2. ZAAL 1
ZAAL B
PLENAIR
9.45 Ontvangst door Michel De Paepe (UGent & voorzitter Pixii) & Nabilla Ait Daoud (schepen stad Antwerpen)
10.00 Under Construction: Hier wordt een Bouwsector Gerenoveerd – Joyce van den Hoek Ostende
(Het Schippershuis Bedrijfsontwikkeling)
SLIMME GEBOUWEN INTEGRATED DESIGN & BIM
10.30 Smart nZEB: the user in the loop - Bottom-up energie infrastructuur integratie van gebruiker naar SmartGrid –
Wim Zeiler (TU Eindhoven)
10.30 Implementatie van informatiebeheer voor geïntegreerd ontwerp van energieneutrale gebouwen – Ralf Klein
(KULeuven)
11.00 Vraaggestuurde ventilatie in scholen en kantoorgebouwen: analyse van werking door metingen – Bart Merema
(KULeuven)
11.00 Integrale renovatie Portiekflats Arnhem met BIM – Carl-peter Goossen (BouwNext)
11.30 Thermische energieopslag in het Belgische residentiële gebouwbestand als hefboom voor actieve vraagsturing –
Glenn Reynders (Energyville)
11.30 Meer nauwkeurige energiebesparingsvoorspellingen voor woningen: een pragmatische BIM-aanpak zowel met als
zonder eigen BIM-model – Marc Delghust (UGent)
12.00 BROODJESLUNCH 12.00 BROODJESLUNCH
PLENAIR
13.00 Energiezuinige renovatie: op naar 2050 – Bart Tommelein (Vlaams minister van Energie )
13.20 Een snelle, gebruiksvriendelijke tool voor een masterplan renovatie – Bart Humbeeck (Pixii)
ENERGIEZUINIGE RENOVATIE VAN WONINGEN DYNAMISCHE SIMULATIES
13.50 Energetische renovatie: ‘lessons learned’ – Christophe Debrabander (ArchiCD) 13.50 Verlagen van energiegebruik in residentiële sanitair warm water systemen: Afweging tussen energie-efficiëntie en
Legionella infectierisico – Elisa VanKenhove (UGent)
14.20 Gebruikersgedrag en invloed op de rendabiliteit van energiebesparende maatregelen: case-study proeftuin Drie
Hofsteden in Kortrijk – Wolf Bracke (UGent)
14.20 Optimale regeling van gebouwen door gebruik van modelgebaseerde voorspellend regeling – Filip Jorissen
(KULeuven)
14.50 Passiefrenovatie met binnenisolatie: meer risico op vochtschade tegenover een standaardrenovatie?
– Astrid Tijskens (KULeuven)
14.50 Passiefbouw met hybride verwarming en koeling als levensgrote onderzoekscase – Eddy Janssen (UAntwerpen)
15.20 KOFFIEPAUZE 15.20 KOFFIEPAUZE
ENERGIEZUINIGE RENOVATIE VAN COLLECTIEVE & TERTIAIRE GEBOUWEN DYNAMISCHE SIMULATIES
15.50 Het Horizon platform: collectieve renovatie van na-oorlogse woonblokken met VME – Nathan Van Den Bossche
(UGent)
15.50 Unieke en vernieuwende simulatiesoftware voor optimale systeemprestaties – Roel Vandenbulcke (Hysopt)
16.20 Renovatie met toepassing van passieve en innovatieve technieken van de campus Zuid van de Karel de Grote-
Hogeschool te Antwerpen – Katrien Tweepenninckx (Cenergie)
16.20 Brussels Greenbizz: een duurzaam gebouw ontwerpen met behulp van dynamische simulaties – Toon Possemiers
(Cenergie)
16.50 Renovatie van een oud datacenter tot comfortabel NZEB kantoorgebouw – Hendrik-Jan Steeman (Arcadis) 16.50 Dynamisch versus quasi-statisch modelleren van het eindenergiegebruik voor verwarming – Hilde Breesch
(KULeuven)
17.15 UITREIKING SLIMME GEIT AWARD + RECEPTIE 17.25 UITREIKING SLIMME GEIT AWARD
17.40 RECEPTIE
ZAAL A
ZAAL 2
PLENAIR
9.45 Ontvangst door Michel De Paepe (UGent & voorzitter Pixii) & Nabilla Ait Daoud (schepen stad Antwerpen)
10.00 Under Construction: Hier wordt een Bouwsector Gerenoveerd – Joyce van den Hoek Ostende
(Het Schippershuis Bedrijfsontwikkeling)
SLIMME GEBOUWEN INTEGRATED DESIGN & BIM
10.30 Smart nZEB: the user in the loop - Bottom-up energie infrastructuur integratie van gebruiker naar SmartGrid –
Wim Zeiler (TU Eindhoven)
10.30 Implementatie van informatiebeheer voor geïntegreerd ontwerp van energieneutrale gebouwen – Ralf Klein
(KULeuven)
11.00 Vraaggestuurde ventilatie in scholen en kantoorgebouwen: analyse van werking door metingen – Bart Merema
(KULeuven)
11.00 Integrale renovatie Portiekflats Arnhem met BIM – Carl-peter Goossen (BouwNext)
11.30 Thermische energieopslag in het Belgische residentiële gebouwbestand als hefboom voor actieve vraagsturing –
Glenn Reynders (Energyville)
11.30 Meer nauwkeurige energiebesparingsvoorspellingen voor woningen: een pragmatische BIM-aanpak zowel met als
zonder eigen BIM-model – Marc Delghust (UGent)
12.00 BROODJESLUNCH 12.00 BROODJESLUNCH
PLENAIR
13.00 Energiezuinige renovatie: op naar 2050 – Bart Tommelein (Vlaams minister van Energie )
13.20 Een snelle, gebruiksvriendelijke tool voor een masterplan renovatie – Bart Humbeeck (Pixii)
ENERGIEZUINIGE RENOVATIE: WONINGEN DYNAMISCHE SIMULATIES
13.50 Energetische renovatie: ‘lessons learned’ – Christophe Debrabander (ArchiCD) 13.45 Verlagen van energiegebruik in residentiële sanitair warm water systemen: Afweging tussen energie-efficiëntie en
Legionella infectierisico – Elisa VanKenhove (UGent)
14.20 Gebruikersgedrag en invloed op de rendabiliteit van energiebesparende maatregelen: case-study proeftuin Drie
Hofsteden in Kortrijk – Wolf Bracke (UGent)
14.15 Optimale regeling van gebouwen door gebruik van modelgebaseerde voorspellend regeling – Filip Jorissen
(KULeuven)
14.50 Passiefrenovatie met binnenisolatie: meer risico op vochtschade tegenover een standaardrenovatie?
– Astrid Tijskens (KULeuven)
14.45 Passiefbouw met hybride verwarming en koeling als levensgrote onderzoekscase – Eddy Janssen (UAntwerpen)
15.20 KOFFIEPAUZE 15.15 KOFFIEPAUZE
ENERGIEZUINIGE RENOVATIE: COLLECTIEVE & TERTIAIRE GEBOUWEN DYNAMISCHE SIMULATIES
15.50 Het Horizon platform: collectieve renovatie van na-oorlogse woonblokken met VME – Nathan Van Den Bossche
(UGent)
15.45 Unieke en vernieuwende simulatiesoftware voor optimale systeemprestaties – Roel Vandenbulcke (Hysopt)
16.20 Renovatie met toepassing van passieve en innovatieve technieken van de campus Zuid van de Karel de Grote-
Hogeschool te Antwerpen – Katrien Tweepenninckx (Cenergie)
16.15 Brussels Greenbizz: een duurzaam gebouw ontwerpen met behulp van dynamische simulaties – Toon Possemiers
(Cenergie)
16.50 Renovatie van een oud datacenter tot comfortabel NZEB kantoorgebouw – Hendrik-Jan Steeman (Arcadis) 16.45 Dynamisch versus quasi-statisch modelleren van het eindenergiegebruik voor verwarming – Hilde Breesch
(KULeuven)
17.25 UITREIKING SLIMME GEIT AWARD 17.15 UITREIKING SLIMME GEIT AWARD + RECEPTIE
17.40 RECEPTIE
PROGRAMMA
3. Wie wint ‘De Slimme Geit’?
Alle sprekers op het NZEB Symposium maken kans op de ‘Slimme
GEIT’, dé innovatieprijs van Pixii - Kennisplatform Energieneutraal
Bouwen. Voor wie het nog niet wist: GEIT staat hierbij uiteraard voor
Gebouw, Energie-efficiëntie, Innovatie en Techniek.
Eerste gedeputeerde van de provincie Antwerpen Luk Lemmens
overhandigt samen met algemeen coördinator Pixii Els Vanden
Berghe deze award aan de beste bijdrage van het NZEB Symposium.
De ‘Slimme GEIT’ is een creatie van de Gentse ontwerper Joris Thys
en Kubuz.
Met dank aan de fantastische gaststad Antwerpen en
EcoHuis Antwerpen.
Inhoudstafel
BLIKVANGERS................................................................................................................................ 8
Slimme klimaatbewuste stad van de toekomst.......................................................................................................................10
Under Construction: hier wordt een Bouwsector gerenoveerd....................................................................................... 12
AXII-Plan van Pixii......................................................................................................................................................................... 14
SLIMME GEBOUWEN.................................................................................................................. 16
Smart nZEB: the user in the loop.............................................................................................................................................18
Vraaggestuurde ventilatie in scholen en kantoorgebouwen........................................................................................... 20
Thermische energieopslag in woningen als hefboom voor actieve vraagsturing ......................................................22
INTEGRATED DESIGN & BIM..................................................................................................... 24
Implementing Information Management for Integrated Design of NZEB’s..................................................................26
Geïntegreerd design & BIM Portiekflats Arnhem ..............................................................................................................28
Meer nauwkeurige energiebesparingsvoorspellingen voor woningen..........................................................................30
ENERGIEZUINIGE RENOVATIE: WONINGEN........................................................................ 32
Energetische renovatie: lessons learned................................................................................................................................34
Gebruikersgedrag en invloed op de rendabiliteit van energiebesparende maatregelen..........................................36
Binnenisolatie bij een passiefrenovatie..................................................................................................................................38
DYNAMISCHE SIMULATIES....................................................................................................... 40
Verlagen van energiegebruik in residentiële sanitair warm water systemen..............................................................42
Optimale regeling van gebouwen door gebruik van modelgebaseerde voorspellende regeling .......................... 44
Nieuwbouw voor de ingenieursopleiding aan de UA .........................................................................................................46
Performance through transparency...................................................................................................................................... 48
Brussels Greenbizz: een duurzaam gebouw ontwerpen met behulp van dynamische simulaties........................50
Dynamisch versus quasi-statisch modelleren van het eindenergiegebruik voor verwarming................................52
ENERGIEZUINIGE RENOVATIE: COLLECTIEVE & TERTIAIRE GEBOUWEN.................. 54
Collectieve renovatie van na-oorlogse woonblokken met VME .....................................................................................56
Renovatie van de campus zuid van de Karel de Grote-Hogeschool te Antwerpen ...................................................58
Renovatie van een oud datacenter tot comfortabel NZEB-kantoorgebouw ............................................................. 60
WILT U PIXII - KENNISPLATFORM ENERGIENEUTRAAL BOUWEN VERVOEGEN?...........................62
4. NZEB symposiumi
6
NZEBi symposiumi
7
Voorwoord
Geen kat die een voorwoord leest, maar hierbij toch een poging om even jouw aandacht te richten
op de ‘Slimme GEIT’. Deze innovatie-award is de kers op de taart van – alweer – razend interessante
bijdragen van wetenschappers en professionals tijdens de ondertussen vijftiende editie van ons NZEB
Symposium. Dit boek zorgt er dan weer voor dat je deze waardevolle kennis en trends kan delen.
