Van passiefhuis naar passiefstad

Een passiefhuis is een gebouw dat door een uitgekiend ontwerp verwarmd en gekoeld kan worden zonder het gebruik van fossiele brandstoffen. In plaats daarvan worden de warmte van de zon en de verkoeling van de wind optimaal aangewend.

Architecten hebben wereldwijd het nut aangetoond van passiefhuizen, maar de vraag die tot nu toe nauwelijks werd gesteld, is hoe we die methode kunnen veralgemenen naar een stedelijke omgeving. Nochtans is dat essentiëel als we willen dat het passiefhuis meer wordt dan een curiositeit.

Een dichtbevolkte stad ontwerpen waar elk gebouw wordt verwarmd en gekoeld door middel van natuurlijke energiebronnen is een veel grotere uitdaging dan het ontwerpen van een individueel, vaak vrijstaand passiefhuis. Maar hedendaags onderzoek, dat eeuwenoude kennis combineert met krachtige computertechnieken, laat zien dat passiefsteden met een hoge bevolkingsdichtheid wel degelijk mogelijk zijn.

Illustratie door Diego Marmolejo.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Gedurende het grootste deel van de menselijke geschiedenis werden gebouwen steeds aangepast aan de lokale omstandigheden, het klimaat voorop. Dat gebeurde door het kiezen van een geschikte bouwlocatie, door de oriëntatie en vorm van het gebouw, en door het gebruik van gepaste bouwmaterialen. Deze aanpak resulteerde in heel veel verschillende, traditionele bouwstijlen. Daarentegen zijn moderne gebouwen vrijwel identiek, waar ter wereld ze zich ook bevinden. Ze worden gemaakt van dezelfde materialen, hun vorm wordt eerder door de mode dan door het lokale klimaat bepaald, en ze zijn meestal willekeurig georiënteerd, onverschillig tegenover de baan van de zon of de heersende windomstandigheden.

Moderne gebouwen zijn afhankelijk van goedkope fossiele brandstoffen voor verwarming, koeling en verlichting tijdens de dag. Neem die toevoer van goedkope fossiele brandstoffen weg, en de meeste steden worden compleet onbewoonbaar tijdens het grootste deel van het jaar: te warm, te koud, te donker.

De reden voor deze radicale ommezwaai in de architectuur was niet alleen de komst van goedkope energiebronnen, maar ook de verstedelijking die daarvan het gevolg was. De Industriële Revolutie bracht miljoenen mensen van het platteland naar de steden, op zoek naar een job in een fabriek.

Toen de meesten van ons woonden en werkten op boerderijen of in kleine dorpjes, was het redelijk makkelijk om een huis op het Zuiden te richten. In een verstedelijkte omgeving is dat niet zo eenvoudig. De oriëntatie van een gebouw wordt bepaald door de oriëntatie van de straat, en omdat huizen veel dichter op elkaar staan kunnen ze elkaar makkelijk overschaduwen. De komst van hoogbouw -- een stedelijk verschijnsel -- stelde dat probleem nog scherper.

Van passiefhuis naar passiefstad

Dat betekent niet dat het concept van het passiefhuis niet kan worden toegepast op een volledige stad -- het vraagt alleen een meer gesofistikeerde planning. De toegang tot zonne-energie ("solar access") wordt in het geval van een individueel gebouw bepaald door slechts vier factoren: de breedtegraad (de afstand noord of zuid van de evenaar), de helling van het terrein, de vorm van het gebouw en de oriëntatie van het gebouw.

 

De toegang tot zonne-energie in een stad (of eender welke andere verstedelijkte omgeving) wordt bepaald door zeven factoren: de vier eerder genoemde, plus de hoogte van de gebouwen, de breedte van de straat, en de oriëntatie van de straat.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

De toegang tot zonne-energie in een stad wordt bepaald door zeven  factoren: breedtegraad en helling van het terrein, vorm, oriëntatie en hoogte van de gebouwen, en de breedte en oriëntatie van de straten

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Hoewel het meeste studiewerk naar passieve zonne-energie tijdens de jaren 1970 gericht was op individuele gebouwen, startte één man veertig jaar onderzoek naar passiefsteden: Ralph Knowles, nu professor emeritus aan de USC School of Architecture in de VS en auteur van drie fascinerende boeken over het onderwerp (1974, 1981, 2006).

Knowles ontwikkelde en verfijnde een methode die een optimaal evenwicht bereikt tussen woningdichtheid en toegang tot zonne-energie: de "Solar Envelope" of "zonne-enveloppe". Het gaat om een geheel van denkbeeldige grenzen, bepaald door de bewegingen van de zon, die een bouwplaats omsluiten.

Gebouwen binnen deze denkbeeldige enveloppe overschaduwen naburige gebouwen niet tijdens de periodes dat zonne-energie essentieel is voor het passiefhuis-concept. Tezelfdertijd garanderen deze grenzen uiteraard ook voldoende zon voor zonnepanelen of zonneboilers. Langs de ene kant biedt de zonne-enveloppe architecten de garantie dat ze een passiefhuis kunnen ontwerpen zonder de angst dat een toekomstig gebouw hun inspanning teniet doet door het werpen van een schaduw. Langs de andere kant erkent de zonne-enveloppe de nood aan dichte bebouwing en hoge bevolkingsdichtheden, door het berekenen van het grootst mogelijke bouwvolume dat geen schaduwen werpt op de omgeving.

Oriëntatie

In feite is de zonne-enveloppe een relatief eenvoudige aanpassing van bestaande bouwvoorschriften, die ook denkbeeldige grenzen rond een bouwplaats vastleggen door het bepalen van de maximum hoogte, breedte en diepte van een bouwvolume. Vaak wordt een maximum bouwhoogte vastgelegd in meters, aantal verdiepingen of een combinatie van beide.

Een andere conventionele benadering legt een limiet vast op basis van de ratio tussen de oppervlakte van de bouwgrond en de vloeroppervlakte binnen het gebouw. Bijvoorbeeld een "floor-to-area ratio" (FAR) van 6 betekent dat een architect zes keer de oppervlakte van de bouwgrond kan ontwikkelen. Hij of zij kan dan, bijvoorbeeld, de gehele oppervlakte bebouwen met een gebouw van 6 verdiepingen, of slechts de helft van de bouwgrond met een gebouw van 12 verdiepingen.

