nZEB
Er zijn tenminste drie zeer belangrijke redenen om zonder aardgas een zo energiezuinig huis of gebouw te bouwen. Op de eerste plaats hebben we door lagere energiekosten als bewoner minder kosten, daarnaast ontstaat er meer leef comfort en een gezonder binnenklimaat en als laatste helpen we om de klimaatdoelstellingen te bevorderen door een energieneutrale samenleving te ondersteunen waarbij geen gebruik meer wordt gemaakt van fossiele brandstoffen. Het zijn nou uitgerekend juist deze drie belangrijke aspecten die niet betrouwbaar in kaart worden gebracht door de huidige NTA 8800 methodiek in vergelijking met een nZEB rapportage.
De nieuwe NTA 8800 is natuurlijk noodzakelijk voor de omgevingsvergunning en een verbetering van de voorheen gehanteerde EPC methodiek. De Nilan Compact S en de verschillende Compact P ventilatie warmtepompen kunnen daarom ook worden toegepast in bijvoorbeeld UNIEC 3 software. Een NTA 8800 of BENG berekening is echter geen ontwerp instrument. De functie van de EPC en huidige NTA 8800 is om gebouwen te vergelijken en niet om tot een kosten optimaal ontwerp te komen. De huidige NTA (Nederlandse Technische Afspraak) 8800 is een verbetering ten opzichte van de NEN 7120 en vervangt deze. Het blijft echter een beoordelingsinstrument bedoeld ter controle van de minimale bouwwetgeving en baseert zich op het bestaande raamwerk van de NEN 7120.
Het is dus nog steeds geen ontwerp instrument en heeft beperkte mogelijkheden om het energieconcept goed te optimaliseren, ook de uitkomst zegt minder over het werkelijke energieverbruik en het comfort van de woning. Voor een goede en juiste calculatie voor het klimaatsysteem van iedere woning of appartement is een nZEB of PHPP berekening het beste hulpmiddel om een duidelijk en helder inzicht te verkrijgen hoe het gebouw zich gaat gedragen als het om onze duurzame energie behoefte gaat. De nZEB tool en daaruit volgende rapport wordt daarom steeds vaker toegepast voor de energieberekening van nieuwbouw en renovatieprojecten en als noodzakelijke aanvulling gebruikt op de BENG (NTA 8800) berekening ten behoeve van de omgevingsvergunning.
nZEB
Wat is nearly Zero Energy Building?
De nZEB is de afkorting voor de uit het Engels afkomstige uitdrukking ‘nearly Zero Energy Building’. Letterlijk vertaald betekent het dus een ‘bijna Nul Energie Gebouw’. In een energieneutraal of bijna nul energie gebouw woon en of werk je duurzaam en comfortabel en is er constant een gezond en duurzaam binnenklimaat aanwezig. Naast een isolatie die beter moet zijn als het bouwbesluit van tegenwoordig draagt een goede luchtdichtheid ook bij aan de energiebesparing en het comfort in het gebouw. Hierdoor is de noodzaak van een volledig automatisch werkend ventilatiesysteem een noodzaak. Zo gaan bij energiezuinige en comfortabele woningen of appartementen ventilatie, isolatie en luchtdichtheid hand in hand samen. Middels deze duurzame manier hebben we naast een optimaal comfort dan ook nog een veel gezonder en beter leefklimaat in het gebouw.
nZEB TOOL
Voor het bouwen en ontwerpen van een comfortabel en goed energiezuinig of energieneutraal gebouw is het dan van belang om precies in kaart te brengen wat we aan energie nodig hebben in het gebouw, hoeveel energie we gaan gebruiken op jaarbasis en wat de capaciteit van het klimaatsysteem moet zijn om hieraan te voldoen. Om een dergelijke vergelijking en bijbehorend uitgangspunt te verkrijgen voor het juiste klimaatsysteem in een gebouw zijn de uitkomsten van een nZEB rapport een solide basis voor het maken van de juiste keuzes. Met behulp van deze methode en hieruit volgende berekening wordt een zeer betrouwbare onderbouwing en gedetailleerd rapport (warmteverlies berekening) verkregen van het daadwerkelijke energieverbruik in de te bouwen woning. Dit in tegenstelling tot de formules, aannames en berekeningswijze die ten grondslag liggen aan de BENG berekening.
