AFSTUDEERRAPPORT
MARTIJN DRIESSE
AVANS HOGESCHOOL
JANUARI 2014
DUURZAME GEVELS
DE CONSEQUENTIES VAN DUURZAAM BOUWEN VOOR DE GEVEL
Omslag
Ontwerp : Martijn Driesse
Foto : © IBS Consultants B.V. te Zwijndrecht
Auteur(s) M. Driesse (2034999) Versie 2.0 Documentcode B-A-2013-R-MD03 Plaats en datum Zwijndrecht, januari 2014 Contactgegevens Dhr. M. Driesse Callistolaan 21 3318 JA Dordrecht T: + 31 (0)6 51 45 23 18 E: martijn.driesse@gmail.com Onderwijsinstelling Avans Hogeschool
Academie voor Bouw & Infra (AB&I) Postbus 90.116 4800 RA Breda T: + 31 (0)13 463 52 50 Bezoekadres Prof. Cobbenhagenlaan 13 5037 DA Tilburg Opdrachtgever/Afstudeerbedrijf IBS Consultants B.V. Postbus 1089 3330 CB Zwijndrecht T: +31 (0)78 625 09 20 E: info@ibsconsultants.nl Bezoekadres H.A. Lorentzstraat 104 3331 EE Zwijndrecht Contactpersoon
Dhr. R. van der Stel
DUURZAME GEVELS
DE CONSEQUENTIES VAN DUURZAAM BOUWEN VOOR DE GEVEL
VOORWOORD
Na een periode van viereneenhalf jaar rond ik middels dit afstudeeronderzoek mijn opleiding HBO Bouwkunde met afstudeerrichting bouwtechnisch ontwerpen (BTO) af. In het afgelopen half jaar is er gewerkt aan dit onderzoek. Het onderzoek is uitgevoerd bij en in samenwerking met het geveltechnisch adviesbureau IBS Consultants te Zwijndrecht. Het uitwerken van dit onderzoek heb ik als zeer leerzaam ervaren.
Voor de uitwerking van het onderzoek en het opstellen van dit document wil ik iedereen die hiertoe heeft bijgedragen bedanken. Richting mijn afstudeerbedrijf, IBS Consultants, wil ik een speciale dank uit spreken voor alle mogelijkheden die zij mij hebben geboden en de kennis die aanwezig was. Met name mijn begeleider dhr. ing. R. van der Stel wil ik bedanken omdat hij mij vaak op moeilijke momenten wist te motiveren en daarnaast inhoudelijk veel heeft bijgedragen aan dit document. Tevens wil ik Avans Hogeschool bedanken voor alle kennis die zij mij gedurende mijn opleiding hebben bijgebracht en de begeleiding die zij hebben gegeven in mijn studieloopbaan. Ik wens alle lezers veel plezier met het lezen van mijn rapport. Ik hoop dat dit tot nieuwe inzichten mag leiden. Mochten er nog vragen zijn dan kunt u altijd contact met mij opnemen.
Martijn Driesse Januari 2014
SAMENVATTING
Binnen de maatschappij, en met name in de bouwwereld, is in de laatste jaren een verandering opgetreden van het accepteren van duurzaamheid naar het anticiperen op duurzaamheid; het zogenaamde duurzaam bouwen. Naar aanleiding van de maatschappelijke discussie en politieke ontwikkelingen hebben gebouweigenaren en ontwikkelaars geconstateerd dat het steeds belangrijker is dat gebouwen duurzaam presteren. Om een duurzaam presterend gebouw te ontwikkelen dienen er aan het gebouw hoge eisen te worden gesteld ten aanzien van de bouwfysische, bouwtechnische en installatietechnische kwaliteit. De gevel is hierbij van grote invloed op de duurzame prestatie van een gebouw als scheiding tussen het binnen- en buitenmilieu. De duurzame prestatie wordt tegenwoordig vaak vertaald in een volgens een beoordelingsmethode toetsbare duurzaamheidsscore. Naar aanleiding van het voorgaande is de volgende centrale probleemstelling voor dit onderzoek opgesteld:
‘Wat zijn de financiële en geveltechnische consequenties, met betrekking tot onder andere de luchtdoorlatendheid, thermische isolatie en geluidwering van de gevel, van de huidige beoordelingsmethoden, zoals BREEAM-NL, voor de moderne gevelbouw in Nederland.’
Na de uitvoering van een literatuur- en praktijkonderzoek kan worden geconcludeerd dat er binnen beoordelingsmethoden, waaronder BREEAM-NL, diverse onderdelen zijn die ingaan op de functionele eisen van de gevel en dat deze zowel financiële als geveltechnische consequenties hebben.
In de verschillende beoordelingsmethoden wordt ingespeeld op duurzaam bouwen. Duurzaam bouwen is het zodanig realiseren van gebouwen, dat deze voldoen aan en voorbereid zijn op de huidige en de toekomstige prestatie eisen, waarbij de realisatie en exploitatie een zo gering mogelijke invloed heeft op de omgeving. In de diverse beoordelingsmethoden worden strengere eisen gesteld aan de functionele en technische prestatie van een gevel dan in de huidige wet- en regelgeving (Bouwbesluit 2012).
In Nederland wordt, op het moment, de beoordelingsmethode BREEAM-NL veel toegepast. Binnen BREEAM-NL is de gevel betrokken bij circa 40 van de 110 toe te kennen creditpunten. Deze creditpunten gaan met name in op de thermische prestatie, de geluidwering, het materiaalgebruik en het (visuele) comfort van de gevel.
Als gevolg van de verhoogde eisen vinden er in de gevelbranche vele ontwikkelingen en innovaties plaats om te kunnen voldoen aan de gewenste
prestatie-eisen. Dit vereist een grotere financiële investering bij de realisatie van gebouwen. Wanneer er geïnvesteerd wordt in bijvoorbeeld de thermische prestatie van de gevel kunnen de energiekosten binnen de exploitatielasten worden verlaagd.
Uit het praktijkonderzoek, naar duurzaam bouwen volgens beoordelingsmethoden, blijkt dat het over het algemeen bouwtechnisch mogelijk is, maar dat de investering financieel niet rendabel is. De verbeterde thermische prestatie van de gevel heeft een te laag eigen rendement om de extra investering terug te verdienen. Een grotere stijging van de energieprijzen in de toekomst dan de aangenomen 5 % kan het rendement van de investering in gunstige zin veranderen. De toekomstige schaarste aan energie kan hiertoe leiden.
Om toch de gewenste energiezuinigheid van gebouwen te vergroten kan gebruik worden gemaakt van beoordelingsmethoden. Daarnaast kunnen in het geldende Bouwbesluit de eisen ten aanzien van de thermische prestatie aangescherpt te worden. Bij aanpassing van de wet- en regelgeving zal het aspect terugverdientijd een minder grote rol gaan spelen. Naar aanleiding van de resultaten kan tevens de vraag worden gesteld in hoeverre investeringen, in de duurzaamheid van gebouwen, financieel rendabel moeten zijn. Een dergelijke investering kan, ondanks het negatieve rendement, maatschappelijk verantwoord zijn.
Dat er op het moment toch geïnvesteerd wordt in het duurzaam bouwen heeft meerdere aanleidingen. De voornaamste aanleidingen voor opdrachtgevers en ontwikkelaars zijn de waardeverhoging van het gebouw, de lagere afschrijving, hogere huurinkomsten en het maatschappelijk verantwoord ondernemen. Dit zijn echter allemaal aspecten welke niet rechtstreeks te relateren zijn aan de feitelijke technische prestatie van het gebouw en de gevel.
Om een inzicht te krijgen in de bouwtechnische consequenties, welke volgen uit het toepassen van BREEAM-NL, is een simulatie uitgevoerd. Hieruit blijkt dat het behalen van bepaalde credits zeer moeilijk kan zijn. Dit is met name ten aanzien van de geluidwering en de thermische isolatie van de gevel. De overige, voor de gevel van toepassing zijnde credits, zijn relatief eenvoudig te behalen door middel van toevoegingen aan de gevelconstructie. Enkele credits vereisen wel een aanzienlijke financiële investering.
Bij het toepassen van een zware borstwering met een horizontale raamstrook kan, binnen de fictieve casus, altijd worden voldaan aan de gestelde eisen. Met een vliesgevel is het erg moeilijk om te voldoen aan de eisen ten aanzien van de geluidwering en thermische isolatie.
SUMMARY
In the last years there has been a change in the society and construction industry regarding sustainability. In the past sustainability was only accepted. Now it is anticipated, by so called sustainable building. In response to the social development and the development of building regulations, developers and property owners want sustainable buildings. High demands must be set towards building physics, construction technology and installations when developing a sustainable building. The façade has, as separation between the in- and outside environment, a large share in the sustainable performance of the building. This sustainable performance nowadays is often translated in a verifiable sustainability score according to an assessment method. As a result of previous findings, the main research question states:
‘What are the financial and façade technical consequences, with regard to among other the air permeability, thermal insulation and airborne sound insulation of facades, of the current assessment methods, as BREEAM-NL, for the modern façade construction in the Netherlands.’
