afst.bundel 8 MEI 07 - Technische Universiteit Eindhoven

More documents

Recommendations

Info

F.B. Koster RENOVAIR gevelsysteem Ontwerp tweede-huidgevel voor toepassing op verouderde hoogbouw uit de utiliteitssector Afstudeerrichting Bouwtechnisch Ontwerpen Afstudeercommissie Prof. dr. ir. J.J.N. Lichtenberg Ir. A.D.C. Pronk Ir. A.W.C. Timmermans afstudeerbundel faculteit bouwkunde Datum afstuderen 29 januari 2008 Samenvatting Het Renovair gevelsysteem kan als duurzame renovatiemethode bij gevelrenovaties worden toegepast. De gevelconstructie wordt voor de bestaande gevel geplaatst en zal samen met de verouderde gevelconstructie werken als een tweede-huidgevel. Naast een opwaardering van de bouwfysische prestaties zal de gevel het gebouwvolume van een vernieuwde uitstraling voorzien. Het gevelsysteem bestaat uit een tussenconstructie en een vliesgevel met glas en luchtkussens als vlakvullingen. Trefwoorden Gevelontwerp Voorzetgevel Tweede-huidgevel Renovatie Luchtkussens Afbeelding 1 Gevelbeeld bij toepassing van het gevelsysteem op het hoofdgebouw van de TU Eindhoven 26 Nederland beschikt over een goed onderhouden gebouwenvoorraad. Onvermijdelijk is echter het bereiken van het eind van de levensduur van een bouwdeel. Doordat de bouwdelen van een gebouw verschillen in lengte van levensduur komt het vaak voor dat er volledige sloop plaatsvindt terwijl de draagstructuur nog in uitstekende staat verkeerd. Om het grote aandeel bouwafval en de hoge milieubelasting terug te dringen is als doel gesteld een product te ontwikkelen die bij een gevelrenovatie als duurzame renovatiemethode kan worden toegepast. Belangrijk uitgangspunt is het concept waarbij een tweede gevel voor de bestaande gevel geplaatst wordt. De bestaande gevel kan gehandhaafd blijven waardoor de milieubelasting wordt geminimaliseerd. De combinatie van beide gevels, werkend als tweedehuidgevel, moet de prestaties op het gebied van comfort en energieverbruik optimaliseren. Tevens biedt de toepassing van de tweede huid de mogelijkheid om het gevelbeeld van een vernieuwende uitstraling te voorzien. In combinatie met deze uitgangspunten is er in dit afstudeeronderzoek nader ingegaan op de toepassing van luchtkussens van ETFE-folie in het gevelvlak. Het materiaal biedt grote voordelen die optimaal benut kunnen worden bij toepassing van een tweede gevel constructie. Vanuit een uitgebreide voorstudie is met dit materiaal de uitdaging aangegaan. De opgestelde ontwerpopgave is toegepast op een concrete renovatieopgave. Het betreft hier het hoofdgebouw van de Technische Universiteit Eindhoven. Het Renovair gevelsysteem bestaat uit een vliesgevel die met een hangende constructie de verticale krachten via het dakvlak afdraagt aan de bestaande draagconstructie (afbeelding 1). Met enkele trek/druk verbindingen worden de dwarskrachten van het gevelvlak op de verdiepingsvloeren overgedragen. De gecompartimenteerde spouwruimte van de dubbele gevel kan op een gecontroleerde natuurlijke wijze worden geventileerd door middel van de van aanstuurbare ventilatieroosters in de buitenschil.
afstudeerbundel faculteit bouwkunde Afbeelding 2 Principe draagconstructie waarbij de verticale krachten op de bestaande kolommenstructuur worden overgebracht 27 De zonwering kan worden aangebracht in de spouwruimte waardoor de interne warmteproductie in de koelperiode aanzienlijk wordt verlaagd. Bij aanwezigheid van te openen geveldelen in de bestaande gevel kan er extra worden bespaard door de mogelijkheid tot nachtkoeling en het gebruik maken van natuurlijke ventilatie. Door de rooster te sluiten kan er in de stookperiode een optimale bufferwerking worden gerealiseerd. De verhoogde spouwtemperaturen doen de energieverliezen door de gevelconstructie aanzienlijk afnemen. Zowel de ventilatieroosters als de zonwering worden door een klimaatbeheerssysteem aangestuurd om optimale energetische condities te creëren. De vlakvulling van de tweede huid bestaat uit enkel glas en luchtkussens. De luchtkussens verlagen het gewicht van de gevelconstructie en dragen bij aan een vernieuwend gevelbeeld. Door de verhoogde