Workshop ‘Zomercomfort in (passief)scholen, een lastig huwelijk?’

Een energiezuinig schoolgebouw is een must. En dat heeft zo zijn gevolgen. Tijdens de hittegolf van 2015 bijvoorbeeld bleken een aantal passiefscholen (maar zij niet alleen) problemen te ondervinden met de temperatuurbeheersing.

Het comfort tijdens de zomermaanden verzekeren is een evenwichtsoefening tussen warmtewinsten en warmteverliezen. Daarbij spelen tal van factoren een rol: de inplanting van het gebouw, de ramen, de zonwering, de isolatie, de aanwezige warmtebronnen, de ventilatie, de thermische massa…

Voor een volgelopen AuditoRium4 geven deskundigen uit de academische wereld en ingenieursbureaus tekst en uitleg bij de aanpak van de warmtelast van schoolgebouwen, de normen en de wetgeving. Gebruikers van nieuwbouwscholen en renovatieprojecten delen hun praktijkervaringen met het tot stand brengen of verbeteren van het zomercomfort.

Hilde Breesch (Docent KU Leuven Technologiecampus Gent, lid onderzoeksgroep Duurzaam Bouwen) stelt dat de BEN-gebouwen sterk focussen op het beperken van de warmtevraag, waardoor er een grotere vraag naar koeling ontstaat. Bij scholen is die vraag sterk variërend (grote bezetting op piekmomenten, leeg op andere), vandaar het belang van voldoende thermische massa om de energie op te slaan.

“Het ervaren van thermisch comfort is voor een stuk psychologisch en gedraggerelateerd,” stelt Hilde Breesch. “Men kan met andere woorden nooit voor iedereen een optimaal binnenklimaat creëren. 10% ‘ontevreden’ gebruikers wordt in deze context als aanvaardbaar beschouwd.” Wanneer we de theorie vertalen naar objectieve evaluatiecriteria om het thermisch comfort van scholen te meten, streven we in de zomer naar een temperatuur tussen 23° en 26°C. Maximum 3 tot 5% van de gebruikstijd mag zich situeren buiten dit interval. Men zal dus nooit elke dag van het jaar een perfect zomercomfort kunnen verzekeren, maar oververhitting kan wel grotendeels vermeden worden.

Ir. Architect Friedl Decock (raadgevend ingenieur bij Daidalos Peutz, bouwfysisch ingenieursbureau) licht het aspect ‘warmtebalans’ toe. Ontwerpers streven naar een evenwicht tussen warmtewinsten (zon, personen, laptops, smartboard…) en warmteverliezen (isolatie, ventilatie, infiltratie…). Onevenwichten kunnen bijgestuurd worden aan de hand van ventilatie, selectief glas, de grootte van de glaspartijen, zonwering, het benutten van de thermische massa en het voorzien van opengaande ramen.

“Bij de keuze van het ventilatiesysteem is een warmtewisselaar aangewezen, maar zeker ook een ‘bypass’ rond die warmtewisselaar die reeds vanaf 14°C buitentemperatuur moet gebruikt worden,” benadrukt Friedl Decock. “Zonwering kan dan weer zelfs aan de noordgevel een gunstig effect hebben om de diffuse zonnestraling te dempen. Naargelang het project heeft de ontwerper de keuze uit diverse oplossingen (lamellen, screens, luifels…). Belangrijke randvoorwaarde is dat de daglichttoetreding en de uitkijk naar buiten niet al te sterk beperkt worden.”
Friedl Decock besluit dat het onderzoeken en berekenen van het thermisch zomercomfort aan de hand van dynamische simulaties in de ontwerpfase veel problemen kan voorkomen.

Ir. Architect Toon Tweepenninckx van a33 architecten deelt zijn ervaringen met het pilootproject passiefscholen ‘Leefschool ’t Zandhofje’ in Zandhoven. Een passiefschool is een zéér energiezuinig schoolgebouw dat zowel in de winter als in de zomer een comfortabel binnenklimaat heeft met een minimaal energieverbruik. Door de toepassing van passieve strategieën in een goed doordacht ontwerp zijn de warmteverliezen en warmtewinsten in balans.