After carrying out a literature and practical study it is concluded that within the assessment methods, including BREEAM-NL, there are various components which address the functional requirements of a façade both financially as technically.
Assessment methods are based on the principle of sustainable building. Sustainable building is the realization of a building in such way that it meets and is prepared for the current and future technical requirements, whereby the realisation and exploitation of the building have the lowest possible impact on the environment. In most of the assessment methods the requirements are higher than in the current law and regulations. These higher requirements have a positive effect on the sustainability of the building.
In the Netherlands BREEAM-NL is currently the most applied assessment method. In BREEAM-NL the facade is included in 40 of the 110 credit points. These credits influence the thermal performance, airborne sound insulation, the use of material and the (visual) comfort of the façade.
Due to the higher requirements, regarding the technical performance of the façade, there are developments and innovations. With the materials and products derived from it the requirements are met. However, when realizing a building this influences the investment. These newer materials and product
cost more. On the other hand investing in the thermal performance of the façade can also lower the energy costs of the operational costs.
The practical study of sustainable building in accordance with an assessment method, shows that from a construction technical point of view it is possible. However the investment is financially not profitable. The improved thermal performance of the façade has a too low own return to be profitable. A future increase of the energy cost, exceeding the assumptive 5%, can change the return of the investment.
In order to achieve energy efficient buildings, assessment methods can be a stimulation. Also adjustments in the Building Regulations can do this. An additional benefit of these adjustments is that the payback period is in lesser extent part of the investment discussion. Mainly the thermal performance of the façade should be tightened in the regulations. Following the results the question is raised whether an investment in the sustainability of buildings should be profitable. A certain investment can also been seen as socially responsible, despite the negative return.
Current investments in sustainable building can be explained by several reasons. The main reasons for principals and developers are the increase in value, a lower depreciation, higher rental incomes and social return on investment. This are however all reasons which are not directly related to the technical performance of the building and the façade.
To gain an understanding in the construction technical consequences of BREEAM-NL, a simulation has been performed. This simulation shows that achieving some credits can be very hard, depending on the structure of the façade and the surroundings of the building. This particularly applies to the airborne noise reduction and thermal insulation of the façade. Other credits, applying to the façade, are relatively simple to achieve. These require additions to the structure of the façade. Some credits also demand a significant investment.
By applying a heavy weight parapet with a horizontal window band can be complied with the set requirements. To comply with a metal curtain wall system is much harder regarding the poor airborne noise reduction and thermal insulation.
INHOUDSOPGAVE
VOORWOORD ... I
SAMENVATTING ... II
SUMMARY ... IV
INHOUDSOPGAVE ... VI
INLEIDING ... 1
Aanleiding en context... 1 Probleemstelling ... 3 Doelstelling ... 3 Leeswijzer ... 31
DE GEVEL ... 6
1.1 Algemeen ... 6 1.2 Geveltypen ... 6 Koud-warm gevel ... 8 1.2.1 Vliesgevel ... 9 1.2.2 Dubbelschalige gevel ... 10 1.2.3 1.3 Materialisatie ... 111.4 Eisen aan de gevel ... 11
Functionele eisen ... 12 1.4.1 Overige eisen... 13 1.4.2
2
DUURZAAM BOUWEN ... 15
2.1 Algemeen ... 15 2.2 Duurzaam bouwen ... 153
BEOORDELINGSMETHODEN ... 18
3.1 Algemeen ... 18
3.2 Beoordelingsmethoden ... 18
Visie ten aanzien van beoordelingsmethoden ... 19
3.2.1 De betrouwbaarheid van beoordelingsmethoden ... 20
3.2.2 Begrippen ... 20 3.2.3 3.3 BREEAM-NL ... 21 Toetsingsmethode ... 22 3.3.1 De betekenis van BREEAM-NL voor de gevel ... 23
3.3.2 3.4 LEED ... 25
4
DE CONSEQUENTIES VOOR DE GEVELTECHNIEK ... 26
4.1 Algemeen ... 26 4.2 Ontwerp ... 26 Detaillering ... 26 4.2.1 Gevelprincipes ... 27 4.2.2 4.3 Uitvoering ... 27
4.4 Innovaties ten aanzien van de gevel ... 28
Vakvullingen ... 28
4.4.1 Profielsystemen ... 30
4.4.2
5
DE FINANCIERING VAN DUURZAAMHEID ... 34
5.1 Algemeen ... 34 5.2 De gevel ... 34 Investering ... 34 5.2.1 Exploitatie ... 35 5.2.2 5.3 Investeren in duurzaamheid ... 35
Waarde van duurzaam bouwen ... 36
5.3.1 Principe van investeren in duurzaamheid... 37
5.3.2 Investeringsberekening ... 39
6
CONCLUSIE LITERATUURONDERZOEK ... 40
7
CASESTUDY ... 43
7.1 Algemeen ... 43 7.2 Onderzoeksmethode ... 43 Algemeen... 43 7.2.1 Financieel ... 44 7.2.2 7.3 Projecten ... 45 7.4 Resultaten ... 478
SIMULATIE ... 49
8.1 Algemeen ... 49 8.2 Casusomschrijving ... 49 8.3 Onderzoeksmethode ... 50 8.4 Resultaten ... 51 Prestatie ... 51 8.4.1 Detaillering ... 53 8.4.29
CONCLUSIE PRAKTIJKONDERZOEK ... 58
CONCLUSIE & AANBEVELINGEN ... 61
Conclusie ... 61
Aanbevelingen ... 62
LITERATUURLIJST ... IX
FIGURENLIJST ... XI
VERKLARENDE WOORDENLIJST ... XII
BIJLAGENOVERZICHT ... XV
BIJLAGE 1: AANVULLENDE FIGUREN...
BIJLAGE 2: LITERATUURONDERZOEK ...
A - DE GEVEL ...
B – DUURZAAMHEID ...
C - BEOORDELINGSMETHODEN ...
D – DE CONSEQUENTIES VAN DUURZAAM BOUWEN VOOR DE
GEVELTECHNIEK ...
BIJLAGE 3: PRAKTIJKSTUDIE ...
A – CASESTUDY ...
B – SIMULATIE ...
BIJLAGE 4: RESULTATEN CASESTUDY ...
BIJLAGE 5: DETAILLERING SIMULATIE ...
INLEIDING
AANLEIDING EN CONTEXT
In de editie 2013 van de jaarlijkse uitgave van het boek ‘Façades’ spreekt dhr. Bert Lieverse, directeur VMRG (Vereniging Metalen Ramen en Gevelbranche), over de gevel in combinatie met duurzaamheid. Hij stelt in zijn schrijven dat de meest optimale geveloplossingen essentieel en voorwaardelijk zijn voor het realiseren van duurzame gebouwen en de waarde van deze gebouwen. De gevel vormt hierin een functionele, esthetische en economische uitdaging. Voor de gevelbranche is, als gevolg van deze uitdagingen, de mogelijkheid
ontstaan om de markt te gaan voorzien van de positieve duurzaamheidseffecten van moderne dynamische gevelsystemen. Met deze gevelsystemen kan worden ingespeeld op de duurzaamheidsambities van de markt en de wereldwijde golf van acceptatie van duurzaam bouwen1.
Binnen de maatschappij, en met name in de bouwwereld, is de laatste jaren een verandering in het denken opgetreden van het accepteren van duurzaamheid naar het anticiperen op duurzaamheid. Duurzaamheid binnen de bouwwereld is beter bekend als duurzaam bouwen. Duurzaam bouwen is met name gericht op de energiezuinigheid van gebouwen. In hoofdstuk 2 zal nader worden ingegaan op duurzaamheid en duurzaam bouwen.
Naast dat de discussie over duurzaamheid binnen de maatschappij en bouwwereld speelt, wordt deze discussie ook binnen de politiek gevoerd. De overheid speelt bij de realisatie van duurzame gebouwen een belangrijke rol door het bepalen van nieuwe en het aanpassen van bestaande wet- en regelgeving. Onlangs heeft de overheid met enkele partners (waaronder Bouwend Nederland) in een convenant vastgelegd dat eind 2020 een groot gedeelte van de nieuwbouw energieneutraal dient te zijn. Daarnaast is ten aanzien van de bestaande bebouwing vastgelegd dat jaarlijks een gedeelte hiervan energiezuiniger moet worden2. Voorafgaand aan de ondertekening van dit convenant heeft de overheid in de afgelopen decennia duurzaamheid
1 Bron: Façades 2013, VMRG
2 Bron: Ministerie van Binnenlandse Zaken en Koninkrijksrelaties
Figuur 1: Façades 2013 Bron: VMRG
geleidelijk geïntroduceerd in de wet- en regelgeving. In het Bouwbesluit 1995 is de pijler duurzaamheid geïntroduceerd. In deze pijler zijn onder andere de eisen vastgelegd ten aanzien van thermische isolatie en de energieprestatiecoëfficiënt (EPC). Deze pijler is sindsdien verder ontwikkeld en aangescherpt, om op den duur te kunnen voldoen aan het streven zoals dit is vastgelegd in het recent gesloten convenant. Een uitkomst uit de ontwikkelingen is de recente introductie van de LCA-berekening (Levenscyclusanalyse-berekening) en het databeheer van toegepaste materialen en producten in een gebouw. Door deze ontwikkelingen gaat naast energiezuinigheid van een gebouw ook het verantwoord materiaalgebruik bij de realisatie van een gebouw een rol spelen. Een voorbeeld van een aanscherping van de wet- en regelgeving is de eis ten aanzien van de EPC. Voor woningbouw is de EPC aangescherpt van 1,4 in 1996 naar 0,6 in 2011 tot, naar verwachting, 0,0 in 2020.
