200322 Novem Rijnland nw
04-07-2000
17:32MB
Pagina 1
Op weg naar
energieneutraal bouwen
Hoofdkantoor Hoogheemraadschap van Rijnland, Leiden
200322 Novem Rijnland nw
04-07-2000
17:32MB
Pagina 2
Duurzaam bouwen: milieubewust, Zorg voor milieu is een stimulans voor toepassing innovatieve technieken
Opdrachtgever bouw • Hoogheemraadschap van Rijnland, Leiden • Architect • Jan Brouwer Associates, Den Haag Adviseurs • Halmos Adviseurs b.v. , Den Haag
200322 Novem Rijnland nw
04-07-2000
17:32MB
Pagina 3
Hoogheemraadschap van Rijnland zorgt voor ons milieu Als beheerder van het water in een groot deel van Noord- en Zuid-Holland weten ze bij het hoogheemraadschap van Rijnland als geen ander hoe kwetsbaar ons milieu is. Dat het nieuwe hoofdkantoor van het hoogheemraadschap een van de meest energiezuinige gebouwen van Nederland is, mag dan ook geen verwondering
energiezuinig en betaalbaar , wekken. In het gebouw zijn een groot aantal energiebesparende maatregelen genomen waarmee het verbruik van gas en elektriciteit - en daarmee de uitstoot van CO2 - drastisch wordt gereduceerd, zonder dat dit op enigerlei wijze ten koste gaat van het comfort van de gebruikers. Toch kan niet worden gezegd dat het hoogheemraadschap met dit kantoor zijn tijd ver vooruit is. Het merendeel van de energiebesparende maatregelen in het gebouw is gebaseerd op bestaande en betrouwbare technieken die nu al economisch rendabel kunnen worden toegepast. Opslag van warmte en kou in de bodem om te gebruiken voor verwarming en koeling is een concept dat zich inmiddels in meer dan honderd gebouwen in Nederland dagelijks bewijst. De besparingen die hiermee worden bereikt - in energie én kosten zijn ongeëvenaard. ▼
3
200322 Novem Rijnland nw
04-07-2000
17:33MB
Pagina 4
Aan het comfort van de ruim 320 gebruikers is door het hoogheemraadschap geen enkele concessie gedaan. Het binnenklimaat is ’s zomers en ’s winters zeer behaaglijk en kan bovendien per werkruimte worden geregeld, tot en met de mogelijkheid om een raam open te zetten. Het unieke daglichtsysteem maakt kunstlicht grotendeels overbodig en zorgt de gehele dag voor een aangename, natuurlijke lichtval op de werkplek. Met dit hoofdkantoor laat het hoogheemraadschap van Rijnland zien dat energiezuinig bouwen geen dure utopie is, maar ook nu al een reële mogelijkheid.
Minder energie zonder Overheid stuurt en stimuleert Om te komen tot een drastische reductie van het energieverbruik Gewenste ontwikkeling van de energievraag en
zijn door de overheid normen gesteld voor de energieprestatie van
energievoorziening in nieuwbouw
gebouwen. Toen het gebouw van het hoogheemraadschap Rijnland Bepe
rken
van d e ene rg
ievra
ag
werd ontwikkeld gold voor kantoren een Energieprestatienorm (EPN) van 1,9 en inmiddels is de EPN aangescherpt tot 1,6.
Duur
energ zame
ie
Met een waarde van 1,0 blijft het nieuwe kantoor ook ruimschoots onder deze nieuwe norm. Naast regelgeving probeert de overheid
Gebruik fossiele energie Gebruik fossiele energie gecompenseerd door
haar doelstellingen te bereiken door nieuwe ontwikkelingen te
“overschot” duurzame energie Duurzame energie
stimuleren met subsidies en fiscale maatregelen. Maar ook zonder deze bijdragen kunnen vele energiebesparingstechnieken nu al economisch rendabel worden ingezet.