Hoewel deze conventionele bouwvoorschriften een zekere mate van zonne-energie garanderen in een stad, zijn ze verre van optimaal. Het belangrijkste probleem is dat ze geen controle uitoefenen over de oriëntatie van een gebouw, terwijl die evenveel invloed kan hebben als de bouwhoogte. Bijvoorbeeld een kantoorgebouw dat met zijn brede kanten naar het westen en het oosten is gericht, zal een relatief kleine schaduw produceren, terwijl een even hoog gebouw dat met zijn brede kanten naar het zuiden en het noorden is gericht, een veel grotere schaduw produceert (zie de illustratie hierboven). Als de oriëntatie van een gebouw mee zou worden opgenomen in de bouwvoorschriften, zouden we dus de hoeveelheid beschikbare zonne-energie in de stad kunnen verhogen zonder de woningdichtheid negatief te beïnvloeden.

De geometrie van de zonne-enveloppe

In vergelijking met conventionele bouwvoorschriften produceert de zonne-enveloppe een verschillende geometrie, omdat de grenzen van de denkbeeldige container worden bepaald door de positie van de zon. Terwijl de nu geldende bouwvoorschriften denkbeeldige enveloppes opleveren met de vorm van een rechthoekige doos, heeft de zonne-enveloppe zowel verticale als schuin aflopende zijden.

De gebouwen en huizenblokken die deze enveloppes vullen, hebben unieke vormen. De ene kant van een gebouw ziet er heel anders uit dan de andere kant, net zoals de elke kant van de straat er heel anders uitziet. Bebouwing is lager aan de zuidkant van de straat dan aan de noordkant zodat de noordkant niet wordt afgsneden van blootstelling aan het zuiden. Straten hebben een directioneel karakter dat de oriëntatie van de stad ten opzichte van de zon duidelijk herkenbaar maakt.

Aangrenzende gebouwen zouden overlopen in elkaar, niet via de abrupte hoogteverschillen die nu tussen verschillende eigendommen te zien zijn. Hoge gebouwen zouden te vinden zijn aan de zuidwestelijke kant van een huizenblok, gebouwen met een gemiddelde hoogte aan de noordoostelijke kant, en de laagste gebouwen in het midden. Gebouwen op de hoeken van een huizenblok kunnen hoger zijn omdat ze hun schaduw over de straat in twee in plaats van slechts een richting kunnen werpen. 

Ondanks deze variëteit aan vormen duiken er binnen de zonne-enveloppe bepaalde architectonische elementen met grote regelmaat op. Dakterassen verschijnen waar de schuin aflopende hellingen van de zonne-enveloppe de rechtlijninge geometrie van gebouwen kruisen. Binnenplaatsen brengen zonlicht in het midden van grotere gebouwen en van huizenblokken. Zonneschermen en veranda's houden de zon buiten tijdens de zomer.

Keuzes maken

De grenzen van de zonne-enveloppe wordt niet enkel bepaald door het pad van de zon, maar ook door bepaalde parameters, gekozen door de ontwerper. Deze parameters bepalen mee de balans tussen de toegang tot zonne-energie en de woningdichtheid. De belangrijkste is de definitie van het aantal uren dat er zonne-energie wordt gegarandeerd voor de naburige gebouwen - Knowles noemt dat de 'cut-off times'. Hoe langer die periode, hoe kleiner het bouwvolume dat binnen de enveloppe kan worden ontwikkeld. Afhankelijk van het klimaat is een minimum van vier tot zes uur zonne-energie nodig.  

Een andere parameter die door de ontwerper gekozen moet worden is wat Knowles de 'shadow-fence' noemt. Die schrijft de minimum hoogte voor waarop zonne-energie wordt verzekerd; bijvoorbeeld nul, drie of zes meter boven straatniveau. Dat geeft de mogelijkheid om er bijvoorbeeld voor te kiezen garages of winkels te overschaduwen in ruil voor een hogere bouwdichtheid.

Wat met bestaande gebouwen?

Een zonne-enveloppe kan ontwikkeld worden voor een individueel gebouw of voor een groep huizen, een buurt, een district of een hele stad. Dat is een relatief eenvoudig proces als het terrein van de grond af wordt ontwikkeld, maar in de praktijk zullen bestaande gebouwen het ontwerp van een zonne-enveloppe bemoeilijken. In dat geval zal nieuwe bebouwing steeds gevormd en geproportioneerd zijn met betrekking tot de bestaande bebouwing. Elke nieuwe fase in de ontwikkeling van de bouwplaats verandert de omgeving en dus ook de context waarin de volgende enveloppe wordt ontwikkeld.

De zonne-enveloppe beschermt alleen naburige gebouwen. Het is de architect die schaduw moet proberen te vermijden binnen de enveloppe zelf. Voor grotere bouwgronden zal het volume van de zonne-enveloppe daarom een stuk groter zijn dan het volume van de gebouwen die er in passen - tenminste als alle woningen binnen de enveloppe evenveel recht hebben op een minimum aan zonlicht.

Passiefsteden in de Oudheid

Ralph Knowles baseert zich op eeuwenoude kennis, met name de op de zon gerichte steden in het Oude Griekenland en in het Zuidwesten van de Verenigde Staten. De Oude Grieken bouwden een aantal steden die volledig gepland waren met het oog op een optimale toegang tot zonne-energie. De Grieken schakelden over op passiefhuizen en passiefsteden toen ze geconfronteerd werden met een steeds groter wordende houtschaarste.

In de vijfde eeuw voor Christus werd er een nieuwe buurt voor 2500 mensen gebouwd in de stad Olynthus. De straten werden loodrecht op elkaar aangelegd, met de langste straten oost-west gericht, zodat alle huizen (vijf aan elke kant van de straat) op het zuiden waren gericht. Elk huis werd consistent rond een op het zuiden gerichte binnenplaats gebouwd.

