FEDERATIES  
Install Magazine 960 – mei 2019

Naar een levenscyclusanalyse van gebouwen

Voordrachten op de uitreiking van de Prijs Marcel Herman

Atic, de vereniging van de Belgische HVAC-technici, ziet kennisoverdracht als een van haar kerntaken. Daarom wil ze ook beloftevolle studenten aanmoedigen met de prijs Marcel Herman, die wordt uitgereikt aan verdienstelijke eindwerken in het vakgebied. Voor het afgelopen academiejaar ging deze prijs, waaraan een bedrag van 1.000 euro verbonden is, naar Mattias Van Hove (UGent) voor zijn onderzoek naar SWW-installaties, en naar David Ceulemans (Universiteit Antwerpen) voor zijn werk rond het potentieel van asfaltcollectoren.

Mogelijkheden van asfaltcollectoren bepalen

Het idee om het wegdek te voorzien van watervoerende buizen voor temperatuurregeling is niet nieuw. In de zomer kan men bijvoorbeeld warmte uit het asfalt afvoeren om slijtage en spoorvorming te beperken. In de winter kan men het wegdek opwarmen om ijzel tegen te gaan. De mogelijkheden voor een nuttig gebruik van de thermische energie die uit het asfalt gewonnen werd, bleven echter beperkt. Met de opkomst van warmtepomptechniek, passieve koeling en lage-temperatuurverwarming komt daar verwarming in.

Een eerste voorwaarde om dergelijke technieken toe te passen, is dat men een idee heeft wat zo een asfaltcollector effectief kan opleveren. Dat was het onderwerp van het eindwerk van David Ceulemans voor zijn master aan de Universiteit Antwerpen. Om de opbrengst onder concrete omstandigheden te kunnen bepalen, werd een prototype van een asfaltcollector gebouwd, die uitgebreid bemeterd werd: er zijn ruim 120 sensoren ingebouwd, waarvan een kleine honderd thermokoppels. Dit prototype onderscheidt zich van de meeste andere gelijkaardige projecten omdat het wordt blootgesteld aan de echte weersomstandigheden. Bovendien kan men het werkingsregime van de collector variëren (lengte van de kringen, debiet...). Zo wil men tot een vlot bruikbaar simulatiemodel komen om het potentieel van dergelijke asfaltcollectoren in te schatten, met het oog op, bijvoorbeeld, inschakeling in warmtenetten of BEO-velden. De huidige rekenmodellen vereisen immers heel wat computercapaciteit.

Optimale werking van SWW-systemen

Het onderzoek van Matthias Van Hove (UGent) had betrekking op hoe men een wijdvertakt verdeelnet voor sanitair warm water energiezuinig kon laten werken, zonder risico op Legionella. Legionellabestrijding gaat slecht samen met energiebesparing. Vanuit energetisch oogpunt houdt men de SWW-temperatuur best zo dicht mogelijk bij de comforttemperatuur van 50-45°C . Dat is echter ook de ideale temperatuur voor Legionellagroei. Wil men Legionella effectief bestrijden, dan zijn er temperaturen boven de 60°C nodig, wat een hoger energieverbruik met zich meebrengt.

Een optimale oplossing is om het SWW meestal op comforttemperatuur te verwarmen, en op gezette tijden de temperatuur te verhogen om Legionellagroei binnen veilige grenzen te houden. Hierrond werd al onderzoek uitgevoerd door het WTCB en UGent, zowel door middel van een proefopstelling als met een simulatie. De masterproef van Matthias Van Hove bouwde verder op dit onderzoek. Hij ging na welke energiebesparing mogelijk was door een dergelijk verwarmingsregime. Dat werd berekend aan de hand van de gegevens van het Breughelpark-site in Zellik, waarvan al meetgegevens beschikbaar waren. De combinatie van betere isolatie en een wisselende temperatuur bleek het meest beloftevol, met besparingen tot 43% ten opzichte van het huidige verbruik.

Verder kijken dan CO₂-uitstoot

Op de prijsuitreiking nodigt Atic graag een gastspreker uit. Deze keer was dat Karen Allacker (KULeuven), die een andere kijk voorstelde op de milieu-impact van gebouwen. Als we het hebben over het effect van gebouwen, beperken we ons nu in de eerste plaats tot de klimaatimpact, en zelfs daar lichten we slecht één aspect uit: de CO₂-uitstoot die verbonden is met het gebruik van het gebouw.

De problematiek is echter veel breder. Naast de klimaatverandering zijn er ook aspecten zoals waterverbruik, chemische verontreiniging, biodiversiteit.... Door ons toe te spitsen op een bepaald probleem mogen we de andere niet uit het oog verliezen. Een oplossing vinden voor de CO₂-uitstoot kan wel eens nadelige gevolgen hebben op andere vlakken. Een bepaald isolatiemateriaal kan bijvoorbeeld wel voor energiewinst zorgen, maar is misschien moeilijk te recycleren.

Bovendien is de beoordeling van het energieverbruik van woningen erg eenzijdig gericht op de gebruiksfase. Dat is slechts een deel van het verhaal: naarmate de aandacht voor bouwschil stijgt, daalt het energieverbruik door gebruik wel, maar stijgt anderzijds de energie die nodig is om het gebouw te realiseren. Bij extreem goed geïsoleerde gebouwen is het denkbaar dat het energieverbruik voor de productie van de bouwmaterialen groter kan zijn dan dat van de bewoners tijdens de levensduur van het gebouw. Vanaf een zeker punt wordt de huidige bouwschilgerichte aanpak dus contraproductief.

Buiten de rooilijn denken

Tenslotte moet men verder kijken dan de perceelgrenzen. Waar een gebouw gelegen is, heeft ook een impact op het totale energieverbruik. Zo kan men nulenergiewoning neerpoten in een afgelegen streek. De energiebalans van de woning zelf kan dan wel goed zijn, maar anderzijds veroorzaakt de ligging dan weer extra verkeer, dat hoedanook ook energie verbruikt. Bovendien leidt verspreid bouwen tot bijkomende infrastructuur (drinkwatervoorziening, riolering, wegen, nutsleidingen....) en meer landinname. Een doorsnee appartement in de stad kan dus een lager impact hebben dan een passiefhuis in het bos, als men alle aspecten meerekent.

Levenscyclusanalyse

Daarom wordt onderzoek gedaan naar de impact van de hele levenscyclus van het gebouw. Een element daarbij is MMG, wat staat voor de milieugerelateerde materiaalprestatie van gebouwelementen. Dat is een methodiek om het milieu-effect van bouwelementen (pakweg een bepaald type snelbouwsteen, of dakdichting) van productie tot recyclage na te gaan. De resultaten zijn te raadplegen in de online databank Totem (www.totem-building.be)

Daarnaast is er een rekenmethode van de totale milieu-impact tijdens de levensduur van een gebouw, in functie van het gebouwtype, isolatiegraad, gebruikte materialen enzovoort. In totaal werden er bij dit onderzoek ongeveer 21.500 gebouwvarianten doorgerekend. Een eerste conclusie was dat er niet één enkel optimale isolatiegraad is, maar verschillende, naargelang het type woning. De huidige aanpak, waarbij een E-peil wordt opgelegd, ongeacht de eigenschappen van het gebouw, heeft dus wel het voordeel van de duidelijkheid, maar leidt niet altijd tot optimale resultaten.

Zeker is dat, naargelang men meer factoren in rekening brengt, de beperkingen van onze huidige eenzijdige aanpak aan het licht komen. Het komt erop aan om op basis daarvan de juiste beslissingen te nemen.

Door Alex Baumans

www.atic.be