Naar aanleiding van de maatschappelijke discussie en aanpassingen aan de wet- en regelgeving hebben gebouweigenaren en ontwikkelaars geconstateerd dat het steeds belangrijker is dat gebouwen duurzaam presteren. Hierop willen zij bij de (her)ontwikkeling van nieuwe en bestaande gebouwen inspelen. Vanuit deze partijen en de gebouwgebruikers is daardoor de vraag naar hoogwaardig duurzaam presterende gebouwen ontstaan. Hieraan voldoet het binnen Nederland leegstaande kantooroppervlak niet (circa 7,3 miljoen vierkante meter)3. Wanneer een locatie, met de functie kantoor, behouden kan blijven dient dit aangepast te worden aan de huidige eisen. Dit kan middels slopen en nieuwbouw of grootschalige renovatie van de locatie gerealiseerd worden.
Om een duurzaam presenterend gebouw te ontwikkelen dienen er aan het gebouw en aan de gevel hoge eisen te worden gesteld ten aanzien van de bouwfysische, bouwtechnische en installatietechnische kwaliteit. De gevel is hierbij van grote invloed op de duurzame prestatie van een gebouw. Het is de scheiding tussen de binnen- en buitenmilieu. Over het algemeen geldt dat, hoe beter de gebouwschil is uitgevoerd, des te beter de duurzame prestatie van het gebouw is. De prestatie-eisen van het gebouw worden bij de start van een project vastgelegd in het programma van eisen. Dit zijn zowel minimale eisen, volgens het geldende Bouwbesluit, als aanvullende, strengere, eisen. Over het algemeen wordt dit tevens vertaald naar een bepaalde duurzaamheidsscore voor een beoordelingsmethode. Een duurzaamheids-score kan aantonen dat het gebouw voldoet aan de gestelde ambitie.
3 Bron: DTZ Zadelhoff
In de afgelopen decennia zijn verschillende beoordelingsmethoden ontwikkeld om de duurzaamheid van een gebouw als geheel te bepalen. Enkele hiervan zijn vanuit het buitenland overgenomen en enkele zijn in Nederland ontwikkeld. Beoordelingsmethoden worden door architecten en adviesbureaus zowel in de ontwerpfase gebruikt als achteraf ter controle van de duurzame prestatie van een gebouw. Echter elke beoordelingsmethode werkt volgens een eigen principe en besteedt in meer of mindere mate aandacht aan een onderwerp als bijvoorbeeld energie of milieu. Dit geldt ook voor de eisen welke van toepassing of van invloed zijn op de realisatie van een gevel.
PROBLEEMSTELLING
Naar aanleiding van het voorgaande, in combinatie met de onbekendheid van de ontwikkelingen ten aanzien van duurzaamheid binnen de gevelbranche, hebben geleid tot de centrale vraag voor dit onderzoek. Deze vraag luidt:
‘Wat zijn de financiële en geveltechnische consequenties, met betrekking tot onder andere de luchtdoorlatendheid, thermische isolatie en geluidwering van de gevel, van de huidige beoordelingsmethoden, zoals BREEAM-NL, voor de moderne gevelbouw in Nederland.’
Dit rapport zal ingaan op de bovenstaande vraagstelling en zal middels een literatuuronderzoek en een praktijkstudie tot een antwoord komen.
DOELSTELLING
Doel van het onderzoek is om een inzicht te geven in de betekenis en de uitwerking van duurzaam bouwen voor de gevel. Daarbij zullen aanbevelingen worden gedaan over hoe er omgegaan dient te worden met duurzaamheid ten aanzien van de bouwtechniek, kosten en bouwfysica bij het realiseren van een duurzame gevel. Tevens zal worden aangegeven welke verbeteringen er zijn om de duurzaamheid van een gevel te vergroten.
LEESWIJZER
Het rapport is opgesplitst in twee delen. Figuur 2 geeft schematisch de opbouw van het rapport weer.
Het eerste deel is gebaseerd op een literatuurstudie naar de gevel, duurzaamheid, beoordelingsmethoden en kosten. Dit gedeelte beslaat de
hoofdstukken 1 tot 6. De inhoud van deze delen vormt de basis voor het tweede deel van het rapport.
In het eerste hoofdstuk wordt de gevel, de materialisatie van de gevel en de eisen aan de gevel beschreven. Het tweede hoofdstuk behandelt duurzaamheid en duurzaam bouwen. Wat wordt hieronder verstaan en wat betekent dit. Hoofdstuk drie zal de beoordelingsmethoden voor de duurzaamheid van gebouwen bespreken. Hierbij wordt, na een algemeen gedeelte, specifiek ingegaan op de betekenis van BREEAM-NL voor de gevel. Vervolgens zal in hoofdstuk 4 de consequenties voor de geveltechniek worden behandeld. Hierbij wordt de betekenis van en de innovaties als gevolg van duurzaam bouwen voor de realisatie van een gevel beschouwd. Hoofdstuk 5 zal nader ingaan op de kosten met betrekking tot duurzaamheid. Hoe komt men tot een investering en wat is de waarde van duurzaamheid. Ten slotte zal in het laatste hoofdstuk een conclusie worden gegeven met betrekking tot de resultaten van het literatuuronderzoek.
In het tweede deel van het onderzoek is het eerste deel vertaald richting de praktijk. Dit gedeelte bestaat uit de hoofdstukken 7 en 8.
Hoofdstuk 7 behandelt een uitgevoerde casestudy naar de bouwfysische en financiële gevolgen van de eisen uit BREEAM-NL met betrekking tot de warmtetransmissie. In hoofdstuk 8 wordt hierop verder doorgegaan middels het uitvoeren van een fictief onderzoek waarin meerdere BREEAM-NL eisen worden betrokken en innovaties op het gebied van de geveltechniek.
Ten slotte worden de conclusies en aanbevelingen met betrekking tot het onderzoek gepresenteerd. Hierbij zullen de vragen uit de probleemstelling beantwoordt worden.
Figuur 2: Schematische opbouw rapport
DEEL I
1 DE GEVEL
1.1 ALGEMEEN
Als onderdeel van de uitwendige scheidingsconstructie vervult de gevel diverse functies. De gevel bepaalt de uitstraling van een gebouw en vormt de bouwfysische scheiding. Een architect ontwerpt een gevel naar het gewenste beeld. Hierbij creëert hij een unieke combinatie van gevelvormen, -beelden en -structuren. De technische uitwerking van een gevelprincipe wordt uitgevoerd door technisch uitwerkende architecten, (gevel)adviseurs of gevelleveranciers. Deze partijen zijn gespecialiseerd in het ontwerpen, uitvoeren en/of herstellen van gevels op bouwtechnisch, bouwfysisch, constructief en uitvoeringstechnisch vlak, de zogenaamde geveltechniek. De bouwfysische en bouwtechnische functie van de gevelconstructie bestaat met name uit het beschermen tegen invloeden van buitenaf zijnde regen, wind, geluid, warmte, koude en inbraak. Hierbij kan de gevel een actieve of passieve rol vervullen, afhankelijk van het gekozen gevelconcept. Een actieve gevel is een gevel welke anticipeert op de veranderende omstandigheden in het binnen- of buitenklimaat middels de aanwezigheid van een gedeelte van de klimaatinstallaties.
B
In bijlage 2A is de volledige verslaglegging van de literatuurstudie van de gevel toegevoegd.1.2 GEVELTYPEN
De keuze voor een gevel is gerelateerd aan de hoofddraagconstructie van een gebouw. Naast de hoofdraagconstructie wordt de keuze voor een geveltype bepaald door de functionaliteit, esthetica, prijs, uitvoering en wet- en regelgeving. Vanuit het oogpunt van functionaliteit dient de gevel een prestatie te leveren. Welke prestatie er geleverd dient te worden hangt onder andere af van de bouwfysische en constructieve eisen. Door de keuzes van de architect, de opdrachtgever en onder invloed van de omgeving worden sommige geveltypen uitgesloten.
Over het algemeen kunnen de volgende geveltypen worden beschouwd: Vliesgevel
Koud-warm gevel Dubbelschalige gevel
Figuur 5 is het principe van de raamstroken weergegeven.
