Een evaluatie van courant gebruikte technieken om oververhitting tegen te gaan bij BEN-woningen in Vlaanderen

De volledige tekst met figuren in toegevoegd bevindt zich in de bijlage.

Een evaluatie van courant gebruikte technieken om oververhitting te voorkomen bij BEN-woningen in Vlaanderen.

BEN-woningen zijn met hun lage milieu-impact en hoge energie-efficiëntie ongetwijfeld een grote investering in onze toekomst. Maar vooraleer we in 2021 deze standaard zullen moeten accepteren, moeten we ook voldoende weten over het considerabel aspect ‘oververhitting’.
Het concept van duurzaam bouwen speelt in op de hedendaagse politiek en is er in belangrijke mate op gericht om de energiebehoeften ten gevolge van de warmtevraag in het stookseizoen drastisch te reduceren. Deze visie met sterk doorgedreven isolatie, grote luchtdichtheid, super isolerende beglazing met grote zontoetreding,... zorgt voor ideale omstandigheden in het stookseizoen maar zorgt ook voor een nadelige keerzijde in de zomer. De warmte stapelt zich op en zonder ook hier de adequate maatregelen voor te nemen kan het erg oncomfortabel wonen zijn.

De maatregelen die getroffen kunnen worden zijn talrijk. Op residentieel niveau wordt vaak gekozen voor zonwering, al dan niet dynamisch, of actieve koeling. De objectieve evaluatie van enkele courant gebruikte mogelijkheden bij BEN-woningen in Vlaanderen, nl. het gebruik van airconditioning, het gebruik van zonwerende screens, het gebruik van zonwerend glas en een combinatie van deze laatste twee, is het onderwerp van deze masterproef. Deze evaluatie, gebaseerd op erg belangrijke pijlers nl. comfort, kostprijs en invloed op het milieu, is uitgevoerd met behulp van het dynamische simulatieprogramma EnergyPlus.

Bovendien is in deze thesis niet alleen duidelijk geworden welke ingrepen tot een comfortabel binnenklimaat en economisch gunstig resultaat leiden, maar ook hoe de eindgebruiker zich het best gedraagt op het gebied van activering van de zonwering om hem het beste comfort te bezorgen.

Het onderzoek uitgevoerd in deze thesis, is geen case studie maar is toepasbaar op een erg grote groep nieuwbouwwoningen in Vlaanderen. Zo is er ten eerste onderzoek gedaan naar de meest gemiddelde woning in Vlaanderen, gebaseerd op statistische gegevens en ten tweede zijn er vanuit deze gemiddelde woning, verschillende modellen opgesteld waarbij de belangrijkste variabelen gewijzigd werden, nl. de relatieve hoeveelheid beglazing en het bewonersgedrag (wat vooral invloed had op de momenten dat de verwarming aan diende te staan).

De belangrijkste resultaten uit deze thesis, verkregen uit EnergyPlus, zijn getoond op afbeelding 5 grafieken. In totaal werden 8 strategieën geëvalueerd die voldoende koelte in de woning kunnen garanderen. Bij zonwerende screens werd een onderscheid gemaakt tussen automatische en manuele bediening en zijn ze ofwel enkel aan de zuidgevel aangebracht ofwel aan de oost-, zuid-, en westgevel. Ook een combinatie van zonwerende screens en zonwerend glas werd getest.

In het rood wordt het percentage overschrijdingsuren weergegeven, wat duidt op het aantal uur dat de temperatuur boven een welbepaalde grenstemperatuur gaat, gebaseerd op de norm, nl. 26°C. (Zie onderstaande afbeelding 4) Het is duidelijk dat dit percentage zo laag mogelijk dient te zijn. De blauwe staafdiagrammen van afbeelding 5 tonen de totale verdisconteerde kost voor een periode van 20 jaar waarbij alle kosten, nl. aanschaffings-, onderhouds en vervangingskost en kosten voor bijkomende energievraag, zijn inbegrepen.

Afbeelding 5: Aantal overschrijdingsuren en totale kostprijs van de onderzochte technieken

Door evaluatie van deze courant gebruikte technieken om oververhitting tegen te gaan op gebied van thermisch comfort en economische kost (aankoop-, onderhouds-, en energiekost) kon er besloten worden dat er momenteel geen van onderzochte mogelijkheden uitgesloten dienen te worden.

Zonwerende screens brengen een grotere kostprijs met zich mee, maar zijn ecologisch de meest verantwoorde keuze aangezien deze techniek geen extra energie moet verbruiken bij de preventie van oververhitting. Producten die minder energie verbruiken zullen in de toekomst alleen maar competitiever worden.

Zonwerende beglazing zorgt voor uitstekende resultaten op het gebied van thermisch comfort en brengt een relatief kleine totale kostprijs met zich mee. Het statische karakter zorgt echter voor een grotere warmtevraag maar doordat de BEN-woningen dermate goed geïsoleerd zijn, heeft dit met de huidige energieprijzen geen significant economisch gevolg.

De koeling met behulp van airconditioning is door zijn de relatief hoge aankoop- en onderhoudsprijs niet de goedkoopste optie maar kan wel het hoogste thermische comfort garanderen. De extra energievraag voor koeling in het zomerseizoen kan vergeleken worden met de extra warmtevraag bij zonwerende beglazing.

Maatschappelijke relevantie

Hoe draagt jouw werk bij tot het oplossen van een concreet en relevant probleem in de maatschappij? Waarom heeft jouw werk een positieve impact op de maatschappij en/of de omgeving? Is jouw werk breed inzetbaar, is het voor velen toepasbaar?

De veeleisende normen die gesteld worden bij nieuwbouwwoningen omtrent energieverbruik zorgen ervoor dat oververhitting een zeer actueel en courant probleem is aangezien de warmte sterk in de woning wordt gehouden bij nieuwe woningen. Het valt dus niet tegen te spreken dat een onderzoek naar de meest opertune oplossing om dit effect tegen te gaan een relevant onderwerp is. Dit werk zoekt de gouden tussenweg tussen milieuvriendelijk bouwen enerzijds en financiële verantwoordbaarheid anderzijds.

Deze thesis geeft toekomstige bouwheren in klare taal weer, welke opties voor hun het meest geschikt zijn, rekening houdend met de persoongebonden eisen en kan zorgen voor gefundeerde beslissingen.