De huizen waarvan de zuidkant aan de kant van de straat lag, hadden hun ingang aan de straat, waarlangs je meteen de binnenplaats op kon. De huizen waarvan de noordkant aan de straat lag, werden betreden door een doorgang die van de straat door het huis naar de binnenplaats leidde, waarlangs dan alle andere ruimtes betreden konden worden.

De bouwhoogte van de huizen was strikt beperkt zodat elke binnenplaats een even grote hoeveelheid zonneschijn ontving - helemaal in lijn met het democratische ethos uit die tijd. Een ander voorbeeld van een Griekse passiefstad was Priene, heropgebouwd in 350 voor Christus. De stad had ongeveer 4000 inwoners in 400 huizen. De gebouwen en het stratenplan van Priene waren gelijkaardig aan die van Olynthus, maar omdat de stad op een steile heuvel was gebouwd, waren velen van de korte straten (die noord-zuid liepen) in feite trappen. De zeven lange straten lagen oost-west gericht op verschillende niveau's.

Amerikaanse Indianen

De Amerikaansee Indianen bouwden een aantal op de zon gerichte gemeenschappen tijdens de elfde en twaalfde eeuw na Christus, in wat vandaag de Zuidwestelijke Verenigde Staten zijn. De bouwstijl verschilt van die van de Grieken. De Indianen bouwden terrasvormige huizen tot drie verdiepingen hoog -- gebouwen die perfect in een zonne-enveloppe met schuin aflopende randen zouden passen. Acoma Pueblo is een voorbeeld: het dorp bestaat uit drie rijen huizen gebouwd langs straten die oost-west lopen, zodat elk gebouw naar het zuiden is gericht. De straten die tussen de huizen zijn precies zo breed liggen dat de schaduw in de winter tot aan de rand van het huis aan de overkant komt, maar niet verder.

Knowles combineert de beste elementen van deze historische ontwerpen en verzoent ze met moderne technologie die het ontwerp van een zonne-enveloppe aanzienlijk vergemakkelijkt. De heliodon, uitgevonden in 1930, is een apparaat dat een geometrische relatie creëert tussen een architecturaal schaalmodel en een representatie van de zon. Recenter hebben software-versies van de heliodon het mogelijk gemaakt om snel erg complexe zonne-enveloppes te produceren. Vooral op grotere bouwplaatsen, en wanneer bestaande gebouwen de generatie van een zonne-enveloppe bemoeilijken, bespaart de nu beschikbare software tijd en kan ze resulteren in meer bouwvolume.

Woningdichtheid

Een passiefhuis heeft evenveel zin in de Benelux als in Spanje. Ook al is er bij ons minder zon, toch is het ook hier mogelijk om een huis grotendeels met zonne-energie te verwarmen. Het gebruik van betere thermische isolatie en grotere ramen kan de geringere hoeveelheid zonne-energie compenseren. En zelfs als er extra bijstook nodig is (of thermisch ondergoed) kan er via een passiefhuis evengoed veel energie worden bespaard.

Als we echter naar passiefsteden in plaats van naar passiefhuizen kijken, dan is onze lokatie op een hogere breedtegraad wel degelijk nadelig. Hoe hoger de breedtegraad, noord of zuid van de evenaar, hoe lager de zon tijdens de winter aan de hemel staat, en hoe kleiner de zonne-enveloppe -- en dus ook het bouwvolume -- zal zijn.

Knowles deed zijn onderzoek in Los Angeles en behaalde daar - met schaalmodellen en heliodons - indrukwekkende dichtheden voor huizenblokken van 247 woningen per hectare, ongeveer twintig keer hoger dan de woningdichtheid in de gemiddelde Amerikaanse stad. Ook in vergelijking met Europese steden scoort de zonne-enveloppe erg goed: de woningdichtheid ligt ongeveer even hoog als in Parijs en Barcelona, de dichtstbevolkte (grote) steden in Europa.

Maar Knowles haalde die resultaten wel op een breedtegraad van 34 graden. Ze zijn ook geldig voor alle andere steden die op die breedtegraad liggen (zoals Buenos Aires, Osaka, Sydney of Montevideo), maar in Barcelona (41 graden), Parijs (48 graden), Brussel (50 graden) of Amsterdam (52 graden) zal de woningdichtheid een stuk lager liggen. Verder onderzoek moet uitwijzen of passiefsteden ook bij ons een realistische optie zijn, maar de kans is groot. De gemiddelde woningdichtheden van huizenblokken in Belgische en Nederlandse steden zijn niet zo veel hoger dan in de Verenigde Staten.

Kris De Decker

Er staat een langere versie van dit artikel op de Engelstalige blog. Het eerste deel is hierboven grotendeels vertaald. Het tweede deel gaat dieper in op het belang van de oriëntatie van het stratenplan en bespreekt de hernieuwde interesse in passiefsteden tijdens de tweede helft van de negentiende eeuw (met als opmerkelijkste resultaat de "Eixample" in Barcelona). Het derde deel brengt meer informatie over de projecten die Knowles en zijn studenten ontwikkelden in Los Angeles.

Illustratie door Diego Marmolejo.

Bronnen:

• "Ritual House: Drawing on Nature's Rhythms for Architecture and Urban Design", Ralph L. Knowles, 2006.
• "Sun Rhythm Form", Ralph L. Knowles, 1981
• "Energy and Form: An Ecological Approach to Urban Growth", Ralph L. Knowles, 1974
• "A Golden Thread: 2500 Years of Solar Architecture and Technology", Ken Butti and John Perlin, 1981.
• "The Density Atlas", MIT (website)
• "Visualizing density" (PDF)

Verwante artikels:

• De Chinese zonnekas: een alternatief voor de glastuinbouw?
• Draait de industrie straks op geconcentreerd zonlicht? 
• Open source energie-productie: de Solar Fire P32
• Duizend jaar fossiele brandstoffen: de vergeten geschiedenis van turf en steenkool
• Tegels als een alternatief voor staal: het tamboerijngewelf
• Bouwen met volledige bomen: voorbij de blokhut
• Moderne architectuur uit afvalmateriaal : eerst grondstoffen zoeken, dan ontwerpen

Startpagina.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Stralingsverwarming: gezonde warmte met minder energie

"Het klimaat in Nederland en België noodzaakt om woonhuizen, kantoren, werkplaatsen en openbare gebouwen voor een deel van het jaar te verwarmen. Verwarmen kan op vele manieren: met blazers of radiatoren, met tegelkachels of infraroodpanelen. De verschillende warmtebronnen produceren verschillende soorten warmte, en deze warmte wordt door iedereen weer anders ervaren. Verwarming heeft een grote invloed op het comfort, de gezondheid, en op de productiviteit."