4
200322 Novem Rijnland nw
04-07-2000
17:33MB
Pagina 5
P.J. Smit, projectleider: “Duurzaam bouwen gaat op geen enkele wijze ten koste van het comfort.”
concessies aan
comfort
Het goede voorbeeld geven “Ons nieuwe hoofdkantoor moest voor de medewerkers een aangename en comfortabele plek zijn om te werken, maar tegelijkertijd heeft het hoogheemraadschap natuurlijk een voorbeeldfunctie als het gaat om zorg voor het milieu. Bij de keuze voor de voorzieningen die in het gebouw moesten worden opgenomen zijn we dan ook niet over één nacht ijs gegaan. Het daglichtsysteem was bijvoorbeeld zo innovatief, dat we zelf een speciale proefkamer hebben gebouwd - met alle kenmerken van ons nieuwe kantoor - om te zien of in de praktijk aan alle uitgangspunten werd voldaan. Inmiddels is het gebouw drie maanden in gebruik en hoewel deze periode niet representatief is - er werd nog gebouwd - kunnen we toch tevreden zijn. Bij energieopslag en warmtepompen gaat het om bekende en betrouwbare technieken, maar ook het daglichtsysteem functioneert echt geweldig. Vanzelfsprekend moet er de komende tijd nog fijnafstemming aan de diverse regelsystemen plaatsvinden, maar ik ben ervan overtuigd dat dit gebouw een inspiratie voor gebruikers én bouwers zal zijn.”
5
200322 Novem Rijnland nw
04-07-2000
17:33MB
Pagina 6
Minimale energievraag en gebruik van duurzame energie Het hoogheemraadschap van Rijnland is er in geslaagd een kantoor te realiseren dat voor haar energievoorziening een ongekend klein verbruik van fossiele brandstoffen vergt. Dit is voor een belangrijk deel te danken aan geavanceerde energiebesparende maatregelen die de energievraag van het gebouw zeer laag houden. Tegelijkertijd wordt de resterende vraag waar mogelijk ingevuld met duurzame energie.
Koel verwarmen en warm koelen
geperforeerde metalen panelen, vormen een groot
Een belangrijk deel van de energievraag van een tradi-
stralingsoppervlak. Hierdoor kan voor het gewenste
tioneel kantoorgebouw komt voor rekening van
verwarmingsvermogen (tot 130 W/m2) worden volstaan
verwarming en koeling. Om de energievraag te beperken met een lage temperatuur in de leidingen, in dit geval heeft het hoogheemraadschap onder meer gekozen voor
circa 35 ºC. In de zomer wordt het klimaatplafond in-
toepassing van klimaatplafonds. Deze plafonds,
gezet voor koeling. De leidingen bevatten dan gekoeld
die bestaan uit een leidingensysteem bevestigd op
water van circa 15 ºC, waarmee een koelvermogen van 30-40 W/m2 wordt bereikt. Door de gematigde temperaturen waarmee wordt
Klimaatgevel
verwarmd en gekoeld, wordt het distributieverlies in het systeem sterk teruggebracht. Bovendien zorgt het
afzuiglucht spouw
klimaatplafond, samen met de toegepaste klimaatgevel, voor een zeer gelijkmatige temperatuurverdeling met tussenjaloezieën dubbel glas
minimale luchtbewegingen. Daardoor kan met een iets lagere temperatuur van de binnenlucht toch het gewenste gevoel van behaaglijkheid worden bereikt.
enkel glas
Klimaatgevel verhoogt behaaglijkheid TEMPERATUUR GEVEL = TEMPERATUUR RUIMTE
De geïsoleerde gevel van het gebouw is voorzien van een dubbelglas buitenruit en een enkelglas binnenruit. Tussen deze ruiten is zonwering geplaatst. De aldus ontstane spouw wordt gebruikt om de ruimtelucht af
geventileerde spouw
te voeren. In de zomer wordt met deze lucht ook de warmte van de zonnestraling op de lamellen afgevoerd, waardoor de ruimte minder gekoeld hoeft te worden. ’s Winters wordt de spouw opgewarmd door de ruimte-
aanzuigrooster ruimtelucht naar spouw
lucht. De binnenruit krijgt dan dezelfde temperatuur als de ruimte. Dit voorkomt tochtklachten door koudeval van het raam.
6
200322 Novem Rijnland nw
29-08-2000
16:23MB
Pagina 7
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...... 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...... Helder glas, geen zonwering 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ......