Met vliesgevels en koud-warm gevels is het mogelijk om horizontale en verticale raamstrook te creëren in het gevelbeeld. In Figuur 3 en
Figuur 3: Principe horizontale raamstrook Bron: VMRG-kwaliteitseisen en adviezen
Figuur 4: Horizontale raamstrook Bron: IBS Consultants
Figuur 5: Principe verticale raamstrook Bron: VMRG-kwaliteitseisen en adviezen
Figuur 6: Verticale raamstrook Bron: IBS Consultants
Koud-warm gevel 1.2.1
Figuur 7: Principe koud-warm gevel Bron: VMRG-kwaliteitseisen en adviezen
Figuur 8: Koud-warm gevel Bron: GiesbersWijchen
Kozijn, puien en andere gevelelementen kunnen in vele soorten gevelopbouw en op vele manieren worden toegepast. Door de combinatie van een transparant, licht gevelelement (warm) met dichte constructie (koud) spreekt men over een zogenaamde koud-warm gevels. Voor dit geveltype wordt gekozen wanneer er in de gevel tot circa 40% transparante delen aanwezig zijn. Over het algemeen geldt dit voor een gevel met een traditionele spouwconstructie bestaande uit een binnenspouwblad, thermische isolatie, luchtspouw en een buitenspouwblad waarin een gevelelement is opgenomen.
BOUWFYSISCHE PRESTATIE
De energetische prestatie van dit type gevel kan zeer hoog zijn. Belangrijk hierin is de materiaal- en productkeuze en de wijze van toepassing. Het systeem dat toegepast wordt voor de gevelelementen, inclusief de vakvulling, zijn de beperkende factor voor deze gevel. Gemiddeld ligt de warmtedoorgangscoëfficiënt (U-waarde) voor dit type gevel op het moment op 0,8 W/m2∙K. Doordat over het algemeen een gevel van dit type voor maximaal 40% uit glas bestaat is deze lage warmtedoorgangs-coëfficiënt mogelijk. In bijlage 1A is een voorbeeld van de detaillering van een koud-warmgevel toegevoegd.
Vliesgevel 1.2.2
Figuur 9: Doorsneden vliesgevel Bron: VMRG-kwaliteitseisen en adviezen
Figuur 10: Vliesgevel Bron: IBS Consultants
Wanneer een gevel ‘los’ staat van de gebouwconstructie en als een bescherming aanwezig is, wordt gesproken over een vliesgevel. Een vliesgevel is een zelfdragend uit glas en metalen profielen bestaande gevel. Hierdoor is de vliesgevel, in vergelijking tot een koud-warm gevel, een relatief lichte gevelconstructie. Een vliesgevel wordt toegepast wanneer in een gevel veel en/of een grote oppervlakte met transparantie gewenst is. Een vliesgevel is opgebouwd uit thermisch geïsoleerde aluminium profielen waarin een vakvulling is ingeklemd. Dit kan zowel met dichte, transparante, als te openen delen zijn.
BOUWFYSISCHE PRESTATIE
In het vliesgevelsysteem zijn alle bouwfysische functies van de gevel verwerkt. Dit zorgt voor een complexe bouwfysische situatie waarbij tegelijkertijd voldaan dient te worden aan eisen ten aanzien van ten minste geluid, luchtdichting, waterdichting en constructieve veiligheid.
Tussen de vliesgevel en een warm-koud gevel is een verschil van circa 30% in de energetische prestatie, ten nadele van de vliesgevel. Het profiel van een gevelelement zelf presteert gelijk aan een vliesgevelprofiel echter bij een vliesgevel is er minder dichte gevel aanwezig. Hierdoor kan er plaatselijk geen goede thermische isolatie worden toegepast. Gemiddeld ligt de warmtedoorgangscoëfficiënt
voor een transparante vliesgevel op 1,1 W/m2∙K.
In bijlage 1B is een voorbeeld van de detaillering van een vliesgevel toegevoegd.
Dubbelschalige gevel 1.2.3
Figuur 11: Principe klimaatraam Bron: Jellema
Figuur 12: CCF-gevel Bron: Stylepark
Een dubbelschalige gevel is een gevel welke is opgebouwd uit twee evenwijdige (glas)vlakken met een variabele spouw. Tot de dubbelschalige gevels worden onder andere de tweedehuidfaçade, de klimaatgevel, het klimaatraam en de Closed Cavity Façade (CCF) gerekend. Deze gevels reageren op het buiten- of binnenklimaat en passen zich actief of passief aan
BOUWFYSISCHE PRESTATIE
Met de verschillende soorten dubbelschalige gevels is een hogere mate van comfort te realiseren. Dit geldt met name op het gebied van thermische isolatie en geluidwering van de gevel. De warmtedoorgangs-coëfficiënt kan bij dubbelschalige gevels met enkele tienden worden verlaagd ten opzichte van warm-koud gevels en vliesgevels.
Naast de thermische en
geluidsisolerende voordelen kennen dubbelschalige gevels nadelen. Enkele daarvan zijn het ontbreken van de mogelijkheid voor natuurlijke ventilatie en oververhitting van de spouwconstructie in de zomer.
1.3 MATERIALISATIE
De gevel kan worden geconstrueerd in verschillende materialen. Over het algemeen bestaat een gevelelement voor circa 20% van de oppervlakte uit een profiel. De overige circa 80% oppervlakte is gevelvulling in de vorm van transparant of dicht paneel. Hout, kunststof, staal en aluminium zijn de vier voornaamste materialen wanneer het gaat om de materialisatie van profielen van gevelelementen. Glas en isolatiematerialen vormen een aanvulling op deze materialen wanneer het gaat om vakvullingen en gevelbekleding.
Ieder materiaal wordt op een specifieke manier verwerkt en toegepast voor een gevelconstructie. Ter waarborging van de kwaliteit zijn er brancheverenigingen. Voor de hout is er het NBvT (Nederlandse Branchevereniging voor de Timmerindustrie), voor kunststof is er het VKG (De Vereniging Kunststof Gevelelementenindustrie), voor aluminium en staal is er de VMRG (Vereniging Metalen Ramen en Gevelelementen) en voor glas is er de GBO (Glas Branche Organisatie). Elke branchevereniging heeft documentatie uitgebracht over de kwaliteitseisen en adviezen voor de toepassing van een materiaal. Genoemde eisen en adviezen zijn over het algemeen hoger dan het wettelijk minimum.
Bij de keuze voor materialen dient niet alleen aandacht te zijn voor het gewenste beeld. Er dient ook rekening te worden gehouden met onder andere het onderhoud. Een gevel behoeft altijd onderhoud. Door goed onderhoud wordt de luchtdichtheid, waterdichtheid, levensduur en de uitstraling van een gevel bevorderd.
1.4 EISEN AAN DE GEVEL
Aan de gevel worden diverse eisen gesteld. Deze eisen zijn gebaseerd op de wet- en regelgeving en de daarbij behorende normen en richtlijnen. Hierbij dient aan de minimale eisen te worden voldaan. Echter het is ook mogelijk dat ontwikkelaars en gebouweigenaren afwijken van de minimale eisen en een hogere prestatie verlangen. Onder andere vanuit beoordelingsmethoden voor de duurzaamheid van gebouwen worden hogere eisen gesteld ten opzichte van de eisen uit het Bouwbesluit 2012. De betekenis hiervan voor de gevel wordt behandeld in hoofdstuk 3.
In de volgende paragrafen worden de eisen behandeld welke aan de gevel, en met name aan gevelelementen, gesteld worden.
Functionele eisen 1.4.1
Voor ieder gevel of gevelelement, ongeacht het materiaal, geldt dat het dient te voldoen aan de functionele eisen. De definitie voor de functionele eisen luidt4:
‘Een beschrijving van de prestatie die het product of de dienst moet leveren. Pas als eenduidig vaststaat aan welke functionele eisen voldaan moet worden, kan worden overgegaan tot de technische ontwerpfase (de technische specificatie).’
De functionele eisen voor de gevel zijn: LUCHTDOORLATENDHEID
De luchtdoorlatendheid van een gevelelement speelt een rol ten aanzien van het comfort. Tevens is de luchtdoorlatendheid van een gevelelement van belang voor de geluidwering en thermische kwaliteit van een gevel.
WATERDICHTHEID
In een gebouw mag geen water of vocht binnen komen op plekken waar dit niet gewenst is. De gevelconstructie, gevelvulling of het gevelelement is "waterdicht" als ruiten, ramen of kozijnen aan de binnenzijde niet nat worden, behoudens eventueel daarvoor ontworpen gebieden. Water, dat zich in de sponningen bevindt, mag niet zodanig spatten dat delen nat zouden worden die droog moeten blijven.
THERMISCHE ISOLATIE
De gevel vormt, samen met het dak, de belangrijkste verliespost van warmte uit een gebouw. Om dit te beperken is het goed thermisch isoleren van een gevel van belang. Het Bouwbesluit 2012 stelt dat uitwendige scheidingsconstructies ten minste een warmteweerstand (RC-waarde) moeten hebben van 3,5 m2K/W. Voor deuren, ramen, kozijnen of andere gevelelementen geldt een eis ten aanzien van de warmtedoorgangscoëfficiënt (U-waarde) van maximaal 1,65 W/m2∙K.