"Met het boek Stralingsverwarming houdt auteur Kris De Decker niet alleen een pleidooi voor een efficiëntere verwarmingstechniek. In eenvoudige bewoordingen geeft hij een overzicht van de huidige wetenschap van verwarming. Hij belicht objectief de voordelen en nadelen van de bestaande en nieuwe technieken. Volgens hem wordt de optimale verwarming bereikt door een mix van convectie- en stralingswarmte, een combinatie die zowel schoon en zuinig, als gemakkelijk in praktijk te brengen is. Een uitstekende gids voor iedereen die wil weten hoe warmte werkt."

Stralingsverwarming: gezonde warmte met minder energie (ISBN: 9789059729537) is te bestellen bij uitgeverij Eburon, telt 176 pagina en kost 19,95 euro. De verzendingskosten bij Eburon bedragen 1,95 euro voor Nederland en 11 euro voor België. Het boek kan ook in de boekhandel worden besteld, zonder bijkomende verzendingskosten.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Comments

[Geplaatst door: Hugo Vanderstadt]

(1)

Beste Kris De Dekker,
Er is hier m.i. sprake van een begripsverwarring: een passiefhuis is niet noodzakelijk huis dat verwarmd wordt met passieve zonne-energie.
• Een passiefhuis wordt zodanig geïsoleerd zodat je het in principe kan opwarmen met lichaamswarmte. Overdreven zonne-inval leidt hier tot oververhitting.
• Een huis met passieve zonne-energie wordt maximaal naar het zuiden gericht om zodoende de zonnewarmte maximaal op te vangen.
In het e-boek “Het autonome huis” wordt hier dieper op ingegaan . Zie pagina 236: “De autonome eco-stad. “
http://www.hetautonomehuis.be/ecohousing/
De conclusie is dat men de bestaande steden niet kan ombouwen naar passiefhuis standaard tenzij men ze volledig afbreekt. Men kan wel de oude steden ombouwen tot lage energiewoningen, zonder het karakter van de bestaande straten en pleinen te schaden.
Hugo Vanderstadt
Architect en stedenbouwkundige

[Geplaatst door: Geert Bellens]

(2)

"Een passiefhuis is een gebouw dat door een uitgekiend ontwerp verwarmd en gekoeld kan worden zonder het gebruik van fossiele brandstoffen..."

Een passiefhuis verbruikt zeer weinig, 15 kWh/m², en dit enkel voor verwarming. Voor een woning van 150 m² is dit 225 m³ gas.

Licht, elektrische apparaten, sanitair warm water,... daar heb je nog altijd (fossiele) brandstoffen voor nodig, tenzij dat je nog verder investeert in PV, zonneboiler,...

Woningen orienteren op de zon, ok, zolang de nodige zonwering voorzien wordt. Maar ook niet zuid georienteerde woningen zijn (hetzij moeilijker) passief te maken.

Tertiare gebouwen (kantoren, winkels, scholen,...) hoef je niet persé op de zon te orienteren. Door de hoge bezettingsgraad en de interne lasten (licht, computers,...) is de zon vaak meer een bijkomende last dan een lust.

[Geplaatst door: Kris De Decker]

(3)

@ Geert & Hugo:

Er is geen eensgezindheid over de betekenis van de term "passiefhuis". Er is enerzijds de betekenis die jullie er aan geven, die verwijst naar een relatief recente constructiestandaard (1990). Het Nederlandse "passiefhuis" is in die betekenis afgeleid van het Duitse "Passivhaus".

Anderzijds is "passiefhuis" ook de voor de hand liggende term als je wil verwijzen naar door de zon opgewarmde huizen zoals die al duizenden jaren worden gebouwd. Bij zonne-energie wordt onderscheid gemaakt tussen actieve en passieve systemen. PV zonnepanelen zijn actieve systemen, zonneboilers en door de zon opgewarmde huizen zijn passieve systemen.

Zeker in Vlaanderen is passiefhuis een synoniem geworden voor de constructiestandaard waar jullie naar verwijzen, maar in andere talen is dat niet zo. Het Engelse "Passive solar building design" - dat verwijst naar die tweede betekenis - wordt vertaald naar "Maison solaire passive" in het Frans en naar "Casa pasiva" of "Casa solar pasiva" in het Spaans. Het Engelse "Passive house standard" verwijst naar de recente constructiestandaard.

Ik vind de term "lage-energiewoning" beter passen bij de betekenis die jullie aanhalen. Want er wordt verondersteld dat een passiefhuis wordt opgewarmd door zonnewarmte of door een warmtepomp, maar een warmtepomp is zeker geen passief systeem.

Als iemand een beter alternatief heeft voor de term "passiefhuis" in de betekenis van dit artikel, is dat natuurlijk altijd welkom.

[Geplaatst door: Tom DR]

(4)

Misschien een bijdrage aan de naamsdiscussie: neem twee types woningen A en B (die allebei "passiefhuis" zouden genoemd kunnen worden in de huidige verwarrende definities).