nZEB BEREKENING
Helaas heeft de uitkomst van de EPC berekening echter nog steeds onvoldoende correlatie met het werkelijke energieverbruik en zorgt ervoor dat de EPC vaak van verre de werkelijkheid benadert. Nog belangrijker wellicht is dat de EPC al helemaal niets over het wooncomfort zegt terwijl de nZEB methodiek hier optimaal in kan adviseren en zodoende voor een nog betere en comfortabele woning of appartement kan zorgen. De nZEB rekentool is daarom niet alleen geschikt voor energiezuinige en duurzame woningen die nog gebouwd worden, ook voor de renovatie in bestaande woningen en gebouwen is het een uitstekend hulpmiddel voor een juiste weergave van het energieverbruik. Aan de hand van een voorbeeld hieronder gaan we dat toelichten. Het betreft hier nieuw te bouwen appartementen, waar we bij 2 appartementen de resultaten van de nZEB calculatie gaan toelichten.
Omdat een goede isolatie en bijbehorende ventilatie van een appartement of woning voor lagere energiekosten zorgt kwam er vanuit de opdrachtgever de vraag of de nieuw te bouwen appartementen zonder vloerverwarming of laagtemperatuur radiatoren goed te verwarmen en te koelen zijn. Vanzelfsprekend moest dit niet ten koste gaan van het comfort voor de toekomstige bewoners en moest ook de maandelijks energie nota lager zijn dan bij de toepassing van een traditioneel systeem. Idealiter zou dan ook de Nilan Compact S ventilatie warmtepomp als klimaatsysteem gekozen kunnen worden.
De Compact S heeft namelijk een aantal aanzienlijke voordelen. Zo is voor het systeem geen buitenunit en ook geen grondboring van toepassing. Een eenvoudige en geruisloze gevel of dak toevoer voor de buitenlucht is voldoende als energie bron voor de Compact S ventilatie warmtepomp. Tevens is het een eenvoudige installatie en neemt het toestel slechts 0,36m2 ruimte in beslag voor een compleet alles in één klimaatsysteem. Iedere toekomstige bewoner beschikt dan over zijn eigen balansventilatie in zijn of haar appartement, comfort verwarming, top of comfort koeling, een passieve en actieve warmteterugwinning, de productie van sanitair warm water en de aansturing van de elektrische centrale verwarming waar nodig. Op de afbeelding hieronder ziet u hoe weinig ruimte er nodig is voor de Compact S ventilatie warmtepomp als totaaloplossing in een appartement of woning.
Omdat geen grondboring of buitenunit nodig zijn en er ook geen water gebaseerd afgifte systeem nodig is zijn ook de totale kosten op installatie technisch gebied een stuk lager en veel eenvoudiger omdat de kans op het maken van fouten ook veel minder is. Daar komt nog bij de extra ruimte voor de ontwikkelaar en uiteindelijke bewoner in ieder appartement, per appartement is slechts 0,36m2 ruimte nodig voor alle klimaat functies. Daarnaast is er dan het extra comfort en het eenvoudige gebruikt voor de bewoner. In alle gevallen dus een win-win situatie.
Met behulp van een nZEB berekening is toen o.a. nauwkeurig in beeld gebracht waar de thermische bruggen van het complex aanwezig waren. Een thermische brug, ook wel een koudebrug of warmtebrug genoemd, is een deel van bijvoorbeeld de gevel, het dak of de vloer van een gebouw, waar de isolatielaag doorbroken is of om een andere reden de thermische weerstand lager is dan de warmteweerstand van de rest van de constructie. We spreken ook wel van zwakke schakels in de buitenschil van de woning. Een teveel aan thermische bruggen is ongewenst en niet goed voor de isolatiewaarde van het gebouw en kan bijvoorbeeld leiden tot condensatie en schimmelgroei in het appartement of de woning.
Door middel van de nZEB berekening ontstond op deze manier een goed beeld of de appartementen zonder vloerverwarming of laag temperatuur radiatoren goed te verwarmen en te koelen zijn. Uit de berekening blijkt ook welke capaciteit nodig is voor een goed klimaatsysteem en wat het toekomstig energieverbruik voor de nieuwe bewoners zal worden. Daarnaast is met de nZEB een risico analyse gemaakt van het binnencomfort bij 5 graden onder nul (-5˚C) en is er een risico analyse gemaakt op condensatie van verschillende constructie gedeeltes van het gebouw.
