In een reeks blogs zoomen we in op de verschillende BENG indicatoren. Deze keer behandelen we TO-juli: oververhitting die ontstaat door zoninval in de woning.

Wat is TO-juli?

De thermische schil rondom het gebouw wordt steeds dikker en dikker in de loop der jaren; naden en kieren worden afgedicht en we proberen zoveel mogelijk warmte in onze woning te houden. Ook zien we steeds vaker grote glaspartijen in een gebouw; dat zorgt voor veel licht in het gebouw en een mooi zicht naar buiten toe. Via deze grote ramen komt direct zonlicht naar binnen en wanneer dit licht een oppervlakte raakt, warmt het op.

Door deze maatregelen en keuzes ontstaat een nieuw probleem: oververhitting. In periodes dat het buiten warm is krijgen we de warmte niet meer uit onze gebouwen. De vierde BENG-indicator TO-juli moet dit in de toekomst gaan voorkomen. TO-juli is alleen van toepassing bij gebouwen met een woonfunctie en niet bij andere gebruiksfuncties. 

De casus

Net als in onze blogpost over BENG 1, BENG 2 en BENG 3 gebruiken we een voorbeeldwoning die in de EPC berekening aan de eisen voldoet. TO juli is in de EPC geen toetsing vereiste en geldt daar als een advies.

We hebben bewust gekozen voor deze casus-woning omdat deze een enorme glazen pui heeft in een zuidelijk gelegen gevel. Niet alleen is dit negatief voor BENG 1, maar dit heeft ook een enorme impact op TO-juli. Bijkomend nadeel bij dit ontwerp is dat de glazen pui de dakvorm volgt. De woning heeft een zadeldak. Dit maakt het toepassen van screens en andere zonwering erg lastig. Ondanks de vorm van de pui zullen we toch het effect van screens gaan bekijken als of de pui rechthoekig uitgevoerd zou zijn.

In de vorige artikelen hebben we bij de voorbeeldwoning de infiltratie verbeterd en een luchtwarmtepomp toegepast. Hierdoor voldoet BENG 1 t/m BENG 3 aan de gestelde eisen. Alleen TO-juli voldoet nu niet. In de volgende paragrafen laten we zien welke maatregelen we kunnen nemen om dit op te lossen.

TO-juli heeft onbewust nu al invloed op de EPC

Ondanks dat TO-juli in de EPC-berekening niet apart wordt getoetst, heeft het wel invloed op het EPC getal. Er worden strafpunten uitgedeeld wanneer de temperatuuroverschrijding te hoog is. Er wordt vanuit gegaan dat de oververhitting gecompenseerd wordt met een airco die een hoop energie verbruikt. Bij woningen met een hoog oververhittingsgetal is dit goed te merken. Dit zien we ook terug in de energieconcepten, waarbij een bodemwarmtepomp met koeling vele malen beter scoort dan andere installaties.

We zien verschillende ontwerpen voorbij komen bij PH Bouwadvies. Veel vrijstaande woningen hebben een grote glazen pui en deze projecten scoren vaak tussen de 3 en de 5 op het gebied van oververhitting. In de BENG mag het oververhittingsgetal niet boven de 1,2 komen. Je kan de getallen niet 1 op 1 met elkaar vergelijken omdat ze op een andere manier worden berekend, maar het geeft wel een indicatie dat een gebouw met TO-juli van 5 in de problemen gaat komen in de BENG. In onze voorbeeldwoning is het oververhittingsgetal in de EPC op het zuid-oosten 9,13. Vertaald in de BENG is het oververhittingsgetal 7,89.

Het risico van hoge temperaturen in een EPC-berekening
TO-juli als getoetst in een EPC-berekening
De uitgangssituatie binnen onze voorbeeld-BENG-berekening

Maatregelen die passend zijn bij dit project

Zoals al eerder aangegeven, heeft dit gebouw een zadeldak en volgt de grote pui deze vorm. Hierdoor is de toepassing van screens niet zomaar mogelijk. Deze laten we dus nog even buiten beschouwing. We gaan kijken hoe we dit op een andere manier kunnen oplossen.