4 Bron: SenterNovem
GELUIDWERING
Geluidwering van buiten is een functie van de gevel als gevolg van de scheidende eigenschappen van de gevel. Het Bouwbesluit 2012 stelt de eis dat een uitwendige scheidingsconstructie in gesloten toestand een karakteristieke geluidwering (GA;K) van minimaal 20 dB(A) dient te hebben. Daarnaast dient voor woningen het geluid zodanig gereduceerd te worden dat in het gebouw sprake is van een maximale geluidniveau van 35 dB(A). Voor kantoren worden in het geldende Bouwbesluit geen eisen gesteld.
VENTILATIE
Voor de ventilatie gelden eisen ten aanzien van natuurlijke ventilatie als de spuiventilatie van verblijfsruimten en verblijfsgebieden. Deze eisen zijn vastgelegd in het Bouwbesluit 2012 en moeten er onder andere voor zorgen dat het thermisch comfort en de luchtkwaliteit binnen de verblijfsruimten en verblijfsgebieden voldoet.
BEDIENING
Iedere persoon moet in staat zijn om de te openen delen in een gevel te kunnen openen. Hierover zijn in enkele NEN-normen eisen vastgelegd. Dit kan variëren van het bedienen van een raam met een kracht van 30 N (klasse 2) tot een kracht waaraan geen eisen worden gesteld (klasse 0).
De genoemde functionele eisen dienen middels berekeningen, attesten beproevingen en/of metingen te worden aangetoond. In diverse NEN-normen zijn hiervoor procedures vastgesteld.
Overige eisen
1.4.2
Naast de functionele eisen gelden er voor de gevel ook eisen ten aanzien van brandveiligheid, inbraakwerendheid en constructieve veiligheid.
BRANDVEILIGHEID
Een gebouw dient zodanig te zijn ontworpen dat in geval van brand uitbreiding van de brand voldoende wordt beperkt. Zo worden aan de gevel onder andere eisen gesteld ten aan zien van de weerstand tegen branddoorslag en brandoverslag (WBDBO), zoals vastgelegd in de NEN 6068. In het Bouwbesluit 2012 zijn de functionele aspecten ten aanzien van brand voor
constructieonderdelen uitgewerkt in prestatie-eisen met bepalingsmethoden. Deze prestatie-eisen kunnen worden ingedeeld naar materiaaleigenschappen en constructie eigenschappen. De toepasselijkheid van deze prestatie-eisen is afhankelijk van de gebruiksfunctie, de ligging van het gebouw en de kenmerken en eigenschappen van het gevelelement.
INBRAAKWERENDHEID
Voor utiliteitsbouw gelden geen eisen ten aanzien van de inbraakwerendheid. Voor woningbouw worden daarentegen wel enkele eisen gesteld. Het Bouwbesluit 2012 stelt: Als een deur, kozijn of ander daarmee gelijk te stellen gevelelement “bereikbaar” is volgens NEN 5087 moeten deze een inbraakwerendheid hebben die voldoet aan de in die norm aangegeven weerstandsklasse 2, bepaald volgens NEN 5096. Dit komt er op neer dat gevelelementen welke worden toegepast tot een hoogte van 5,5 meter boven het maaiveld bereikbaar zijn en dat er passende maatregelen dienen te worden genomen om te voorkomen dat ongewenste personen het gebouw kunnen binnen dringen.
CONSTRUCTIEVE EISEN
Gevels kunnen een constructieve functie hebben. Gevels kunnen dragend, niet dragend of zelfdragend zijn. Een dragende gevel is een gevel die deel uit maakt van de draagconstructie van het gebouw. Via de gevelconstructie worden de krachten afgedragen naar de fundering. Niet dragende gevels hebben daarentegen geen functie ten aanzien van de draagconstructie en zijn enkel als gevelvulling aanwezig. Alle krachten worden zo snel mogelijk afgedragen naar de hoofddraagconstructie. Zelfdragende gevel dragen hun ‘eigen’ gewicht en de krachten als gevolg van de belastingen af naar de funderingsconstructie en vervullen geen functie ten opzichte van de hoofddraagconstructie van het gebouw.
Alle gevelelementen dienen voldoende weerstand te kunnen bieden aan diverse veranderlijke belastingen waaronder met name de wind (winddruk en windzuiging) en personen (doorvalveiligheid). Daarom dient een gevelelement aantoonbaar (berekeningen en beproevingen) voldoende sterk, stijf en stabiel te zijn en het gevelelement mag niet bezwijken ten gevolge van de veranderlijke belastingen.
Evenals bij de functionele eisen zijn voor deze overige eisen in NEN-normen de procedures beschreven ten behoeve van het aantonen van de prestatie.
2 DUURZAAM BOUWEN
2.1 ALGEMEEN
Duurzaamheid is een zeer breed begrip dat vele interpretaties kent, een zogenaamd containerbegrip. Door de ‘World Commission on environment and Development’ van de Verenigde Naties is duurzame ontwikkeling in het rapport “Our Common future” als volgt geformuleerd:
“Duurzame ontwikkeling is de ontwikkeling die aansluit op de behoeften van het heden zonder het vermogen van de toekomstige generaties om in hun eigen behoeften te voorzien in gevaar te brengen”
Deze definitie wordt wereldwijd aangehouden wanneer men spreekt over duurzaamheid. Duurzaamheid kan voor de begripsvorming worden vereenvoudigd naar de zogenaamde drie P’s, oftewel People (Mensen), Planet (Aarde) en Profit/Prosperity (Winst/Welvaart). Wanneer men spreekt over duurzaamheid dient er een evenwichtige samenhang te zijn tussen deze drie onderdelen. Als gevolg van de gekende welvaart is een gedeelte van de wereld, waaronder Nederland, lange tijd het onderdeel ‘Planet’ uit het oog verloren.
B
In bijlage 2B is nadere informatie over duurzaamheid en duurzaam bouwen toegevoegd.2.2 DUURZAAM BOUWEN
Als het begrip duurzaamheid naar de bouwwereld wordt vertaald spreekt men over het begrip ‘duurzaam bouwen’. Dit is door SenterNovem, thans Agentschap NL, in 2003 als volgt gedefinieerd:
“Duurzaam bouwen is het op een dusdanige manier bouwen dat aan de huidige behoefte wordt voldaan, zonder dat mogelijkheden voor andere volkeren en toekomstige generaties worden verminderd”.
Inmiddels is deze definitie vanuit de rijksoverheid breder getrokken naar het gebruik van het gebouw. Ook in de gebruiksfase dient te worden gehouden met de effecten op het milieu en de gebruikers (comfort).
Binnen dit rapport zal voor duurzaam bouwen de volgende definitie worden aangehouden:
“Het zodanig realiseren van gebouwen, dat deze voldoen aan en voorbereid zijn op de huidige en de toekomstige prestatie eisen, waarbij de realisatie en exploitatie een zo gering mogelijke invloed heeft op de omgeving.”
Duurzaam bouwen is een onderwerp dat in de afgelopen decennia zijn intrede heeft gedaan. In eerste instantie richtte dit zich met name op de energiezuinigheid van gebouwen. Dit mede als gevolg van de oliecrisis uit 1973. Hierdoor is er meer aandacht gekomen voor het thermisch isoleren van gebouwen en het gebruik van alternatieve energie ten opzichte van fossiele brandstoffen. De voornaamste drijfveer hierachter was dat men niet te afhankelijk wilde worden van olieproducerende landen.
Later is geconstateerd dat de uitstoot van de broeikasgassen schadelijke gevolgen had voor de ecologie van de aarde en dat er maatregelen genomen dienden te worden om deze effecten te beperken. Naar aanleiding hiervan is onder andere in 1997 het Kyoto-protocol opgesteld. Vanaf deze periode is er nog meer aandacht gekomen voor duurzaamheid in het algemeen aangezien een groot aantal landen zich verplicht hadden om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen. Met name de gebouwde omgeving speelt hierin een rol. Hierop zijn vanuit de overheid meerdere acties en/of maatregelen gekomen waarbij werd getracht meer bewustzijn te creëren binnen de samenleving voor het gebruik van energie en de invloed hiervan in de toekomst. Door de jaren heen is dit beeld verder uitgebreid richting bijvoorbeeld het gebruik van water en de toepassing van materialen. Veel materialen en producten welke toegepast worden in de bouw hebben tegenwoordig een duurzaamheidskeurmerk. Echter de toepassing van duurzame producten betekent niet dat een gebouw per definitie duurzaam is. Het zegt, uitsluitend in een beperkte mate, iets over het product. Een product kan een lange levensduur hebben, niet schadelijk zijn voor het milieu en/of energie-efficiënt zijn geproduceerd. Wanneer een product al deze kenmerken heeft kan het product er aan bij dragen dat een gebouw duurzaam is zolang deze op de juiste manier is toegepast. Echter veelal zit er achter het keurmerk een commerciële drijfveer waardoor deze producten aantrekkelijker zijn. Naast dat er naar duurzame producten wordt gekeken komt er ook steeds meer aandacht voor duurzame management- en bouwmethoden. Voorbeelden hiervan zijn LEAN-bouwen, Slimbouwen, Passiefhuis-concept en Cradle2Cradle
(C2C). Hierbij wordt geprobeerd minder materialen te gebruiken, materialen te hergebruiken, lichter te bouwen en flexibel te bouwen waardoor gebouwen in een later stadium meer waarde behouden en relatief eenvoudig van gebruiksfunctie kunnen veranderen. Deze duurzame management- en bouwmethoden vallen buiten het kader van dit rapport.
