Passieve, bio-ecologische nulenergiewoning in Overijse
Omschrijving
Situering
Het bouwperceel is oostelijk georiënteerd, en ligt op het einde van een doodlopend straatje met vrijstaande woningen. Het perceel aan de zuidkant hiervan is het laatste in de straat dat is ingekleurd als woongebied. De bouwheer kan dus vooralsnog volop profiteren van de middagzon.
Programma
De woning heeft een netto-oppervlakte van 362 m² en telt, behalve de klassieke ruimten - keuken, leefruimte, ouderslaapkamer, badkamer, inkom - nog 3 kinderkamers, een kleinere tweede badkamer, een logeerkamer, een kantoorruimte voor 5 personen, een vestiaire, een keukenberging, een techniekenlokaal en 2 kelders.
Architectuur
De vormgeving en de inplanting van de woning volgt uit het passiefhuisconcept met bijzondere aandacht voor de achterliggende principes van bioklimatisch bouwen. Dat wil zeggen dat het gebouw zodanig wordt aangepast aan zijn omgeving en oriëntatie dat er optimaal gebruik kan gemaakt worden van zonne-energie, zonder dat er moeilijke technologie aan te pas komt. Dit gebeurt hoofdzakelijk door het gebouw zo compact mogelijk te houden om de warmteverliesoppervlakte te minimaliseren, de gevelopeningen die naar het noorden gericht zijn zoveel mogelijk te beperken in aantal en afmetingen, en de gevelopeningen naar het zuiden juist zo groot mogelijk te maken. In heel wat oude gebouwen zie je diezelfde principes terug.
Alle zuiver utilitaire ruimtes - de inkom, de badkamers, de dressing, de keukenberging en de vestiaire - situeren zich bijgevolg aan de noordkant, de linkerzijgevel van de woning. In deze gevel hebben enkel de badkamer en de inkom een raamopening, wat het warmteverlies in de noordgerichte ruimtes tot een minimum terugdringt. De keuken, de eet- en leefruimte en op één na alle slaapkamers daarentegen hebben grote tot zeer grote raamopeningen. En ook in het kantoor dat zich aan de zuidkant van de kelder bevindt, wilde de architect zoveel mogelijk daglicht binnenhalen. Dat hebben we bereikt door het vloerniveau van het kantoor plaatselijk zo’n 50 cm te verhogen, en tegelijk ter hoogte van de zuidgerichte kelderwand het natuurlijke maaiveld plaatselijk te verlagen. Zo konden er in deze wand ramen worden ingebouwd. Maar daardoor moest het deel van de woning dat zich boven de kantoorruimte bevindt, uiteraard mee verhoogd worden. Dat verklaart meteen waarom de woning als een splitlevel is opgevat.
Bovendien worden het isolatieniveau en de luchtdichtheid van muren, vloeren, daken en buitenschrijnwerk zodanig opgekrikt, dat de warmte die via de ramen wordt gecapteerd maximaal blijft vastgehouden. Oververhitting in de zomer moet worden voorkomen door screens, automatische zonneluiken en een dakoversteek.
Dit zijn stuk voor stuk lowtechoplossingen op architectuurniveau met bovendien een quasi onbestaande onderhoudsvraag. Ze zorgen niettemin voor een zeer grote besparing in het energieverbruik zonder dat een actief ingrijpen en sturen noodzakelijk is. Enkel het ventilatiesysteem D met warmterecuperatie is een noodzakelijke technische aanvulling. De energiebesparing is zodanig groot dat er maar een beperkte hoeveelheid hightech hernieuwbare energietechnieken moet toegevoegd worden om het nulenergieniveau te behalen.
Daarnaast is er in de vormgeving van het gebouw rekening gehouden met de inbouw van hernieuwbare energietechnieken. De dakvorm is gegroeid uit de zoektocht naar een zo hoog mogelijke captatie van zonne-energie voor warm water en electriciteit.
Constructie en technieken
Structuur
De keuze voor de structuur van het bovengronds deel van de woning viel op houtskeletbouw, om een aantal redenen.
