Optimaalklimaatgevel
Adaptieve klimaatgevel voor hoogbouw
Publieke samenvatting / Public summary
Aanleiding
Om grootschalige markttoepassingen mogelijk te maken, is het nodig dat de prestatie van een klimaatgevel met een optimale zonwering / MBPC regeling wordt gewaardeerd in de bestaande EPC regelgeving. Het kunnen waarderen van een dergelijk klimaatgevel is daarom een belangrijk subdoel. In de verduurzaming van hoogbouw speelt een optimaal functionerende zonwering een essentiële rol. Binnenlaten van zonnewarmte als er warmtevraag is en weren om de koelvraag te verminderen kunnen in belangrijke mate bijdragen aan het minimaliseren van de energievraag terwijl een prettig daglichtniveau wordt behouden.
Doelstelling
Van het project is het realiseren van een klimaatgevel voor nieuwbouw en renovatie van hoogbouw voor woning- en utiliteitsgebouwen, met als essentieel element een optimaal functionerende zonwering. Dat laatste wordt gerealiseerd door de toepassing van innovatieve materialen/uitvoeringsvormen van zonwering in combinatie met een model gebaseerde regeling (MBPC – Model Based Predictive Control) die zonwering, ventilatie en andere componenten in de gevel optimaal aanstuurt.
Korte omschrijving
Inventarisatie van systeemeisen aan een (klimaat)gevel in een PvE (Plan van Eisen). Doorontwikkeling van bestaande zonwering (gebruik van meerdere lagen, toepassing van reflecterende low-e coatings, afrollen en aan de andere kant oprollen van zonwering waardoor de coating wordt omgedraaid, gebruik van luchtkamers voor extra isolatie, etc.) voor kosteneffectieve toepassing in de gevelconcepten. • Ontwikkeling van model gebaseerde regeling (MBPC) in de gevelconcepten. De MBPC regeling gebruikt voorspellingen van weer, bezetting en gebruikerswensen. Voordeel van een dergelijke regeling is dat deze met een (eenvoudig) gebouwmodel continu het effect van een veelvoud van combinaties van instellingen gedurende een periode van bv 24 uur doorrekent en vervolgens de optimale combinatie uitvoert. Hiermee wordt toepassing van ingewikkelde en moeilijk te onderhouden rule-based regelingen voorkomen. • Ontwikkeling van een vijftal kosteneffectieve gevelconcepten. • Bouw en test van een demonstrator van minimaal 100 m2. • Ontwikkeling van een module gebaseerd op simulaties om gevelconcepten met MBPC te kunnen waarderen in de bestaande EPC regel
Resultaat
Een nieuw ontwikkelde klimaatgevel voor zowel de nieuwbouw als renovatie met daarin een optimaal functionerende zonwering.De concrete resultaten omvatten de volgende elementen: Een vijftal modulaire gevelconcepten, oplopend in aantal componenten, allen met een innovatieve zonwering en geregeld met een model gebaseerde regeling (MBPC). • Innovatieve zonweringen voor gebruik in (klimaat)gevels. • Een model gebaseerde regeling (MBPC) voor zonwering en andere componenten in de(klimaat)gevels. • Een demonstrator van minimaal 100 m2 waarin de zonwering en de MBPC gebaseerde regeling worden toegepast. • Een module voor inbedding in de regelgeving, die de energetische prestaties kan waarderen van een klimaatgevel met MBPC in combinatie met het gekozen gebouw.
Om grootschalige markttoepassingen mogelijk te maken, is het nodig dat de prestatie van een klimaatgevel met een optimale zonwering / MBPC regeling wordt gewaardeerd in de bestaande EPC regelgeving. Het kunnen waarderen van een dergelijk klimaatgevel is daarom een belangrijk subdoel. In de verduurzaming van hoogbouw speelt een optimaal functionerende zonwering een essentiële rol. Binnenlaten van zonnewarmte als er warmtevraag is en weren om de koelvraag te verminderen kunnen in belangrijke mate bijdragen aan het minimaliseren van de energievraag terwijl een prettig daglichtniveau wordt behouden.
Doelstelling
Van het project is het realiseren van een klimaatgevel voor nieuwbouw en renovatie van hoogbouw voor woning- en utiliteitsgebouwen, met als essentieel element een optimaal functionerende zonwering. Dat laatste wordt gerealiseerd door de toepassing van innovatieve materialen/uitvoeringsvormen van zonwering in combinatie met een model gebaseerde regeling (MBPC – Model Based Predictive Control) die zonwering, ventilatie en andere componenten in de gevel optimaal aanstuurt.
Korte omschrijving
Inventarisatie van systeemeisen aan een (klimaat)gevel in een PvE (Plan van Eisen). Doorontwikkeling van bestaande zonwering (gebruik van meerdere lagen, toepassing van reflecterende low-e coatings, afrollen en aan de andere kant oprollen van zonwering waardoor de coating wordt omgedraaid, gebruik van luchtkamers voor extra isolatie, etc.) voor kosteneffectieve toepassing in de gevelconcepten. • Ontwikkeling van model gebaseerde regeling (MBPC) in de gevelconcepten. De MBPC regeling gebruikt voorspellingen van weer, bezetting en gebruikerswensen. Voordeel van een dergelijke regeling is dat deze met een (eenvoudig) gebouwmodel continu het effect van een veelvoud van combinaties van instellingen gedurende een periode van bv 24 uur doorrekent en vervolgens de optimale combinatie uitvoert. Hiermee wordt toepassing van ingewikkelde en moeilijk te onderhouden rule-based regelingen voorkomen. • Ontwikkeling van een vijftal kosteneffectieve gevelconcepten. • Bouw en test van een demonstrator van minimaal 100 m2. • Ontwikkeling van een module gebaseerd op simulaties om gevelconcepten met MBPC te kunnen waarderen in de bestaande EPC regel
Resultaat
Een nieuw ontwikkelde klimaatgevel voor zowel de nieuwbouw als renovatie met daarin een optimaal functionerende zonwering.De concrete resultaten omvatten de volgende elementen: Een vijftal modulaire gevelconcepten, oplopend in aantal componenten, allen met een innovatieve zonwering en geregeld met een model gebaseerde regeling (MBPC). • Innovatieve zonweringen voor gebruik in (klimaat)gevels. • Een model gebaseerde regeling (MBPC) voor zonwering en andere componenten in de(klimaat)gevels. • Een demonstrator van minimaal 100 m2 waarin de zonwering en de MBPC gebaseerde regeling worden toegepast. • Een module voor inbedding in de regelgeving, die de energetische prestaties kan waarderen van een klimaatgevel met MBPC in combinatie met het gekozen gebouw.