NIEUWSOVERZICHT < DELEN >
X

Deel dit artikel!

Op zoek naar het optimum tussen energiegebruik en materiaalgebruik

Om de energiebehoefte van een gebouw drastisch te verminderen, worden gebouwen uitgerust met isolatiematerialen met soms wel een Rc-waarde van 10 m2K/W. De energieprestatie van het bouwwerk verbetert hierdoor. Maar door de toename van het materiaalgebruik stijgen de milieukosten van het gebouw. Onmiskenbaar is er een spanningsveld tussen energiegebruik en materiaalgebruik. Wat is duurzamer?

Vanuit die vraag startte Annebeth Muntinga, bouwfysicus bij ingenieursbureau ABT, een onderzoek naar de vraag of het optimum is te vinden energiegebruik en materiaalgebruik. Haar onderzoek “De balans tussen energieprestatie en milieuprestatie” publiceerde Annebeth in het Bouwfysicablad van de Nederlands Vlaamse Bouwfysica Vereniging.

Voor dit onderzoek werd een referentiekantoorgebouw als casestudy gebruikt: een drielaags rechthoekig kantoorgebouw van 30 x 20 x 14 met een gebruiksoppervlak van 1620 m2. De gevels hebben een raamoppervlak van 40%. Het kantoor wordt verwarmd en gekoeld door middel van een warmtepomp met warmte-koude opslag in een aquifer. Het ventilatiesysteem is mechanisch met CO2-regeling. Voor de energievoorziening wordt gebruik gemaakt van PV-panelen.

Vanaf 1 januari 2021 wordt de energieprestatie van een gebouw bepaald conform NTA 8800 en uitgedrukt in drie BENG indicatoren. BENG staat voor Bijna EnergieNeutraal Gebouw. De drie BENG indicatoren geven een inschatting van de energieprestatie van het gebouw. Deze gaat alleen over de bouwkundige schil en de gebouwgebonden installaties.

  • BENG 1: Energiebehoefte in kWh/m2
  • BENG 2: Primair fossiel energiegebruik in kWh/m2
  • BENG 3: Aandeel hernieuwbare energie in %

Het onderzoek richtte zich op de begane grondvloer, de gevel en het dak. Van deze gebouwdelen werd het isolatiepakket drastisch verhoogd en het effect ervan berekend conform de NTA 8800: 2019-06 die op 1 januari 2021 in werking treedt, beter bekend als BENG. De onderzoeksmethodiek bestond uit het verhogen van isolatiepakket van het gebouwdeel, waarmee een verlaging van de BENG 1 en BENG 2 indicatoren optreedt. In de casestudy werd een verlaging van minimaal 1 kWh/m2 in BENG bereikt voor de begane grondvloer (Rc-waarde van 3,7 naar 9,7 m2K/W) en het dak (Rc-waarde van 6,3 naar 10,3 m2K/W) en een verlaging van 2 kWh/m2 voor de gevel (Rc-waarde van 4,7 naar 8,7 m2K/W). Daarna werd berekend hoeveel extra PV-panelen er nodig zijn om eenzelfde energiebesparing in BENG 2 te bereiken. Dit effect was terug te zien in een verbetering van de BENG 3 indicator. Voor het onderzochte kantoorgebouw bleek dat de verhoging van het isolatiepakket van de gevel gelijk stond aan twee extra PV-panelen. Dat gold evenzo voor de begane grondvloer en het dak. 

Uiteindelijk werden de milieulasten van het extra isolatiepakket vergeleken met de milieulasten van de extra PV-panelen. Dit was gebaseerd op milieudata van de NMD 2.3 en werd alleen gerekend met data uit categorie 3 van de NMD (niet-merkgebonden data). Als isolatiemateriaal voor de begane grondvloer werd gerekend met XPS, voor de gevel met glaswol en voor het dak met EPS. Voor de PV-panelen werd gerekend met 180 Wp/m2. Uit de berekening van de milieulast kon worden geconcludeerd dat voor dit referentiegebouw het gunstiger is om extra PV-panelen toe te voegen dan het verhogen van het isolatiepakket. Dat gold voor de gevel, in sterke mate voor het dak, maar vooral voor de begane grondvloer. 

Vergelijking milieukosten verhoogd isolatiepakket en extra PV. Links voor de begane grondvloer en rechts voor de gevel.
Bron: Bouwfysicablad 2-2020.

In het artikel in het Bouwfysicablad geeft Annebeth Muntinga aan dat er kanttekeningen bij de uitkomsten moeten worden geplaats wanneer het onderzoek wordt toegepast op andere gebouwontwerpen. ‘De uitkomsten van de vergelijkingen zijn sterk afhankelijk van de geometrie van het gebouw, het installatieconcept en de gebruiksfunctie. Bijvoorbeeld bij gebouwen met een groter verliesoppervlakte zal de winst van een hogere isolatiewaarde van de gevel energetisch groter zijn, waardoor de vergelijking met PV-panelen ongunstiger uit kan pakken.” Ook een installatie met een lager rendement dan in deze case toegepast, zorgt ervoor dat het verhogen van de isolatiewaarde gunstiger is dan het aanbrengen van extra PV-panelen. Niettemin toont het onderzoek aan dat het de moeite loont om voor een specifiek project op zoek te gaan naar de balans tussen energieprestatie en milieuprestatie.

Het artikel over het onderzoek is opgenomen in het Bouwfysicablad nummer 2 van 2020 en is te downloaden via de site van ABT. Meer informatie over het Bouwfysicablad is te vinden op de site van de NVBV.