2.3 DUTCH GREEN BUILDING COUNCIL
Om het duurzaam bouwen binnen de bouwwereld te bevorderen zijn er verschillende organisaties en afdelingen binnen organisaties opgericht die zich hiermee bezig houden. Binnen Nederland is er onder andere de Dutch Green Building Council (DGBC). Sinds 2008 is de DGBC actief. Als organisatie probeert de DGBC een voortrekkersrol te nemen in de ontwikkelingen ten aanzien van duurzaam bouwen. Een belangrijk onderdeel van de DGBC is de toepassing en ontwikkeling van de beoordelingsmethode BREEAM-NL. Naast de ontwikkeling van deze beoordelingsmethode probeert de DGBC ook meer consensus te creëren tussen alle andere beoordelingsmethoden binnen Nederland. Dit om tot een gezamenlijke aanpak ten aanzien van duurzaamheid te komen.
3 BEOORDELINGSMETHODEN
3.1 ALGEMEEN
In de editie 2013 van de jaarlijkse uitgave van het boek ‘Façades’ spreekt de directeur van de VMRG, dhr. Lieverse, ook specifiek over beoordelingsmethoden voor de duurzaamheid van gebouwen en de gevel. Lieverse stelt dat: ‘… gevelsystemen essentieel en voorwaardelijk zijn voor het behalen van een goede duurzaamheidscore’. Vanuit de eisen, welke voortkomen uit de credits van een beoordelingsmethode, volgen geveltechnische consequenties welke verder gaan dan ‘.. het voldoen aan wind- en waterdichtheid of veiligheidseisen’5.
Ten behoeve van dit rapport is er voor gekozen om in dit hoofdstuk een gerichte selectie van informatie weer te geven. Er zal een algemeen beeld worden gegeven over de binnen Nederland gebruikte beoordelingsmethoden. Vervolgens zal ingezoomd worden op BREEAM-NL. Dit is binnen Nederland de meest toegepaste beoordelingsmethode voor certificering van een gebouw. Tevens is dit daarom onderdeel van de praktijkstudie in het tweede deel van dit rapport. Van deze beoordelingsmethode zullen de eisen welke direct of indirect van invloed zijn op de gevel worden aangegeven. Ten slotte zal in de laatste paragraaf kort op LEED worden ingegaan. Dit is een andere uitgebreide beoordelingsmethode welke in opkomst is en mogelijk in de toekomst de mark zal gaan spelen bepalen.
B
In bijlage 2C is de volledige literatuurstudie over de beoordelingsmethoden van duurzaamheid voor gebouwen toegevoegd.3.2 BEOORDELINGSMETHODEN
Door de jaren heen zijn er binnen en buiten Nederland veel beoordelingsmethoden voor de duurzaamheid van gebouwen ontwikkeld die gebouwen geheel of gedeeltelijk beoordelen. Het zijn ontwerp- en toetsingsmiddelen die niets zeggen over de uiteindelijke werkelijke prestatie van een gebouw. Binnen Nederland zijn voor gebouwen een zestal veelgebruikte beoordelingsmethoden te onderscheiden, zijnde:
5Bron: Façades 2013, VMRG
o EPN o Energielabel o LEED o GreenCalc+ o GPR Gebouw o BREEAM-NL
De meeste beoordelingsmethoden zijn van toepassing voor zowel nieuwbouw, renovatie als bestaande bouw. Daarnaast zijn er verschillende modules ontwikkeld voor de verschillende gebruiksfuncties van gebouwen. De EPN (nieuwbouw) en het energielabel (Bestaande bouw) zijn verplicht binnen Nederland. Enkele beoordelingsmethoden beslaan maar een aantal elementen die een rol kunnen spelen ten aanzien van duurzaamheid. In Tabel 1 is een overzicht gegeven van de aspecten die een rol spelen binnen de zes genoemde beoordelingsmethoden.
Tabel 1: De elementen binnen beoordelingsmethoden
Aspecten EPN Energ
ielabel G reenC alc + G P R -geb ou w LE ED B R EE AM -NL Energie X X X X X X Vervuiling - - - X - X Water - - X - X X Transport - - - X Veiligheid - - - X Gezondheid - - - X X X Materiaalgebruik - - X - X X Management - - - X Landgebruik & Ecologie - - - - X X Gebruikskwaliteit - - - X - - Toekomstwaarde - - - X - -
Visie ten aanzien van beoordelingsmethoden 3.2.1
Ten aanzien van het gebruik van beoordelingsmethoden voor de duurzaamheid van gebouwen zijn zowel positieve, negatieve als kritische reacties. Critici richten zich op het feit dat het toepassen van een beoordelingsmethode enkel draait om commerciële belangen. Daarnaast is er ook het geluid dat er teveel beoordelingsmethoden zijn en dat er nu geen gezamenlijke aanpak ten aanzien van duurzaamheid is.
De betrouwbaarheid van beoordelingsmethoden 3.2.2
In 2008 en 2009 is er door de Technische Universiteit Eindhoven onderzoek gedaan naar de diverse beoordelingsmethoden6. Hierbij is gekeken naar de voor- en nadelen en het gebruik van de resultaten die voortkomen uit deze beoordelingsmethoden. Een van de nadelen is het bij enkele methoden ontbreken van een versterkend effect bij keuzes die zeer nauw samenhangen. Veelal is er sprake van een opeenstapeling van creditpunten die verkregen kunnen worden. Enkel bij GreenCalc is dit niet het geval. Tevens kan uit het onderzoek geconcludeerd worden dat duurzaamheid volgens de verschillende beoordelingsmethoden zeer uiteenloopt. Zo kan het voorkomen dat een gebouw bij LEED wel voldoet aan de eisen, maar bij de EPN niet. Dit is te wijten aan het feit dat LEED een gebouw ook toets op andere aspecten als energie. Hierdoor kan binnen LEED gecompenseerd worden voor een slechtere prestatie.
Veel van de beoordelingsmethoden kunnen vanwege hun verschillende raakvlakken niet met elkaar vergeleken worden. Hierdoor is het moeilijk te beoordelen welke beoordelingsmethode het beste de duurzaamheid van een gebouw bepaalt.
Begrippen 3.2.3
Voor de verschillende beoordelingsmethoden kunnen verschillende begrippen worden gebruikt. Zo worden ook wel de begrippen duurzaamheidskeurmerk, duurzaamheidscertificering, duurzaamheidstool, duurzaamheidstoetsing of duurzaamheidslabel gebruikt. Niet alle begrippen zijn van toepassing of geschikt voor elke (afzonderlijke) beoordelingsmethode. Het verschil tussen de verschillende beoordelingsmethoden is de wijze van bepaling of het eindresultaat. Binnen dit rapport is er voor gekozen om het begrip beoordelingsmethoden aan te houden aangezien dit begrip vrijwel alles omvat. Beoordelen gaat zowel in op het toetsen als het eventueel toekennen van een waardering (certificering of label).
6 Vreenegoor, R.C.P., Krikke, T., Mierlo, B.P. van, Pluijm, W.M.P. van der, Poortvliet, R., Hensen, J.L.M., & Loomans, M.G.L.C. (2009). Groen, groener, groenst?".
3.3 BREEAM-NL
Vanuit de Nederlandse bouwwereld kwam er het afgelopen decennium steeds meer de vraag om een goed, compleet en voor de Nederlandse markt geschikte beoordelingsmethode voor de duurzaamheid van gebouwen. De DGBC
heeft in 2008, na uitvoerig onderzoek tussen LEED en BREEAM, gekozen voor een Nederlandse vertaling van BREEAM, BREEAM-NL. Door de invoering van BREEAM-NL is er voor de Nederlandse markt een goede beoordelingsmethode gekomen die aansluit op de Nederlandse wet- en regelgeving en tevens internationaal vergeleken kan worden. Naast dat er in BREEAM-NL elementen uit het geldende Bouwbesluit zijn verwerkt, zijn er ook elementen uit andere beoordelingsmethoden geïmplementeerd. Dit geldt voor zowel de EPN, de GPR als voor GreenCalc+. Het doel hiervan is om tot een gezamenlijke aanpak ten aanzien van duurzaam bouwen te komen.
Waar de eisen uit het geldende Bouwbesluit een minimum zijn, worden er in BREAAM-NL hogere eisen gesteld. Te allen tijde dient echter wel aan de eisen uit het Bouwbesluit 2012 te worden voldaan. Dit geldt eveneens wanneer een credit niet wordt uitgevoerd. Figuur 14 geeft een weergave van de duurzaamheid van gebouwen volgens de verschillende duurzaamheidscores binnen BREEAM-NL ten opzichte van het wettelijke minimum (Bouwbesluit 2012).