In de onder en bovenstaande afbeeldingen is een deel van het eindresultaat vanuit de nZEB berekening weergegeven. De eerste weergave betreft een hoek appartement dat in het complex de meeste energie vraag heeft. De getallen in het rood omcirkeld worden nader toegelicht. Het verwarmde vloeroppervlakte van 66,3m2 is van toepassing voor het hoek appartement zoals gearceerd in de afbeelding van het complex. Specifieke energiebehoefte verwarming van 33,9 kWh (m2a) gaat over het verbruik van dit hoek appartement. Met een oppervlakte van 66,3 x 33,9 kWh komen we uit op 2.248 kWh op jaarbasis. Indien we conservatief rekenen mogen we dit getal delen door een SCOP van minimaal 2,0 die voor de Compact S van toepassing is. Met de SCOP (Seasonal Coëfficiënt Of Performance) bedoelen we hier de verhouding tussen de hoeveelheid afgegeven energie (in dit geval dus warmte voor het appartement) op jaarbasis ten opzichte van de hoeveelheid verbruikte energie (het elektriciteitsverbruik) die nodig is om dit hoek appartement te verwarmen. Anders gezegd zorgt 1 kWh aan elektriciteit voor meer als 2,0 kWh die aan warmte geproduceerd wordt. Het getal van 2.248 mogen we dan ook delen door 2 en zodoende komen we uit op 1.124 kWh (236 euro bij 21 cent/kilowatt) per jaar om dit appartement te verwarmen. Voor de productie van warm water moeten we gemiddeld 400 kWh (is een separate berekening) aanhouden per persoon op jaarbasis.
Het getal 24,3 W/m2 voor Pieklast verwarming is wat we nodig hebben aan vermogen voor de woning. Hiermee vermenigvuldigen we de oppervlakte weer mee. Dus 66,3 x 24,3 = 1.611 W. Afgerond hebben we dus een warmtepomp nodig met een vermogen van 1.7 kW (1700 Watt) voor dit appartement. Hierbij is uitgegaan van een temperatuur van -2,8 graden Celsius. Indien het incidenteel 10 graden onder nul of meer zou worden hebben we meer vermogen nodig en zullen elektrische radiatoren of infrarood verwarming als aanvullende bij verwarming nodig zijn. Deze kunnen automatisch door de Compact S worden in of uitgeschakeld. Uiteindelijk is met behulp van de nZEB methodiek de specifieke en uiteindelijke energiebehoefte centrale verwarming gunstiger uitgekomen. Hierdoor daalden de maandelijkse kosten voor energie van de uiteindelijke bewoners. Belangrijk voor de opdrachtgever was dat dit tot zonder noemenswaardige meerkosten heeft geleid. Nog veel belangrijker was dat op deze manier veel meer leefcomfort werd gerealiseerd voor de uiteindelijke gebruikers van het appartement tegen lagere energiekosten.
Het tussen appartement is natuurlijk beter geïsoleerd omdat het tussen andere appartementen is ingesloten. De waardes zijn dan ook anders. Volgens de nZEB berekening komen we hieruit op een verbruik per jaar van 1.367 kWh. Ook hier mogen we weer delen door 2,0 en komen we uit op 683,26 kWh. Dit is omgerekend bij een kWh prijs van 26 cent minder dan 15 euro per maand. Gemiddeld moeten we ook bij dit appartement rekenen met ongeveer 400 kWh per persoon voor het sanitaire warme water per jaar. Dit is eenvoudig te compenseren met een aantal zonnepanelen. Als vermogen hoeft de Compact S minder dan 900 Watt aan vermogen te hebben. Ter extra zekerheid kunnen we hier ook weer één of meerdere elektrische radiatoren of infrarood panelen koppelen aan de Compact S ventilatie warmtepomp voor het geval van extreme koude periodes.
Isolatie waardes
De toegepaste isolatie waardes in deze duurzame en energie zuinige appartementen zijn voor de vloer een toegepaste Rc van 3,7, voor de gevels is een Rc van 4,65 gebruikt en voor het dak een Rc van 6,1. De U waardes kozijnen en glas respectievelijk 1,3 en 0,9. Luchtdichtheid Qv10 van 0,20 en ZTA/g waarde van 0,60.