Want kennisdelen is een springplank naar nieuw denken, overleg en debat, samenwerking en actie.
Kernwaarden die ook onze politici onderschrijven. Dat we veel springplanken nodig hebben om de
klimaatdoelstellingen voor 2030 en 2050 te halen, beamen ook minister Tommelein, schepen Ait
Daoud en Eerste gedeputeerde Lemmens. Ook zij slaan de handen in elkaar – over alle beleidsniveaus
en economische sectoren heen – voor een ambitieus energie- en woonbeleid voor Vlaanderen in onze
transitie naar een toekomst die zowel duurzaam als winstgevend is.
Wie dit jaar de eer krijgt de ‘Slimme GEIT’ te mogen ontvangen uit handen van Eerste gedeputeerde
Lemmens, dat blijft nog een mysterie tot op het einde van deze dag. Intussen geniet je van het neusje
van de zalm in de wereld van renovatiemethodieken en –inzichten. En we lichten een voor de markt nog
steeds duister stukje sluier op rond slimme gebouwen, dynamische modellering en geïntegreerd design.
Vandaag is het niet de dag om de kat uit de boom te kijken, dan wel om de GEIT - Gebouw, Energie-
efficiëntie, Innovatie en Techniek – bij de horens te vatten.
Algemeen coördinator Pixii – Kennisplatform Energieneutraal Bouwen
Els Vanden Berghe.
“Als we de omslag willen maken naar een groene, duurzame
toekomst, dan moeten we in eerste instantie minder energie
gaan gebruiken. Daarom zijn energiebesparende renovaties
van cruciaal belang. Want de goedkoopste energie is nog altijd
degene die je niet verbruikt”
Bart Tommelein, viceminister-president van de Vlaamse Regering,
Vlaams minister van Begroting, Financiën en Energie
“Een nieuwe, slimme stad bouwen we continu samen. Dat doen
we door steun te geven vanuit het EcoHuis Antwerpen om
bestaande woningen doorgedreven te renoveren, door kansen
te geven voor stadsvernieuwing én nieuwe bouwconcepten
te integreren in bestaande wijken zoals de Cadix-wijk én door
nieuwe, slimme wijken te plannen zoals Nieuw Zuid. En dat kan
alleen met slimme bouwpartners en bouwheren die willen mee
bouwen aan de stad van de toekomst”
Nabilla Ait Daoud, schepen van Jeugd, Kinderopvang,
Leefmilieu en Dierenwelzijn stad Antwerpen
“Om de uitdagingen op het vlak van ruimtelijke ordening aan te
gaan zal er in Vlaanderen slimmer gebouwd moeten worden.
We moeten inzetten op verdichting en kernversterking om onze
zo de schaarse open ruimte te kunnen behouden”
Luk Lemmens, Eerste gedeputeerde van de provincie Antwerpen,
bevoegd voor Algemeen Beleid, Ruimtelijke Ordening, Mobiliteit en Cultuur
5. NZEB symposiumi NZEBi symposiumi
98
NZEB symposiumi NZEBi symposiumi
“Het wordt tijd dat we ook
de totale milieu-impact
van de verschillende
energetische oplossingen
en de energie-inhoud
van materialen in kaart
brengen”
Bart Humbeeck
“Pas als de laatste boom geveld is,
de laatste rivier vergiftigd,
de laatste vis gevangen,
dan zal de mens ontdekken dat geld niet eetbaar is”
The Cree People
“Dromen over morgen is niet
genoeg, kennis en innovatie
brengen ons veel verder”
Els Vanden Berghe
“A nation that can’t control its
energy sources can’t control
its future”
Barack Obama
“Verrek, ik krijg kieuwen”
Loesje
“Nog 299.448 uur om in Vlaanderen 2.220.608
gebouwen te renoveren tegen 2050!”
Wouter Hilderson
“De knowhow om energieneutraal te
bouwen en verbouwen is vandaag
aanwezig. Het is nu aan de politiek
én het publiek om die kennis ook in
daden om te zetten”
Adriaan Baccaert
“We moeten stap 2 van de Trias Energetica
intelligenter invullen. Het gaat niet alleen om
productie van hernieuwbare energie, maar ook het
slim gebruik ervan, opslag etc.”
Bert Vanderwegen
“Alleen bouwt Pixii een huis, samen met jullie
bouwen we de toekomst”
Debby Burssens
“Renoveren? Gedaan met wat isolatie
tegen de muur te plakken! Ieder huis
voor morgen leeft mee, met de mens, de
natuur, de zon en de wind”
Els Vanden Berghe
“De sleutel tot succes =
langetermijndenken”
Stefaan Van Loon
“Wind is renewable,
turbines are not”
Ozzie Zehner
“Een goede planning
voor en begeleiding bij
renovatie zou veel mensen
heel wat zorgen besparen.
Pixii staat klaar!”
An Demaegd
7. NZEB symposiumi NZEBi symposiumi
1312 zaal A tijdstip 09.45—10.00 uurr
Slimme klimaatbewuste stad
van de toekomst
De wijken Nieuw Zuid
en Cadixwijk
De stad Antwerpen wil dat alle stadsgebouwen en –voertuigen tegen 2020 50%
minder CO2 uitstoten tegenover 2005 en wil tegen 2050 een klimaatneutrale
stad zijn. Het EcoHuis biedt Antwerpenaars ondersteuning en advies om zelf hun
steentje bij te dragen en bewoners en ondernemers kunnen via Stadslab 2050
samen innoverende ideeën en initiatieven uitwerken en lanceren. Maar er zijn
ook grootschalige infrastructurele maatregelen zoals de bouw van het grootste
windmolenpark van België in de haven en de gefaseerde aanleg van een stadsbreed
warmtenet.
Korte inhoud We geven twee voorbeelden van slimme stadswijkontwikkeling.
DE WIJK NIEUW ZUID
De wijk Nieuw Zuid wordt gebouwd op een voormalig spoorwegemplacement en zal
een uithangbord zijn van de klimaatbewuste stad. De wijkvoorziet in 2000 bijkomende
woongelegenheden, een park en veel groen in het straatbeeld. Door de aanwezigheid
van winkels, horeca en voorzieningen zoals 2 scholen, kindercrèches en een sporthal,
biedt de wijk zijn bewoners alle nodige voorzieningen op wandelafstand.
Het woningaanbod is verscheiden, net zoals de toekomstige bewoners. De woon-
eenheden variëren qua grootte, type en budget. Tien procent bestaat uit alternatieve
woonvormen zoals cohousing, kangoeroewoningen en atelierwoningen. Daarnaast is
er een belangrijk aandeel sociale huisvesting.
Qua energie is Nieuw Zuid heel ambitieus. De koelvraag in de kantoren wordt
gereduceerd tot max 15kWh/(m².jaar) om actieve koeling te vermijden en elk gebouw
in de wijk heeft een maximale warmtevraag van 15kWh/(m².jaar). De resterende
beperkte warmtevraag wordt ingevuld door middel van een warmtenet waarbij de
warmteproductie reeds vanaf de eerste jaren overwegend (>50%) hernieuwbare- en
restenergie zal benutten. Het rendement ervan wordt gunstig beïnvloed door een
hoge bouwdichtheid, compactheid en een gedifferentieerde warmtevraag. Nieuw
Zuid bezit bovendien het potentieel voor de uitbreiding van het warmtenet naar de
omgeving.
Ook op vlak van mobiliteit, groenaanleg en watervoorziening is Nieuw Zuid ambi-
tieus. Dit wordt een autoluw groen stadsdeel met clusterparkings, fietsenstallingen,
collectieve verzameling van afval in sorteerstraatjes, streekeigen beplanting, een wa-
dipark van 5 ha., hemelwaterneutraliteit dankzij buffering via groendaken en maxi-
male bodeminfiltratie… en met grijswaterrecuperatie, om het drinkwaterverbruik te
beperken, als grootschalige demonstratiecase.
Dankzij zijn omvang en fasering zal Nieuw Zuid gedurende vele jaren mee impuls
geven aan de bouwsector in Antwerpen. Er is ruimte voor buurtwinkels, horeca en
bovenlokale economische ontwikkeling via de kantoorontwikkeling; wat aansluit bij
de komst van Blue Gate Antwerp. Met atelierwoningen krijgt de kleinschalige creatie-
ve economie volop kansen. Ten slotte injecteert dit project innovatieve technologieën
zoals het collectief warmteconcept.
De realisatie van Nieuw Zuid is een hechte samenwerking tussen stad/project
ontwikkelaar/warmte@zuid die afwijkt van het klassieke proces van stadsont-
wikkeling.
CADIXWIJK
Na de vernieuwing van de Oude Dokken en de Mon-
tevideowijk vormt de Cadixwijk het sluitstuk op de
eerste fase van de vernieuwing van het Eilandje, met
zijn typisch karakter. Dit dokkenlandschap vormt het
scharnier tussen de oude binnenstad en de moderne
zeehaven. De stad en AG Vespa werken nauw samen
met het Havenbedrijf, dat de gronden saneert en ter
beschikking stelt voor ontwikkeling.
De stad, het Havenbedrijf en private partners creë-
ren samen een energiezuinige, moderne stadswijk voor
zo’n 4.000 bewoners. Een uitgebreid woonprogram-
ma (75% van de nieuw te realiseren vloeroppervlakte)
heeft aandacht voor sociale woningen, maar voorziet
ook handel en kantoren (21%) en gemeenschapsvoor-
zieningen zoals kinderopvang, een basisschool, een
buurtsporthal en serviceflats (4%). Doordat de stad
kiest voor de gefaseerde ‘verkoop onder voorwaarden’
van bouwblokken ’ tekenen de projectontwikkelaars
letterlijk in op hoge ambities voor kwaliteit, energie en
milieu. Zo moeten zij voorzien in collectieve verwar-
mingssystemen en rekening houden met de aansluiting
van de wijk op een stadsbreed warmtenet.
De vernieuwing van het openbaar domein werkt als
een ‘rode loper’ voor nieuwe projecten en initiatieven.
15kWh/(m2
.jaar)
De maximale koelvraag van kantoren
in Nieuw Zuid.
“Een stadsbreed warmtenet
valt niet meer weg te denken
uit de stadsontwikkeling”
NABILLA AIT DAOUD
Functie schepen van Jeugd, Kinderopvang,
Leefmilieu en Dierenwelzijn
Stad Antwerpen
nabilla.aitdaoud@stad.antwerpen.be
8. NZEB symposiumi NZEBi symposiumi
1514 zaal A tijdstip 10.00 — 10.30 uurr
Under Construction:
hier wordt een
Bouwsector gerenoveerd
Hoe de transformatie van
de sector voorafgaat aan
de transformatie naar een
duurzaam gebouwde omgeving
De oplossing voor het versnellen van de transformatie naar een duurzaam
gebouwde omgeving wordt vaak gezocht in de techniek. Natuurlijk is dit
een noodzakelijke voorwaarde. Maar de feiten liegen er niet om: als we niet
snel in beweging komen worden we ingehaald door de werkelijkheid. De
klimaatverandering wordt al steeds vaker zichtbaar in ons dagelijks leven. De klok
tikt. En onze oude manieren van denken en (samen) werken blijken niet meer te
voldoen voor de extreme problemen waar we als mensheid collectief voor gesteld
staan.
Wat als we nu naast de techniek ook de mens en zijn drijfveren, talenten en
verlangens weer centraal stellen in ons werk? Wat als we onze sector en de
bouwketen inrichten op zo’n manier dat de volle potentie van ons mensen als
collectief benut kan worden? Wat als we niet alleen duurzaamheid betrachten
in onze objecten, maar juist ook in onze manier van werken, in onze relaties en
samenwerkingsvormen?