Figuur 14: BREEAM-NL certificeringen ten opzichte van het geldende Bouwbesluit Bron: DGBC
Figuur 13: Logo BREEAM-NL Bron: BREEAM
Wanneer in de wet- en regelgeving of het geldende Bouwbesluit nieuwe eisen worden geïntroduceerd of aangepast wordt dit in BREEAM-NL verwerkt. Doordat BREEAM-NL nog relatief nieuw is in Nederland worden vele credits nog ontwikkeld of aangepast naar aanleiding van de opgedane ervaringen en kennis.
Toetsingsmethode 3.3.1
Voor de toepassing van BREEAM-NL is binnen Nederland een beoordelingsrichtlijn opgesteld, een zogenaamde BRL. Hierin is de werking en uitvoering van BREEAM-NL vastgelegd. Binnen BREEAM-NL wordt een project op negen verschillende onderdelen getoetst welke uiteenlopen van management tot afval (zie Tabel 1). Voor het bepalen van de eindscore wordt aan de verschillende onderdelen een weging toegekend. Hierin heeft energie het grootste aandeel, namelijk 19%. Afhankelijk van de uiteindelijke eindscore worden aan een project 1 tot 5 sterren toegekend. Deze sterren staan gelijk aan de vijf niveaus zoals deze vaak worden gebruikt ‘Pass’, ‘Good’, ‘Very Good’, ‘Excellent’ en ‘Outstanding’. Het laatste niveau is hierbij het hoogst haalbare. In Tabel 2 zijn de benodigde percentages weergegeven om een bepaalde certificering te verkrijgen.
Tabel 2: Percentage benodigd voor behalen certificering Bron: DGBC BREEAM-NL CERTIFICERING PERCENTAGE BEHAALD Pass 30% Good 45% Very Good 55% Excellent 70% Outstanding 85%
De feitelijke check van alle gegevens vindt plaats door een assessor. Dit is een onafhankelijke derde die gebouwen beoordeelt op de duurzaamheid volgens de door BREEAM-NL vastgelegde normen. De assessor brengt, naar aanleiding van zijn bevindingen, een advies uit naar de DGBC. Uiteindelijk wordt dit advies door de DGBC gecontroleerd. Deze kent naar aanleiding van hun eigen beoordeling een certificering toe. Bij een certificering is het mogelijk om als opdrachtgever zelf te bepalen welke credits beoordeeld moeten worden. Aan het aantal credits is een minimum verbonden om een certificering te krijgen. Hoe hoger het streven naar een hoge
duurzaamheidsscore, hoe minder credits ontweken kunnen worden. Gedurende de ontwerp- en uitvoeringsfase kan een BREEAM-expert toezicht houden en de certificering aansturen.
De betekenis van BREEAM-NL voor de gevel 3.3.2
De gevel is binnen BREEAM-NL bij circa 40 creditpunten betrokken. Dit is circa een derde van het totaal te behalen punten. Niet alle punten zijn direct met de uitvoering van de gevel te behalen. In het onderstaande tabel is samenvattend per credit de invloed op de gevel weergegeven voor utiliteitsbouw en woningbouw.
B
In bijlage 2C is de volledige tabel en een andere toelichting op de credits toegevoegd.Tabel 3: Credits binnen BREEAM-NL ten aanzien van de gevel
CREDIT 7 MAX. AANTAL
CREDITPUNTEN
(PERCENTAGE T.O.V. TOTAAL) 8
INVLOED OP GEVEL ENE 1 CO2 emissiereductie 15/30 (ca. 9,50 %) Luchtdoorlatendheid Thermische isolatie ENE 26 Waarborging thermische kwaliteit gebouwschil 2/30 (ca. 1,27 %) Luchtdoorlatendheid Thermische isolatie MAT 1 Bouwmaterialen 6/13 (ca. (5,77 %) Materiaalkeuze MAT 3
Hergebruik van gebouwgevel
1/13 (ca. 0,96 %) Materiaalkeuze Detaillering Afvalstromen MAT 5
Onderbouwde herkomst van materialen 4/13 (ca. 3,85 %) Materiaalkeuze MAT 7 Robuust ontwerpen 1/13 (ca. 0,96 %) Vandaalbesteding ontwerpen 7 Bron: BREEAM-NL, DGBC
8 Uitgangspunt is het maximale aantal punten van de credits binnen een categorie. Percentages kunnen afwijken, afhankelijk van de gebruiksfunctie van het gebouw.
HEA 1 Daglichttoetreding 1/19 (ca. 0,79 %) Visueel comfort HEA 2 Uitzicht 1/19 (ca. 0,79 %) Visueel comfort HEA 3 Tegengaan lichthinder 1/19 (ca. 0,79 %) Visueel comfort Zon- /lichtwering HEA 7 Natuurlijke ventilatie 1/19 (ca. 0,79 %) Ventilatievoorzieningen HEA 13 Akoestiek 1/19 (ca. 0,79 %)
Geluidwering van de gevel
HEA 15
Toegankelijkheid
1/19 (ca. 0,79 %)
(Geldt enkel voor woningbouw)
Drempelloze doorgangen MAN 4 Gebruikershandleiding 1/14 (ca. 0,86 %) Gebruikshandleiding Onderhoudsvoorschriften MAN 8 Veiligheid (1) /14 (ca. 0,86 %) (Keuze-credit) Inbraakwerendheid Brandveiligheid
Naast de bovengenoemde credits, welke een rol spelen in het ontwerp, zijn er ook credits welke een rol spelen bij de uitvoering (bijvoorbeeld ‘MAN 1’ en ‘WST 1’). Hiermee dient bij aanbestedingen rekening te worden gehouden. Deze credits dienen gerespecteerd en naar gehandeld te worden ondanks dat de eerste verantwoordelijkheid niet altijd bij de betreffende partij ligt.
3.4 LEED
LEED is een beoordelingsmethode die zijn oorsprong vindt in de Verenigde Staten (U.S.). De afkorting LEED staat voor Leadership in Energy and Environmental Design en is ontwikkeld door de U.S. Green Building Council (USGBC). Sinds 1998 wordt deze beoordelingsmethode toegepast binnen de Verenigde Staten. Bij de ontwikkeling van LEED is door de
USGBC BREEAM bestudeerd. In basis komen deze twee beoordelingsmethoden sterk overeen. Echter LEED is gebaseerd op de Amerikaanse bouwregelgeving en weegt enkele aspecten binnen de beoordeling anders in vergelijking tot BREEAM-NL. Vanaf het eerste gebruik wordt LEED verder ontwikkeld en aangepast aan de ontwikkelingen op het gebied van duurzaamheid en de Amerikaanse regelgeving. Inmiddels worden ook door andere landen in de wereld LEED toegepast. In Nederland wordt LEED op het moment nog nauwelijks toegepast. Dit komt met name doordat LEED kan conflicteren met de Nederlandse wet- en regelgeving.
De verwachting is dat LEED in de toekomst de markt zal gaan bepalen, ook binnen Nederland. Dit komt doordat LEED wordt toegepast in veel grote, invloedrijke en/of opkomende landen als Amerika, China, India, Verenigde Arabische Emiraten en Brazilië.
LEED is minder van invloed op de gevelconstructie als BREEAM-NL. Ten aanzien van thermische isolatie, materiaalgebruik, daglichttoetreding en uitzicht worden door LEED eisen gesteld aan de gevel. Deze eisen zijn echter minder zwaar en/of ingrijpend als BREEAM-NL. Het grootste gedeelte van de credits binnen LEED is gebaseerd op installaties en de omgeving van het gebouw.
B
In bijlage 2C wordt nader ingegaan op LEED Figuur 15: Logo LEED Bron: USGBC4 DE CONSEQUENTIES VOOR DE GEVELTECHNIEK
4.1 ALGEMEEN
Vanuit de beoordelingsmethoden volgen consequenties die onder andere van invloed zijn op processen, materialen en producten. Dit geldt ook voor de gevelbranche. Door middel van innovatie wordt ingespeeld op de consequenties van de duurzaamheidseisen. Innovatie is iedere bewuste waardetoevoeging gericht op een resultaatverbetering. Met betrekking tot de gevel vormt de geveltechniek de basis voor de ontwikkelingen binnen de gevelbranche.
4.2 ONTWERP
Een gebouw wordt ontworpen op basis van een visie en een programma van eisen. Tegenwoordig neemt duurzaamheid een belangrijke plaats in een programma van eisen in. Veelal is dit middels een door een opdrachtgever vastgestelde duurzaamheidscore in een vooraf aangegeven beoordelingsmethode. Om deze duurzaamheidscore te behalen is de architect gebonden aan punten uit de beoordelingsmethode die vooraf met de opdrachtgever zijn afgesproken. De architect is hierdoor verplicht om keuzes te maken in de beoordelingsmethode die kaders vormt voor zijn ontwerp. Hoe hoger de gewenste duurzaamheidsscore des te meer een beoordelingsmethode een ontwerp zal beïnvloeden.