Zonwerend glas

Zonwerend glas is de eerste mogelijkheid die we gaan bekijken. Zonwerend glas is er in verschillende gradaties die het uiterlijk van het gebouw lichtelijk beïnvloeden. Het geeft het glas meer spiegeling aan de buitenzijde en ook zal het zicht vanuit binnen donkerder worden. Het lijkt alsof je een zonnebril op hebt als je naar buiten kijkt.

PH Bouwadvies laat in deze case zien wat het effect is van zonwerend glas op de TO-juli indicator
Verschillende gradaties zonwerend glas

In het onderzoek hebben we 3 gradaties in zonwering onderzocht; 35%, 30% en 20%. Onze basis berekening gaat uit van HR++ beglazing met een lichtdoorlatendheid van 60%. De 2 lagen glas houden namelijk altijd een gedeelte van het licht buiten. Bij toepassing van zonwerende beglazing zien we dat naarmate de zonwering sterker wordt, de oververhitting daalt, wat natuurlijk heel logisch is.

Wat in onderstaande tabellen opvalt, is dat BENG 1 (Energiebehoefte [kWh/m2]) en BENG 2 (Fossiel [kWh/m2]) verslechteren en zelfs niet meer voldoen. Dit komt omdat de gratis verwarming in de winter door de zon als gevolg van de zonwering ook wordt beperkt. Wordt er gekozen voor zonwerend glas, dan moet er dus rekening worden gehouden met compensatie in BENG 1 in de vorm van bijvoorbeeld triple glas.

Deze casus laat zien wat het effect is van 35% van zonwering op TO-juli
Het effect van 35% zonwerend glas
Deze casus laat zien wat het effect is van 30% van zonwering op TO-juli
Het effect van 30% zonwerend glas
Deze afbeelding laat zien wat het effect is van 20% van zonwering op TO-juli
Het effect van 20% zonwerend glas

Overstek vergroten

Een andere vorm van zonwering is het overstek. Er is nu een beperkt overstek aanwezig die 1000 mm uitsteekt. Over het algemeen geldt: hoe hoger de pui, hoe minder effect een overstek heeft. Wanneer we dit invoeren in de rekensoftware krijgen we een melding dat de alphahoek groter is dan 45° en dat er hierdoor geen belemmering is. Daarop vergroten we de belemmering zodat de hoek maximaal 45 graden is. Dit betekent dat de lengte van de luifel op 3,8 meter komt. We zien hierbij een verbetering van TO juli, maar het effect is niet heel groot.

Beschaduwing: deze afbeelding laat zien wat het effect is van overstek op de TO-juli indicator
Beschaduwing: het effect van overstek
Foutmelding

Vervolgens kijken we wat er gebeurt als we het overstek vergroten. Het effect op overstekken blijkt in stappen te gaan. Als de hellingshoek gewijzigd wordt van 45 graden naar 25 graden, en daarmee de van de luifel van 8 meter wordt, verspringt het getal naar 4,85. Overstekken van 15 meter of langer levert geen extra voordeel op. Uiteraard zal dit nooit voorkomen. Het effect is dus minimaal.

Deze afbeelding laat zien wat het effect is van 3,8 meter overstek op TO-juli
Het effect van 3,8 meter overstek
Deze afbeelding laat zien wat het effect is van 8 meter overstek op TO-juli
Het effect van 8 meter overstek

Zonwerend glas en overstek gecombineerd

Als we de zonwering en overstek combineren, zien we dat we een heel eind komen. 35% zonwering met een overstek van 3,8 meter geeft een TO-juli getal van 2,25. 30% zonwerend glas geeft een TO-juli getal van 1,67.