Actueel verbruik op jaarbasis vanaf 2021 tot en met 2023.
Het tussen appartement in dit voorbeeld is in mei 2021 in gebruik genomen en had over het jaar 2021 tot en met de periode mei 2022 (12 maanden) een verbruik van 2071 kWh. In de periode maart 2022 tot en met maart 2023 (ook 12 maanden) een totaal verbruik van 2373 kWh. Deze 2071 en 2373 kWh is dus het actuele en netto verbruik over een jaar (12 maanden) waarbij dus geen rekening is gehouden met de opbrengst van de zonnepanelen. Het verbruik is voor zowel de huishoudelijk energie alsook de Nilan Compact P die in dit project zorgt voor het ventileren, verwarmen, actief koelen en het warme water. Doordat het appartement de beschikking had over 14 zonnepanelen kregen de gebruikers (2 personen) op basis van het betaalde voorschot over de periode 2021/2022 een bedrag terug voor energie van 240 euro en over de periode 2022/2023 zelfs 649 euro. Duidelijk is dat bij goed geïsoleerde appartementen een water gedragen CV systeem niet meer nodig is. Een Nilan Compact P of S is daarom de beste en ook de meest economische klimaatoplossing voor dit soort projecten.
In ieder geval is duidelijk dat de Compact P of S meer dan geschikt zijn als volledige klimaatoplossing voor dit appartementen complex. Wel is het zo dat de hoek appartementen vanwege het grotere gevel verlies een extra warmtebron nodig hebben voor de centrale verwarming. De eenvoudigste en goedkoopste oplossing zijn dan elektrische radiatoren, infrarood panelen of een extra elektrisch element in het luchttoevoerkanaal. Deze extra warmtebronnen kunnen ook door de Compact S automatisch en direct worden aangestuurd. Hierdoor blijft de uiteindelijke bewoner van het appartement maar één simpele bediening houden voor een optimaal, duurzaam en energiezuinig appartement.
Verder kan door de nZEB berekening met een aantal eenvoudige en bouwkundige aanpassingen ook nog geoptimaliseerd worden. Te denken valt aan een nog betere luchtdichtheid, positionering van de kozijnen, aansluiting dak/muren, type kozijnen en glas. Hierbij kan het comfort nog verder verbeteren en het energieverbruik nog minder worden. Ook het aantal zonnepanelen nodig voor de hoeveelheid energie is met de nZEB methode zo veel beter te bepalen dan met de EPC of nieuwe BENG methodiek.
In de onderstaande grafiek wordt ook nog eens duidelijk gemaakt dat beter isoleren minder energielasten met zich mee brengt en dat we hierdoor comfortabeler kunnen wonen. We moeten ook weer niet overmatig isoleren omdat dan de verhouding tot de meerkosten hierdoor niet meer in evenwicht zijn ten opzichte van de minder kosten voor het energieverbruik. Duidelijk is dat als we onze woning of appartement zodanig isoleren dat we richting de passief norm van 15 kWh/m2 per jaar gaan de verwarmingsbehoefte en ook die van de koeling tot minder kosten zullen leiden. Naast een goede isolatie is natuurlijk ook een goede luchtdichtheid van belang en ontkomen we niet aan een goed ventilatie systeem met Warmte Terug Winning (WTW). Hierdoor kunnen we besparen op onze klimaatinstallatie omdat vloerverwarming niet meer nodig is en we met behulp van een Nilan Compact P of Compact S ventilatie warmtepomp nagenoeg voldoende hebben aan verwarming en koeling. Als bij-verwarming kiezen we dan voor elektrische infrarood panelen of elektrische radiatoren. Enkele voorbeelden van dergelijke projecten in Nederland zijn dit project van 19 energiezuinige woningen te Vollenhove, de bouw van 14 energiezuinige woningen te Sint Jansklooster, de renovatie van 74 appartementen in Zeist, de nieuwbouw van 58 appartementen te Nieuwegein, de eerste serie van 35 duurzame woningen in Heerde, de realisatie van 69 woningen in Putten en de meer dan 3000 woningen in het KAB project in Denemarken.
Een uitgebreide informatie flyer over de Compact P (USP Compact P) kunt u hier downloaden.