- Type A: daar mag een kattenluik in of al eens een raam worden opengezet zonder dat dit noemenswaardige verschillen heeft op de interne warmte-attitude van het huis (i.c. wordt gecompenseerd door natuurlijke verwarming via zonlicht, of isolatie die uitstroom beperkt, etc.);

- Type B: moet ten allen tijde "pseudo-hermetisch" (i.c. exclusief verluchtingssysteem) gesloten blijven om interne warmte-attitude van het huis niet noemenswaardig te laten fluctueren;

Ik heb ooit eens gehoord/gelezen dat het soort "passiefhuis" dat Hugo bedoelt eigenlijk een type B is - m.a.w. dus geen optie voor de meeste huisdierbezitters en/of mensen die graag binnen en buiten naar hun tuin lopen, en zo zijn er toch wel wat in onze Westerse wereld. (Ik vind het "hermetisch afgesloten zijn" van de buitenwereld ook héél onaangenaam en "onnatuurlijk" aanvoelend.)

Ik associeer een "passiefhuis", specifiek in de term van "een huis dat passief is", daarentegen eerder met een type A, in die zin dat je dus een relatief normaal leven kan leiden (al eens deur/raam openzetten als het weer het toestaat, bijv.) zonder dat dit in combinatie met de klimatologische omstandigheden van die dag leidt tot overdreven fluctuaties in de warmte-attitude (die je blijkbaar wel hebt bij type B).

Mijn aanvoelen is dat de term "passief" enkel mag gebruikt worden als het huis dat passief is nooit of te nimmer "actief" moet worden bejegend met een of andere gedraging om terug tot een intern klimatologisch equilibrium te komen. Dus als het binnen te warm wordt, moet het huis vanzelf (bijv. via heatsinks) afkoelen - i.c. zonder een actief energiesysteem (bijv. ventilator) dat stroomtoevoer vraagt. Als het te binnen te koud wordt, moet het automatisch kunnen worden opgewarmd door de zon of door aardwarmte - "automatisch" in die zin dat (bijv.) een temperatuursgestuurd-relais een mechanisme in werking zet dat warmtetoevoer via deze systemen laat geschieden.

Natuurlijk speelt het intrinsiek warmtegedrag van deze woning daarin een grote rol; een woning die half ingegraven is en daardoor veel minder moet worden verwarmd/gekoeld door passieve systemen is dus "passiever" dan iets dat op een toren staat en bij wijze van spreken constant bezig is met warmte aanvoeren of afvoeren. Daarom lijkt een architectonisch zo ontworpen woning dat ze het hele jaar door ideaal is georiënteerd om minimaal door het dan heersende klimaat te worden "ontregeld" wat betreft zijn warmte-attitude mij passiever dan wat Hugo onder een "passiefwoning" verstaat (net omdat zonne-inval daar ontregelend kan werken).

Maar een andere term... goh. Het is ideaal aangepast aan het klimaat en het behoudt heel het jaar door een evenwicht daar tegenover, dus misschien: "evenwichtswoning", of taal-neutraler "equilibriumwoning"? Al klinkt dat wel eerder als iets dat al zou bestaan... (Google vermeldt enkel "energie-evenwicht-woningen", maar dat lijkt mij hetzelfde als "lage energie-woningen")

[Geplaatst door: roland]

(5)

Waarom heet een passiefhuis niet "meer dan een curiositeit" beperkt tot "een individueel, vaak vrijstaand" huis? De belangrijkste winst, een aanzienlijk lagere energievraag voor verwarming en koeling, is ook mogelijk in gestapelde woningen. Hoe lager het energieverbruik, hoe minder noodzaak voor aanvulling met zon- of windenergie!

Blijkbaar is hier met passief huis een zonwarmte huis bedoeld. Zonenergie is in de Benelux in de herfst en vooral winter beperkt beschikbaar en ook het warmteverlies is groter dan in Spanje. Een lagere warmtevraag is dan belangrijker dan de mogelijke invang van zonnewarmte, zeker als een zuinige warmtepomp veelal kan volstaan. Bijdrage van energieverbruikvermindering bij transport met een hogere woondichtheid lijkt belangrijker dan de energiebijdrage uit winterse zonnestraling.

100 woningen per are, is hier ha bedoeld?

[Geplaatst door: Kris De Decker]

(6)

Roland: de woningdichtheid is uitgedrukt in "acre", wat ik abusievelijk heb vertaald als "are". De acre is een internationale maat die overeenkomt met ongeveer 0,4 hectare. Ik heb het cijfer in het artikel nu omgezet naar woningdichtheid per hectare (Knowles geeft zowel cijfers in acre als in hectare).

[Geplaatst door: martin]

(7)

Hoe dan ook (want ik ben niet zo kundig -leer dus een hoop-) Doe mij maar zo'n huis!

Volgens mij voldoet het wonen in een huis beter als dat dichter bij de natuur van de mens staat -denk ook aan bv stucwerk van leem- De gelukservaring lijkt me groter.

[Geplaatst door: jaco van noort]

(8)

Kris,

Misschien zou het schelen als je bij het schrijven van zo'n stuk aangeeft welke definitie je in je stuk gebruikt voor Passiefhuis.
Een "relatief recente constructiestandaard (1990)"?
Tsja, mijn opa was toen al dood, maar de mobiele telefoon nog nauwelijks uitgevonden. Beetje flauw argument lijkt me.
Als je bekend bent met het feit dat een term tot verwarring aanleiding geeft, hoeveel moeite kost het dan om even de door jou gebruikte definitie aan te geven?
Persoonlijk vind ik de term "passiefhuis" een typisch gevalletje van "windowdressing". Ik had eens een discussie met een klant die een passiefhuis wilde gaan bouwen. Zijn huidige huis
(850m3)werd hem te klein omdat het gezin tegenwoordig uit 3 personen bestond. Als je maar geld genoeg in zo'n huis stopt is het niet zo moeiljk het "passief" te maken. Even de door jou terecht meerdere malen aangehaalde geïncorporeerde energie niet meegeteld. Maar die klant komt er leuk mee weg op zijn recepties......

[Geplaatst door: jaco van noort]

(9)

Nomenclatuur:

Mijn houthandel noemt het zo:

http://www.casabioclimatica.com

maar je blijft natuurlijk zitten met de betekenisverlening van de lezer/gebruiker.