Daglichtfactor %
7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...... Spiegelende daglichtlamellen 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...... 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...... . . . . . . . . . . . zonweringslamellen . . . . . . . . . . ...... 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conventionele 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.4 . . .m ... 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...... 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...... 0. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...... Afstand vanaf de gevel
Meer daglicht, minder kunstlicht
Slim kunstlicht
Naast verwarming en koeling heeft ook verlichting een
Wanneer het daglicht onvoldoende is, bijvoorbeeld bij
zeer groot aandeel in de energievraag van een kantoor-
slecht weer of in de schemering, wordt het daglicht
gebouw. Door beter gebruik te maken van daglicht kan het aangevuld door kunstlicht. De verlichting wordt energiegebruik voor kunstlicht sterk worden gereduceerd.
automatisch ingeschakeld en traploos (3-100%) gemengd
Om dat te bereiken zijn de ramen in het gebouw van het
met de beschikbare hoeveelheid daglicht. Op deze wijze
hoogheemraadschap voorzien van een geautomatiseerd
kan het energiegebruik voor verlichting tot een mini-
daglichtsturingsysteem. Dit systeem maakt gebruik van
mum worden beperkt. Bovendien is de lichtbron bij het
spiegelende lamellen. Bijzonder is dat de lamellen met
raam geplaatst, tussen het kijkraam en het lichtraam,
de holle zijde naar boven zijn geplaatst. Bovendien kunnen en wordt de ruimte eveneens verlicht via het plafond, de lamellen aan de onder- en bovenzijde van het raam
waardoor de gebruiker van de ruimte nagenoeg niets
onafhankelijk van elkaar worden gekanteld.
merkt van de overgang van daglicht naar kunstlicht.
In het onderste deel van het raam (het kijkraam) worden de lamellen op traditionele wijze gebruikt: als zonwering om opwarming door invallend zonlicht tegen te gaan. Bij somberder weer staan de lamellen open. In het bovenste deel (het lichtraam) kaatsen de lamellen het invallend licht naar een reflecterend deel van het plafond, dat het daglicht tot diep in de ruimte
Comfort is en blijft een subjectief begrip. De standaard
verspreidt. De kanteling van deze lamellen wordt
ingestelde temperaturen en hoeveelheden licht zullen
gedurende de dag automatisch aangepast aan de hoek
daarom niet door alle gebruikers als prettig worden
waaronder het daglicht invalt, waardoor optimaal wordt
ervaren. Daarom bestaat altijd de mogelijkheid de
geprofiteerd van het beschikbare licht. Hierdoor kan
zonwering en het kunstlicht handmatig te bedienen en,
niet alleen bij het raam maar ook elders in de ruimte
binnen bepaalde marges, de temperatuur per ruimte
(tot ca. 3 m van het raam) met daglicht worden gewerkt
aan te passen. Bovendien beschikken de ruimtes over
en is gedurende ca. 65% van de kantooruren kunstlicht
afzonderlijk luchtramen die kunnen worden opengezet.
overbodig.
7
200322 Novem Rijnland nw
04-07-2000
17:33MB
Pagina 8
Energie die schoon én voordelig is Efficiënte energie
zomerse warmte worden opgeslagen voor gebruik in de
De voordelen van het koel- en verwarmingssysteem in
winter. De ‘koude bron’ en ‘warme bron’ die op deze
het kantoor van het hoogheemraadschap komen pas
manier ontstaan worden vervolgens gekoppeld aan de
goed tot hun recht door de gelijktijdige toepassing van
klimaatinstallatie van het gebouw. In de winter wordt
een warmtepomp en energieopslag in de bodem.
water uit de warme bron naar luchtbehandelingskasten
Dankzij deze combinatie kunnen spectaculaire energie-
gepompt, waar het wordt gebruikt om de koude
besparingen worden bereikt en wordt het gebruik van
ventilatielucht te voorverwarmen. Het water koelt
fossiele brandstoffen beperkt.
daardoor af en wordt vervolgens ingebracht in de koude bron. In de zomer wordt het water uit de koude bron
Energieopslag: een voor de handliggende oplossing De energie die nodig is om een gebouw te koelen en
gebruikt om de ventilatielucht te koelen, waarna het opgewarmde water weer wordt geïnjecteerd in de warme bron. Zo ontstaat een gesloten cyclus.
verwarmen is vrij beschikbaar, alleen niet op het juiste moment. In de winter is het koud, kou die in de zomer
De warmtepomp: een zuinige warmtebron
zou kunnen worden gebruikt om te koelen. De zomer-
Het energieopslagsysteem levert ‘warm’ water met een
warmte daarentegen zou weer goed van pas komen om
temperatuur van 15 °C (warme bron) terwijl het
een gebouw ’s winters warm te houden. Opslag van
klimaatplafond een verwarmingstemperatuur van 35 °C
thermische energie in aquifers maakt gebruik van dit
vereist. Om dit verschil te overbruggen wordt een
voor de hand liggende idee. Door ’s winters grondwater
warmtepomp ingezet. Met deze techniek kan met een
op te pompen, af te koelen en daarna weer op te slaan
zeer kleine hoeveelheid elektrische energie de gewenste
in een diepgelegen waterhoudende zandlaag (een zo-
temperatuurverhoging worden bereikt. Mede daardoor
geheten aquifer) kan een voorraad kou voor de zomer
is warmteproductie met een warmtepomp vele malen
worden aangelegd. Omgekeerd kan op deze manier
goedkoper dan met een cv-ketel.