Korte inhoud De noodzaak om de gebouwde omgeving te verduurzamen is in
heel Europa wel doorgedrongen. Vanaf 2021 dient elk nieuw gebouw minimaal een
nZEB -een nearly Zero Energy Building- te zijn. Dat is niet niks. En de grootste uit-
daging ligt mogelijk wel bij het vergaand verduurzamen van de bestaande omgeving.
De technieken zijn er al. Getuige ook de vele bijdragen op dit congres. Maar waarom
worden ze dan nog niet grootschalig ingezet?
Eén belangrijke reden hiervoor is de nog steeds beperkte vraag van de gebou-
weigenaren om vergaand duurzame renovatie. Maar waarom is die vraag beperkt?
Een veelgehoord antwoord is: omdat de vergaand duurzame renovaties als te duur
worden ervaren. Maar waarom is dít het geval?
De bouwsector mag zich voor een concreet antwoord op deze vraag tenminste
verdiepen in twee thema’s, die niet-technisch zijn van aard en uiteindelijk gaan over
ons als mens en hoe wij onszelf organiseren en met elkaar communiceren:
De samenwerking in de bouwketen is nog immer beperkt en levert veel verspilling
op van onder meer euro’s, kennis en ervaring, met als gevolg hogere kosten dan nodig.
Bedrijven werken aan hun eigen (sub-)optimalisatie in plaats van de optimalisatie in de
keten. Ze houden zichzelf gevangen in traditionele businessmodellen terwijl de wereld
om hen heen in rap tempo verandert. Waar liggen nu de echte kansen, welk onderne-
merschap enwelkevormenvan samenwerking,welke nieuwewaarden en overtuigingen
zijn nodig om de transformatie naar een duurzaam gebouwde omgeving te realiseren?
De bouwsector als geheel onderschat nog steeds de noodzaak
van expertise en investering op het gebied van communicatie met de
klant: ‘te duur’ is een beleving, geen feit. De sociale wetenschappen
geven veel inzichten in hoe we de gebouweigenaar zouden kunnen be-
ïnvloeden zodat deze de waarde in gaat zien van duurzaam bouwen
en renoveren en daar dus geld in wil investeren.
Besluit Het goede nieuws is: deze beide oorzaken van een ge-
brekkige vraag zijn door de sector zelf op te lossen. Nog meer goed
nieuws: de oplossingen zijn in andere sectoren voor een groot deel al
ontwikkeld en getest, met als bekende voorbeelden de auto-industrie
en legio high-tech ondernemingen, en vinden inmiddels mondjesmaat
ook al hun eerste ingangen in de bouwsector.
Aan de hand van enkele sprekende praktijkvoorbeelden wordt in
deze presentatie handen en voeten gegeven aan verschillende kansen
voor de sector om de duurzame transformatie van de gebouwde om-
geving te versnellen en daarmee ook een volwassen markt te creëren
voor de vele, kansrijke, duurzame technische ontwikkelingen van de
afgelopen jaren. Met andere woorden: op naar een duurzame renova-
tie van de bouwsector!
“Hoewel techniek
onmiskenbaar belangrijk is,
gaat de grote doorbraak voor
een duurzame gebouwde
omgeving pas ontstaan
zodra we als sector ook de
mens weer centraal stellen in
al onze werkzaamheden”
JOYCE VAN DEN HOEK OSTENDE
Sociaal innovator en specialist in ecologische be-
drijfsontwikkeling in de bouw, Het Schippershuis
Bedrijfsontwikkeling
www.hetschippershuis.nl
Gooyerdijk 9, NL-3947 NA Langbroek
contact@hetschippershuis.nl
+31 6 272 283 97
Joyce van den Hoek Ostende
9. NZEB symposiumi NZEBi symposiumi
1716 zaal A tijdstip 13.20—13.50 uurr
AXII-Plan van Pixii
Een snelle, gebruiksvriendelijke
tool voor een masterplan voor
energetische renovatie
De AXII-Plan Renovatietool werd ontwikkeld als antwoord op de vraag naar een
snelle, comfortabele doorlichting van de bestaande toestand van gebouwen, en het
opstellen van een gefaseerd masterplan voor toekomstgerichte renovatie. Deze
vraag kwam in eerste instantie van steden en gemeenten, die wel de noodzaak zien
voor grondige en toekomstgerichte isolatie van de gebouwen op hun grondgebied,
maar zich geconfronteerd weten met een amalgaam van moeilijk te overtuigen
bewoners enerzijds, en de vaststelling dat de renovatiemaatregelen die dan wél
worden uitgevoerd vaak niet grondig of zelfs ondoordacht zijn, laat staan dat ze
voldoende toekomstgericht zijn.
Korte inhoud De AXII-Plan Renovatietool werd door Pixii ontwikkeld met als
doel een snellere, grondigere, doordachtere en meer gestructureerde aanpak moge-
lijk te maken. Er werd veel aandacht geschonken aan het aspect “tijdswinst” voor de
berekenaar, een vereenvoudiging van de inputgegevens, en waar mogelijk automa-
tisering van de output — zoals CO2
-reductie en het kostenplaatje — terwijl unieke,
gebouwspecifieke ingave door de gebruiker toch mogelijk blijft.
De AXII-Plan Renovatietool probeert tevens een realistischere inschatting te ma-
ken van het verbruik dan de bestaande, traditionele tools. Die inschatting zal nog
steeds afwijken van de echte energiefactuur, wat niet anders kan, door de toegepas-
te vereenvoudigingen enerzijds, en factoren zoals individuele voorkeuren en bewo-
nersgedrag anderzijds.
De AXII-Plan Renovatietool dient als communicatiemiddel naar de bewoners toe,
en probeert daarbij zo informatief en begrijpelijk mogelijk te zijn voor leken. Het ar-
gument van toegenomen comfort moet hierbij centraal staan.
Pixii zal naast de tool eveneens een vorm van kwaliteitskader aan de gebruikers
aanbieden: na het volgen van een opleiding rond renovatie en het slagen voor een
examen, komt de gebruiker in aanmerking voor een erkenning door Pixii als “erkend
renovatieadviseur”, met opname in de publiek beschikbare lijst van erkende renova-
tieadviseurs.
Besluit De eerste versie van de AXII-Plan Renovatietool zal bij
aanvang van het symposium beschikbaar zijn. Maar daar houdt het
niet op. De tool zal verder ontwikkeld worden. Feedback van de ge-
bruikers is hiervoor cruciaal. Daartoe zullen de gebruikers uitgenodigd
worden om opmerkingen en wensen door te geven.
Met de AXII-Plan Renovatietool ontwikkelt Pixii een snelle, ge-
bruiksvriendelijke, betrouwbare en dynamische tool die het advies en
de begeleiding van renovaties van woningen en appartementen heel
wat zal vereenvoudigen voor architecten, ingenieurs en andere ener-
giedeskundigen.
40%
Tot 40% van het gebouw-
patrimonium van de centrumsteden
bestaat uit appartementenblokken
met moeilijk te overtuigen
verenigingen van mede-eigenaars.
De AXII-Plan renovatietool kan
hier helpen!
“Pixii AXII-Plan: grote
tijdwinst bij een grondig en
gefaseerd renovatieplan
voor woningen en
appartementenblokken”
BART HUMBEECK
Technisch adviseur, Pixii
www.pixii.be
Gitschotellei 138, 2600 Berchem
bart.humbeeck@pixii.be
03 235 02 81
AXII-Plan Renovatietool van Pixii: eenvoudige analyse van de bestaande
toestand
AXII-Plan Renovatietool van Pixii: analyse van de
verschillende renovatiefases met beschrijving van
de maatregelen, aandachtspunten bij uitvoering,
comfort en ruwe prijsindicatie
AXII-Plan Renovatietool van Pixii:
grafische samenvatting van de gekozen
renovatiefases
11. NZEB symposiumi NZEBi symposiumi
2120 zaal A tijdstip 10.30—11.00 uurr
Smart nZEB:
the user in the loop
Bottoom-up energie
infrastructuur integratie van
gebruiker naar SmartGrid
Het energiesysteem zal de komende decennia ingrijpend veranderen als gevolg
van het aandeel hernieuwbare energie en het gebruik van elektrische auto’s. De
fluctuaties in het net zullen hierdoor toenemen en om dit te kunnen compenseren
is er een toenemende behoefte aan het benutten van de energieflexibiliteit aan
de vraagzijde. Op basis van de Energieagenda 2010-2020 heeft de provincie
Noord-Brabant onderzoek in het kader van Proof of Principles mogelijk gemaakt
om de vraagzijde actief te benutten. Dit vanaf de gebruiker → werkplek → ruimte →
gebouw → Smart Grid. Het menselijk gedrag is immers een bepalende factor bij het
resulterend energie gebruik van een gebouw.
Korte inhoud In de afgelopen tien jaar zijn er nieuwe benaderingen ontwikkeld
voor individuele comfort op basis van de fysiologische effecten ondermeer door de
Universiteit van Maastricht (van Marken Lichtenbelt, Kingma en Schellen). Door het
gebruiken van thermofysiologisch modellen kunnen de effecten worden voorspeld
van lokale koeling of verwarming van lichaamsdelen die het individueel ervaren
globale thermische comfort grotendeels bepalen. Dit gekoppeld aan het door de TU
Eindhoven ontwikkelde concept ‘User-in-the-loop’ proces control, zie figuur 1, biedt
nieuwe mogelijkheden voor de integratie van het menselijk gedrag en optimalisering
van persoonlijke conditionering.
Een en ander werd gekwantificeerd voor een standaard kantoorgebouw in Ne-
derland en vergeleken met het werkelijk gemeten energiegebruik in het kantoor. Er
blijkt een potentiële besparing mogelijk van 30% bij het verwarmen en 38% voor
het koelen indien het menselijk gedrag wordt geïntegreerd. Deze mogelijkheid kan
toegevoegd worden aan die van de traditionele Trias Energetica aanpak, zie figuur
2. Dit is een onderdeel van de TVVL ( De Nederlandse Technische Vereniging voor
installaties in gebouwen) road map naar bijna energie neutrale gebouwen. Centraal
staat hierbij de individualisering van het comfort, door thermisch comfort profielen
en menselijke gedragsmodellen. Deze bottum-up benadering zorgt voor de integra-
tie van de gebruiker in het Smart Grid. Dit is in het bijzonder essentieel voor nZEB
omdat dan de invloed van de gebruiker relatief gezien nog veel groter is dan bij een
standaard bestaand gebouw.
Besluit De ideevorming over slim-
me combinaties van energie-opwekkers,
-buffers en -afnemers staat nog maar
aan het begin. Hierbij zit de essentie in
de actuele energiebehoefte door de in-
dividuele comfort vraag, die leidend is
voor het energiegebruik in gebouwen.
Er is gestart met het ontwikkelen van
beheer strategieën voor een “Process
Control on Room Level”, PCRL systeem
modules die worden uitgetest in een
bestaand kantoor, zie figuur 3. Er is een
aanwezigheidsdetectie systeem ont-
wikkeld met een hoge nauwkeurigheid
en alle energie stromen in het gebouw
worden gemonitord. Hierdoor ontstaat
een beter inzicht in het werkelijke ener-
giegebruik en de effectiviteit voor de
comfort beleving van de individuele
gebruiker. Het energiebesparingspoten-
tieel en de verbetering van het indivi-
dueel beleefde comfort zijn significant.
Verschillende strategieën worden nu
uitgetest in combinatie met stap 4 van
de vijf stappen methode, energie buf-
fering. Hiervoor kiezen we een milieu
minder belastend batterij sijsteem met
NiHM batterijen. Dit onderzoek door de
TU Eindhoven is mogelijk gemaakt door
de financiële ondersteuning van de Pro-
vincie Noord-Brabant, Kropman Installa-
tietechniek en Almende..
30%
Er blijkt een potentiele besparing
mogelijk van 30% bij het
verwarmen en 38% voor het koelen
indien het menselijk gedrag wordt
geïntegreerd.
