RUWBOUW  
Dimension 72 – mei 2024

Hoe bestrijd je het efficiëntst oververhitting in een woning?

Om oververhitting in gebouwen te voorkomen, is het belangrijk om zonnewinsten te beperken. Daarnaast is een goede ventilatie essentieel om overtollige warmte af te voeren. Automatisering verhoogt de efficiëntie en garandeert het comfort van de bewoners. Hoe ga je hierbij te werk? En op welke struikelblokken moet je letten?

Door S. Caillou, J. Van der Veken, V. Vanwelde, S. Verheyleweghen, Buildwise

Risico op oververhitting

Een van de meest in het oog springende gevolgen van de klimaatverandering is oververhitting in gebouwen. Niet alleen in de zomer, maar ook in het tussenseizoen. Zo wijzen de huidige kennis- en klimaatmodellen op een aanzienlijke stijging van de maximumtemperaturen in de komende jaren, wat dan weer zal leiden tot een toename van de frequentie en duur van hittegolven. Er wordt dus verwacht dat de warmste zomers van de afgelopen twee decennia zullen overeenkomen met de gemiddelde zomers rond 2050 en zelfs met de koelste zomers rond 2100!

Globale aanpak

Om ons te wapenen tegen oververhitting in gebouwen, is een globale aanpak nodig en moeten we de maatregelen rangschikken volgens prioriteit.

Ten eerste moeten de zonnewinsten beperkt worden door het probleem bij de bron aan te pakken. Door de beglaasde oppervlakken te limiteren en vaste, seizoensgebonden of mobiele buitenzonneweringen te plaatsen, voorkom je dat de warmte het gebouw binnendringt. Bovendien is de installatie van dergelijke beschermingen een no regret-maatregel, omdat die altijd nuttig zijn, ongeacht de werkelijke klimaatveranderingen.

Ten tweede laat een intensieve ventilatie toe om het warmte-overschot af te voeren. Een groot deel van de tijd ligt de buitentemperatuur immers veel lager dan de binnentemperatuur.

Deze twee passieve maatregelen zijn altijd relevant, of het gebouw nu over een actief koelsysteem beschikt of niet.

Ten derde, als de passieve maatregelen alleen niet volstaan om het gewenste comfort te bereiken, moet er prioritair gekeken worden naar meer actieve koelsystemen, die zeer doeltreffend kunnen zijn. Een geothermische warmtepomp en vloerverwarming (voor in de winter) gaan bijvoorbeeld perfect samen met een koelingsysteem van het type free geocooling (voor in de zomer). Het enige wat je hoeft te doen, is het warmtetransportmiddel door het systeem laten circuleren met behulp van een circulatiepomp om de warmte aan de binnenomgeving te onttrekken en weer in de bodem te injecteren. De prestatiecoëfficiënt van een dergelijk systeem bedraagt ongeveer 20: de geleverde koelenergie is zo’n 20 keer groter dan de energie die verbruikt wordt door de circulatiepomp.

Ten slotte is het soms nodig om een minder energiezuinig actief koelsysteem te gebruiken, zoals een omkeerbare lucht-waterwarmtepomp of een lucht-luchtwarmtepomp. Deze actieve koeloplossingen mogen echter alleen als laatste redmiddel overwogen worden – bijvoorbeeld als er geen no regret-oplossingen zijn – aangezien ze veel energie verbruiken.

Bewonersgedrag

Het bewonersgedrag is een essentiële parameter. Dit is echter moeilijk in te schatten, omdat het beïnvloed wordt door heel wat subjectieve factoren. Het meest opvallende voorbeeld is de neiging van de bewoners om de ramen open te zetten tijdens de warmste uren van een hittegolf om te profiteren van tocht, terwijl dit net bijdraagt aan de opwarming van het gebouw. Bovendien kan het gevoel van comfort sterk verschillen van persoon tot persoon.

De passieve maatregelen die we in dit artikel bespreken, kunnen overlast of enig ongemak veroorzaken voor de bewoners. Zo kunnen de zonneweringen het zicht naar buiten verminderen en kan de intensieve ventilatie akoestische problemen en tochthinder veroorzaken en meer insecten binnenlaten.

Tot slot worden deze maatregelen vaak als weinig doeltreffend beschouwd wanneer ze handmatig toegepast worden. Hun efficiëntie verbetert aanzienlijk met een geautomatiseerd en veilig beheer.

