Een energetisch concept op maat van Brugse godshuizen

Naast interactieve lezingen door onder meer het Agentschap Onroerend Erfgoed, het WTCB en de UGent waren er ook verschillende marktspelers die hun innovatieve producten voorstelden. De aanwezigen kregen een overzicht van verschillende visies, goede voorbeelden en technische oplossingen voor het duurzaam omgaan met erfgoed.

Door de jaren heen werden de twaalf godshuizen 'De Schipjes' in de Brugse Peterseliestraat, die dateren uit 1908, al gerenoveerd en gesaneerd. In 2000 werd het woonerf opnieuw ingewijd, na een 'zachte' restauratie, met respect voor de bestaande ruimtelijke structuur en indeling. De technische installaties werden toen mee gerenoveerd. De huisjes werden uitgerust met een centrale gashaard. Behoudens de daken zijn de gebouwen nauwelijks geïsoleerd of winddicht. In winteromstandigheden vraagt comfortabel wonen hier een aanzienlijk energiegebruik. Hernieuwbare of groene energietechnieken integreren in historische gebouwen is niet evident. Er zijn duidelijke en strikte grenzen en beperkingen inzake monumentenzorg en het bouwfysisch in stand houden van deze gebouwen.

Energievraag reduceren

Het OCMW Brugge ging deze uitdaging aan, samen met verschillende partners: de OCMW-vereniging De Schakelaar, de KU Leuven, de UGent, het studiebureau boydens, Microtherm en Viessmann België. Er wordt een methode ontwikkeld om woonerven in historische centra energetisch-ecologisch op te waarderen.

Bedoeling is om de primaire energievraag voor verwarming en sanitair warm water (sww) in De Schipjes te reduceren met minstens 35%. De bouwvergunningsprocedure werd inmiddels gestart met de bedoeling de renovatiewerkzaamheden aan de woningen zo snel mogelijk aan te vatten. Het woonerf biedt het voordeel dat de werkzaamheden kunnen uitgevoerd worden rond een rustige, groene binnentuin. Er wordt in vier fases van telkens drie woningen gewerkt. Niet enkel om de verhuisbewegingen vlot te laten verlopen, maar ook omdat er continu aan monitoring wordt gedaan. De bewoners verlaten hun te renoveren woning voor een periode van ongeveer zes maanden, en kunnen in een andere woning op de site 'De Schipjes' verblijven gedurende de renovatieperiode.

Dakisolatie aanwezig

Ir.-arch. Elisa Van Kenhove van de Onderzoeksgroep Bouwfysica, Constructie en Klimaatbeheersing - Vakgroep Architectuur & Stedenbouw, Faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur UGent, overliep alle facetten van de voorgestelde bouwschilrenovatie.

'Er was reeds dakisolatie aangebracht in de woningen, wat ons vooraf niet bekend was. Uit destructief onderzoek is gebleken dat er 8 cm minerale wol aanwezig was, die zich in goede staat bevond. Door de aanwezigheid van deze isolatie daalt het theoretisch berekende transmissieverlies al met 350 W. We gebruiken hier beter de term 'transmissieverlies doorheen de bouwschil' (theoretisch berekend transmissieverlies van 8.600 W volgens norm NBN B 62-003), dan 'K-peil'. Het berekende K-peil voor deze woningen is namelijk 230, wat er op neerkomt dat de woningen grotendeels ongeïsoleerd zijn. De woningen zijn zeer klein; muren en vloeren zijn niet geïsoleerd, wat zorgt voor schimmel- en tochtproblemen. Naast schimmelvorming op de muren zijn er ook luchtlekken aan de ramen. Het transmissieverlies kan worden beperkt via o.m. dak- en muurisolatie, en het vervangen van het glas.'

Vacuümgeïsoleerde vloeren

Het isoleren van de vloeren blijkt niet evident. Deze bevinden zich namelijk op een betonnen plaat, waarboven slechts 2 cm ruimte (voor isolatie) beschikbaar is. Er wordt gebruik gemaakt van 2 cm Slimvac vacuümisolatie van Microtherm-Promat. Deze isolatieplaten kenmerken zich door een zeer lage thermische geleidbaarheid. Hierdoor kunnen optimale prestaties in minimale ruimtes worden behaald. In dit isolatiemateriaal zit pyrogeen kiezelzuur verwerkt, dat vacuüm getrokken is en omringd door een lucht- en dampdichte folie. Op die manier kon per vloeroppervlak van 25 m² nog eens 450 W worden 'gewonnen' op het theoretisch berekende transmissieverlies. Dit is eerder beperkt omdat de vloeroppervlakte klein is.

Buitengevels: isolerende pleister

De buitenmuren van de godshuizen maken het grootste deel in oppervlakte uit. De buitenkant van de woningen is beschermd erfgoed. Er is geen spouw aanwezig, de muren bestaan uit metselwerksteen van anderhalve steen dik. Randvoorwaarde bij de keuze van de isolatie-oplossing was dat de binnenoppervlakken van de ruimtes niet nog kleiner zouden worden.