“Bij gebouwen en energie
gaat het primair om mensen
en hun gedrag.”
WIM ZEILER
Hoogleraar Installaties,
Faculteit Bouwkunde TU Eindhoven, unit Buil-
ding Physics and Services
www.tue.nl
w.zeiler@bwk.tue.nl
0402473714
FIG 1 De ‘Human-in-the-loop” benadering
FIG 2 De transitie van de Trias Energetica methode naar de vijf stappen methode voor nZEB
FIG 3 Elektrische energie opslag met Nilar NiMH batterijen, stap 4 van de vijf stap methode
12. NZEB symposiumi NZEBi symposiumi
2322 zaal A tijdstip 11.00—11.30 uurr
Vraaggestuurde ventilatie in
scholen en kantoorgebouwen
Analyse van werking
door metingen
Vraaggestuurde ventilatie kan het energieverbruik significant reduceren
in vergelijking met een constant debiet systeem. Een vraaggestuurd
ventilatiesysteem kan tijdens werkingsuren op verlaagde debieten werken
naargelang de vraag in de ruimte. Door deze vermindering, is minder energie nodig
voor de ventilator en worden ventilatieverliezen beperkt. Echter, is er nog steeds
onzekerheid of het systeem bij verlaagde debieten een goede binnenluchtkwaliteit
en een goede ventilatie-efficiëntie in de ruimte kan garanderen. Met behulp
van metingen wordt de binnenluchtkwaliteit, ventilatie efficiëntie en energie
efficiëntie geanalyseerd. Dit onderzoek kadert in het TETRA-project “Optimalisatie
van vraaggestuurde ventilatie in nZEB tertiaire gebouwen”.
Korte inhoud In drie school- en kantoorgebouwen is de binnenluchtkwaliteit,
ventilatie-efficiëntie, energie-efficiëntie en lokaal thermisch comfort geanalyseerd.
De eerste case is een kleuterschool bestaande uit vier klaslokalen met een ventila-
tiesysteem met natuurlijke toevoer en mechanische afvoer. Verse lucht wordt toege-
voerd door zelfregelende roosters boven de ramen. De
extractie is vraaggestuurd: per twee klaslokalen is een
kanaalventilator voorzien en wordt het afvoerdebiet
geregeld op basis van de hoogst gemeten CO2 concen-
tratie van deze klaslokalen. De tweede case studie is
een gebouw met twee leslokalen hoger onderwijs voor
elk 80 studenten. Een mechanische balansventilatie
met verdringingsroosters is voorzien. Het ventilatie-
debiet in elk leslokaal wordt afzonderlijk geregeld door
een VAV box die gestuurd wordt op basis van de CO2
concentratie en temperatuur in de ruimte. De derde
case studie is een kantoorgebouw met grote land-
schapskantoren met mechanische balansventilatie. Het
ventilatiedebiet wordt geregeld op basis van de CO2
concentratie gemeten in de ruimte.
In elke case studie werden gedurende twee weken
in het najaar en de winter van 2015-2016 CO2 concen-
tratie, debiet en stand van de VAV en energieverbruik
van de ventilator gemeten. CO2 concentratie wordt
gemeten op verschillende posities verdeeld over de
gebruikerszone op de hoogte van een zittend per-
soon (1,10 m) tevens zal de CO2 concentratie worden
gemeten bij de afvoer om zo de ventilatie efficiëntie
te kunnen berekenen. Verder zijn kortstondige metin-
gen gedaan naar luchttemperatuur en -snelheid op
verschillende hoogtes en posities in de ruimte om het
lokaal thermisch comfort te evalueren.
Besluit De meetresultaten tonen aan dat in alle
drie de case studies vraaggestuurde ventilatie in staat
is om een goede luchtkwaliteit te kunnen garande-
ren ook bij lagere ventilatiedebieten. De VAV-boxen
reageren goed op een overschrijding van een vooraf
ingesteld CO2 setpoint en verhogen het debiet om de
CO2 concentratie weer op een acceptabel niveau te
brengen. Verder is het effect van gereduceerde debie-
ten op de ventilatie-efficiëntie in de ruimte gering. Dit
wil zeggen dat het vraaggestuurde ventilatiesysteem
in staat is om bij verlaagde debieten de toegevoerde
lucht op een efficiënte manier te verdelen in de ruimte.
Ten opzichte van een constant ventilatiesysteem met
een ontwerpdebiet van 29 m3/h.pers (IDA3-klasse vol-
gens NBN EN 13779), werd een reductie gemeten op
het energieverbruik van de ventilator van 25-55% en
op de ventilatieverliezen voor verwarming van 25-32%
Om een goede werking en duidelijke energiebesparing
te garanderen is een goede opvolging van het ventila-
tiesysteem echter vereist.
Landschapkantoor Infrax/Boydens te Dilbeek
“Vraaggestuurde
ventilatie duikt nu al op,
bijvoorbeeld in polyvalente
ruimtes op scholen en
vergaderzalen, maar is
nog niet doorgebroken
in landschapskantoren
en klaslokalen. Over de
effectiviteit blijven immers
vragen.”
BART MEREMA
Wetenschappelijk Medewerker
KU Leuven – Technologiecampus Gent (Onder-
zoeksgroep Duurzaam Bouwen)
www.iiw.kuleuven.be/onderzoek/sustaina-
ble-buildings
bart.merema@kuleuven.be
09 265 86 12
25%
Vraaggestuurde ventilatie reduceert
het ventilatorverbruik en de
ventilatieverliezen voor verwarming
met minimum 25% in vergelijk met
een constant ventilatiesysteem
ontworpen volgens IDA3.
Werking ventilatiesysteem testleslokalen KU Leuven – Technologiecampus Gent 23-27 november 2015
Opbouw ventilatiesysteem testleslokalen KU Leuven – Technologiecampus Gent
13. NZEB symposiumi NZEBi symposiumi
2524 zaal A tijdstip 11.30—12.00 uurr
Thermische energieopslag in
woningen als hefboom voor
actieve vraagsturing
Analyse van het Belgische
residentiële gebouwbestand
In het streven naar een verregaande integratie van hernieuwbare energie en
het terugdringen van het gebruik van fossiele brandstoffen in de bebouwde
omgeving, vormt het omgaan met de variabiliteit van zowel de energievraag als
de hernieuwbare bronnen één van de belangrijkste technologische uitdagingen.
In de literatuur worden energieopslag en actieve vraagsturing als fundamentele
technologieën in de context van “slimme energienetwerken” naar voor geschoven.
Gebouwen spelen in deze context een belangrijke rol, aangezien ze niet enkel 40
% van de totale energievraag in Europa vertegenwoordigen, maar bovendien een
relevant potentieel vormen voor actieve vraagsturing. Zo is in vele gebouwen
een substantiële thermische energieopslagcapaciteit aanwezig in de vorm van
de opslag van sanitair warm water en de structurele thermische massa van het
gebouw.
Korte inhoud Deze studie [1] onderzoekt de energetische en economische
impact van het aanwenden van deze thermische opslagcapaciteit in het Belgische,
residentiële gebouwbestand bij een verregaande integratie van hernieuwbare elek-
triciteitsproductie aan de aanbodzijde en residentiële warmtepompen aan de vraag-
zijde. Een geïntegreerd, bottom-up, operationeel model voor de Belgische elektrici-
teitsproductie, dat rekening houdt met de fysische en economische karakteristieken
van zowel vraag- als aanbodzijde, werd ontwikkeld in [2]. Dit model laat toe om zo-
wel de elektriciteitsproductie als de elektriciteitsvraag, d.m.v. actieve vraagsturing,
te optimaliseren. In deze studie wordt daarbij specifieke aandacht gegeven aan het
dynamisch modelleren van het Belgische, residentiële gebouwbestand.
Het objectief van de optimalisatie is het minimaliseren van de totale productie-
kost voor elektriciteit, rekening houdend met actieve vraagsturing met behulp van
structurele thermische opslagcapaciteit, vertegenwoordigd door de thermische mas-
sa van het gebouw, en niet-structurele thermische opslagcapaciteit, in de vorm van
een actief aanstuurbare opslagtank voor sanitair warm water.
Toename van piekbelasting per woning ten gevolge van het introduceren van lucht- (ACHP) of grond-
gekoppelde (GCHP) warmtepompen met (stippellijn) en zonder (volle lijn) actieve vraagsturing (ADR)
Relatieve CO2-uitstoot per woning na integreren van lucht- (ACHP) of grond-gekoppelde (GCHP) warmtepomp
met (stippellijn) en zonder (volle lijn) actieve vraagsturing (ADR)
Structurele thermische opslagcapaciteit [kWh] versus opslagefficiëntie voor verschillende bouwtypes,
bouwjaren, renovatieniveaus en afgiftesystemen
Besluit De bekomen resultaten to-
nen, als gevolg van actieve vraagsturing,
een reductie van de additionele elektri-
sche piekvraag van 30 % tot 100 % en
een CO2-emissiereductie van 15 %. Zo-
als toegelicht in de discussie, zijn deze
resultaten onder meer afhankelijk van
de thermische eigenschappen van de
beschouwde gebouwen.
“Met vraagsturing en
thermische energieopslag
kan tot 100 % van
de piekbelasting van
warmtepompen vermeden
worden. Warmtepompen
zijn dus perfect in staat
de problemen die ze zelf
creëren op te lossen.”
GLENN REYNDERS
Postdoctoraal onderzoeker,
EnergyVille – KU Leuven
www.energyville.be
Thor Park 8310, 3600 Genk
glenn.reynders@kuleuven.be
+32 (0)16 32 25 70
15%
De extra reductie in CO2 -emissies
door warmtepompen te voorzien
van actieve vraagsturing die
gebruik maakt van thermische
energieopslag in gebouwen.
15. NZEB symposiumi NZEBi symposiumi
2928 zaal B tijdstip 10.30—11.00 uurr
Implementing Information
Management for Integrated
Design of NZEB’s
How to make the transition in
a quickly changing context
Key factors for a successful implementation of an integrated design process for
NZEB’s are the information exchange and the ability of the multi-disciplinary
design team to collaborate efficiently. This goal can be much better reached in
a BIM-based common data environment. Before the design phase is started, all
concerned parties should agree on an initial BIM implementation plan. If the
employer (future owner) and/or Facility Manager is actively contributing to this
effort, the transition from construction to operation (hand-over of the facility) will
be much smoother and the employer will probably be ready to invest in a good BIM
process.
Korte inhoud Numerous efforts for the standardization are on-going on dif-
ferent levels. The ISO Technical Committee 59 subcommittee 13 “Organization of in-
formation about construction works” and CEN Technical Committee 442 “Building
Information Modelling (BIM)” are actively developing an international framework
for information management based on openBIM. The Belgian Building Research In-
stitute (BBRI) has installed a national mirror committee BBRI/E442. The standards
under development are inspired by previous work from buildingSMART and the UK
BIM Task Force.
Beside this official international standardization process many initiatives from
software vendors, BIM consultants, engineering companies, contractors, employers
and various sector organizations are currently trying to contribute to the transition
in the construction industry.
While this provides a lot of useful information and guidelines, the implementation
of an improved BIM-based design process in daily practice is far from evident and can
be a serious challenge for SME’s.
Based on experience from active participation in CEN TC 442, research on BIM-
based design methods for sustainable buildings, the introduction of BIM into the cur-
riculum of the civil engineering education and the operation and monitoring of a test
building on the KU Leuven Technology Campus Ghent, opportunities and possible
pitfalls are presented.
The experience from the test building is placed in the context of research and
development on the use of openBIM for information related to energy performance
and comfort during the entire life cycle of the facility.
In the research context, next generation building simulation models are directly
based on information extracted automatically from the BIM. The BIM is created with
a clear objective: as much information as possible that is needed for simulation is
included in the BIM. The logical subdivision into building envelope, HVAC and control
(BMS) is respected in the BIM and creates the base for an object oriented approach
to simulation using Modelica.