[Geplaatst door: Kris De Decker]

(10)

@ Jaco:

Het Duitse 'Passivhaus' verwijst naar een welomschreven standaard voor energie-efficiëntie in gebouwen, die in 1990 werd 'uitgevonden'. Aangezien de Grieken 2500 jaar geleden al woningen bouwden die je met recht passiefhuizen kan noemen, mag je dan wel spreken van een 'relatief recente' constructiestandaard, niet? En tussen haakjes: het leven had ook het een en ander te bieden voor de mobiele telefoon bestond.

"Als je bekend bent met het feit dat een term tot verwarring aanleiding geeft, hoeveel moeite kost het dan om even de door jou gebruikte definitie aan te geven?"

Die verwarring was voor mij een verrassing. Het artikel werd oorspronkelijk in het Engels geschreven, en daar stelt zich het probleem van verwarrende naamgeving niet. Een bioklimatische woning vind ik een van de betere termen. Maar in feite stelt zich hier dezelfde kwestie als in de eerdere discussie over de benamingen biologische landbouw / organische landbouw / kringlooplandbouw / permacultuur / etcetera. Het is de industriële landbouw die een andere benaming behoeft, want in historisch perspectief is dat de uitzondering, niet de regel. Hetzelfde geldt voor de architectuur. Er is eigenlijk een naam nodig voor de met fossiele brandstoffen opgewarmde, slecht geïsoleerde en willekeurig georiënteerde woning die we in de loop van de twintigste eeuw als normaal zijn gaan beschouwen.

@ Martin: ik kan je het laatste boek van Ralph Knowles aanbevelen: "The ritual house". Hoewel Knowles oorspronkelijk de zonne-enveloppe ontwikkelde met het specifieke doel van energieproductie, richtte hij zich in de loop der jaren steeds meer op wat jij hier de gelukservaring noemt.

@ Roland: je betwijfelt of zonne-energie van nut kan zijn voor verwarming in België of Nederland, en dat is begrijpelijk - maar niet helemaal terecht. Je onderschat hoeveel energie een groot raam kan leveren, zelfs op een bewolkte dag. In ons klimaat wordt isolatie veel belangrijker, dat klopt. Maar waarom zou je de gratis energie die de zon biedt niet tegelijkertijd gebruiken om de warmtevraag te verminderen? Het kost niks extra om een huis op het Zuiden te oriënteren.

[Geplaatst door: jaco van noort]

(11)

Kris,

Nog een beetje meer nomenclatuur:
1) Ik heb eens tijdens een bezoek aan Nederland bij wat GroenLinkse/PvdA types gecheckt of zij weten wat een "Passiefhuis" is. Je staat ervan te kijken hoe weinig die term tot de mensen is doorgedrongen!
2) Je hebt wel een punt als je zegt dat huizen die vóór de uitvinding van het "Passivhaus" gedeeltelijk principes deelden (bij ons hier in de bergen zijn zowel huizen als oude wegen op het Zuiden georiënteerd om een voorbeeld te noemen)in principe "Passiefhuis" genoemd kunnen worden, maar het is niet zo handig. Als er een standaard is, conformeer je je daar dan maar aan. Het leven is al verwarrend genoeg zonder dat iedereen zijn private exegese hanteert. Dat is mijn mening.
3) Dat laat onverlet dat de term "Passiefhuis" de lading slecht dekt. Een gebruik van 15kW/m2 is niet niks als het alleen om verwarming gaat. De associatie die de meeste mensen volgens mij met "passief" hebben is zoiets als "niets, inert". VanDale ook overigens. Hoe dat in het Duits zit, weet ik niet.
4) Beter zou het mi zijn om, zoals dat bijv. bij beton, kredietwaardigheid van financiële instellingen en koelkasten gebeurt, klasses te definiëren.Dan ben je van het gedoe af, hoop ik. (Dus een "Passivhaus" een A en een huis zonder externe energiebronnen voor de verwarming een AAA enz.)En het grote voordeel is dat de meeste mensen wel aanvoelen dat een AAA beter is dan een F-je.
5) Dat het leven vóór de uitvinding van het mobieltje ook iets te bieden had, wist ik niet. Bedankt voor de tip!:-)(Ik heb mij jaren actief verzet tegen het opladen van de Gadgets van onze kampeergasten. Tegenwoordig heb ik stekkerdozen gemonteerd bij de sanitaire voorzieningen voor het opladen.......Ik werd gestoord van het uittrekken van de Nintendo's bij de stopcontacten in onze publieke ruimte. Heb ook wel eens overwogen zonneladers te gaan verhuren, maar van dat soort kleinschalige oplossingen ben ik nog niet helemaal overtuigd.)
6) Tenslotte maakt Geert hierboven een berekening die ik niet helemaal kan volgen: 15kWh * 150m2 = 2250kWh, zou ik zeggen. Aardgas heeft een energetische waarde van 31,65 MJ/m3 (Wiki)Dus dat wordt 2250*3600/3165 = 256 m3 aardgas. Wat scheelt het? 14%, genoeg om serieus te nemen.

[Geplaatst door: Wendelin]

(12)

Ik denk dat we meer zijn met een Eco-Aktieve woning (misschien een alternatieve benaming voor de "echte" passiefwoning) dan met een passiefwoning zoals Jaco in post nummer 8 beschrijft.
Daarmee bedoel ik dat je woning meer energie levert dan nodig is om er in te kunnen leven, want hoe ga je anders de energie voor je mobiliteit (velomobiel met elektrische hulpmotor bijvoorbeeld) opwekken in het post fossiele brandstoffen tijdperk?
Hier wordt er over drie soorten woningen gesproken, namelijk: een passiefhuis, een (semi) earthship en een passiefstad terwijl er nog een vierde soort bestaat die mits enige verbeteringen ook de gelukservaring dichterbij kan brengen.
De Eco-passieve wijk bestaande uit compacte zonnehaard woningen, een soort rijhuizen met een serre op het zuiden, zuid-oosten of zuid-westen gericht, natuurlijke ventilatie met een overbemeten schouw, zomer by-pass via het garage/berging portaal aan de noordzijde en een kleine haard op aardgas voor de koudste dagen.
Stel dat deze zonnehaard woningen de interessante onderdelen van een earthship krijgen, één meter in de grond worden ingeplant, met een tegelkachel op biomassa (knotwilghout bijvoorbeeld) en het bovenste gedeelte van het zuid georiënteerde dak voorzien wordt van zonnepanelen komt de Eco-Aktieve wijk waar het aangenaam leven is heel dichtbij.

