindicator (6202 Kelvin-uur) dicht bij het maximum komt (6500 Kh).
Maatregel 2: beschaduwing door omgeving en luifels
In stedelijke omgeving is er vaak beschaduwing door woningen van buren, overstaande gebouwen, tuinhuizen, tuinafsluitingen enz. Ook in bosrijke omgevingen is er geen gebrek aan beschaduwing. Toch kan het interessant zijn, zoals in de voorbeeld-case, om extra beschaduwing te ontwerpen. Dit kan in de vorm van:
- Beplanting voor/in lijn met het raam
- Luifels en oversteken
- Zijdelingse belemmeringen
- Insprongen
- Ramen onder balkons of erkers
Hoe meer zon het raam ontvangt, hoe interessanter de beschaduwing voor het raam wordt. Een bijkomend voordeel van ingesloten ramen is dat eventuele condensatie op de buitenzijde van het glas tijdens koude en vochtige nachten wordt beperkt of vermeden.
Voor de case werden 4 luifels boven de ramen in de achtergevel ontworpen: de 2 luifels aan de rechter- en achterzijde van de woning zorgen voor schaduw op de ramen in de zijgevel en de 2 luifels aan de linker- en achterzijde zorgen voor beschaduwing op de ramen in de achtergevel.
Resultaten dankzij de luifels (beschaduwing):
Maatregel 3: passieve nachtkoeling door openen van ramen (intensieve ventilatie)
Wanneer ramen geopend worden gedurende de (frissere) nacht in warme periodes, wordt een afkoeling van de gebouwmassa gerealiseerd. Dit kan uiteraard alleen:
- Als er ramen in alle slaap- en leefruimtes geopend kunnen worden,
- Bij inbraakvrije openingen (door beperking van de opening tot 15cm of plaatsing op hoogte of beveiliging),
- Indien minimale ventilatiecapaciteit via dwarsventilatie: door hoogteverschil van 3m tussen ramen (hart op hart) of door plaatsing in gevels met verschillende oriëntatie
-
Wanneer meerdere configuraties tussen volledig open en volledig gesloten zijn voorzien,
-
Wanneer een automatische regeling is voorzien op ten minste 1 van voorgaande ramen.
In de case werden de principes zoveel mogelijk toegepast en in EPB kon een “groot potentieel voor intensieve ventilatie” berekend worden.
Resultaten door de intensieve ventilatie:
Opvallend is de grote daling in de oververhittingsindicator door het voorzien van draai-kiepramen in alle slaap- en leefruimtes.
Maatregel 4: g-waarde van het glas
De keuze van een lagere g-waarde heeft uiteraard een invloed op de zonnewinsten. Wanneer deze wordt toegepast als maatregel op ramen zonder beschaduwing, dan zal er een grote invloed op de oververhitting zijn.
In deze case, (waar in deze berekening GEEN luifels werden beschouwd), leek het interessant om de beglazing met g = 0,50 te vervangen door 4-seizoensbeglazing (g = 0,40).
Resultaten door de g-waarde 0,40 voor ramen in zijgevels en achtergevel:
Maatregel 5: zonwering
Vooral buitenzonwering in de vorm van screens kunnen de zon heel effectief tegenhouden. Wanneer de bediening manueel (elektrisch of handmatig) gebeurt, bestaat de kans dat er niet tijdig gereageerd wordt. Zo kan de zonwering overdag niet bediend worden als de mensen buitenshuis zijn gaan werken. Daarom is volautomatische zonwering interessanter om het risico op oververhitting te voorkomen.
Maar ook binnenzonwering kan een invloed hebben (zo kunnen gordijnen of binnenscreens in EPB ook ingerekend worden met een correctiefactor 0,90).
In de case onderzoeken we (zonder luifels, zonder passieve nachtkoeling en g = 0,54) de aanwezigheid van screens op raam 1 en 2 in de achtergevel, automatisch gestuurd.
Resultaten door zonwering op 2 ramen in de achtergevel:
Wanneer het doek van de screen gekend is (bv. lichtgrijs met mogelijkheid tot doorkijk), dan komen we op betere resultaten:
Conclusie – hoe combineren?
Om het S-peil te behalen is een combinatie van maatregelen vereist. Volgende combinatie van maatregelen werd weerhouden: beschaduwing door luifels + passieve nachtkoeling met ‘groot potentieel tot intensieve ventilatie’:
Er blijft een zeker risico op oververhitting bestaan, waardoor het interessant kan zijn na te denken over bijkomende maatregelen. Zonwering of rolluiken kunnen bijkomend voordeel geven naar comfort in de ruimte, maar economisch moet dit haalbaar blijven binnen het bouwbudget.
Nota: er werden qua isolatie en luchtdichtheid reeds inspanningen geleverd die bijdragen aan het behalen van het S-peil.
Indien er zekerheid vereist is betreffende oververhitting, kan EPB geen uitsluitsel bieden. In dat geval zijn er dynamische simulaties nodig die ruimte per ruimte de oververhitting aftoetsen.