Boek een rondleiding in ’t Centrum, expo biobased-circulair bouwen (CBCI) en industrialisatie van een totaalrenovatiepakket (INDU-ZERO). Bouwadviezen verlopen digitaal. Kamp C is gesloten van maandag 26 december tot en met maandag 2 januari 2023.

Koelen van gebouwen: een hot item (deel 2)

27 september 2022 door Diana Grasso

air-conditioner-pixabay.jpg

De voorbije zomer kende warme tot tropische periodes. Volgens klimaatwetenschappers zal dat steeds frequenter voorkomen. Hoe zorgen we voor koeling van onze gebouwen? Na de passieve ingrepen in deel 1, kijken we nu naar technische oplossingen. Actieve koeling (airco) is een end-of-pipe oplossing. Een laatste redmiddel dus, en geen definitieve oplossing. In de eerste plaats omdat die toestellen ook energie vragen. En dan zijn er al een aantal andere dingen verwaarloosd, zoveel is wel duidelijk. Gelukkig hebben we in onze installatietechnieken andere koelmogelijkheden die meer energiezuinig zijn.

Deel 2: technische oplossingen

Koelen met warmtepompen

Sinds het besef dat fossiele brandstoffen een aflopend verhaal zijn, worden warmtepompen alsmaar populairder. Omwille van de betere rendementen zijn geothermische warmtepompen de betere oplossing. Warmtepompen werken het meest efficiënt op lage temperatuur in de wintersituatie. Typische laag-temperatuur afgiftesystemen zijn plafond-, wand- of vloerverwarming, ventilo-convectoren of groter gedimensioneerde radiatoren.

De warmtepomp haalt warmte uit het geothermische circuit waar de temperatuur in de ondergrond ± 10 à 15°C is. In een zomerperiode heb je daarmee een kant en klare koudebron ter beschikking. Dan kunnen we het circuit van de klimatisatie via een warmtewisselaar en een circulatiepomp gaan kruisen met het geothermisch net. Daardoor kunnen we gaan koelen op de plafond-, wand- of vloerverwarming of met de ventilo-convectoren. Met die groter gedimensioneerde radiatoren lukt het niet. We lopen dus niet via de condensor en compressor van de warmtepomp. Alleen de circulatiepomp vraagt wat energie. Daarom noemen we het ook vrije koeling.

Met een luchtwarmtepomp kun je ook gaan koelen, maar dan loop je wel over de warmtepomp zelf wat een extra energieverbruik betekent.

Bij grotere gebouwen zoals kantoorgebouwen kunnen we de massa van de betonvloeren gaan gebruiken met het systeem betonkernactivering. Dat is wat vergelijkbaar met vloerverwarming, alleen liggen de watervoerende leidingen nu in de draagbeton. Voor koeling kan er kouder water door de leidingen gestuurd worden, wat de temperatuur van de betonmassa naar beneden haalt. Dat principe is ook toegepast in het nieuwe provinciehuis in Antwerpen. En de koudebron is het BEO-veld (boorgat-energieopslag). Dat is het geothermische net dat in de ondergrond is aangebracht. Door de betonmassa blijft die koude langer opgeslagen.

Zowel vrije koeling als betonkernactivering zijn geen echte airco. Als de buitentemperaturen hard oplopen, kun je de thermostaat niet op 20°C zetten en hopen dat het een half uur later dan ook 20°C is. Maar je kan er wel de temperatuur 3 à 6°C mee verlagen. Dat volstaat in veel gevallen om een comfortabel gevoel te krijgen.

Overigens mag je daar ook niet in overdrijven. Ga je vloeren of plafonds te veel koelen, dan is er een risico op condensvorming. Dat is dan afhankelijk van de relatieve vochtigheid van de 2 buitenlucht. Dat fenomeen kan bv. ook optreden op keldervloeren. Dat is doorgaans de koudste plek in een zomerperiode. Als de temperatuur daar onder de dauwpunttemperatuur ligt, krijg je dat condensfenomeen.

Ventileren

Sinds geruime tijd is ventilatie verplicht in nieuwbouw. Energetisch is een ventilatiesysteem D, balansventilatie met warmterecuperatie, de betere oplossing. Zo ‘n ventilatie gaat vervuilde lucht afvoeren en tegelijk verse lucht aanvoeren. In het toestel zit een warmtewisselaar die de warmte van de uitgaande lucht grotendeels overdraagt op de binnenkomende lucht. In de zomer zijn we beperkt geïnteresseerd in die warmterecuperatie. Bij tropische buitentemperaturen kunnen we de inkomende lucht wel uitzonderlijk koelen. Bij andere condities staan die toestellen op een zomerbypass. Dan zuigt het ventilatiesysteem buitenlucht aan, die direct wordt verdeeld naar de verschillende lokalen.