Bron voor lange-termijn energie-opslag
maaiveld Gegevens energieopslag
Aantal bronnen Diepte van de bronnen kleilaag
Filterbuis
kleilaag
60 meter
AQUIFER
120 meter
Dikte aquifer (=lengte filter)
2 100 m 60 m
Brondebiet (ont)laden min/max
13 / 60 m3/h
Natuurlijke bodemtemperatuur
12 °C
Gemiddelde temperatuur koude bron
in 7 °C /uit 7,5°C
Gemiddelde temperatuur warme bron
in 17 °C /uit 15°C
Koelvermogen (excl. warmtepomp)
640 kW
8 NO b
200322 Novem Rijnland nw
31-08-2000
15:44MB
Pagina 9
Zomersituatie
Wintersituatie
Warmtewiel Buitenlucht voor ventilatie Ventilatielucht
Afvoerlucht
Buitenlucht voor ventilatie Ventilatielucht
Stralingsplafond voor koeling Koeling door opgeslagen energie
Stralingsplafond voor verwarming/koeling Verwarming door opgeslagen energie
Nakoeling via warmtepomp
Afvoerlucht
Verwarming via warmtepomp Verwarming Bevochtiging
+ + + + 100 m +++ +
– ––– ––– –
+ + + + 100 m +++ +
– ––– ––– – Klimaatgevel
Klimaatgevel
Grondwater
Grondwater
100 m
100 m
Uit de koude bron komt water van 7,5 °C. Onder
afgegeven aan de toevoerlucht. Omdat de toevoerlucht
normale omstandigheden is dit voldoende om het
eerst wordt voorverwarmd door de warme bron van het
kantoor de hele zomer koel te houden. Bij pieken in
energieopslagsysteem en daarna door het warmtewiel,
de warmtevraag kan de warmtepomp echter ook
kan naverwarming van de ventilatielucht achterwege
worden ingezet voor nakoeling.
blijven. Ook het energieverbruik door ventilatoren in de luchtbehandelingskasten, na verlichting de grootste
Beheerst ventileren
overgebleven electricteitsverbruiker in een kantoor-
Om de prestaties van de klimaatinstallatie nog verder
gebouw, is sterk teruggedrongen. Door toepassing van
te verbeteren wordt warmte teruggewonnen uit de
frequentieregelaars en maatregelen om drukverlies
afgevoerde ventilatielucht met behulp van keramische
tegen te gaan is het energieverbruik van de ventilatoren
warmtewielen. Deze warmte wordt vervolgens
met bijna een kwart verminderd.
Met het warmtewiel wordt warmte uit ventilatielucht teruggewonnen
9 NOVEM Rijnland b h 200322
200322 Novem Rijnland nw
04-07-2000
17:33MB
Pagina 10
Duurzaam bouwen nu al economisch rendabel Het nieuwe kantoor van het hoogheemraadschap van Rijnland is uitverkoren als Voorbeeldproject Duurzaam en Energiezuinig Bouwen en is mede met steun van een aantal subsidieregelingen tot stand gekomen. Echter, door de lage exploitatiekosten die de energiebesparingen met zich meebrengen, zijn veel van de toegepaste technieken ook zonder financiële regelingen nu al economisch rendabel.