[Geplaatst door: roland]

(13)

Mij ontgaat de verwarring over "passief". Die term wordt benut tegenover aktief verwarmen (en koelen!). Bij koelen vergt aktieve luchtverplaatsing veel energie, dus een passief huis gaat zomogelijk uit van natuurlijke koeling.

De "passieve" warmtebron is op de eerste plaats de mens zelf en tegenwoordig ook de vele apparaten in huis, die blijken uit het nog steeds stijgende elektriciteitsverbruik. Passief wonen is moeilijker in een grote woning met weinig bewoners. In een goed geisoleerde woning is het warm watergebruik een belangrijke warmtevraag, soms groter dan die voor ruimteverwarming!

Natuurlijk kan de zon mede benut worden als passieve warmtebron met ramen op het zuiden en een zonneboiler. Mits dat raam deugdelijk geisoleerd is met dubbel of mogelijk driedubbel glas en zomogelijk voorzien van luiken voor de lange winteravonden/nachten. Dubbelglas is in effektieviteit vergelijkbaar met een niet geisoleerde gevel Ook kan een groot raam vragen voor aktieve koeling in de zomer!

Indien passieve verwarming niet volstaat, mede door besparing op het elektriek verbruik, kan een warmtepomp (dus een kleine aktieve warmtebron) ingezet worden. Warmtepompen - hoewel geen passief systeem - kunnen de in de zomer opgeslagen zonnewarmte in de winter benutten; dus ook een bijdrage aan passieve verwarming.

[Geplaatst door: Sietz Leeflang]

(14)

Heel graag sluiten we ons bij De Twaalf Ambachten aan bij de ideeën van Wendelin (reactie nr. 12). Een combinatie dus van 1) halfondergronds (zie de in 1990 al bestaande zelfbouwgids voor ons 'onderlandhuis' dat tegenwoordig 'earthship' moet heten); 2) toepassing van stralingswarmte (met de juiste reflectie-isolatie) in plaats van luchtverwarming en dit inderdaad met liefst toepassing van een betaalbare zelfgebouwde Fin-oventegelkachel of keramische kachel en alstublieft ook natuurlijke ventilatie (ook het bij onze passiefvrienden verboden kattenluikje mag!). Dit alles betreft eenvoudige en weinig kostbare dingen die je met heel weinig energieverliezen vaak in bestaande huizen kunt toepassen; 3) zonnewarmte waar ook maar enigszins mogelijk (eventueel ook d.m.v. trombe-muur). Bedenk daarbij wel dat zelfs binnen de Beneluxlanden al zulke grote verschillen bestaan wat beschikbare zonne-uren betreft, dat je dit niet over één kam kunt scheren!
Sietz leeflang.

[Geplaatst door: Koen Vandewalle]

(15)

De Italiaanse school Leopoldo Pirelli, en met name ing. Hugh Abundo, (www.leopoldopirelli.it) heeft nu ook een patent aangevraagd voor een koude-kernfusietoepassing die een output/input van 400% genereert. De proefopstelling zal open-source worden aangeboden.
Ik volg deze evoluties van zeer zeer dichtbij, en het concept met Nikkel en Waterstof is echt wel een "winner".

Laat ons hopen dat deze technologie zeer snel zijn weg vindt naar massaproductie, zodat we eindelijk kunnen ophouden met het verbranden van hoogwaardige olie en gas om gewoon ons gebrek aan isolatie te compenseren. Passiefwoningen, of ze nu gebruik maken van zonlicht of niet, zijn waarschijnlijk niet in heel de wereld realiseerbaar, of toch niet evident te combineren met de andere noden van de samenleving.

Kris, alvast gefeliciteerd met de publicatie van dit artikel op The Oil Drum.

[Geplaatst door: Renaat]

(16)

Als het te goed klinkt om waar te zijn, is het meestal ook niet waar. Koude kernfusie blijkt voorlopig een illusie te zijn, nog geen enkele wetenschapper is er in geslaagd om op een reproduceerbare manier bewijzen voor de werking van koude kernfusie voor te leggen. Ook met warme kernfusie is men slechts nog in de eerste stappen van het experimentele.

Er is dus sowieso nog lang geen sprake van een werkend kernfusiesysteem dat meer energie opbrengt dan het kost. (Dat er patent is aangevraagd zegt natuurlijk niets, er worden ook jaarlijks patenten aangevraagd voor systemen die uiteinde Perpetuum mobiles zijn. Het is overigens absurd om patent op iets aan te vragen als men iets open-source wil doen.)

Ik ben er van overtuigd dat zulk naïef geloof in technologische oplossingen voor o.a. ons energieprobleem (kernfusie, waterstofeconomie, energie uit algen, ...), er net voor zorgt dat nu niet de nodige realistische maatregelen worden genomen.

Ik daag je bij deze uit om hier binnen 2 jaar nog eens terug te komen en uit te leggen waarom we tegen dan niets zinvols meer zullen hebben gehoord van die heren.

[Geplaatst door: Koen Vandewalle]

(17)

Awel Renaat, ik neem je uitdaging aan. Hoe spreken we af ?

[Geplaatst door: Hugo Vanderstadt]

(18)

Al bij al blijft de verwarring bestaan: vandaag lees ik in "Architectura" de bespreking over dit artikel over de “passiefsteden”.
Dit is heel spijtig , want bij de architecten is het begrip “passiefhuis “ zeer duidelijk een huis volgens de huidige passiefstandaard.
Dit wil zeggen dat je onze bestaande steden moet afbreken, want ik spreek uit ervaring; het is onmogelijk om op een betaalbare wijze de bestaand rijwoningen om te bouwen tot passiefhuizen.
Er is een sterke tendens bij een bep
aalde generatie neo-modernistische architecten om alles af te breken wat oud is en dat stoort me eindeloos. Hier krijgen ze weer eens een argument erbij.
Ik verwacht van Chris dat hij deze onduidelijkheid recht zet.