De plaats van aanzuiging van verse lucht is ook belangrijk. Naast een schoorsteen, dampkapuitvoer of andere bron van verontreinigde lucht is dus zeker geen goed idee. Maar ook boven een plat dak kun je dat beter niet doen, omdat de temperaturen daar hard kunnen oplopen.

Met een mechanisch ventilatiesysteem heb je altijd ook de mogelijkheid om aan nachtkoeling te doen. Dan wordt de ventilatie op de nachtelijke uren wat hoger gezet om koelere nachtlucht door het gebouw te halen.

Wat gelijkaardig aan het systeem van vrije koeling kunnen we de verse lucht ook gaan aanvoeren langs een ondergronds circuit. Dan wordt de warme buitenlucht op het traject naar de ventilatie-unit wat afgekoeld richting 15°C. In de winter heeft dat systeem ook zijn nut, omdat de aangevoerde lucht dan wat opgewarmd wordt richting 15°C. Dat systeem heet aardwarmtewisselaar, maar is ook gekend onder de termen Puit Canadien, Puit Provinçal of grondbuis.

En met een balansventilatie kun je ook koelen dankzij het verdampingsprincipe. Officieel heet dat dan adiabatische koeling, een techniek die we ook in het congrescentrum van het provinciehuis toepassen. Door het vernevelen van (regen)water krijg je een verdamping die dan verkoelend werkt. Een vernevelaar kan ingebouwd worden in de afvoer van de ventilatie, vóór de warmtewisselaar. Dan koelt de lucht af en gaat de aangevoerde buitenlucht via de warmtewisselaar ook koelen. Wil je dat gebruiken om ’s zomers te koelen, dan mag de zomerbypass wel niet aan staan. Je gaat niet aan warmterecuperatie doen, maar aan kouderecuperatie. Maar die moet wel via de warmtewisselaar van de ventilatie-unit lopen.

Dat komt dan wat in de buurt van het oude Japanse gebruik Uchimizu. Dat is het sprenkelen van water. In oorsprong een contemplatief ritueel proces. In de strijd tegen het hitte-eiland-effect wordt dat nu terug aangemoedigd. In het provinciehuis gebeurt deze koeling in principe met regenwater, helaas door de te kleine regenwateropvang - die ook voor sanitaire doelen wordt gebruikt – is het meestal kraanwater dat gebruikt wordt. Een recyclage van grijswater is in het provinciehuis niet voorzien. Ieder ontwerp blijft zo kind van het tijdmoment waarin het werd gemaakt. Vandaag wordt drinkbaar water stilaan een kostbaar goed.

We kunnen nog wel wat andere dingen leren van oude gebruiken. Op warme dagen in de vroege ochtend ramen tegenover mekaar openzetten om tocht te veroorzaken bijvoorbeeld. Tocht is een luchtstroom. Die werkt verkoelend omdat de bewegende lucht de huidwarmte beter afvoert dan stilstaande lucht. En ook zweet wordt zo beter verdampt wat een verkoelend effect heeft. Daarom dat ventilatoren ook helpen om een afkoelend effect te bekomen. 

Meer old school technieken

Voor warmtebeheersing kunnen we altijd wat opsteken van technieken zoals die al eeuwen bestaan in tropische landen. In warme droge klimaten zet men vaak in op thermische massa. Dikke wanden en kleine raamoppervlaktes zorgen voor een beter binnenklimaat. Denk daarbij aan de kashba’s va Noord-Afrika. Eenzelfde gebouwtype vind je ook in Midden-Amerika.

In warme vochtige klimaten gaat men traditioneel meer inzetten op ventilatie. Zo heb je in Zuid-Oost Azië een traditie in bamboebouw. In het zuiden van Spanje heb je de pueblos blancos. Dat is de Arabische invloed aangevuld met zonreflecterende maatregelen.

In de Arabische cultuur ga je in paleizen vaak waterpartijen of fonteinen terugvinden. Ook al omdat water voor de van oorsprong woestijnvolken een luxeproduct was, maar evenzeer omwille van het verkoelende effect. De Patio de los Leones in het Alhambra in Granada is misschien wel het bekendste voorbeeld. En in het naastgelegen Generalife vind je nog meer waterpartijen. Dat was dan ook het zomerpaleis van de sultans.

Ook in traditionele architectuur in het Midden-Oosten kom je nog wat technieken tegen. Zo heb je windvangers. Die vangen de koelere nachtlucht op, die dan in het gebouw wordt geleid. Met zoektermen als Malqaf en Bad-ghir of gewoon Arabic cooling techniques kom je al een eind.

In een volgende editie van de Stroomomslag gaan we dieper in op hoe hedendaagse installaties hun historische context hebben.

Lees in deel 1 meer over passieve ingrepen.

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

Copyright: provincie Antwerpen (tekst), foto airco (copyright Pixbay).