Besluit It is essential for a successful transition - from a tra-
ditional design process based on paper documents, e-mails and
CAD-drawings towards a BIM-based information exchange and man-
agement platform – to clearly define the steps and objectives. Initially
not all partners will be able to use BIM. Investments in qualification of
the engineers and in software are required, choices have to be made
concerning priorities for certain parts of the design process, that can
be fully BIM-based and others where temporary solutions for infor-
mation transfer have to be used, e.g. automatically creating tables
containing most of the information needed for the EPB-calculation
or CAD-drawings consistently produced from the most recent BIM.
Also light-weight access for providing comments on the BIM, using a
freely available IFC-model viewer and the BIM Collaboration Format
(BCF) can help to get parties on board that are not yet ready for the
investment in full BIM qualification and commercial software or will
not modify the model themselves.
As long as a standardized European environment is not yet avail-
able, the British PAS 1192, the German VDI 3805 and several propri-
etary product libraries can help to start the transition and already
improve the design, construction and operation of NZEB’s.
Passive House building located at Technology Campus Gent, KU Leuven, Belgium
Example of a process map: providing a view on the workflow and the required information exchange (data
drops)
HVAC and control component model: used to create a
simulation model in Modelica
442
In 2015 the European Committee
for Standardization (CEN)
installed the Technical Committee
(TC) 442 - Building Information
Modelling (BIM). Beside the plenary
meetings, there are four working
groups dedicated to the creation of
guidelines and European standards
for all relevant aspects of BIM.
“Europe is moving towards
standardized openBIM
solutions. We should actively
contribute to this great
transition and we should not
underestimate the effort and
intermediate steps needed
to reach this goal.”
RAZAKANIAINA ANDO LUDOVIC
ANDRIAMAMONJY & RALF KLEIN
Razakaniaina Ando Ludovic Andriamamonjy
Doctoraatsstudent
KU Leuven, Technologiecampus Gent
Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
www.iiw.kuleuven.be/onderzoek/
sustainable-buildings/
Ralf Klein
Promotor
(hoofd onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen)
KU Leuven, Technologiecampus Gent
Onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen
www.iiw.kuleuven.be/onderzoek/
sustainable-buildings/
ralf.klein@kuleuven.be
+32 9 265 86 12
16. NZEB symposiumi NZEBi symposiumi
3130 zaal B tijdstip 11.00—11.30 uurr
Geïntegreerd design & BIM
Portiekflats Arnhem
Integrale aanpak renovatie
opgave 2050
In opdracht van Volkshuisvesting Arnhem worden in Presikhaaf vier portiekflats uit
de jaren zestig gerenoveerd naar een passiefbouw concept. De portiekflats bestaan
uit vijf bouwlagen met 16 appartementen van gemiddeld 70m2 en per appartement
één of twee slaapkamers. Op de begane grond zijn bergingsruimten en algemene
voorzieningen voor alle bewoners. Door het toepassen van de integrale
werkmethodiek BIM (Bouw Informatie Model) zijn door ons, Bouwnext BV, de
bouw- en installatieontwerpen van het hele project in detail op elkaar afgestemd
en inzichtelijk gemaakt voor de klant. Door het aanbrengen van een nieuwe
gebouwschil is 90% warmtereductie mogelijk. Hierdoor was een eenvoudige
installatie voldoende.
Korte inhoud Om een open en inzichtelijk ontwerp
temakenvoorVolkshuisvestingArnhemisdoorBouwnext
gekozen voor een Morfologisch ontwerp. Met deze me-
thode worden per bouw- en installatiedeel alle mogelijke
concepten naast elkaar gezet en een matrix opgesteld, zie
afbeelding hieronder. De diverse ontwerpscenario’s – van
de meest goedkope tot de meest energiezuinige variant -
wordt samen met de opdrachtgever een keuze gemaakt.
Voor de opdrachtgever zijn per variant de voor- en nade-
len voor het hele project inzichtelijk en gemakkelijk tegen
elkaaraftewegen. Dit geeft in eenvroeg ontwerpstadium
de juiste ontwerpkeuze met het investeringsniveau en
energieverbruik. De uitgangspunten die uit het morfolo-
gisch ontwerp komen zijn verwerkt in een prestatiecon-
tract waarbij het voorlopig ontwerp samen met een UAV-
GC op de markt is gezet. Defunctionele prestaties rondom
passiefhuis zijn vastgelegd in maar 16 punten. Zoals bij-
voorbeeld regel AF02: Kouval: Op de koudste dag van het
jaar, -7 graden, mag de oppervlaktetemperatuur van de
opake delen, kozijnen en glas niet lager zijn dan 4,2 gr tov.
de ruimtetemperatuur. Geen k-waardes of U waardes van
de isolatie en glas maar een functionele prestatie.
Na de aanbesteding is gevraagd om een laser scan ten
behoeve van een point cloud. De gevel elementen zijn in-
gemeten via deze point cloud. Ook heeft het uitvoerings-
team gekozen voor een nieuw type balkon en een andere
uitvoeringvandegevelelementenomzobinnendekosten
te blijven die in de vraagspecificatie waren aangegeven.
Via IFC model is er een clash controle opgezet. Daar-
mee was het mogelijk om vanaf de zijlijn (de aannemer
heeft het hele proces in handen) te controleren. Ook de
installatie is hiermee nauwkeurig ontworpen, waardoor
het mogelijk was om met gebruik van een in-uitvoer ar-
mostaat de toevoer en de afvoer van de buitenlucht gelijk
aan 1 zijde naast elkaarte houden.
Besluit De gehele aanpak met prestatie specificaties
heeft ertoe geleid dat ieder persoon cq. bedrijf ook het
beste kon laten zien wat nodig was voor dit project. De
aanpak heeft er zelfs toe geleid dat de prestatie hoger
kwam te liggen dan gevraagd, omdat daardoor, het aan-
brengen van nieuwe balkons, de processtappen zo wer-
den vereenvoudigd dat de kosten voor het nieuwe balkon
teniet werden gedaan.
Voor het gebruik van BIM is de methode van Morfologisch ontwerpen onontbeerlijk
Montage gevelelementen per portiek (streng) in 1 dag
Resultaat
“Met morfologisch ontwerpen krijg je
het beste uit je team.”
CARL-PETER GOOSSEN
Ontwerpmanager / directeur
BouwNext
www.bouwnext.nl
Horaplantsoen 20 - 6717 LT Ede
cpg@bouwnext.nl
06-53256829
4,2 gr
Zolang de oppervlakte temperatuur
binnen niet meer dan 4,2 gr onder
de ruimtetemperatuur komt is er
geen kouval.
17. NZEB symposiumi NZEBi symposiumi
3332 zaal B tijdstip 11.30—12.00 uurr
Meer nauwkeurige
energiebesparings-
voorspellingen voor
woningen
Een pragmatische BIM-aanpak
zowel met als zonder eigen
BIM-model
Het werkelijk resultaat van energiebesparende ingrepen in woningen is vaak
teleurstellender dan vooraf berekend. Dit blijkt uit analyses van individuele
projecten en van data op gebouwpatrimoniumniveau. Een belangrijke oorzaak
hiervan is het vereenvoudigen van gebouwen tot gestandaardiseerde één-zone
rekenmodellen: alle woningen wordt bijv. in EPB-berekeningen uniform op één
binnentemperatuur beschouwd. Meer complexe en betrouwbare modellen
worden in de praktijk zelden gebruikt wegens de hogere werklast, rekentijd en
expertise die deze vergen. Als antwoord hierop werd een rekenefficiënt multi-
zone rekenmodel ontwikkeld en geïntegreerd in een BIM-tool. Hiermee kunnen
ontwerpers en onderzoekers sneller meer nauwkeurige verbruiksvoorspellingen
maken en betere beslissingen nemen. Dankzij het gebruik van parametrische
gebouwtypologieën kan dit zelfs zonder BIM-model van het specifieke gebouw.
Korte inhoud In de ontwikkelde simulatietool werd zowel de officiële EPB-re-
kenmethode als een meer nauwkeurige multi-zone rekenmodel geïntegreerd. Samen
laten ze toe rekening te houden met officiële prestatie-eisen én met realistische ver-
bruiken en besparingen. De uitgebreide geometrische data die dit vergt (bijv. afme-
tingen van binnenwanden, relaties tussen kamers) wordt rechtstreeks gehaald uit het
BIM-model van het gebouw zodat manuele opmetingen niet nodig zijn. Hierbij wordt
gesteund op het open gbXML-schema. Door gebruik van add-ins werd deze workflow
geïntegreerd in bestaande BIM-software. Een bijkomende visuele en Excel-interface
laten toe om vlot bijkomende parameters te specifiëren en parametrische studies uit
te voeren. Bijv. “Wat als we de oriëntatie, U-waarden of gebruiksprofielen wijzigen?”
Voor situaties waarin geen BIM-model bestaat van de werkelijke gebouwen of
ontwerpen (bijv. kleine renovatieprojecten, bottom-up gebouwpatrimoniummodel-
len), werd bijkomend een methode ontwikkeld die op basis van de beperkte hoeveel-
heid beschikbare gegevens een betrouwbaar multi-zone model maakt dat zo goed
mogelijk overeenstemt met de woning in kwestie. Deze methode steunt op parame-
trische multi-zone gebouwtypologieën die automatisch gefit worden op de beperk-
tere beschikbare data over de woning (zie Fig. 1).
Behalve voor onderzoek, werd deze tool ook reeds gebruikt door ingenieur-archi-
tecten in opleiding, om hands-on voeling te krijgen met energieprestatie-indicatoren
en energiegebruik alsook in het kader van een studie-opdracht voor het VEA, bij de ont-
wikkeling van het S-peil. Vergelijking tussen werkelijke en berekende energiegebruiks-
data toont de grote verbetering die het multi-zone model met zich meedraagt dankzij
de mogelijkheid om werkelijke gebruiksprofielen per kamer in rekening te brengen (zie
Fig. 2). Vergelijkingen tussen multi-zone simulaties op basis van originele BIM-model-
len van bestaande huizen enerzijds en op basis van automatisch gefitte parametrische
gebouwtypologieën anderzijds tonen het potentieel van deze aanpak (zie Fig. 3).
Besluit Door een pragmatische combinatie van
BIM-software en een simpele, toegankelijke visue-
le en Excel-interface kunnen ontwerpers snel zowel
EPB-waarden (K-peil, E-peil…) als realistische ener-
giebesparingen inschatten. Hierdoor kunnen deze be-
rekeningen vroeger en herhaaldelijk uitgevoerd wor-
den tijdens het ontwerpproces, door de ontwerpers
zelf. Hiermee kunnen maatregelenpakketten in een
vroege ontwerpfase worden afgetoetst en op maat
bijgestuurd, om zo op onderbouwde wijze tot betere
ontwerp- en investeringsbeslissingen te komen. Archi-
tectuurstudenten die op verschillende types woningen
werkten (vrijstaande huizen, appartementen…) zagen
hiermee snel in dat ze niet allemaal dezelfde maatre-
gelen nodig hadden om bijv. passiefhuiseisen te halen:
appartementen hadden veelal geen driedubbel glas
nodig. Ze konden ook snel alle appartementen binnen
een appartementsblok doorrekenen en kwamen tot
kosten-optimale voorstellen waarbij de isolatie bijv.
niet uniform maar wel efficiënt verdeeld werd over de
gebouwschil, met aangepaste maatregelenpakketten
op de bovenste verdieping. Tegelijk kregen ze inzicht in
het effect van verschillende gebruiksprofielen.
De mogelijkheid om deze simulaties via parametri-
sche typologieën uit te rollen op uitgebreide gebouw-
patrimoniumdata kan in toekomst niet enkel leiden
tot beter onderbouwde energieprestatie-indicatoren
(bijv. het S-peil). Het kan ook leiden tot betere, meer
gerichte overheidsmaatregelen steunend op een meer
realistische schatting van de werkelijke bereikbare
energiebesparingen waarbij rekening gehouden wordt
met de mix aan gebouwen, aan inwoners en de onder-
linge spreiding.
