Architectuur als klimaatmachine (2e editie)
We dienen niet tegen maar met de elementen te ontwerpen: “Ontwerpen in harmonie met de elementen”
Klimaatbewust ontwerpen: handboek voor de hele bouwketen
Klimaatontwerp is steeds meer geïntegreerd in het vak van architect. Duurzaam klimaatontwerp, waarbij een gezond en comfortabel binnenklimaat wordt gecreëerd is een actuele maatschappelijke behoefte. Architectuur als klimaatmachine in zijn geactualiseerde vorm is een handboek dat inzicht geeft in oude principes en actuele innovaties aan allen die betrokken zijn bij het bouwproces, van ontwerpende tot uitvoerende partijen. Het biedt basiskennis en praktijktoepassingen van hoofdzakelijk passieve systemen die het comfort in gebouwen kunnen verhogen. Dit boek gaat vooral in op architectonische en bouwkundige aspecten, maar stipt ook het landschappelijke en stedenbouwkundige aan.
Combinatie van passieve en actieve systemen voor comfort & duurzaamheid
De auteurs lichten vuistregels en achterliggende kennis toe en bieden handvatten voor gebruik in het ontwerp. Ze brengen met dit boek de ontwerpconsequenties in beeld in ontwerpstudies en voorbeeldprojecten met een passieve klimaatbeheersing aangevuld met actieve systemen. Zij laten in dit boek zien wat de ontwerpconsequenties zijn aan de hand van ontwerpstudies en voorbeeldprojecten, waarbij passieve klimaatbeheersing wordt aangevuld met actieve systemen. Deze technieken helpen om een comfortabel en duurzaam gebouw te realiseren
Van theorie naar ontwerppraktijk
Passieve klimaatbeheersing maakt gebruik van het bouwkundige ontwerp zelf. Het is als het ware ‘klimaatbeheersing zonder stekker’. Dit principe bestaat al eeuwen. Toch is een volledig energieneutraal gebouw hiermee vaak niet haalbaar. Daarom is een goede combinatie met actieve klimaatbeheersing nodig. Denk aan zonnecollectoren, warmtepompen en warmte- en koudeopslag..
Voorbeeldprojecten als inspiratiebron
Architectuur als klimaatmachine gebruikt voorbeeldprojecten om te laten zien hoe passieve en actieve klimaatprincipes samenkomen in esthetische én functionele ontwerpen voor gebouwen.
Voor wie
Dit boek is bedoeld voor hbo-studenten Bouwkunde, Architectuur en Duurzaam Bouwen die leren hoe zij klimaatbewust kunnen ontwerpen. Het biedt praktische vuistregels en voorbeelden om passieve en actieve systemen te integreren in hun ontwerp- en projectwerk.
Inhoudsopgave
Leeswijzer 11
Inleiding 15
1 Van grot tot klimaatinstallatie: geschiedenis van klimaatbeheersing in gebouwen 21
1.1 Beschutting 21
1.2 Passieve klimaatbeheersing 23
1.3 Verwarming 28
1.4 Ventilatie 30
1.5 Koeling 31
1.6 Klimaatinstallaties 33
Voorbeeldproject Langeveld Building 35
2 Comfort 41
2.1 Wat is comfort? 41
2.2 Comfort in de openbare ruimte 42
2.3 Binnencomfort en klimaat 45
Voorbeeldproject De Verwondering 49
3 Klimaat en duurzaam bouwen 55
3.1 Het klimaat op aarde 55
3.2 Duurzaamheid 57
3.3 Duurzaam klimaatontwerp 60
Voorbeeldproject De Warren 63
4 Thermisch comfort – principes en achtergronden 69
4.1 Van buitenklimaat naar thermisch comfort 69
4.2 Richtlijnen en grenswaarden voor thermisch comfort 70
