Koelen van gebouwen: een hot item (deel 1)

Deel 1: passieve ingrepen

Oriëntatie en glasoppervlakte Er is een tendens om steeds grotere glaspartijen in onze gebouwen te voorzien. Laat die beglazing net het minst isolerende deel van de gebouwschil zijn. En dan weet je dat er stappen moeten volgen om het gebouw koel in de zomer en warm in de winter te houden. Met een juiste zuidelijke oriëntatie kan een beglaasd gebouw in de winter voldoende passieve zonne-energie-effecten genereren. Maar daar staat dan tegenover dat de kans op oververhitting in de zomer reëel wordt. Dan is een afdoende zonwering een noodzaak. Zonwerende beglazing is dan ook weer niet de juiste keuze. Die gaat ook in de winter de zon weren en die passieve zonnewinsten verminderen. Let op, wat op de markt komt als 4-seizoensglas is gewone zonwerende beglazing met een verkoperspraatje.

Een vuistregel voor de glasoppervlakte is 1/5 tot 1/8 van het vloeroppervlak voorzien in beglazing. En de verdeling over de gevels is in het ideale geval 50 % op de zuidzijde, 20 % op de oost- en westzijde en 10 % op de noordzijde. Er kunnen gegronde redenen zijn om hiervan af te wijken, maar houd in gedachten dat je er dan de minder gunstige consequenties bij moet nemen. En natuurlijk heeft esthetiek ook zijn rechten.

Was het oude provinciehuis van de provincie Antwerpen nog een glazen torengebouw, in het nieuwe is maar 40 % van de gevel beglaasd. Hoger geplaatste bandramen geven ook een betere lichtopbrengst dan smalle verticale ramen van vloer tot plafond. Lichtende en donkere warmte Glas laat lichtende warmte door en veel minder donkere warmte.

Zonnestralen zijn lichtende warmte. Die kunnen door glas dringen. Als die stralen op voorwerpen, muren of vloeren in het achterliggend lokaal vallen worden die objecten opgewarmd en de lichtende warmte omgezet naar donkere warmte. Die gaat veel minder gemakkelijk door de beglazing terug naar buiten kunnen. Dat is ook het principe van een serre of wintertuin. Zo’n wintertuin wordt ook orangerie genoemd. In het verleden waren sinaasappelboompjes in parktuinen van de kastelen een echte rage. Die opgepotte sinaasappelboompjes konden dan in een orangerie vorstvrij overwinteren. Die orangerie werd niet actief verwarmd, maar speelde helemaal in op passieve zonnewinsten. 

Zonweringen

Passieve zonnewinsten zijn het laatste wat we bij deze hittedagen willen bereiken. Daarom gaan we in de zomermaanden zonweringen gebruiken.

Een zonwering hoort aan de buitenzijde te zitten. De hele bedoeling is om zonnestralen van het glas weg te houden. Er zijn vele manieren om dat te realiseren. Bomen bijvoorbeeld. Of door bouwkundige oversteken. Die moeten dan juist gedimensioneerd worden, zodat ze in de zomer voldoende schaduw op de ramen geven maar in de winter, met lagere zonnestanden, de zon toch toelaten. Daarnaast heb je ook beweegbare screens en lamellenroosters. Ook rolluiken zijn prima zonweringen. Je maakt het binnenskamers wel donkerder, maar je kunt de zomerhitte langere tijd buitenhouden.

Massa

Wat ook tegen zomerhitte helpt is massa. In zware materialen kunnen we warmte en koude opslaan. Denk daarbij aan bijvoorbeeld een kerk in een warm zuiders land waar ondanks de hoge buitentemperatuur toch nog een aangename gevoelstemperatuur heerst.

In het kader van efficiënt materiaalgebruik en hernieuwbare (nagroeibare) materialen is houtskeletbouw al een hele tijd in opmars. Maar daardoor verkleint ook de thermische massa. Daarom is houtskelet ook wat gevoeliger voor oververhitting. De opbouw van een klassiek hellend dak moet je eigenlijk ook beschouwen als een houtskelet. Als we die constructies gaan isoleren, kunnen we uitkijken naar materialen met een hogere thermische capaciteit. Dat is de mogelijkheid van het isolatiemateriaal om warmte te gaan bufferen en de warmtedoorslag te vertragen. In het ideale geval zo’n 12 uur. Dan kunnen de koelere nachttemperaturen die warmtedoorslag milderen.

Houtwolisolatie en cellulose-isolatie zijn zo twee producten die een hoger thermische capaciteit hebben dan bijvoorbeeld rotswol of glaswol.

Dak en gevel

De aanleg van een groendak op een plat dak gaat de dakbedekking beschermen tegen rechtstreekse zoninstraling. Zonder die bescherming kan de temperatuur op een zwarte bitumen of EPDM-dakbedekking oplopen tot 70 °C en meer. Maar de eerste functie van een groendak is het bufferen van regenwater. Met zo’n groendak ga je ± 50 % minder regenwateropvang hebben. Met een belasting van de dakbedekking met rolgrind kun je een wat gelijkaardig effect bekomen met een grotere regenwateropvang. Kies je dan ook nog eens voor lichtgekleurd rolgrind, dan verhoogt de reflectiefactor, wat ook weer een gunstig effect heeft.

Her en der kun je wel lezen dat ook het verdampingseffect van een groendak verkoeling brengt. Op zich wel juist, maar na een langere periode van droogte gaat er ook niet veel vocht meer in de substraatlaag zitten. Lichtgekleurde dakbedekkingen helpen mee aan het verminderen van het hitte-eiland effect in onze steden en gemeenten. Er bestaan lichtgekleurde coatings die je op de dakbedekking van een plat dak kunt aanbrengen. En ook voor hellende daken zijn er witte dakpannen en -leien op de markt. Een voorbeeld van een lichtgekleurd dak zie je bij PIME. Dezelfde maatregelen die we hier vermeld hebben voor daken, kun je ook op gevels gaan toepassen. Door de aanleg van gevelgroen ga je de constructie beschermen tegen opwarming. Al gaat dat met de isolatiediktes die we momenteel hanteren voor nieuwbouw wel wat minder effect hebben. Maar door de verdamping van de planten ga je wel de omgevingstemperatuur wat naar beneden halen. En daar heb je ook in het binnenklimaat een voordeel aan.

Hoogstambomen met een brede kruin in je tuin zetten is in dat opzicht ook een goed idee. Ze brengen schaduw en ook door verdamping dragen ze bij aan verkoeling. De Vlaamse overheid heeft op de website www.groenblauwpeil.be een tool waarmee je dat niveau voor je eigen tuin kunt nakijken. Zoals de naam aangeeft gaat het niet enkel over de aanwezigheid van groen, maar ook van waterpartijen. Want ook het verdampen van water geeft dus verkoeling. Naast deze passieve ingrepen, zijn er heel wat technische oplossingen. Daarover lees je meer in deel 2.

Copyright: provincie Antwerpen (tekst en beeld 2) - foto 1 groengevel circulair kantoorgebouw 't Centrum op Kamp C (copyright Kamp C en Compagnie Fotografie); foto 2 zonwering gebouwen provincie Antwerpen.

Heb je vragen? Mail de adviseurs van Kamp C via bouwadvies@kampc.be.