3
Het aantal seconden die een
standaard laptop nodig heeft om
alle parameters in te lezen, het
BIM-model eventueel aan te passen
(bijv. geometrisch en fysisch fitten
van een parametrische typologie),
de nodige data uit het BIM-model af
te leiden, de verschillende modellen
uit te rekenen en de resultaten
weer te geven.
“Officiële energieprestatie-
berekeningen
en aanvullende,
ontwerpondersteunende
simulaties kunnen dankzij
een gebruiksvriendelijke,
geïntegreerde aanpak terug
hun plaats opeisen in de
vroege ontwerpfases.”
MARC DELGHUST & TIEMEN STROBBE
Postdoctoraal onderzoeker
UGent
Onderzoeksgroep bouwfysica, constructie
en klimaatbeheersing
SmartLab
www.architectuur.ugent.be/en/research/
building-physics-construction-and-climate-
control/
Sint-Pietersnieuwstraat 41 – B4, 9000 Gent
marc.delghust@ugent.be
09/264 3964
FIG 1 Realistische multi-zone modellen aan de hand van parametrische typologieën:
workflow
FIG 2 Werkelijk versus theoretisch berekend energiegebruik voor ruimteverwarming
[kWh/(m².jaar)] in een oude woonwijk: van standaard EPB-berekeningen (FL_EPB) naar
multi-zone modellen met werkelijke gebruiksprofielen (MZ_real h.prof.)
FIG 3 Multi-zone berekende energievraag voor ruimteverwarming [kWh/(m².jaar)]:
originele BIM-modellen van de architect versus parametrische typologieën gefit op data
van de buitenschil (R² = .996)
19. NZEB symposiumi NZEBi symposiumi
3736 zaal A tijdstip 13.50—14.20 uurr
Energetische renovatie:
lessons learned
Van voorbereiding tot uitvoering
in 4 praktijkvoorbeelden
Het Feit: Tegen 2050 moet België, en bij uitbreiding de hele wereld, 80% CO2-
reductie verwezenlijken. Dit is een mooie en noodzakelijke doelstelling.
Feit: Nieuwbouw en vernieuwbouw voldoet aan deze doelstelling, doch het
bestaande woningpark in België is energetisch gezien in slechte staat. De
renovatiegraad in het te behouden patrimonium komt maar traag op gang.
Oplossing: De stroomversnelling creëren in het verbouwen van de te behouden
woningen met slechte energetische score tot de langetermijndoelstelling (lager
dan E60/EPC100). Deze cases dragen een steentje bij tot het verhogen van de
noodzakelijke energetische renovatiegraad.
Korte inhoud De aanpak van de 4 voorbeeldprojecten volgen steeds een be-
paalde structuur. In de voorbereidingsfase bepalen we het programma van eisen:
hierin leggen we naast het budget en de esthetische, functionele en emotionele wen-
sen ook het energieniveau (BEN, Langetermijndoelstelling, 0-energie) vast.
Hierna wordt de bestaande toestand zo goed mogelijk in kaart gebracht. Eenmaal
dat gedaan is, kan de oplossing ontworpen worden.
Na akkoord over het ontwerp worden de architectuurplannen opgemaakt, de uit-
voeringsplannen en de uitvoeringsdetails voorbereid en de technieken geïntegreerd
in de plannen. In functie van de bestaande toestand worden de potentiële lock-ins
ook bepaald en opgelost.
Pas als al deze aspecten in de voorbereiding aan bod gekomen zijn wordt tot de
uitvoering over gegaan. Deze fase houdt vooral het bijsturen waar nodig is in. Ech-
ter: hoe beter de voorbereiding, hoe minder verrassingen en dus hoe vlotter de uit-
voering zal verlopen. Bij renovatie dienen we dezelfde filosofie te gebruiken als bij
nieuwbouw: Per stap ‘er staan voor de toekomst’ en bewust zijn van de potentiële
lock-ins. Anders geraakt de cirkel niet rond.
CASE 1 Galmaarden: verbouwing van een woning boven een apotheek naar 2 ap-
partementen. Het gelijkvloers bleef onaangeroerd en zal pas in een later stadium
verbouwd worden. Extra aandacht ging naar de bouwknopen, de integratie van
de ventilatie en specifiek voor dit dossier: het vermijden van potentiële lock-ins
naar het gelijkvloers.
CASE 2 Villa Sanseveria: van typische jaren ’60 woning naar la-
ge-energie vakantiewoning. In dit project was het financieel plaat-
je van belang: de aankoop + renovatie is in dit geval lager dan aan-
koop grond + evenwaardige nieuwbouw. Daarnaast werden enkele
typische bouwknopen aangepakt.
CASE 3 Hoeve te Zwalm: van oude hoeve naar kangoeroe-woning.
Gezien de gefaseerde uitvoering was het een uitdaging om lock-in
vrij te ontwerpen. Ook de integratie van de ventilatie en de toepas-
sing van binnenisolatie vergden enige extra aandacht.
CASE 4 Van eengezinswoning met buurtwinkel tot lage-energie
woning. In deze zuiver energetische renovatie kijken we naar de
specifieke details en de integratie van technieken.
Besluit Als conclusie kunnen we stellen dat de ontwerpfase met
de grootste zorg moet gebeuren, dat het niet enkel om de details maar
ook om het totaalplaatje gaat, dat alle stappen van het proces naad-
loos op elkaar aan moeten sluiten en dat alle personen in het proces de
juiste focus moeten hebben.
37
Van EPC 875 naar 37: door
toepassing van de trias energetica
behalen we een vermindering
van 95%!
“De toekomstgerichtheid
van elke stap in het proces is
belangrijk en we moeten ons
bewust zijn van potentiële
lock-ins. Met deze 2
principes in het achterhoofd
komen we al een heel eind.”
CHRISTOPHE DEBRABANDER
Architect/Manager Innovatie, ArchiCD
www.archicd.be
cd@archicd.be
+32 479 66 76 40
Vakantiewoning Villa Sanseveria: van
EPC 875 naar EPC 37
Een vergelijking van EPC-waardes
van het bestaand woningpark met de
langetermijndoelstelling en BEN
21. NZEB symposiumi NZEBi symposiumi
4140 zaal A tijdstip 14.50—15.20 uurr
Binnenisolatie bij
een passiefrenovatie
Meer risico op vochtschade
bij grotere isolatiediktes?
Steeds meer wordt ingezet op diepgaande renovatie van bestaande gebouwen,
waarbij de bouwschil thermisch isoleren de eerste stap is richting energie-
efficiëntie. Bij historische gebouwen met massieve muren of waardevolle gevels
is binnenisolatie vaak de enige mogelijke na-isolatietechniek. Binnenisolatie
zal echter de hygrothermische werking van de muur beïnvloeden, wat kan
leiden tot schadefenomenen zoals inwendige condensatie, vorstschade en
schimmelgroei. Daardoor is er vaak enige terughoudendheid om deze techniek toe
te passen. Bovendien leeft het idee dat een dikker isolatiepakket – zoals bij een
passiefrenovatie – meer risico op dergelijke schadepatronen inhoudt.
Korte inhoud De invloed van de isolatiedikte op mogelijke schaderisico’s werd
via hygrothermische simulaties geanalyseerd voor een massieve buitenmuur met
vier verschillende binnenisolatiesystemen: twee eerder traditionele systemen – een
dampdichte XPS-isolatie en een minerale wol in combinatie met een dampscherm
– en twee meer innovatieve technieken – een capillair actief systeem met calcium-
silicaat en een minerale wol in combinatie met een vochtgestuurde damprem. Die
laatste twee zijn gericht op het behouden van de uitdroging naar binnen. Voor elk
systeem werden de hygrothermische prestaties voor een isolatiedikte van 1, 2, 4, 6,
10, 15, 20 en 30 cm bestudeerd. Naast deze 32 wandopbouwen met binnenisolatie
werd ook de niet-geïsoleerde muur ter referentie geanalyseerd.
Parameters zoals de baksteeneigenschappen, de muurdikte, de oriëntatie van de
muur en het binnen- en buitenklimaat hebben een grote invloed op het hygrother-
misch gedrag van de buitenmuur. Aangezien dergelijke parameters zeer uiteenlo-
pend zijn voor verschillende gebouwen, is gekozen voor een probabilistische aanpak.
De hygrothermische analyse verloopt via een geautomatiseerde onzekerheidsstudie,
waarbij een groot aantal verschillende waardes voor de inputparameters – zoals
baksteeneigenschappen, muurdikte, oriëntatie… – aangenomen wordt, en waarvoor
dan telkens de hygrothermische prestaties berekend worden. Op die manier wordt
niet één deterministische ontwerpsimulatie gedaan, maar een groot aantal simula-
ties, waardoor een groot aantal verschillende omstandigheden in rekening gebracht
worden. Het resultaat van deze simulaties kan dan gebruikt worden om het risico op
schade te bepalen voor een bepaald binnenisolatiesysteem met een bepaalde isola-
tiedikte.
Om het schaderisico te bepalen zijn schadecriteria nodig. Het risico op vorstscha-
de wordt bepaald door het jaarlijkse aantal natte vorst-dooicycli op 0,5 cm van de
buitenzijde van de muur. Bij gebrek aan een betrouwbaar schimmelgroei- en hout-
rotmodel, wordt het risico hierop niet kwantitatief maar relatief ten opzichte van
de niet-geïsoleerde referentiemuur geformuleerd. Het risico op schimmelgroei wordt
vereenvoudigd geëvalueerd op basis van (een stijging van) het aantal uren dat de
relatieve vochtigheid op het binnenoppervlak hoger is dan 80%, telkens voor janu-
ari, april, juli en oktober. Voor het geval dat houten balkkoppen in de buitenmuur
ingewerkt zijn, kijken we ook naar (een stijging van) het aantal uren dat de relatieve
vochtigheid in het metselwerk op 5 cm van het isolatiesysteem hoger is dan 95%.
Besluit In totaal werden zo 108 verschillende situaties gesimu-
leerd, telkens voor de 33 verschillende wandopbouwen. De resultaten
van deze simulaties tonen aan dat, eens een bepaalde isolatiedikte be-
reikt is, de schaderisico’s niet meer toenemen met een verdere toena-
me van de isolatiedikte. Dit kantelpunt lijkt te liggen rond een R-waar-
de van 2 m²K/W. Voor een isolatiemateriaal met een lambda-waarde
van 0,3 W/mK, zoals XPS, komt dat overeen met een dikte van 6 cm.
Voor capillair actieve isolatiematerialen, die een lagere lambda-waarde
hebben (0,6 W/mK), is dat rond de 10 cm.
Aangezien bij een standaardrenovatie vaak al minimum 4 tot 6 cm
binnenisolatie geplaatst wordt, betekent dit dat een passiefrenovatie,
waar isolatiepakketten van meer dan 16 cm toegepast worden, geen
tot weinig extra risico op vochtschade met zich meebrengt.
6cm
De binnenisolatiedikte voor XPS
waarbij het maximale risico op
vochtschade bereikt is.
“Eens het
binnenisolatiesysteem een
R-waarde van 2 m²K/W
bereikt heeft, neemt het
risico op vochtschade niet
verder toe met stijgende
R-waarde.”