4.2.1 De warmtebalans 72
4.2.2 Verwarming: de warmtebalans in de winter 73
4.2.3 Koeling: de warmtebalans in de zomer 75
4.2.4 Passief comfort: de warmtebalans in het tussenseizoen 76
4.2.5 Thermische massa en benuttingsfactor 76
4.2.6 Overzicht principes 77
Voorbeeldproject Sheltr 79
5 Thermisch comfort – isolatie en thermische massa 85
5.1 Beperken warmteverlies door de gebouwschil 85
5.1.1 Compact bouwen 86
5.1.2 Gevelisolatie 86
5.1.3 Isolatie van gevelopeningen 88
5.1.4 Vloer- en dakisolatie 90
5.1.5 Isolatiematerialen 90
5.1.6 Translucente isolatie 93
5.1.7 Koudebruggen 93
5.1.8 Verkleinen temperatuurverschil tussen binnen en buiten 93
5.2 Thermische massa voor betere benutting zon en interne warmte 94
Voorbeeldproject Keilepand 103
6 Thermisch comfort – zontoetreding 109
6.1 Optimalisatie van binnenkomende zonnewarmte 109
6.1.1 Stedenbouwkundig ontwerp 109
6.1.2 Bouwkundig ontwerp 110
6.1.3 Optimalisatie van interne warmte 112
6.1.4 Zonering 112
6.2 Zonwering: principes 112
Zonwering: bouwkundige uitwerking 116
6.2.1 Vaste zonwering 116
6.2.2 Beweegbare zonwering 117
6.2.3 Beweegbare lamellenzonwering 117
6.2.4 Zonwerend glas 118
6.2.5 Binnenzonwering 119
6.2.6 Tropendak 120
Voorbeeldproject Het Buitenhuis 123
7 Thermisch comfort – natuurlijke ventilatie 129
7.1 Inleiding 129
7.2 Basisprincipes luchtstroming en natuurlijke ventilatie 129
7.2.1 Winddruk 131
7.2.2 Thermische trek 131
7.2.3 Venturi-effect 135
7.3 Beperken warmteverlies door ventilatie en infiltratie 137
7.3.1 Optimaliseren van de ventilatiehoeveelheid 137
7.3.2 Voorverwarmen van ventilatielucht door een aangrenzende ruimte 139
7.3.3 Voorverwarming van ventilatielucht met ventileren via de bodem 140
7.3.4 Verbeteren van de luchtdichtheid van de gebouwschil 143
7.3.5 Warmteterugwinning 145
7.4 Koeling door middel van (natuurlijke) ventilatie 146
7.4.1 Het koelvermogen van natuurlijke ventilatie 146
7.4.2 Zomernachtventilatie 146
7.4.3 Zonneschoorsteen 147
7.4.4 Koeling met behulp van de bodem 149
7.4.5 Koeling door middel van verdamping 149
Voorbeeldproject: The Natural Pavilion 153
8 Visueel comfort 159
8.1 Basiskennis 160
8.1.1 Daglicht 162
8.1.2 Uitzicht 163
8.2 Passieve ontwerpfactoren 163
8.3 Stedenbouwkundig ontwerp 165
8.4 Architectonisch ontwerp 169
8.5 Interieurontwerp en bouwkundige uitwerking 171
8.6 Ontwerpstudie woningen 172
Voorbeeldproject Museum Voorlinden 175
9 Bodem, water en groen 181
9.1 Bodem en water 181
9.2 Het natuurlijke bodem- en watersysteem 184
9.2.1 Bufferen en afvoeren 185
9.2.2 Afkoppelen van het riool 187
9.3 Bodem en groen 189
9.3.1 Basiskennis 189
9.3.2 De eigenschappen van groen in de bebouwde omgeving 189
9.3.3 Bouwkundige principes 194
9.3.4 Groen in gebouwen 194
9.3.5 Groene daken 195
9.3.6 Groene gevels 197
Voorbeeldproject EVA Lanxmeer 203
10 Energie 209
10.1 Basiskennis 209
10.2 Energiegebruik van gebouwen 209
10.3 Eindige energie 211
10.4 Hernieuwbare energiebronnen 212
Voorbeeldproject Energy Academy Europe 217
Begrippenlijst 221
Index 229
Index projecten 233
Geraadpleegde literatuur 237
Illustratieverantwoording 241
Dankwoord 245