Doeltreffende zonneweringen

Bij ‘zonnewering’ wordt er vaak gedacht aan de verticale doeken aan de buitenzijde van ramen. Maar er bestaan uiteraard nog andere types.

Zo zijn er ook vaste of permanente zonneweringen. Dit zijn architecturale elementen, zoals een dakoversteek. Een andere mogelijkheid zijn voorzieningen die later geïnstalleerd kunnen worden om schaduw te creëren op de ramen.

Seizoensgebonden zonneweringen kunnen eveneens heel performant zijn in bepaalde situaties. Het gaat hier om voorzieningen die handmatig door de gebruiker geplaatst en verwijderd moeten worden, eenmaal in de lente en eenmaal in de herfst, om de hele zomer bescherming te bieden tegen de zon. Een typisch voorbeeld is zonnewering in de vorm van een handmatig uit te rollen doek op dakvensters.

Bij het architecturale ontwerp van een nieuw gebouw of een grote renovatie is de keuze van de oriëntatie en de oppervlakte van de beglazing uiteraard essentieel. Beperk grote beglazingen met een zuidelijke of westelijke oriëntatie, of rust ze uit met zeer efficiënte zonneweringen.

Weet ook dat de efficiëntie van mobiele voorzieningen, zoals verticale doeken aan de buitenzijde van de ramen, sterk verbeteren als ze automatisch aangestuurd worden door een programmatie op uurbasis of door een helderheidssensor. Om deze efficiëntie en de aanvaarding door de bewoners nog te verbeteren, is het mogelijk deze regeling aan te passen aan de oriëntatie van het raam, door bijvoorbeeld op elke gevel een helderheidssensor te plaatsen.

De rekentool Prosolis, ontwikkeld door Buildwise en de onderzoekseenheid ‘Architecture et climat’ van de UCL, laat toe om verschillende zonneweringen met elkaar te vergelijken. Ontdek deze tool op www.prosolis.be.

Voor meer informatie over de vele functies van zonneweringen verwijzen we naar Buildwise-artikel 2010/04.16 en over hun doorzicht naar Buildwise-artikel 2014/03.14.

Intensieve ventilatie

Intensieve ventilatie vereist hoge debieten (minstens tien keer hoger dan die voor de standaard hygiënische ventilatie). Dit kan door ramen open te zetten of specifieke, al dan niet geautomatiseerde, voorzieningen aan te wenden. Het doel van deze intensieve ventilatie is om de temperatuur van de zware elementen van het gebouw, zoals muren en vloerplaten, te verlagen. Op die manier ligt de temperatuur in het gebouw lager aan het begin van de hittegolf (zie grafiek). Opengaande ramen genieten dus over het algemeen de voorkeur boven vaste ramen.

Met ventilatie via openingen in tegenover elkaar liggende gevels of door schoorsteeneffect tussen verschillende verdiepingen bereik je veel hogere debieten dan met ééngevelventilatie in één ruimte. Tijdens een recent onderzoek deden we de volgende vaststellingen:

• Aangezien het oververhittingseffect in zowat het hele gebouw optreedt, is het niet nodig om alle ruimtes lokaal te ventileren. De ventilatie van bepaalde ruimtes buiten de woonzone (bv. nachthal) kan al zeer doeltreffend zijn.
• Dankzij een geautomatiseerde regeling kan intensieve ventilatie op de meest gunstige momenten toegepast worden, maar ook buiten de gewoonlijke gebruiksperiodes (bv. pas na een bepaald tijdstip ʼs nachts), wat helpt om de momenten van ongemak voor de bewoners te beperken en zo hun acceptatie van de ventilatievoorzieningen te vergroten.

Een belangrijke conclusie uit het onderzoek is dat intensieve ventilatie met drie openingen bijzonder doeltreffend is. Mooi meegenomen is dat de uit te voeren werken beperkt blijven. Deze strategie kan automatisch aangestuurd worden in functie van de binnen- en buitentemperaturen en wordt vooral ʼs nachts toegepast. Ze bestaat onder meer uit de volgende elementen:

• Een opening op het gelijkvloers, in de woonkamer, met een beveiligde gemotoriseerde opening en een inbraak- beveiliging.
• Een open trappenhuis (of een trappenhuis dat in de zomer tijdelijk open gehouden wordt) tussen de woonkamer en de bovenverdieping(en).
• Twee openingen in de nachthal, bij voorkeur in twee verschillende wanden: in het dak, in de gevel of ter hoogte van een overloop.