ASTRID TIJSKENS
Doctoraatsstudent,KU Leuven
Afdeling Bouwfysica, Departement Burgerlijke
Bouwkunde
www.bwk.kuleuven.be/bwf
Astrid.Tijskens@kuleuven.be
+32 (0)16 32 38 08
Het aantal natte vorst-dooicycli over een heel jaar, op 0,5 cm van de buitenzijde van de muur
Het aantal uren dat de relatieve vochtigheid op het binnenoppervlak hoger is dan 80%, in oktober
Een passiefrenovatie met binnenisolatie, waarbij
cellulosevlokken ingeblazen worden in een houten
voorzetstructuur met dampscherm
23. NZEB symposiumi NZEBi symposiumi
4544 zaal B tijdstip 13.50—14.20 uurr
Verlagen van energiegebruik
in residentiële sanitair warm
water systemen
Afweging tussen energie-
efficiëntie en Legionella
infectierisico
Warm water neemt een belangrijk deel in van het totale energiegebruik van
residentiële gebouwen zoals huizen, appartementen, hotels, rusthuizen, alsook
sportfaciliteiten, hospitalen, en spa’s [figuur 1]. De isolatie en luchtdichtheideisen
voor gebouwen worden steeds strenger, daarentegen kent de productie van warm
water weinig innovatie. Hierdoor stijgt het relatief belang van sanitair warm water
in de totale energievraag. Gemiddeld gebruiken we ongeveer 800 kWh per persoon
per jaar voor de productie van warm water. Deze vraag zal onveranderd blijven
[figuur 2], terwijl de energie-performantie eisen voor 2020 inhouden dat de totale
energievraag van gebouwen voor koeling, verwarming en sanitair warm water
moet gereduceerd worden tot 1/3 van wat de energievraag was in 2006.
Korte inhoud Eén van de voornaamste redenen voor deze hoge energievraag
is dat warm water wordt geproduceerd, opgeslagen en verdeeld aan temperaturen
boven 55°C om het risico op Legionella pneumophila infectie van het warm water
systeem te vermijden. Legionella pneumophila is een aerobe gramnegatieve bacterie
die voorkomt in al het natuurlijk vers water. Wanneer je blootgesteld wordt aan deze
bacterie veroorzaakt het een acute luchtwegaandoening (Pontiac Fever) of ernstige
longontsteking (Legionellose) [figuur 3]. Boven een temperatuur van 55°C wordt de
groei van de Legionella pneumophila bacterie gestopt en worden de overgebleven
bacteriën effectief gedood.
Als we onze handen wassen, de afwas doen of bijvoorbeeld een douche nemen
bedraagt de gewenste gebruikstemperatuur slechts 30 à 40°C. Dit temperatuurver-
schil (tussen 55°C en 30 à 40°C) heeft een negatief effect op het warmteverlies tus-
sen het warm water systeem en de omgeving en is nadelig voor het rendement van
warm water productie-eenheden zoals warmtepompen.
Een simulatiemodel is ontwikkeld dat toelaat om het infectierisico te beoordelen
in ontwerpfase van warm water systemen, alsook de effectiviteit van desinfectie-
technieken op een geïnfecteerd systeem te testen. Dit model dient als basis voor
het evalueren van veelgebruikte sanitair warm water installaties en energiezuinige-
re alternatieven. Om het simulatiemodel op te stellen werd de ‘Modelica’ omgeving
gebruikt.
Om tot een voldoende gevalideerd model te komen gebeurde, als aanvulling op
het modelleerwerk, in situ monitoring van warm water systemen in grootschalige
appartementsgebouwen. In vier verschillende systemen voor warm water productie
en distributie worden de relevante temperaturen en gebruikersprofielen bemeten
op verschillende punten in het systeem. Deze metingen maken het mogelijk om het
voorgestelde thermodynamisch model te valideren onder gelijkaardige rand- en ge-
bruiksvoorwaarden.
Er werd ook een proefstand gebouwd. Hierin is het mogelijk om veelgebruikte
regimes van boilerfabrikanten te testen door periodisch de groei van Legionella in
water en in biofilm te beoordelen op verschillende punten in het systeem.
Besluit De simulaties tonen dat het verlagen van de warm water
productietemperatuur van 60°C naar 50°C, gecombineerd met toe-
voegen van shock disinfectie om de 12 dagen aan 70°C gedurende 3
minuten, een energiebesparing oplevert van 34%. Dit zonder het ge-
zondheidsrisico te verhogen.
Dankzij het simulatiemodel, dat toelaat om het Legionella infectie
risico te voorspellen onder dynamische condities, zullen HVAC ont-
werpers het infectie risico dat verbonden is aan hun voorgestelde ont-
werp op voorhand kunnen inschatten. Zo kunnen Legionella infecties
in complexe warm water systemen actief worden tegen gegaan. Bo-
vendien zullen ze de temperatuurregimes kunnen optimaliseren, een
betere hydraulische regeling kunnen kiezen en het meest belangrijke,
het energiegebruik (en dus de kostprijs) voor sanitair warm water pro-
ductie kunnen verlagen. Het model zal ook toelaten om geïnfecteerde
systemen efficiënt te desinfecteren waardoor de management kosten
aanzienlijk verlaagd worden.
Het toekomstperspectief voor dit onderzoek is het opstellen van
nieuwe ‘best practice’ ontwerprichtlijnen voor sanitair warm water
configuraties gebaseerd op het evenwicht tussen infectierisico en
energie-efficiëntie.
FIG 3 Een Legionella infectie wordt veroorzaakt door
het inademen van besmette waterdruppeltjes in lucht in
bijvoorbeeld de douche
FIG 1 De totale energievraag van een woning bestaat uit
verschillende delen, sanitair warm water zorgt na verwarming
voor het grootste energiegebruik
34%
Het verlagen van de warm water
productietemperatuur naar
50°C, gecombineerd met shock
disinfectie om de 12 dagen, levert
een energiebesparing op van 34%
zonder het gezondheidsrisico te
verhogen.
“Gemiddeld gebruiken we
ongeveer 800 kWh per
persoon per jaar voor de
productie van warm water.
Deze vraag zal onveranderd
blijven. Toch kunnen we het
energiegebruik voor warm
water verlagen zonder aan
comfort in te boeten.”
ELISA VAN KENHOVE
Doctoraatsbursaal IWT, Universiteit Gent
Faculteit Architectuur en Stedenbouw,
Onderzoeksgroep Bouwfysica, Constructie en
Klimaatbeheersing
www.architectuur.ugent.be/medewerkers/
elisa-van-kenhove/
Elisa.VanKenhove@UGent.be
+32 (0)9 264 78 61
FIG 2 Vergelijking van energievraag veroorzaakt door ventilatieverliezen, transmissieverliezen en productie van
warm water voor gebouwen van voor 1984 tot passief standaard
24. NZEB symposiumi NZEBi symposiumi
4746 zaal B tijdstip 14.20—14.50 uurr
Optimale regeling van
gebouwen door gebruik
van modelgebaseerde
voorspellende regeling
Principe en vooruitzichten
richting praktijkimplementatie
Door de klimaatopwarming worden gebouwen de laatste jaren steeds beter
geïsoleerd en winnen nieuwe technieken aan populariteit, zoals nachtventilatie en
betonkernactivering. Een goed samenspel van deze maatregelen laat – in theorie
– toe om het energiegebruik te reduceren. In praktijk wordt dit potentieel evenwel
niet altijd benut. Bovendien kan een onaangepaste regeling en/of dimensionering
leiden tot gebrekkig comfort. Modelgebaseerde voorspellende regeling (Model
Predictive Control - MPC) is een regeltechniek met het potentieel om deze
problemen te verhelpen. Een klassieke regeling met ‘regels’ zoals stooklijnen wordt
hierbij vervangen door een wiskundig optimalisatieprobleem dat de regelacties
met het laagste energiegebruik berekent.
Korte inhoud Een MPC-regelaar is opgebouwd rond een wiskundig optimalisa-
tieprobleem. Een dergelijk optimalisatieprobleem optimaliseert de numerieke waar-
de van regelvariabelen x en bevat 1) een computermodel van het te regelen gebouw
(met haar installaties), 2) een doelfunctie en 3) begrenzingen. Beschouw bijvoorbeeld
een x1 die ‘het vermogen geleverd door een ketel aan het gebouw’ uitdrukt in Watt.
Het model beschrijft de invloed van regelacties x op het (thermisch) gedrag van
het gebouw. X1 leidt bijvoorbeeld tot een temperatuurstijging in het gebouw. Hoe
groot deze temperatuurstijging is en waar en wanneer deze plaatsvindt, verschilt
van gebouw tot gebouw en dus ook van model tot model. De doelfunctie bepaalt
de ‘kost’ van de regelacties x en laat bijvoorbeeld toe om een onderscheid te maken
tussen gratis nachtkoeling en betalende actieve koeling. Er kunnen begrenzingen
toegevoegd worden voor variabelen in het model. Zo kan bijvoorbeeld voor het ther-
misch comfort een boven – en ondergrens opgelegd worden voor de zonetempera-
tuur. Technische begrenzingen kunnen ook geëxpliciteerd worden. Zo kan een ketel
bijvoorbeeld moduleren, maar het geleverde vermogen x1 van een ketel is steeds
groter dan nul en kleiner dan het nominaal vermogen van die ketel. Bovendien laten
metingen op elk moment een check met en tuning aan de realiteit toe.
Wiskundige optimalisatieprogramma’s bepalen met het model de numerieke
waarden van x waarvoor aan de beperkingen voldaan is en die leiden tot de laagst
mogelijk waarde van de doelfunctie.
Doordat het model in staat is om de invloed van de huidige regelacties op de
toekomstige temperatuur in het gebouw te bepalen, kunnen weersvoorspellingen en
bezettingsprofielen gebruikt worden om ook de toekomstige invloed van het weer
en/of de aanwezigheid in rekening te brengen. Zo kan de regelaar bijvoorbeeld anti-
ciperen om tijdens de nacht bijkomende vrije koeling toe te passen wanneer het de
daaropvolgende dag zeer warm zal worden.
Besluit MPC-regelaars laten toe om energie te besparen, maar
het is niet ondenkbaar dat een doorontwikkelde versie van deze
technologie ook kan leiden tot minder commissioning, beter com-
fort en lagere investeringskosten voor de regelapparatuur. Doordat
MPC in staat is om te anticiperen op verschillende invloeden en be-
grenzingen van het systeem, zouden zelfs de investeringskosten van
de thermische systemen gedrukt kunnen worden door scherpere
dimensionering.
De doorbraak van deze technologie wordt evenwel vandaag gehin-
derd door haar complexiteit. Bijvoorbeeld: vermits elk gebouw uniek
is, heeft ook elk gebouw een eigen model nodig. De ontwikkeling hier-
van vraagt momenteel nog (te) veel expertise. Onderzoek binnen de
onderzoeksgroep Thermal System Simulation (The SySi) aan de KU
Leuven tracht dit te vergemakkelijken door de ontwikkeling van een
(semi-)automatisch framework voor het opstellen van dergelijke re-
gelaarmodellen.
15%
MPC kan tot 50% besparen op
de energiefactuur ten opzichte
van een klassieke regeling. Het
exacte cijfer hangt evenwel af van
het type gebouw, de systemen
en natuurlijk de kwaliteit van de
klassieke regelinstallatie waarmee
vergeleken wordt. 15% is een
realistisch gemiddelde.
“Modelgebaseerde
voorspellende regeling is
een optimale regeltechniek
met aanzienlijk potentieel.
De ontwikkeling van nieuwe
software en de integratie
hiervan in bestaande
ontwerpprocessen
moet toelaten om dit te
verzilveren.”
