kennispagina

Waardering thermische massa activering in BENG

Auteur: Annemarie Weersink en Cindy Vissering 23 april 2021

Alle maatregelen die meer dan 2% effect scoren op energiebesparing van gebouwen zijn meegenomen in de berekeningsmethodiek van BENG volgens de NTA 8800. Vanaf 1 januari 2021 is BENG de rekenmethodiek waarmee de energiebalans van gebouwen beoordeeld wordt. De voordelen van het toepassen van thermische massa in gebouwen is onmiskenbaar. De NTA 8800 geeft echter geen methode voor inzet van thermische massa activering, terwijl ook hier zeker energetische voordelen mee behaald worden.

Thermische massa activering heeft effect op BENG 1 en BENG 2. BENG 3 is niet van toepassing omdat thermische massa geen duurzame energie oplevert voor een gebouw. BENG 4 geldt niet voor gebouwen met een actieve koeling. Omdat met thermische massa activering actief gekoeld wordt, hoeft BENG 4 niet berekend te worden.

Thermische massa activering heeft effect op BENG 1 die de warmtebehoefte en koudebehoefte (energiebehoefte) beoordeelt. De warmte- en koudebehoefte van een gebouw heeft zijn weerslag op het (primaire) energiegebruik (BENG 2). NTA 8800 voorziet niet in de mogelijkheid om het hogere installatierendement te kunnen waarderen in geval van thermische massa activering. De in de constructie opgeslagen warmte dient buiten bedrijfstijd te worden afgevoerd via een leidingenregister in de constructie of via (nacht)ventilatie in het vertrek of ventilatiekanalen in de vloer. Daarom is thermische massa activering uitermate lonend voor kantoorgebouwen.

De in de constructie opgeslagen warmte dient buiten bedrijfstijd te worden afgevoerd via een leidingenregister in de constructie of via (nacht)ventilatie in het vertrek of ventilatiekanalen in de vloer.

TAG werkt op basis van warmtecapaciteit en temperatuurverschil

Thermische massa activering maakt van dit warmte opnemende effect gebruik. Bij thermische massa activering wordt de kern van de massa actief verwarmd of gekoeld. Dit zorgt voor een groter temperatuurverschil over de thermische massa, wat zorgt dat op afstand “x” vanaf het oppervlak de temperatuur in die massa dan ook hoger (bij actieve verwarming) of juist lager (bij actieve koeling) wordt. Met dergelijke massa’s in vloeren wordt ook het stabiliserende effect in een vertrek bereikt. De keerzijde van het traag reageren van de thermische massa is dat niet heel snel een temperatuurverandering in een vertrek kan worden verkregen. Dit is de reden dat sterke temperatuurschommelingen door zoninstraling of sterk wisselende interne warmtelasten moeten worden voorkomen.

Vermogensreductie

De vertraagde afgifte van warmte en koude kan ook worden ingezet om het benodigde vermogen van traditionele HVAC installaties te reduceren.

Als voorbeeld de inzet van thermische koeling. Door ’s-nachts de massa van een vloerconstructie te actief te koelen, kan de massa overdag veel warmte opnemen. De constructie zorgt daarmee voor een basis koelvermogen. Op dagen met een hoge koellast, hoeft de HVAC installatie (Heating, Ventilation, Air, Conditioning) alleen ingezet te worden voor het wegkoelen van de “top”, oftewel peak-shaving. Dat zorgt voor een veel kleinere HVAC installatie en lagere energiekosten. Het ’s-nachts laden van de vloer kan immers met veel lagere energiekosten, zeker als van vrije koeling gebruik kan worden gemaakt.

Opmerking: In de NTA 8800 is het verschuiven van de koeling van de dagperiode naar de nachtperiode, zoals in Figuur 6 weergegeven, geen keuzeoptie. Wel is er een keuze om verschillen in regelingen dag / nacht te selecteren (bijv. nachtverlaging). Te adviseren is om de regeling van thermische massa activering ook mogelijk te maken in NTA8800. Om energetisch het positieve effect van nachtelijke koudeactivering wat beter te kunnen benaderen, zou tot een toekomstig moment van normwijziging, gekozen kunnen worden om het nachtelijk gebruik te deactiveren en alleen uit te gaan van gebruik van de installatie in de dagperiode. Anders zou sprake zijn van dubbeltelling.  Het energiegebruik in de nachtperiode wordt dan in rekening gebracht in de dagperiode.  In het geval de thermische massa overdag en ’s nachts actief wordt gekoeld, geldt deze aanpak niet.

(bron: B.W.Olesen, AshraeJournal feb 2012, Using Building Mass to heat and cool)

BKA

BENG 4 – TOjuli

Voor nieuwe woningen die niet worden voorzien van actieve koeling, gaat per 1 januari 2021 een eis gelden voor het zomercomfort. In NTA8800 is een nieuwe bepalingsmethode opgenomen voor het zomercomfort, weergegeven als TOjuli. Dit is een maat voor de temperatuuroverschrijding in de maand juli. Het doel van deze eis is het risico op te hoge temperaturen te voorkomen. Rekenzones met een actief koelsysteem worden geacht te voldoen aan dit criterium; het systeem moet wel voldoende capaciteit hebben om de koudebehoefte te kunnen dekken. De indicator TOjuli is de koudebehoefte in de maand juli gedeeld door het specifieke warmteverlies voor ventilatie en transmissie (in W/K) x aantal uren (juli). De grenswaarde is vastgesteld op 1,2. Dat wil zeggen dat het berekende maandgemiddelde temperatuurverschil tussen binnen en buiten 1,2°C mag bedragen.

Thermische massa heeft invloed op het temperatuurverloop van het binnenklimaat. Meer  massa het makkelijker maakt om de eisen voor TOjuli (BENG 4) te halen. Lees meer.