thermisch isolerende waarde wordt de bufferwerking van de gevel in de stookperiode versterkt. Tevens kan er door toepassing van een zonwerende luchtkussenvariant, waarbij de zon aan de buitenzijde van de tweede gevel wordt geweerd, nog eens een extra besparing op de koellast worden behaald. Verder zijn de vliesgevelprofielen dusdanig aangepast dat zowel glasvlak als luchtkussen bevestigd kan worden. Pompunits op het dakvlak voorzien de kussens van een overdruk. De stijlprofielen doen tevens dienst als luchttoevoer. Door analyses van zowel de energieprestaties als de prestaties op het gebied van comfort, is geprobeerd de meerwaarde van het concept aan te tonen. Bij toepassing van het gevelontwerp lijken problemen met oververhitting van het binnenklimaat door het verplaatsen van de zonwering voorkomen te kunnen worden. Tochtklachten en problemen met natuurlijke ventilatie lijken onwaarschijnlijk door de sterke windreducerende werking van de tweede huid. De hoeveelheid toetredend daglicht neemt af maar is door de gunstige plaatsing van de roosters en de transparantie van de tweede huid zo beperkt mogelijk gehouden. Verder behoudt de gebruiker een hoge mate van invloed op de instellingsmogelijkheden van de gevelconstructie. Door de keuze voor het toegepaste geveltype kan de gebruiker altijd naar eigen inzicht de ramen openen. Om inzicht te geven in mogelijke besparingen op het energieverbruik zijn er analyses uitgevoerd op enkele concrete dagsituaties. Hierbij zijn de energieprestaties vergeleken van het ontwerp, de bestaande gevelconstructie en een nieuwe enkelschalige vliesgevelvariant, toegepast wanneer de bestaande gevel zou worden verwijderd. Uit de analyses blijkt dat er in de stookperiode aanzienlijke besparingen behaald kunnen worden door de verhoogde spouwtemperaturen. Grote delen van de dag lijkt het zelfs mogelijk een aangenaam binnenklimaat te realiseren zonder toevoer van warmte. In de koelperiode kan de grote interne warmteproductie door zoninstraling worden weggenomen door het verplaatsen van de zonwering naar de spouwruimte. De besparingen op de koellast kunnen hierbij oplopen tot zo'n 20% - 30%. Wanneer gekozen wordt voor de variant met de zonwerende kussens blijkt nog eens een extra besparing van 10% - 15% haalbaar. Tot slot kan worden geconcludeerd dat de toepassing van het ontworpen gevelsysteem zeker een meerwaarde heeft, voor zowel het comfort als het energieverbruik, ten opzichte van een enkelschalige gevelvariant. Veel hangt echter af van de extra investeringskosten. Uit een schatting blijkt dat de kosten van het gevelsysteem ten opzichte van de enkelschalige variant zo'n 10% tot ruim 45% hoger uitvallen. De meerkosten zijn hierbij sterk afhankelijk van de kosten voor installaties en regeltechnieken.
Page 1 and 2: ouwkunde Ing. D.A. Bommeljé Ing. J
Page 3 and 4: L.L.Soons SHED2.0 44 De Timmerfabri
Page 5 and 6: afstudeerbundel faculteit bouwkunde
Page 11 and 12: Afbeelding 2 Ontwerpvoorstel op bou
Page 13 and 14: Afbeelding 1 General business organ
Page 17 and 18: Afbeelding 2 Gebruikers Interface g
Page 19 and 20: Afbeelding 2 Parameter Scheme: Fill
Page 21 and 22: Afbeelding 2 Resultaten Europese ho
Page 23: Afbeelding 2 Maquette; bovenaanzich
Page 27 and 28: Begrippen uit de speltheorie en ond
Page 31 and 32: Afbeelding 2 Analyse projectniveau:
Page 33 and 34: Afbeelding 2 Principe klimaatontwer
Page 35 and 36: Afbeelding 3 Mesh van het Koning Bo
Page 37 and 38: Afbeelding 2 Plan of the station ar
Page 39 and 40: ing. Een belangrijke methode hiervo
Page 41 and 42: Figure 2 Mixing range of Dynamic Li
Page 43 and 44: Afbeelding 2 De Timmerfabriek aan d
Page 45 and 46: Figure 2 Model rectangular building
Page 47 and 48: Afbeelding 2 Bezweken hoge wandligg
Page 49 and 50: Afbeelding 2 Staafdiagrammen van he
Page 51 and 52: Afbeelding 2 Negenpoot gezien vanaf
Page 53 and 54: Afbeelding 2 Plattegrond tweede ver
Page 55 and 56: Afbeelding 2 Concept architectuur A
Page 57 and 58: Afbeelding 1 afstudeerbundel facult

afst.bundel 8 MEI 07 - Technische Universiteit Eindhoven

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?