Deze afbeelding laat zien wat het effect is van een combinatie van 30% zonwerend glas en overstek op TO-juli
Het effect van een combinatie van overstek en 30% zonwerend glas

Vaste lamellen

In veel ontwerpen zien wij houten lamellen voor de ramen toegepast. Dit is een vaste zonwering die niet beweegbaar is. Vaak wordt gedacht dat dit een groot voordeel oplevert, omdat de zon hier in meerdere standen wel of niet door heen kan komen. Helaas is het effect hiervan niet heel veel anders dan zonwerende beglazing, het beperkt de lichtinval zowel in de zomer als in de winter.

Nachtventilatieluiken

Nachtventilatieluiken zijn een nieuw onderdeel in de energieprestatieberekening. Het zijn luiken die (al dan niet automatisch) te openen zijn ten behoeve van ventilatie in de nacht, wanneer de buitentemperatuur lager is dan de binnentemperatuur. Hierdoor wordt de ruimte gekoeld. De nachtventilatieluiken hebben een rooster ten behoeve van inbraakwering en gaas om insecten buiten te houden. De roosters hebben effect op het ontwerp van de woning.   
We hebben de roosters op verschillende plaatsen in het gebouw geplaatst. Op de begane grond en op de eerste verdieping, op het noorden en op het zuiden. Voor de berekening maakt de exacte plaatsing geen verschil. Wel is de hoogte van de doorlaat bepalend; smalle hoge luiken hebben een positief effect ten opzichte van vierkante roosters. Hierbij geldt; hoe hoger, hoe beter.

In onderstaande tabellen kun je zien dat ook BENG 1 stijgt. Dit komt doordat de luiken een zwakkere plek vormen in de gevel, doordat deze slechter zijn geïsoleerd. In de berekening kun je zien dat het effect van de luiken minimaal is. Wanneer we 2 luiken van beide 2 m² opnemen, is de besparing ongeveer 1 punt op TO-juli. 

In deze casus laat PH Bouwadvies welk effect nachtluiken van 1 meter hoog hebben op de TO-juli oververhittings-indicator
Het effect van een nachtluik van 1 meter hoog
PH Bouwadvies laat in deze casus zien welk effect nachtluiken van 4 meter hoog hebben op de TO-juli oververhittings-indicator
Het effect van een nachtluik van 4 meter hoog

Oriëntatie wijzigen

De oriëntatie van een gebouw speelt een grote rol bij oververhitting. Heb je grote vlakken glas op het zuiden, dan geeft dit een groter effect op TO-juli. Het verlies in warmte door de ramen blijft dan gelijk in een andere oriëntatie, maar de invloed van de zon is dan wel anders. Er is minder effect van gratis verwarming.

In onderstaande berekening, hebben we onze woning van zuid-oost gewijzigd naar noord-west. We zien een verbetering in BENG 1 en een verbetering in TO-juli. In welk oriëntatievlak je de grote glasvlakken gaat maken in de gevel is dus bepalend voor TO-juli.

PH Bouwadvies laat in deze casus zien welk effect het wijzigen van de orientatie van een gebouw heeft op de BENG oververhittings-indicator TO-juli
Het effect van het wijzigen van de oriëntatie van het gebouw

Koeling en airco’s

In deze casus vervangen we de luchtwarmtepomp door een bodemwarmtepomp. Met een bodemwarmtepomp kun je relatief goedkoop koelen. De pomp hoeft alleen maar het koudemiddel omhoog te pompen. Het grote voordeel voor TO-juli is dat bij toepassing van koeling, de TO-juli waarde op 0 springt. Zijn zonwering en aanpassingen in het ontwerp voor jou geen optie? Pas dan dus een bodemwarmtepomp toe. Het gevolg kan wel een lichte stijging van BENG 2 zijn, dit is de energie die nodig is om de pomp te laten draaien.
Kiezen we voor een losse airco, dan zien we hetzelfde effect op TO-juli alleen wordt BENG 2 hoger. Met een airco verbruik je dus veel meer energie. Ook zien we een daling in BENG 3. 