Energieopslag verdient zich terug Het door het hoogheemraadschap gekozen geïntegreerde klimaatsysteem met energieopslag in aquifers, warmte-
Er zijn veel argumenten te vinden die pleiten voor toe-
pomp, klimaatgevels en klimaatplafonds levert
passing van daglichtsystemen in kantoorgebouwen.
verbluffende energieprestaties. Omgerekend naar het
Echter, het prille stadium waarin de ontwikkeling van
verbruik van fossiele brandstoffen wordt voor
deze systemen zich bevindt en de geringe toepassing in
verwarming en koeling bijna 60% aan gas en electriciteit
de praktijk zorgen ervoor dat de kosten van daglicht-
bespaard. Toepassing van warmteterugwinning door
optimalisatie op dit moment nog hoog zijn. Ook
warmtewielen doet dit percentage oplopen tot maar
wanneer de verkregen subsidies in de afweging worden
liefst 70%.
betrokken, blijkt dat het systeem voor het hoogheem-
De kostenbesparingen die deze reducties met zich mee-
raadschap van Rijnland per saldo geen kosten-
brengen zorgen ervoor dat de meerinvestering die voor
besparingen zal opleveren.
een dergelijk klimaatsysteem nodig is, in 5 tot 10 jaar is terugverdiend. Hierbij is geen rekening gehouden met eventuele subsidies.
HR-ventilatie het overwegen waard De maatregelen om het energieverbruik van de ventilatoren in de luchtbehandelingskasten terug te dringen, werpen ook vruchten af: het electriciteitsverbruik van de ventilatoren ligt ca. 23% lager. De extra investeringen wegen dan ook niet op tegen de te behalen besparingen. Naar verwachting zullen de meerkosten binnen 10 jaar worden terugverdiend.
10
Daglichtsystemen: veelbelovend, maar nu nog duur
200322 Novem Rijnland nw
04-07-2000
17:33MB
Pagina 11
Energiezuinig verwarmen en koelen is in elk nieuwbouwkantoor een reëele optie
Marktconforme toepassing binnen handbereik Het kantoor van het hoogheemraadschap van Rijnland
voor energiebesparing. Met name de Energie-
is een nieuw hoogtepunt op het gebied van duurzaam en
investeringsaftrek (EIA), de Regeling vrije afschrijving
energiezuinig bouwen. Het gebouw is echter zeker niet
milieu-investeringen (VAMIL) en het Energiebesparings-
enig in zijn soort. Energieopslag in de bodem, warmte-
fonds zijn hierbij het vermelden waard.
pompen en verwarming en koeling met gematigde temperaturen zijn stuk voor stuk technieken die zich in de afgelopen jaren in de praktijk hebben bewezen.
Voor informatie over fiscale regelingen en subsidiemogelijkheden voor energiezuinige bouwprojecten kunt
Door de toegenomen ervaring met deze technieken
u zich wenden Novem (LTGO- en MRE-programma’s).
nemen de kosten voor onderzoek en engineering af.
Voor informatie over bijdragen uit het nergiebesparings-
Dit leidt tot lagere meerinvesteringen en zorgt ervoor
fonds kunt u terecht bij het energiebedrijf. Bij uw bank
dat dit systeem op economisch rendabele wijze kan
kunt u informeren naar de mogelijkheden van groen-
worden toegepast. Bovendien kan een beroep worden
financiering voor uw project.
gedaan op een aantal algemene stimuleringsregelingen
11
200322 Novem Rijnland nw
04-07-2000
17:32MB
Pagina 12
Novem, Nederlandse Onderneming voor Energie en Milieu, stimuleert duurzame ontwikkeling van de (inter)nationale samenleving op het gebied van energie en milieu. Als zelfstandige onderneming werkt Novem delen van het overheidsbeleid uit in concrete programma’s en activiteiten en voert deze uit. Onder meer op het gebied van technologische innovatie, product- en marktontwikkeling, gedragsbeïnvloeding, kennisoverdracht en (internationale) samenwerking. De meeste programma’s worden uitgevoerd in opdracht van de ministeries van Economische Zaken (EZ), Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer (VROM) en Verkeer en Waterstaat (V&W).
Aanvullende informatie: Bij de Novem kunnen de volgende brochures worden aangevraagd: • Novem brochure “Klimaatramen” • Novem brochure “Energie-opslag in aquifers” • Novem brochure “Daglichtsystemen” • ISSO-publicatie 39: “Lange-termijnkoudeopslag in de bodem”
Colofon Uitgave Dit is een Novem-brochure vervaardigd in opdracht van het Ministerie van Economische Zaken Novem Catharijnesingel 59 Postbus 8242 3503 RE Utrecht Telefoon 030-2393493 Fax 030-2316491 Samenstelling en eindredactie: Halmos Adviseurs, Den Haag en .DOC, Den Haag Concept en productie: Kris Kras Design bv, Utrecht DV1.3.201
12