De eerste strategie is Compactheid. Na onderzoek bleek een vierkant bouwvolume met twee bouwlagen optimaal voor ‘t Zandhofje. De buitenruimte krijgt verschillende functies toegekend, zoals een fietsenstalling, speelplaatsen, een plaats waar ouders hun kinderen rustig kunnen tot aan de schoolpoort brengen en een stal voor de geitjes. De tweede strategie betreft een Performante Gebouwschil. In dit geval voorzien de ontwerpers een zware constructie met een zeer goede thermische isolatie en luchtdichtheid. Zon & Licht vormen de bouwstenen van strategie 3. Alle klassen krijgen in de loop van de dag direct zonlicht en hoge ramen op beide niveaus zorgen voor natuurlijke lichtinval in de centrale gang en de andere ruimten. Voor strategie nummer vier, opteerde de ontwerper voor Ventilatie met warmteterugwinning, gekoppeld aan natuurlijke nachtventilatie. Toon Tweepenninckx besluit dat het noodzakelijk is van bij de ontwerpfase rekening te houden met al deze elementen.

Architect Bart Moors was dan wel niet de ontwerper van de passiefschool ‘Het Piepelke’ uit Bilzen, als betrokken vader trad hij wel op als bouwadviseur. Het nieuwbouwproject kwam tot stand met een zeer beperkt budget. Het bouwcomité opteerde voor een massiefbouw met luchtgroepen met warmtewiel, screens waar nodig, zo mogelijk oversteken boven de ramen en zonder actieve koeling.

Het comité onderzocht de impact van passieve strategieën op het zomercomfort en baseerde de inrichting van de ruimten op deze modellen. Daarom liet de school een dynamische simulatie van het zomercomfort uitvoeren, een initiatief dat Bart Moors sterk aanbeveelt: “Dat onderzoek leverde enkele opvallende vaststellingen op, vooral wat de overschrijdingsuren betreft.” Om budgettaire redenen werd besloten enkel screens toe te passen ter hoogte van de grootste ramen met blootstelling aan de zon en geen hybride nachtventilatie toe te passen.
Uit een enquête bij de gebruikers kwam evenwel een negatieve perceptie van de luchtkwaliteit, het zomercomfort en het akoestisch comfort naar voren. Daarop werden bijkomende screens voorzien, paste men de sturing van de ventilatie aan en voorzag men akoestisch dempende materialen tegen het plafond en dempers op de ventilatie tussen verschillende ruimtes.

Tot slot gaat ir. architect Bert Vanderwegen (kennisplatform energieneutraal bouwen PIXII) dieper in op de ‘lessons learned’ uit de piloot-passiefscholen. Sinds 2006 kennen we in Vlaanderen een inhaalbeweging voor schoolinfrastructuur. De specifieke Agion-passiefschoolcriteria, noch de standaard voor passieve tertiaire gebouwen, noch de eisen voor een niet-residentieel BEN-gebouw omvatten een eis naar zomercomfort. Daarop bepaalde PIXII in samenwerking met de KUL, de VUB en KAHO Gent een reeks randvoorwaarden.

Bert Vanderwegen: “Uit enquêtes bij gebruikers blijkt dat die op basis van hun ervaringen hun mening over passiefscholen in positieve zin hebben bijgesteld. Alleen wat het zomercomfort betreft zijn ze ontevreden. De meeste scholen lieten nochtans een dynamische simulatie uitvoeren en beschikken over voldoende maatregelen om het zomercomfort te garanderen.” De redenen voor de ontevredenheid situeren zich soms op bouwtechnisch vlak (bijv. onvoldoende zonwering, onvoldoende aanspreekbare thermische inertie), maar vaak heeft het ook te maken met slecht afgestelde sturingen (ventilatie, sensoren). Verder is het belangrijk de dynamische simulatie op lokaalniveau uit te voeren in plaats van op gebouwniveau. Ten slotte vestigt Bert Vanderwegen de aandacht op het belang van het informeren op maat van de gebruikers. Zij moeten ook de kans krijgen om de systemen zelf naar wens aan te passen.

Downloads

Presentatie: Zomercomfort in scholen: achtergrond – Hilde Breesch – 15 mei 2018
Presentatie: Methodes en oplossingen – ir. Arch. Friedl Decock – 15 mei 2018
Presentatie: Ervaringen met pilootproject leefschool ‘t Zandhofje – Toon Tweepenninckx – 15 mei 2018
Presentatie: Het Piepelke uit Bilzen, zomercomfort mits aanpassingen – Bart Moors – 15 mei 2018
Presentatie: Zomercomfort in (passief)scholen: lessons learned – ir. arch. Bert Vanderwegen – 15 mei 2018

Suggesties en evaluatie

Stuur ons uw suggesties en evaluatie door