Eerst en vooral laat houtskeletbouw toe de isolatie aan te brengen tussen de structuur, waardoor 2 onderdelen in 1 laag kunnen worden gecombineerd en dikte kan worden bespaard. Daardoor worden zeer grote diktes aan isolatie mogelijk. In deze woning gaat het om 36 cm. Als je diezelfde dikte zou willen toepassen in een massiefbouw, dan zou je eigenlijk nog een tweede structuur aan de buitenzijde moeten aanbrengen en daartussen isoleren, want op de markt zijn er geen spouwankers of isolatiepluggen te vinden waarmee dergelijke diktes bevestigd kunnen worden.
Ten tweede laat een houtskelet de mogelijkheid open om isolatiematerialen te kiezen die beantwoorden aan de eisen van bio-ecologisch bouwen én die de woning ook laten ademen. In de woning zullen ingeblazen cellulosevlokken gebruikt worden, maar het kan ook met ingeblazen houtvezel of met zachte rotswoldekens die zonder vluchtige bestanddelen werden geproduceerd. In een gemetste massiefbouw met een gevelsteen zou je in de spouw een materiaal moeten toepassen dat beter bestand is tegen vocht, en dan kom je bijna altijd bij isolatieplaten van petrochemische afkomst terecht.
Een derde belangrijk voordeel van houtskeletbouw is de snelle opbouw. Houtskeletbouw laat meer dan massiefbouw toe om heel veel te prefabriceren. De opbouwtijd ter plaatse blijft zo beperkt tot enkele weken - het skelet van dit project zal er staan na 4 à 5 weken - , weliswaar na een voorafgaande voorbereidings- en productietijd van enkele weken.
Ten slotte is houtskeletbouw een droge bouwmethode, waardoor wachttijden voor uitharden van beton, uitdrogen van de constructie, verdampen van het bouwvocht… een stuk korter worden of zelfs volledig wegvallen.
Voor het ondergronds gedeelte van de woning is er gebruik gemaakt van een waterdicht uitgevoerde betonnen kelderkuip, die aan de buitenzijde tot op passief niveau is geïsoleerd met Foamglas, aangezien de kelder bij het beschermde volume hoort.
Gebouwschil
- Ondergrondse wanden: 28 cm Foamglas-isolatie, type Perisave, lambdawaarde 0.038, tegen betonwand van 35 cm.
- Ondergrondse vloer op volle grond : 28 cm Foamglas-isolatie, type T4+, lambdawaarde 0.041, aangebracht in 2 geschrankte lagen van 14 cm, onder betonvloer van 30 cm.
- Aanzet van houtskeletbouw: dubbele wand van gehydrofobeerde cellenbeton van 14 cm, met 8 cm Foamglas-isolatie tussenin, type W+F, lambdawaarde 0.038, en 10 cm Foamglas-isolatie aan buitenzijde, type Ready Board T4+, lambdawaarde 0.041.
- Houtskeletwanden: structuur van TJI-stijlen van 36 cm, 60 cm uit elkaar, ingeblazen met cellulose-isolatie, type I3 van Isoproc, lambdawaarde 0.038. Aan de buitenzijde: Steico-houtvezelplaat van 35 mm, lambdawaarde 0.048. Aan de binnenzijde een leidingenspouw van 60 mm, opgevuld met Steico-houtvezeldeken, type Flex, lambdawaarde 0.038.
- Platte daken houtskelet: structuur van TJI-stijlen van 30 cm, 40 cm uit elkaar, ingeblazen met cellulose-isolatie, type I3 van Isoproc, lambdawaarde 0.038, met bovenop het dakbeschot afschotisolatie van Foamglas, type Tapered T4+, tussen 12 en 20 cm dik, aangebracht in 2 lagen.
- Hellend dak houtskelet: structuur van TJI-stijlen van 30 cm, 40 cm uit elkaar, ingeblazen met cellulose-isolatie, type I3 van Isoproc, lambdawaarde 0.038, met bovenop het dakbeschot isolatieplaten van Foamglas, type readyboard T4+, 15cm dik, aangebracht in 1 laag.
- Buitenschrijnwerk: houten schrijnwerk met extra glasvezelisolatie tegen buitenzijde, driedubbele beglazing met U=0,53 en g=0,5. Gemiddelde totale Uf-waarde per venster = +- 0,6.