Dit is het effect van koeling van de bodem door middel van een bodemwarmtepomp op TO-juli
Het effect van een bodemwarmtepomp
In deze case legt ingenieursbureau PH Bouwadvies uit of airco een goede maatregel is tegen oververhitting
Het effect van airconditioning

Kozijnen verkleinen

Een veel meer ingrijpende maatregel zou zijn om de kozijnen te verkleinen op de gevels waar de meeste zon naar binnen komt. In de voorbeeldwoning hebben we 3 kozijnen in oppervlakte gehalveerd: van 10, 12 en 5 m² zijn ze aangepast naar 5, 6 en 2,5 m². Een behoorlijke afname van TO-juli is het gevolg.

We realiseren ons dat dit natuurlijk niet wenselijk is, maar hiermee willen we laten zien hoe groot de impact van grote raampartijen is.

Casus: dit is het effect van het verkleinen van raamkozijnen op de oververhittings BENG indicator
Het effect van het verkleinen van kozijnen

Zonwering

Als laatste maatregel gaan we onderzoeken wat het effect is van zonwering. Zoals al eerder genoemd is het bij onze voorbeeldwoning niet mogelijk om zonwering toe te passen in de punt, vandaar dat we deze als laatste behandelen.

Uit de berekeningen blijkt dat donkere zonwering beter werkt tegen oververhitting dan lichte zonwering (TO-juli 3,33) of screens in andere kleuren (TO-juli 3,07) . Donkere zonwering laat minder daglicht door waardoor er minder oververhittingsrisico aanwezig is. Binnenzonwering werkt logischerwijs minder goed dan buitenzonwering, omdat de warmte dan al in het gebouw is. De oppervlakte van de zonwering warmt dan op in het gebouw. 
Jaloezieën hebben een gunstiger effect dan screens omdat deze volledig gesloten kunnen worden. Screens laten altijd kleine hoeveelheden licht door. Uitvalschermen en knikschermen(TO-juli 3,89) hebben effect, maar dat is niet zo groot als bij screens of jaloezieën.

Donkere zonwering werkt beter tegen oververhitting dan lichte zonwering, zo blijkt uit deze casus van ingenieursbureau PH Bouwadvies
Het effect van donkere zonwering
Deze afbeelding laat zien of binnenzonwering TO-juli verlaagt
Het effect van binnenzonwering
Ingenieursbureau PH Bouwadvies legt aan de hand van een voorbeeld uit welk effect zonwering-maatregelen hebben op TO-juli
Het effect van (donkere) jaloezieën

Conclusie

Is er een groot oververhittingsgetal bij het gebouw, dan is de makkelijkste manier om een bodemwarmtepomp of een andere koeler toe te passen. Gezien de hoge aanschafwaarde kan een bodemwarmtepomp niet wenselijk zijn.

Zonwering zoals screens of lamellen kunnen het grootste gedeelte van de oververhitting wegnemen. Mocht dit niet voldoende zijn, dan kan er gekozen worden voor een combinatie van zonwerend glas en screens en of een overstek.

Tijdens het ontwerp moet er nagedacht worden over de oriëntatie in combinatie met grote glaspartijen. Niet alleen zorgt veel glas voor oververhitting, maar het heeft ook een laag BENG 1 en hoog BENG 2 getal tot gevolg. Grote glasoppervlakken moeten worden beperkt.

Nachtventilatie is esthetisch minder fraai en zorgt voor een klein effect op het TO-juli getal. Hoe hoger het nachtventilatieluik, des te meer effect heeft het op TO-juli. 

Op zoek naar advies op maat? Boek een BENG-scan

Ben je op zoek naar een advies op maat over jouw project? Boek dan hier een BENG-scan.

Meer informatie over BENG

Ben jij al klaar voor de BENG? Doe de quiz, lees blogposts, bekijk infographics en video's - PH Bouwadvies

Ook meer lezen over de BENG 1, BENG 2 en BENG 3-indicator? Of ons informatieve BENG-webinar terugkijken?

Schrijf je in voor de nieuwsbrief

PH Bouwadvies volgt de ontwikkelingen van nieuwe bouwwet-en regelgeving op de voet. Wil je ook weten wat er gebeurt? Meld je dan aan voor onze nieuwsbrief.