In vergelijking met een klassiek isolatiepakket van 17 cm heeft de 2 cm dikke vacuümisolatie slechts een beperkte impact op het ruimte-oppervlak. Vacuüm­isolatie mag niet doorboord worden waardoor er, ervoor, nog een regelwerk nodig is om de platen te beschermen. Er werd gekozen voor een isolatiemateriaal op basis van aerogel, de best isolerende vaste stof ter wereld, gebaseerd op kiezelzuur, met zand als hoofdbestanddeel.

'Deze stof wordt via het sol-gel-proces omgezet in waterige siliciumgel en gedroogd bij een kritische temperatuur. Aerogel bestaat voor 95% uit lucht, is waterafstotend, uv-resistent en heeft zijn smeltpunt op 1.200° C. Naast de thermisch isolerende eigenschappen is er, per cm dikte, 80% lichttransmissie. De fijne poreuze structuur verhindert warmteoverdracht door conductie. Het product, dat zowel in de vorm van (beweeglijke) matten, als van (eerder harde) platen bestaat, was hier echter niet optimaal door de vele hoeken en kanten aan bv. de dagkanten van de vensters. Daarom gingen we op zoek naar een soort isolerende pleister. Er zijn diverse soorten oplossingen op de markt. In functie van de ruimte is er tussen 1,1 en 2 cm aerogel-pleister nodig, zodat de bestaande verwarmingsinstallatie per ruimte nog voldoet indien deze op een laag temperatuurregime wordt gebracht in functie van een warmtenet. Ook de temperatuursfactor moet voldoende hoog zijn om schimmelvorming te voorkomen; daarvoor volstaat reeds 1 cm. De pleister is dampopen (geen risico voor oppervlaktecondensatie) en waterafstotend. Na het aanbrengen op een oppervlak wordt hij geleveld, waarna een wapeningsnet wordt aangebracht. Hierdoor kan er per woning theoretisch 4.300 W energie worden bespaard', aldus Elisa Van Kenhove.

Luchtlekken rond ramen

De godshuizen in De Schipjes zijn voorzien van houten raamprofielen met daarin enkelvoudige beglazing, en van later geplaatste voorzetramen. Bedoeling was deze laatste weg te nemen om visueel de uitstraling van de vensters in de woningen te herstellen. Ook het Agentschap Onroerend Erfgoed gaf hierover een positief advies. Blowerdoortesten en infraroodfoto's wezen op ernstige problemen inzake luchtdichtheid van de ramen. Na deze testen werd beslist om ook het schrijnwerk (en niet enkel het glas) te vervangen. Om de grootste warmteverliezen doorheen de ramen aan te pakken, bestaan er speciale coatings (low e coating) die aan de binnenzijde van de ramen kunnen worden aangebracht. Een andere optie was vacuümbeglazing. Hierbij wordt het glas vacuüm gezogen met een luchtlaag van 0,15 mm. Minpunt bij dit systeem is dat er geleiding is rond de rand en de punten van het raam, terwijl er enkel in het midden stralingsoverdracht is. Theoretisch heeft vacuüm­isolatie een U-waarde van 0,4 W/m².K. Vacuümbeglazing brengt een hoge kostprijs met zich. Er moest dus nog naar andere oplossingen te worden gezocht.

Dun monumentaal glas

De oplossing die uiteindelijk gekozen werd, en straks wordt uitgevoerd, is dun monumentaal glas zoals bv. van fabrikant Stolker. Voor de woningen in De Schipjes kan gekozen worden voor glas met maximum 1 cm dikte, zodat dit in dimensies van de vernieuwde raamprofielen hetzelfde is als deze van de bestaande kaders. Dun monumentaal glas is verkrijgbaar vanaf 2-3-2 mm. In dit geval werd er gekozen voor 3-3-4 mm, wat tevens zorgt voor een betere akoestiek en een steviger raam. Bedoeling is om op de ramen nog een low e coating aan te brengen om de U-waarde nog te doen dalen. Al zijn de raamoppervlakken zeer klein, toch kon op deze manier nog 200 W worden bespaard, en vooral het visueel comfort worden verbeterd.

'Dit brengt een totale theoretische energiebesparing van 5.300 W per woning mee, aanzienlijk meer dan de oorspronkelijk vooropgestelde 35%, zij het dan voor verwarming en sww samen', aldus Elisa Van Kenhove. De woningen zullen worden verwarmd middels vloerverwarming in combinatie met radiatoren op lage temperatuur. Wat het opwekken van de warmte betreft, liggen nog verschillende opties open: een warmtenet in combinatie met luchtgekoelde warmtepompen, pelletkachel, gasketel, zonnepanelen, of eventueel een combinatie van bepaalde van deze technieken. ' PDC