Om een integraal ontwerp te verkrijgen vindt de uitwerking van een ontwerp steeds vaker plaats in een bouw- of ontwerpteam bestaande uit een architect, constructeur en diverse adviseurs. Iedere deelnemer aan een project dient zich te houden aan de afgesproken ambitie en duurzaamheidsscore. Tevens zal het bouwteam gedurende het gehele proces het ontwerp en de uitvoering monitoren en bewaken zodat het gebouw op de juiste wijze wordt uitgevoerd en dat wordt voldaan aan de criteria van de beoordelingsmethode.
Detaillering 4.2.1
De feitelijke uitwerking van een gebouw, en met name de gevel, vind plaats middels het detailleren. Alle facetten van de bouwtechniek komen hierin samen. Bij het detailleren wordt tegenwoordig veel aandacht besteed aan het duurzaam ontwerpen. Onder duurzame detaillering wordt verstaan de detaillering die rekening houdt met de keuze van materialen, vervangbaarheid van materialen, luchtdichtheid, waterdichtheid, thermisch isoleren, geluidwering en het zoveel als mogelijk voorkomen van thermische bruggen.
Deze eisen komen overeen met de functionele eisen van de gevel (zie hoofdstuk 1.4).
Door het toepassen van nieuwe technieken, materialen en gevelprincipes alsmede het toekennen van hogere prestatie-eisen aan de gevel wordt de detaillering van een gevel complex. In de detaillering moet naar oplossingen worden gezocht om de gewenste technische en esthetische prestaties te waarborgen. Een goede detaillering bewijst zijn waarde. Uitvoeringsfouten kunnen worden vermeden, er kan worden voldaan aan de functionele eisen voor de gevel en de prestaties van de gevel kunnen worden verhoogd.
Gevelprincipes 4.2.2
Naar aanleiding van de hogere eisen aan de gevel zijn er nieuwe gevelprincipes ontwikkeld welke meer inspelen op het duurzaam presteren van een gevel. Deze gevels zijn complexer en vereisen een hogere investering. Het gaat hierbij om de zogenaamde samengestelde gevels, als:
Slimme gevel
Een slimme gevel past zich aan de gebouwgebruikers aan en voorziet daarnaast in bijvoorbeeld de opwekking van energie. Een voorbeeld is de installatiegevel.
Actieve gevel
Een gevel welke anticipeert op de veranderende omstandigheden in het binnen- of buitenklimaat middels de aanwezigheid van een gedeelte van de klimaatinstallaties.
Tevens is de groene gevel ontwikkeld. Het is een gevelprincipe dat is voortgekomen uit het visueel zichtbaar maken van duurzaamheid. Het geeft gebouw een natuurlijkere uitstraling. Technisch gezien verschilt dit principe niet van de traditionele gevel. Het voordeel van een groene gevel is dat de begroeiing zorgt voor een filtering van de lucht. Hierdoor wordt onder andere fijnstof en koolstofdioxide in de lucht verminderd. Daarnaast wordt het gebouw minder snel opgewarmd door de thermisch isolerende eigenschappen van de begroeiing.
4.3 UITVOERING
Vanuit het ontwerp volgen consequenties voor de uitvoering van de gevel. In de detaillering is rekening gehouden met de uitvoerbaarheid. Hierbij dient er in het denken over de uitvoering en toepassing van producten een omslag
plaats te vinden. Als gevolg van de diverse ontwikkelingen worden er andere verwerkingen vereist. Een voorbeeld is de toepassing van vacuüm isolatie. Deze isolatie kan niet op een ‘traditionele wijze’ worden bevestigd.
Tevens wordt het gevelpakket als gevolg van de hogere thermische prestatie dikker. Hierdoor zijn zwaardere producten vereist om een buitenspouwblad te kunnen bevestigen. Daarnaast zijn deze producten niet altijd beschikbaar of kunnen deze producten niet de gewenste prestatie leveren. Daarom is het voor de uitvoering van belang dat fabrikanten producten ontwikkelen welke anticiperen op de toekomstige situatie.
4.4 INNOVATIES TEN AANZIEN VAN DE GEVEL
Door innovaties is de gevel de afgelopen decennia ontwikkeld. Een belangrijke grondslag voor deze ontwikkelingen is duurzaamheid. Hierdoor zijn nieuwe materialen en producten ontwikkeld en/of geschikt gemaakt voor toepassing in de gevel. Tevens zijn productieprocessen van de materialen en producten verbeterd. Dit geeft architecten en adviseurs de mogelijkheid om technisch hoogwaardig presterende gevels te ontwerpen.
In de volgende paragrafen worden enkele voor de gevel belangrijke ontwikkelingen besproken. Betreffende ontwikkelingen zullen terugkomen in het tweede deel van dit rapport.
B
In bijlage 2D wordt nader ingegaan op de producten en materialen welke zijn voortgekomen uit innovatie. Tevens is de volledige literatuurstudie met betrekking tot de consequenties voor de geveltechniek toegevoegd.
Vakvullingen 4.4.1
GLAS
TRIPLE GLAS
Sinds enkele jaren is in Nederland driebladig isolatieglas, het zogenaamde ‘triple glas’, op de markt. Met de meest optimale samenstelling van een driebladig glas kan een warmtedoorgangscoëfficiënt worden bereikt van circa 0,5 W/m2∙K. Voor een tweebladig glas geldt dat in de meest optimale situatie een warmtedoorgangscoëfficiënt van 1,0 W/m2 ∙K kan worden bereikt. Naast deze positieve eigenschap kent de toepassing van triple glas ook negatieve eigenschappen. Door het extra glasblad is er sprake van een hoger gewicht. Dit dient door het kozijn- of vliesgevelsysteem te
worden opgevangen. Hierdoor dienen profielen dieper en zwaarder gedimensioneerd dienen te worden. Tevens kan er bij triple glas resonantie optreden doordat, over het algemeen, glasbladen met een zelfde dikte worden toegepast. Daarnaast is het mogelijk dat er sprake is van een langere zichtbaarheid van oppervlaktecondensatie op de buitenruiten.
Voorbeeld:
ClimaTop van Saint Gobain Glass Solutions (SGGS).
AFSTANDHOUDER
Figuur 16: Swiss Spacer Bron: Swisspacer
Figuur 17: Traditionele afstandhouder Bron: Goodbrilliant
De afstandhouder tussen de glasplaten, bij meerbladig glas, is een thermische brug. Dit zorgt voor een energieverlies. Middels het toepassen van andere materialen, als kunststof, is het mogelijk om
de lineaire
warmtedoorgangscoëfficiënt van de afstandhouder te verlagen naar circa 0,03 W/m ∙K.
Voorbeeld:
Swisspacer van Vetrotech Saint-Gobain
TGI-spacer van Technoform Glass Insulation
ISOLATIEMATERIALEN
Met minerale materialen en plantaardige stoffen kan niet altijd meer worden voldaan aan de eisen zonder een dik pakket toe te passen. Hierdoor is men uitgekomen bij kunststoffen. Met behulp van deze kunststoffen is een lage warmtegeleidingscoëfficiënt te behalen. Tevens is het mogelijk om deze materialen toe te passen bij een grote belasting. Voorbeelden van dergelijke isolatiematerialen zijn PIR, PUR XPS of EPS. Voor deze isolatiematerialen gelden de waarden zoals deze in Tabel 4 zijn weergeven.
Tabel 4: Isolatiewaarden Materiaal λ-waarde [W/m∙K] Warmteweerstand (Rd) bij 100 mm [m2∙K/W] Minerale isolatiematerialen
Isover Mupan Glaswol 0,035 2,85
Rockwool Rockfit 433 Steenwol 0,035 2,85
Harde Isolatie
Kingspan Kooltherm K8 0,021 4,76
Knauf Therm 200 EPS 0,034 2,94
Knauf Polyfoam C350A XPS 0,036 2,78
Kingspan Therma TW50 PIR 0,023 4,35
Recitel Eurowall PUR 0,023 4,35
Profielsystemen 4.4.2
Ten aanzien van de thermische isolatie van profielen is sinds 1 maart 2013 een wijziging in het Bouwbesluit 2012 opgetreden. Hierbij is de maximale warmtedoorgangscoëfficiënt voor gevelelementen verlaagd van 2,2 W/m2∙K naar 1,65 W/m2∙K9. Dit heeft onder andere als consequentie dat bepaalde profielsystemen niet meer toegepast kunnen worden. Op het gebied van profielsystemen hebben vele ontwikkelingen plaatsgevonden aangezien het profiel thermisch de zwakste schakel is in een gevelelement.
In Figuur 18 wordt een indicatie van de U-waarde weergegeven van aluminium gevelelementen samengesteld uit een kozijnprofiel en een beglazing bij een kozijnoppervlak van 20%. Om te voldoen aan de geldende Bouwbesluit-eis mag een kozijn maximaal een Uf hebben van maximaal 3,8 W/m2∙K. Hierbij dient tegelijkertijd glas toegepast te worden met een Ug van 0,5 W/m2∙K. Een en ander hangt met elkaar samen en is afhankelijk van de configuratie van een gevelelement. Te allen tijde dient er sprake te zijn van een Uw ≤ 1,65 W/m2∙K.
Figuur 18: U-waarde VMRG-gevelelement Bron: VMRG