FILIP JORISSEN
Doctoraatsonderzoeker, KU Leuven
Toegepaste mechanica en energieconversie,
Departement werktuigkunde
www.mech.kuleuven.be/en/tme
filip.jorissen@kuleuven.be
+32 16 377982
Solarwind, gevalstudie voor implementatie MPC met hybride systemen voor productie en afgifte. Bron:
studiebureau r. Boydens
Proof of concept (simulatie) waarbij operatieve temperatuur binnen grenzen blijft door op voorhand te koelen
met betonkernactivering (zie klepstand)
MPC-regelaar
Optimalisatie
Objectieffunctie
Begrenzingen
Thermisch RC-model
Gebouw
Toestandsschatter
Regelsignalen
Externe invloeden
Verwachte
Metingen
Toestand
externe invloeden
Principeschema van een MPC-regelaar met bijkomende
toestandsschatter voor de verwerking van metingen
25. NZEB symposiumi NZEBi symposiumi
4948 zaal B tijdstip 14.50—15.20 uurr
Nieuwbouw voor
de ingenieursopleiding
aan de UA
Passiefbouw met hybride
verwarming en koeling als
levensgrote onderzoekscase
Sinds juni 2016 is gebouw Z de nieuwe thuishaven voor de ingenieursopleidingen
Bouwkunde en Elektromechanica aan de Universiteit Antwerpen. Het geeft een
boost aan mogelijkheden, in het bijzonder voor de leerlijn energie. De HVAC-
installaties zijn verbonden met goed uitgeruste praktijklokalen en vormen één
groot labo voor de nieuwe afstudeerrichting energie en de onderzoeksgroep EMIB
(Energy and Materials in Infrastructure and Buildings). Voor het regelconcept
werden de conclusies van onderzoeksprojecten toegepast, en de Hysopt-software
werd gebruikt voor dynamische simulatie en optimalisatie van het hydronisch
distributienet. Het gebouwbeheersysteem van Fixsus zorgt voor een optimaal
zomer- en wintercomfort voor een minimum aan energie.
Korte inhoud Om optimaal gebruik te maken van de toevallige warmtewinsten
gebeurt de vermogensregeling voor elk lokaal afzonderlijk volgens het principe van
variabel debiet. Dit is nauwelijks duurder omdat de extra investering wordt gecom-
penseerd door het kleinere aantal mengkringen en het goedkopere leidingnetwerk.
Ook het ventilatiedebiet wordt geregeld in functie van de beoogde luchtkwaliteit.
Een passiefbouw zoals deze vergt meer aandacht voor koeling. Naast energiezui-
nige LED-verlichting en buitenzonwering als eerstelijnszorg werd een beroep gedaan
op natuurlijke koeling onder de vorm van gemotoriseerde kipramen in combinatie
met gedwongen afzuiging. Er kan ook passief gekoeld worden via het BEO-veld, en de
regeling voor de luchtbehandelingskasten laat warmterecuperatie behoefteafhanke-
lijk overgaan in vrije koeling en kouderecuperatie. Pas in laatste instantie wordt er
actief gekoeld, met koudedistributie via de betonkernactivering en de ventilatielucht.
De hybride opwekking van warmte en koude heeft 12 scenario’s met een door-
dachte hydronische opbouw. De compressie- en absorptiewarmtepompen hebben
een BEO-veld en een drycooler als bron. Er zijn ook mogelijkheden tot recuperatie
van warmte die vrijkomt uit koeling elders in het gebouw. Regeneratie van het BEO-
veld is mogelijk via de drycooler, zelfs tegelijk met de warmtepompwerking. Voor de
vermogenspieken zijn er condensatieketels.
Het gebouwbeheersysteem van Fixsus met een open structuur en een uitgebrei-
de datalogging biedt erg veel mogelijkheden voor onderzoek, maar gaat nu al erg ver
in het bedieningsgemak en de energetische optimalisatie. Zo wordt er permanent
gekozen voor het beste scenario. Voor een goede COP wordt de watertemperatuur
beheerd in combinatie met de klepstanden van de naregeling en voor de vrije koeling
houdt het gebouwbeheersysteem rekening met de weersvoorspelling.
Een sterk punt is de bediening met het communicatieprotocol DIOC, een heel
robuust en simpel systeem dat communiceert met een gewone digitale in- en uit-
gang van een PLC. Dat protocol is geïntegreerd in de roomcontrollers en de bedie-
ningspanelen met ingebouwde sensoren.
Besluit Gebouw Z biedt een scala aan mogelijkheden voor onder-
wijs en onderzoek inzake hybride verwarming en koeling. De studen-
ten worden vertrouwd gemaakt met vooruitstrevende technieken en
concepten, en worden voorbereid op de implementatie van de ambiti-
euze klimaatdoelstellingen die op ons afkomen. Het gebouw biedt ook
een schat aan data en mogelijkheden tot experimenteren voor master-
proeven en doctoraatstudies. Hoewel bij het ontwerp gestreefd werd
naar navolgbaarheid, biedt de installatie nog iets teveel mogelijkheden
want die zijn nodig voor onderzoek. Er is dus nog marge voor filtering
tot de essentie. De hamvraag is immers vereenvoudiging, standaardi-
satie en optimalisatie, want uiteindelijk zullen experimenten en simu-
laties moeten uitmonden in een beperkt aantal beproefde concepten.
Dit gaat niet alleen over de hydronische opbouw, maar ook over de
manier waarop dit best gedimensioneerd en geregeld wordt. Nu al
blijkt duidelijk dat de software Hysopt leidt tot een merkelijk kortere
ontwerptijd voor goedkopere en meer energiezuinige installaties. Een
cruciale pijler is het gebouwbeheersysteem dat er in slaagt om met
beperkte werkingskosten een antwoord te bieden aan alle wensen in-
zake gebruik (optimalisatie inzake comfort en energie) en onderzoek
(open structuur en datalogging).
530m2
De besparing door de LED-
verlichting komt overeen
met de opbrengst van 530 m²
zonnepanelen.
Gebouw Z - Vooraanzicht. Passiefbouw voor ingenieursopleiding
Gebouwbeheersysteem stuurt de
hybride opwekking (condenstatieketels,
absorptiewarmtepomp, drycooler en BEO-
veld), de distributie (kringen en lokalen) en de
luchtbehandelingskasten
Bedieningstoestellen DIOC van het
gebouwbeheersysteem van Fixsus voor de bediening
van ramen, schermen, ruimtetemperatuur en
verlichting, met ingebouwde sensoren
“Verrassend eenvoudige
hydronische opbouw van
de HVAC-installatie met
toch alle mogelijkheden:
passieve en actieve koeling,
boorgat-energieopslag met
regeneratiemogelijkheden,
warmterecuperatie,
compressie- en
absorptiewarmtepompwerking,
gebouwbeheersysteem
met open structuur en
datalogging.”
EDDY JANSSEN
Voorzitter vakgroep energie
Universiteit Antwerpen
Faculteit Toegepaste Ingenieurswetenschappen,
opleiding elektromechanica
www.uantwerpen.be
eddy.janssen@uantwerpen.be
03/265 19 22
26. NZEB symposiumi NZEBi symposiumi
5150 zaal B tijdstip 15.50—16.20 uurr
Performance
through transparency
Verbeterde HVAC-prestaties
door middel van hydraulische
optimalisatie
Op componentniveau kunnen we vandaag de dag beschikken over zeer duurzame
en energiezuinige producten. Op systeemniveau blijken de uiteindelijke prestaties
helaas teleurstellend te zijn. In de praktijk gaat het namelijk mis bij de hydraulische
en regeltechnische samenbouw. Ontwerpers verliezen het overzicht in de
talloze hydraulische concepten en schakelingen. Daarbij komt dat installaties
ook steeds complexer worden in de context van de hybride opwekking waarbij
warmtepompen, WKK, ketels,… in allerlei combinaties worden ingezet. De
dynamische interacties tussen opwekkers, afgiftesysteem en regeling zijn niet
meer te overzien met de huidige ontwerpmethodes en kunnen enkel door middel
van simulatie worden doorgrond.
Korte inhoud Hysopt NV is een spin-off bedrijf van de Universiteit Antwerpen
en vult deze missing link in het ontwerplandschap in met unieke software waarbij
meer focus wordt gelegd op de hydraulische configuratie van de HVAC installatie.
Het Hysopt software platform is een combinatie van zowel een ontwerptool als een
simulatiesoftware.
Hysopt als ontwerptool maakt het mogelijk om veel sneller te ontwerpen door de
doorgedreven automatisatie van het ontwerpproces. De vernieuwende ‘Base Circuit’
ontwerptechniek maakt het mogelijk om voorgeprogrammeerde schakelingen aan
elkaar te koppelen om zo tot een functionele installatie te komen. Dit maakt het ont-
werpen veel sneller en er kan ook meer intelligentie worden ingebouwd in het mo-
del. Conceptuele ontwerpfouten in de samenbouw worden zo in een vroeg stadium
gerapporteerd waardoor grote kosten kunnen worden bespaard. Door middel van
geavanceerde iteratieve optimalisatie-algoritmes worden vervolgens alle systeem-
componenten zoals pompen, regelkranen, inregelkranen, radiatoren,… automatisch
en als optimale combinatie geselecteerd.
Hysopt als simulatietool maakt het mogelijk om ook het dynamisch systeemge-
drag te analyseren en de key performance indicators zoals het energieverbruik, het
comfort en de investering te kwantificeren. Op elke mogelijke locaties in het sys-
teem kunnen de systeemvariabelen zoals debiet, temperatuur, drukval, klepstand,
regelsignalen,… doorheen de tijd worden gevisualiseerd om zodoende de dynami-
sche systeeminteracties te doorgronden. Verschillende systeemvarianten kunnen
zeer snel worden aangemaakt en gesimuleerd om zodoende de optimale installatie
te identificeren.
In de presentatie zoomen we concreet in op de diverse hydraulische concepten
en schakelingen voor hybride opwekking waarbij warmtepompen, ketels, WKK,…
worden gecombineerd in één installatie. Aan de hand van verschillende simulatie-
voorbeelden wordt de werking in deellast onderzocht en wordt de impact van het
hydraulisch concept op het energieverbruik gekwantificeerd.
Besluit Het potentieel van een hydraulische optimalisatie is
enorm, zo blijkt uit de vele simulatie-experimenten maar ook uit di-
verse consultancyprojecten die reeds werden uitgewerkt met ener-
giebesparingen van 10 tot 40%. Met terugverdienperiodes van 1 tot
4 jaar in renovatieprojecten is een hydraulische optimalisatie ook in-
vesteringstechnisch een absolute must. Dat komt omdat er wordt in-
gegrepen op de hydraulica van het systeem, de bestaande opwekkers
moeten niet per se vervangen worden. In nieuwbouwprojecten is het
besparingspotentieel nog groter gezien de grotere ontwerp-vrijheid.
Voor hybride installaties heeft de wijze waarop (parallel, serie,
shunt,…) en de volgorde waarmee een WKK, warmtepomp en ketel
worden ingekoppeld in de installatie een enorme impact op het totale
systeemrendement. Tegelijk blijkt het optimale hydraulische concept
situatie-afhankelijk te zijn in functie van het relatieve aandeel van de
opwekkers in het totale vermogen. In die zin dient elke installatie door
middel van dynamische simulatie te worden geanalyseerd en zodoen-
de geoptimaliseerd.
1-4
1 tot 4 jaar payback voor een
hydraulische optimalisatie.
Een hydraulische optimalisatie
betekent een grote
energiebesparing, gecombineerd
met korte terugverdienperiode. Dat
komt omdat er wordt ingegrepen
op de hydraulica van het systeem,
de bestaande opwekkers moeten
niet per se vervangen worden
“Het aantal WKK’s die niet of
nauwelijks werken is enorm
en blijkt steeds te wijten
aan de hydraulische en
regeltechnische configuratie
van het systeem.”
ROEL VANDENBULCKE
CEO, Hysopt NV
www.hysopt.com
roel@hysopt.com
03/298.16.31
Dr. ing. Roel Vandenbulcke is CEO en mede-oprichter van Hysopt NV, een spin-off
bedrijf van de Universiteit Antwerpen
Hysopt Consultants aan het werk bij de hydraulische optimalisatie van HVAC installaties
Impressie van de Hysopt software. Implementatie en analyse van een hybride installatie met WKK en condensatieketel