Provincie Antwerpen

Labels:

  • Lierse houtbouwer zal Exploded View opbouwen op Kamp C

    Vanaf maart wordt The Exploded View Beyond Building opgebouwd op Kamp C. SIDATI, een houtbouwer uit Lier, heeft de demowoning uit biobased materialen mee gedemonteerd in Almere en zal het gebouw weer opbouwen op Kamp C in 2023. Ze werken voor de eerste keer mee aan een project dat honderd procent circulair is. We spraken met zaakvoerder Claire Dewispelaere en David Siebens.

    Lees meer
  • Sarah kijkt uit naar de komst van The Exploded View Beyond Building op Kamp C

    Binnenkort verhuist de tentoonstelling The Exploded View Beyond Building van Floriade Expo in Almere naar Kamp C. Sarah Verbeeck, projectverantwoordelijke, licht toe.

    Lees meer
  • Bouwen aan een digitale toekomst

    Kamp C volgt als centrum voor duurzaam bouwen en innovatie in de bouw de trends in de bouwsector nauwgezet op. Dat de sector voor heel wat evoluties en uitdagingen staat, is voor iedereen duidelijk. Innovatie dringt zich op bij alle bedrijven in de bouw, zowel bij kleine als grote ondernemers. Niki Cauberg is hoofdadviseur van de afdeling Digital Construction van het Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf (WTCB) en deelt graag met ons zijn inzichten over één van deze tendensen; de digitale en industriële evolutie die de bouwsector op dit moment doormaakt.

    Lees meer
  • Kamp C zet circulair Vlaanderen op de kaart

    Wat is er zo uniek aan circulair bouwen? En hoe slaagt ’t Centrum erin om als eerste circulair gebouw van Vlaanderen de bakens te verzetten? Vijf experts lichten toe.

    Lees meer
  • Koelen van gebouwen: een hot item (deel 1)

    Dit jaar waren er al enkele warme tot tropische periodes. Volgens klimaatwetenschappers zal dat ook niet de laatste keer zijn. Dat maakt dat er hoe langer hoe meer vraag komt naar koeling van onze gebouwen.

    In twee bijdragen kijken we naar de passieve en technische oplossingen om gebouwen koel te houden. Eerst bekijken we de passieve ingrepen. Het klinkt misschien wat simplistisch, maar zaak is natuurlijk om de zomerwarmte zoveel mogelijk buiten te houden. Daar bestaan meerdere manieren voor.

    Lees meer
  • Win jij de WOAW 2022?

    De WOAW? Jawel, een gloednieuw initiatief van de provincie Antwerpen: de Woonidee-award. Goed voor een budget van 5.000 euro. Daar maak jij kans op. Als je tenminste een vernieuwend idee hebt dat een oplossing kan bieden voor een actuele woonuitdaging.

    Lees meer
  • Exploded View Beyond Building verhuist van Floriade Expo naar Kamp C

    Kamp C bezocht de wereldtuinbouwtentoonstelling Floriade Expo 2022 in het Nederlandse Almere. Het was een inspirerende uitstap voor organisaties met interesse in duurzaam en biobased bouwen.

    Lees meer
  • De technologische innovaties van drie jaar 3D-betonprinten

    Sinds 2019 onderzoeken en experimenteren enkele bouwbedrijven (Etib/Concrete House, Beneens en Van Roey) en studenten van Thomas More met een 3D-betonprinter op Kamp C. In 2020 printten ze een demowoning in het kader van het project C3PO. Nu, drie jaar later, is 3D-printen een vast onderdeel geworden in de bacheloropleiding Bouw. Het printproces en de software ondergingen heel wat innovatieve transformaties. Nu bekijken we via het project KIEM welke barrières nog moeten overwonnen worden opdat bedrijven deze technologie in hun bedrijfsproces zullen opnemen om zo tot marktintroductie te komen. Axel Boons, 3D manager bij Etib/Concrete House en Wetenschappelijk Onderzoeker bij Thomas More en Wouter Bourgeois, BIM-manager bij Beneens bouw en interieur lichten de evoluties in het printproces toe.

    Lees meer
  • Tips om te besparen op je waterverbruik

    Wist je dat een Belg gemiddeld 95 liter water per dag verbruikt? Door de droogte moeten we allemaal zuiniger omspringen met water. Maar hoe doe je dat? Door enkele eenvoudige tips kun je besparen op je waterverbruik.

    Lees meer
  • Zilvermeer bestelt reuzegrote 3D-geprinte zonnebril bij Kamp C

    Provinciaal Recreatiedomein Zilvermeer heeft een nieuwe blikvanger, op het strand prijkt een reuzegrote zonnebril. Deze bril is 1,8 meter hoog en werd op vraag van het Zilvermeer geconstrueerd met de 3D-betonprinter van Kamp C, het Provinciaal Centrum voor Duurzaamheid en Innovatie in de Bouw. Studenten aan de bouwopleiding van de Thomas More Hogeschool deden op die manier kostbare praktijkervaring op.

    Lees meer
Sluiten