Renovatieoplossingen door regulerende gebouwschil : Eindrapport deelproject 3.1.6
report
Introductie
Om energierenovatie te versnellen zijn eenvoudige en goedkopere oplossingen nodig dan reguliere (gevel) isolatiestrategieën. Een dynamische gebouwschil kan hierin voorzien, zonder zware isolatiemaatregelen. Door zonlicht direct te benutten voor verwarming, en warmte actief kwijt te raken in de warme periode van het jaar, kan deze gevel ingezet worden om direct de vraag naar energie terug te dringen. Echter moet een adaptieve façade wel aanpasbaar zijn aan een dynamisch klimaat. Zo is er in de zomer een sterkere koelvraag dan in de winter, en het tegenovergestelde is waar voor de warmtevraag. Middels adaptieve façades kan vraag naar zowel warmte (zonlicht absorptie) als koeltevraag (reflectie) geadresseerd worden. Aangezien er naar schatting 40% van het totale energieverbruik in de westerse wereld verbruikt wordt in en door gebouwen, is het besparingspotentieel van een slimme absorptie of reflectie van zonlicht middels adaptieve façades enorm. Er is echter weinig bekend in hoeverre er technologieën, materialen en methoden beschikbaar zijn om een dergelijk concept te bereiken.
Doelstelling
De doelstelling van dit project is daarom om i) in kaart te brengen wat de potentie van adaptieve façades voor woning verduurzaming in het Nederlandse klimaat (door middel van simulaties) en ii) technologie en materialen te beoordelen, selecteren en door te ontwikkelen om dit in praktijk te kunnen brengen.
Resultaten
Simulaties op gebouw niveau zijn uitgevoerd om aan te geven wat de maximale besparing is, en in hoeverre deze door state-of-the-art technologieën bereikt zouden kunnen worden. Hieruit blijkt dat de technologie van adaptieve façades vooral geschikt is voor renovatie van woningen met lagere energie labels, waarbij besparing voor gevels kan variëren van 3% (R6) to 23% (R0). Vervolgens is onderzocht hoe dergelijke besparingen in praktijk gebracht zouden kunnen worden door een technologie review, gekoppeld met een technologie screening van enkele veelbelovende technologieën voor schakelende coatings. Hieruit blijkt dat thermo en elektro-geïnduceerde materialen de meeste potentie hebben voor de applicatie. Simulaties geven echter aan dat omgevingsonafhankelijk schakelen, wat alleen mogelijk is met elektro-geïnduceerde technologieën, de meeste potentie hebben om energiebesparing te bereiken in het Nederlandse klimaat. Vandaar dat verdere ontwikkeling van het concept in het laatste deel van het project hierop gestoeld is.
Bijdrage MMIP doelstellingen
MMIP 3, deelthema 1 (Ontwikkeling van integrale renovatieconcepten) middels:
- Directe bijdrage aan aardgasvrije verwarming en koeling door zoninstraling slim in te zetten;
- Toepasbaar op veel geveldelen (muren, daken) en diverse woningtypen alsmede utiliteitsbouw;
- Integraal energiegevel concept te combineren met nieuwe / bestaande isolatie, warmtewingevel of intelligente warmte productie.
Om energierenovatie te versnellen zijn eenvoudige en goedkopere oplossingen nodig dan reguliere (gevel) isolatiestrategieën. Een dynamische gebouwschil kan hierin voorzien, zonder zware isolatiemaatregelen. Door zonlicht direct te benutten voor verwarming, en warmte actief kwijt te raken in de warme periode van het jaar, kan deze gevel ingezet worden om direct de vraag naar energie terug te dringen. Echter moet een adaptieve façade wel aanpasbaar zijn aan een dynamisch klimaat. Zo is er in de zomer een sterkere koelvraag dan in de winter, en het tegenovergestelde is waar voor de warmtevraag. Middels adaptieve façades kan vraag naar zowel warmte (zonlicht absorptie) als koeltevraag (reflectie) geadresseerd worden. Aangezien er naar schatting 40% van het totale energieverbruik in de westerse wereld verbruikt wordt in en door gebouwen, is het besparingspotentieel van een slimme absorptie of reflectie van zonlicht middels adaptieve façades enorm. Er is echter weinig bekend in hoeverre er technologieën, materialen en methoden beschikbaar zijn om een dergelijk concept te bereiken.
Doelstelling
De doelstelling van dit project is daarom om i) in kaart te brengen wat de potentie van adaptieve façades voor woning verduurzaming in het Nederlandse klimaat (door middel van simulaties) en ii) technologie en materialen te beoordelen, selecteren en door te ontwikkelen om dit in praktijk te kunnen brengen.
Resultaten
Simulaties op gebouw niveau zijn uitgevoerd om aan te geven wat de maximale besparing is, en in hoeverre deze door state-of-the-art technologieën bereikt zouden kunnen worden. Hieruit blijkt dat de technologie van adaptieve façades vooral geschikt is voor renovatie van woningen met lagere energie labels, waarbij besparing voor gevels kan variëren van 3% (R6) to 23% (R0). Vervolgens is onderzocht hoe dergelijke besparingen in praktijk gebracht zouden kunnen worden door een technologie review, gekoppeld met een technologie screening van enkele veelbelovende technologieën voor schakelende coatings. Hieruit blijkt dat thermo en elektro-geïnduceerde materialen de meeste potentie hebben voor de applicatie. Simulaties geven echter aan dat omgevingsonafhankelijk schakelen, wat alleen mogelijk is met elektro-geïnduceerde technologieën, de meeste potentie hebben om energiebesparing te bereiken in het Nederlandse klimaat. Vandaar dat verdere ontwikkeling van het concept in het laatste deel van het project hierop gestoeld is.
Bijdrage MMIP doelstellingen
MMIP 3, deelthema 1 (Ontwikkeling van integrale renovatieconcepten) middels:
- Directe bijdrage aan aardgasvrije verwarming en koeling door zoninstraling slim in te zetten;
- Toepasbaar op veel geveldelen (muren, daken) en diverse woningtypen alsmede utiliteitsbouw;
- Integraal energiegevel concept te combineren met nieuwe / bestaande isolatie, warmtewingevel of intelligente warmte productie.
TNO Identifier
952496
Publisher
TNO
Collation
19 p.