EVENEMENTEN
Install Magazine 965 – november 2019
Een blik achter de schermen in een voorbeeldgebouw
Een cascade van warmtepompen staat in voor de verwarming.
De warmte en koude wordt onttrokken aan de bodem via een KWO-systeem.
Om de koellasten te verlagen, zijn de luchtbehandelingskasten uitgerust met adiabatische voorkoeling van de inblaaslucht.
Met een Geotabs-systeem is een gesloten verlaagd plafond niet aan te raden. Daarom wordt gewerkt met aparte akoestische baffles aan het plafond.
De atria doorbreken de structuur van het gebouw en bieden plaats aan groen.
Het warmtepompsymposium vond niet toevallig plaats in het Herman Teirlinck gebouw aan de Brusselse kanaalzone. Dit administratief centrum van de Vlaamse overheid is met zijn 48.000 m2 bovengrondse oppervlakte namelijk het grootste passiefkantoor van België. Het heeft ook vier sterren op het vlak van duurzaamheid volgens het ’Handboek waardering van kantoorgebouwen’ van de Vlaamse overheid – de hoogst haalbare score. Het technisch-energetisch ontwerp is van de hand van Boydens Engineering.
De blokstructuur doorbreken
Duurzaamheid begint met een aangepast ontwerp. Architectenbureau Neutelings-Riedijk wilde geen massieve blok bouwen, maar koos voor een gearticuleerde structuur, met insnijdingen, gecombineerd met een toren. Dat concept bood de mogelijkheid om binnentuinen te integreren. Deze aanpak heeft tal van voordelen: ten eerste zijn alle werkplekken vrij dicht bij een venster, met natuurlijke lichtinval. Bovendien geeft dit de ruimte een eigen indeling: in plaats van een uitgestrekte vlakte, bestaan de kantoorverdiepingen uit een reeks kleinere hoeken, elk met een eigen uitkijk door de ramen.
Doorheen heel het gebouw op het gelijkvloers loopt de binnenstraat, die in verbinding staat met de atria en de binnentuinen. Dat is de centrale verkeersas van het gebouw en vormt het verlengde van de binnenstraat van het Koninklijk Pakhuis, dat recht tegenover het Herman Teirlinck gebouw op de Tour & Taxis site gelegen is. Dit geeft het gebouw een open karakter. Deze ruimtes zijn niet geklimatiseerd, er is alleen een systeem van luiken in het plafond boven de atria om warmte af te voeren via natuurlijke trek.
Geotabs voor een duurzaam binnenklimaat
De basislast wordt gedekt met een Geotabs-systeem: een combinatie van betonkernactivering en een warmtepomp met koude-warmte-opslag in een aquifer in de bodem. In dit geval gaat het om vier bronparen met een debiet van 12 m3/h. Dit wordt ook gebruikt voor passieve koeling in de zomer. De warmtepompen zijn drie Waterkotte-toestellen van 175 kW elk. Deze installatie wordt aangevuld door drie Ygnis-gasketels van 300 kW elk. Deze laatste staan in de eerste plaats in voor de productie van sanitair warm water. Het gebouw bevat immers ook een bedrijfsrestaurant met grootkeukens, waar er een grote piekvraag aan warm water is. Tevens bevoorraadt deze installatie ook de douches. De ketels kunnen ook dienen als back up voor de verwarming, of om pieken op te vangen. Als de insteltemperatuur niet door de warmtepompen geleverd kan worden, verhogen de ketels de vertrektemperatuur met 2-3°C.
De betonkernactivering zorgt voor het basiscomfort. De vertrektemperaturen liggen erg dicht bij de gewenste kamertemperatuur. Zo wordt het zelfregelend effect van dit systeem maximaal benut. De plaatselijke regeling gebeurt in functie van de retourtemperatuur. Als het temperatuurverschil tussen de retour en het instelpunt te veel afwijkt, wordt de lokale klepsturing aangepast.
Ventilatie voor de fijnregeling
Betonkernactivering reageert relatief traag op wisselende interne lasten. Hoewel het zelfregelend effect een groot deel van deze wisselingen opvangt, gebeurt de fijnregeling van de temperatuur door het ventilatiesysteem met variabel debiet. Hier is een bijzonder fijnmazige regeling mogelijk. Het hele plafond is ingedeeld in een raster van vierkanten van 7x7 m. Elke cel binnen dat raster is voorzien van een akoestische baffle. Die is nodig voor het akoestisch comfort: om de warmte-uitwisseling met de bouwmassa in het kader van betonkernactivering niet te hinderen, zijn gesloten verlaagde plafonds immers uit den boze. Elk van die baffles is voorzien van led-verlichting, en een stel sensoren voor aanwezigheidsdetectie, daglichtsturing. Binnenluchtkwaliteit, temperatuur en relatieve vochtigheid worden per ruimte gemeten met aparte sensoren aan de muur. Het gebouwenbeheersysteem groepeert die cellen dan in regelzones. Zo kan men dus het gebouw ruimte per ruimte aansturen. De ventilatie gebeurt via de verhoogde vloer waar ook alle andere nutsleidingen zijn ingebouwd.
Adiabatische koeling voor ventilatielucht
Een systeem van betonkernactivering met koude-warmte opslag werkt best op lange termijn als de behoefte aan warmte en koude in evenwicht zijn. Bij het Herman Teirlinck gebouw is de koelbehoefte echter groter dan de verwarmingsbehoefte, wat niet uitzonderlijk is voor moderne goed geïsoleerde kantoren. Om het verschil op een milieuvriendelijke manier te overbruggen wordt gebruik gemaakt van luchtbehandelingskasten van Menerga met indirecte adiabatische koeling.
Deze zijn voorzien van een kunststof platenwarmtewisselaar. Vooraleer de afvoerlucht in de warmtewisselaar terecht komt, wordt die adiabatisch gekoeld door er water in te vernevelen. Dat verhoogt het effect van de warmtewisselaar sterk, omdat het temperatuurverschil tussen de verse lucht en de afvoerlucht veel groter is. Bij buitenluchttemperaturen van 32°C verkrijgt men zo een temperatuur van 21°C na de warmtewisselaar.
Omdat alleen de afvoerlucht bevochtigd wordt en er geen direct contact is tussen afvoerlucht en verse lucht, is er ook geen hygiënerisico voor de inblaaslucht. Daardoor kan men in het Herman Teirlinck gebouw ook gebruik maken van gezuiverd regenwater. Er gaat dus geen drinkwater verloren voor de koeling. Dat alles maakt deze techniek een bijzonder milieuvriendelijke manier van temperatuurregeling: er is immers geen actieve koeling en het leent zich tot hergebruik van water. Bovendien kan het potentieel van de geothermie optimaal benut worden, zonder het thermisch evenwicht van de bodem in het gedrang te brengen.
Door Alex Baumans