[Geplaatst door: Kris De Decker]

(19)

Wat stel je dan concreet voor, Hugo?

Ik heb het artikel in Architectura niet gelezen, maar een bestaand huis lijkt me even moeilijk om te bouwen tot een passiefhuis volgens de definitie die de architecten hanteren, als volgens de definitie die ik hier in dit artikel hanteer.

Oude gebouwen zijn overigens veel beter aangepast aan het lokale klimaat dan modernere bouwsels. Dus als er iets moet worden afgebroken, zijn het eerder de vruchten van de neo-modernistische architecten.

Volgens de nauwe definitie is het begrip passiefsteden bovendien onzin. Als je de zon als warmtebron negeert, kan je elk huis individueel beschouwen en is er geen nood aan een planning op grotere schaal.

[Geplaatst door: Renaat]

(20)

@ Koen,

ik blijf deze blog sowieso volgen en het zou me verbazen als er op deze blog - hoewel deze lowtechmagazine heet - niets over die technologie zal worden gepost als jij het gelijk aan de kant hebt.
Maar ik heb al vele mensen tegengekomen die geloofde in waterstoftechnologie, blue box, elektrische auto's waar we 'binnen tien jaar' allemaal met zouden rondrijden, ... Het verhaal van een stille dood zal nu niet anders zijn.

[Geplaatst door: Andreas Firewolf]

(21)

In lage delen van de wereld dreigt verdrinking door stijging van de zeespiegel. Stel je voor, dat in zo'n gebied een nieuwe wijk wordt gebouwd. Eerst begint men met een betonnen constructie, een gigantisch basin gevuld met water. Hierop bouwt men de huizen en wegen. Dan kan men de gebouwen twee of drie meter hoger bouwen.
Op de daken komen zonnecollectoren. De zonnewarmte in de zomer wordt opgeslagen in het water onder de wijk. 's Zomers blijft het daardoor koel. 's Winters staat de hele wijk op een basin met warm water. De hele wijk, inclusief de wegen, blijven een paar graden warmer dan de omgeving van de wijk. Meestal bevriezen de wegen NIET. Hoeft men meestal niet te strooien.
De binnenkant van de buitenmuren worden voorzien van waterbuizen. Hierdoor stroomt 's winters water van ca. 23 graden, 's zomers van ca. 16 graden. Met een warmtepomp wordt de warmte 's zomers in het basin onder de wijk gepompt. 's Winters wordt de warmte uit het basin in de wijk gepompt. Hierdoor blijft de hele wijk op ca. 18 a 19 graden.
Waar men behaaglijke warmte wil hebben, plaatst men een warmtescherm of muur. Dat kan een elektrische infrarood straler zijn, maar ook een wand die met warmer water op een hogere temperatuur gebracht wordt.

[Geplaatst door: Renaat]

(22)

@Andreas,

en stel je voor wat voor een gigantische hoeveelheid extra geld en energie het bouwen van zulke wijken kost (productie van (gewapend) beton vraagt zeer energie), op dit plaatsen (waar de grondstoffen meestal niet lokaal voorhanden zijn) nog meer dan elders.
Dan weet je dat zulke oplossingen mooi zijn op papier, maar ook bijzonder onrealistisch.

[Geplaatst door: Hugo Vanderstadt]

(23)

Kris,hierbij een antwoord op jouw vraag.
Het klopt dat men vroeger meer rekening hield met het lokale klimaat , zoals bijv. in het zuiden waar men schaduwrijke steegjes maakte en in het noorden waar men stijle daken maakte om de regen buiten te houden.
Het klopt ook dat men oude gebouwen gemakkelijker kan aanpassen dan nieuwe gebouwen; omdat er minder beton in zit.
MAAR:
De isolatie in oude gebouwen is onvoldoende , te veel tochtspleten, het opstijgend vocht in de muren is ongezond. De meeste oude gebouwen in de binnensteden vangen in principe weinig zon op omdat de ramen te klein zijn.
Op http://www.hetautonomehuis.be/ecohousing/ op pagina 238 - leg ik uit hoe je kan voorkomen dat je de historische steden moet afbreken: je kan ze aanpassen aan de nieuwe isolatie-eisen en de zonnebenutting optimaliseren volgens het lage energie – niveau.(energieverbruik van 40 kWh/m²/jaar). Je kan ze echter niet tot de passiefstandaard aanpassen (15 kWh/m²/jaar) want dat is praktisch niet te doen: muren met binnenisolatie van 30 cm, koude bruggen, enz…
De boodschap moet zijn: alle bestaande gebouwen tot het niveau brengen van de lage energiestandaard (40 kWh.m²) De bestaande gebouwen variëren tussen de 100 en 200 kWh/m²/jaar. Dit is dus een enorme verbetering. Zie grafiek op http://www.hetautonomehuis.be/nulenergie/ op pagina 160.
In de passiefhuizen wordt wel degelijk rekening gehouden met passieve zonne-energie maar er is snel oververhitting en daarom werkt men met grote luifels op het zuiden. Oost-en west oriëntaties zijn problematisch omdat de zon er laag staat, dan moet men goede buitenzonnewering voorzien.
Persoonlijk ben ik erg gekant tegen het begrip “passiefsteden” omdat dit voor de meeste architecten inhoudt dat men de historisch gebouwen afbreekt en vervangt door zielloze dozen van gebouwen. Je hebt ook al wel gemerkt dat uitsteeksels en balkonnetjes e. d. niet voorkomen bij passiefhuizen om dat dit te veel warmteverliezen geeft.
In ben wel voor “bio-klimatische steden” met een maximum aan passieve zonne-energie.
Het woord passiefhuis is m.i. een ongelukkige benaming voor een super geïsoleerd huis, maar we zitten er nu eenmaal mee. Het stoort me ook dat men in de passiefhuis filosofie geen rekening houdt met de C2C filosofie of met de bio-ecologische materialen. Er wordt heel wat PUR schuim verwerkt in deze huizen.