- Geautomatiseerde zonwering voor de ramen op het zuiden, oosten en westen
- Streefdoel luchtdichtheid (eis voor passiefhuizen)=0,6 volumewisselingen per uur (werf nog in uitvoering)
Installaties
- Ventilatiesysteem D met warmterecuperatie, rendement 80%, met bodemwarmtewisselaar via dubbele glycol-lus rondom de kelder.
- Warmtepomp met verticale grondboringen voor verwarming en warmwaterproductie met stratificatiebuffervat van 750 liter. Vacuümzonnecollectoren eveneens aangesloten op het buffervat.
- Douchewarmtewisselaar voor recuperatie warmte uit afvalwater van douches.
- Pv-panelen met vermogen van 10 kWpiek.
Milieu
Naast het energieverbruik van de woning tijdens het gebruik werd ook extra aandacht besteed aan de materiaalkeuzes volgens de principes van bio-ecologisch bouwen. De nadruk lag daarbij op materialen die een zo laag mogelijke milieuimpact hebben, gezond zijn om te verwerken en zo mogelijk uit nagroeibare grondstoffen gemaakt zijn of in bijna onuitputtelijke voorraden aanwezig zijn. De materiaalkeuze werd niet enkel ondersteund door de knowhow van VIBE, LCA’s, en de databank van NIBE, het Nederlands Instituut voor Bouwbiologie en Ecologie, maar ook door labelingsystemen zoals NaturePlus voor bouwmaterialen in het algemeen en het FSC-label voor houtproducten.
Rekening houdend met deze factoren bleven er voor de bovengrondse ruwbouw in wezen twee belangrijke bouwmethodes over waarvoor gemakkelijk uitvoerders konden gevonden worden: houtskeletbouw of massiefbouw met behulp van keramische snelbouwsteen. De keuze viel uiteindelijk op houtskeletbouw, om de reeds aangehaalde redenen.
Enkel het ondergrondse gedeelte voldoet maar deels aan de bio-ecologische eisen, aangezien er in de ruwbouwfase voor dit bouwonderdeel geen milieuvriendelijk materiaalalternatief bestaat voor een waterdicht uitgevoerde betonnen kelderkuip. De binnenwanden in de kelder zijn daarentegen wel opgetrokken in keramische snelbouwsteen. Voor de isolatie werd Foamglas gebruikt, een product met een NaturePlus-label. Foamglas beschikt bovendien al een paar jaar over een isolatiesysteem dat specifiek ontwikkeld werd om ondergrondse constructies en funderingsplaten op passiefniveau te isoleren. Een onderdeel van die productlijn, namelijk de randisolatieblokken, kan zelfs gebruikt worden als verloren bekisting bij het gieten van de vloerplaat.
Het linkerdeel van de gevel zal worden bekleed met gevelpannen type Façatile van Koramic, op het rechterdeel komt thermisch verduurzaamd hout. Deze houten gevelbekleding zal worden doorgetrokken over het hellend dak. Een gevelsteen was geen optie, aangezien voor het opvangen van de gevelsteen een dubbele kelderwand zou moeten worden gebouwd.
De afwerking van de binnenwanden en plafonds zal gebeuren met gipsvezelplaten van Fermacell, een milieuvriendelijk alternatief van gipskarton. Deze platen bestaan uit een mengeling van hoogovengips, een afvalproduct dus, met gerecycleerde cellulosevezels, en zijn sterker dan de meeste gipskartonplaten van dezelfde dikte. De bedoeling was dat hierover een leempleisterlaag zou worden gebracht worden. Leem is een natuurlijk product dat een aantal grote voordelen heeft ten opzichte van klassieke pleister: het werkt vochtregulerend én luchtzuiverend. Maar de leempleister moet wel voldoende dik aangebracht kunnen worden: 20 mm of meer. Daarvoor zouden op de gipsvezelplaten een extra bevestigingsnet en een primer moeten worden aangebracht, wat de droogtijd zou doen oplopen tot verscheidene weken. Dus werd gekozen voor leembouwplaten. Dit zijn droge leemplaten van 20 mm dik, versterkt met een glasvezelnet, die droog kunnen aangebracht worden en achteraf slechts met een dun laagje leemfinish moeten afgewerkt worden.
De vloeren zullen worden bekleed met keramische tegels, houten planken en linoleum, afhankelijk van de ruimte.
