De meest effectieve manier om een prefab energiezuiniger te maken en geld te besparen op energierekeningen is door alle energiezuinige functies in het ontwerp te integreren. Het meest kritieke ontwerpelement van een energie-efficiënte prefab is de buitenschil, aangezien deze de scheiding vormt tussen de binnen- en buitenruimtes en dus voldoende geïsoleerd moet zijn en warmteverlies zoveel mogelijk moet beperken. Toch zullen twee extra acties de energie-efficiëntie van het huis sterk verbeteren: het huis oriënteren met begrip voor de natuurlijke klimaatomstandigheden van het gebied en alleen energie-efficiënte apparatuur gebruiken.
Wat is energie-efficiëntie?
Energie-efficiëntie is de kwaliteit van een huis om minder energie te verbruiken en toch een comfortabele leefomgeving te bieden. Energie-efficiënte huizen bieden een warme omgeving tijdens de wintermaanden, blijven koel tijdens de warmere seizoenen, en toch zijn hun energierekeningen zeer laag.
Plaatsing en oriëntatie van een energie-efficiënt prefab huis
Voor een energie-efficiënte prefab is het essentieel om de klimaatomstandigheden te begrijpen die van invloed zijn op het perceel waar het huis geplaatst zal worden. We moeten rekening houden met de temperatuur, het zonnepad en de windpatronen gedurende het hele jaar. Deze informatie vertelt ons waar het huis naar toe moet wijzen en biedt ons een eerste benadering van hoe het ontworpen moet worden.
Als we bijvoorbeeld een prefab huis bouwen in een kouder klimaat, zoals het VK of Noord-Europa, dan willen we zoveel mogelijk zon binnenlaten om de binnenruimte op natuurlijke wijze te verwarmen met zonnestralen. Door een prefab model te kiezen met grote ramen in één gevel en die gevel op het zuiden te richten, creëren we een broeikaseffect dat de binnenruimte aangenaam verwarmt. In dit geval is het ook essentieel om te voorkomen dat er te veel ramen worden geplaatst in gebieden waar het hard waait of waar de zon niet komt, omdat ze bijdragen aan warmteverlies.
Het tegenovergestelde geldt voor huizen in warmere gebieden zoals de landen rond de Middellandse Zee. In deze gevallen gebruiken we het begrip van het zonnepad om te voorkomen dat de zonnestralen in de zomer direct op de ramen van het huis vallen, terwijl ze in de wintermaanden wel welkom zijn. Aangezien de zon in de zomermaanden hoger staat, kan dit worden bereikt door de raamgevel naar het zuiden te richten en aan de voorkant een pergolastructuur te plaatsen om deze tegen de zomerse stralen te beschermen.
Een bioklimatologisch begrip van het huis kan ons helpen bij het kiezen van een energie-efficiënt ontwerp en ons helpen bij het oriënteren. Hoewel de manier waarop we het huis hebben gebouwd essentieel is, moet er ook rekening worden gehouden met andere elementen zoals bomen, bergen of andere gebouwen, omdat deze schaduwen creëren en bescherming bieden tegen de wind.
Ontwerp een energie-efficiënte thermische schil
Het omhulsel van het huis wordt gedefinieerd door de buitenbekleding: de muren, de ramen, het dak en de vloer. Aangezien de schil van het huis de barrière vormt tussen de comfortabele binnenruimte en de buitenomgeving, is dit een belangrijk element om in overweging te nemen bij het ontwerpen van een energie-efficiënt huis.
Een energie-efficiënte prefab moet goed geïsoleerd zijn, en alle elementen van de omhulling bedekken, inclusief het dak en de vloer. Elementen zoals de isolatiematerialen, de soorten ramen en de luchtdichtheid van het huis zijn van essentieel belang voor de hele schil.
Vereisten voor isolatie
Een goede huisisolatie moet rekening houden met de muren en nooit de vloer en het dak vergeten in warme en koude klimaten. Er is een grote verscheidenheid aan isolatiematerialen waaruit u kunt kiezen, maar hieronder vindt u een lijst met de meest gebruikte isolatiematerialen in prefabwoningen:
| Isolatiemateriaal | Korte beschrijving | U-waarde bij 100 mm (W/m2K) [1][2] |
| Structureel geïsoleerde panelen (SIP) | Dit materiaal is gemakkelijk te installeren omdat het constructiemateriaal en de isolatie samen worden geleverd. Over het algemeen worden er drie verschillende isolatiematerialen gebruikt in SIP’s: geëxpandeerd polystyreen (EPS), geëxtrudeerd polystyreen (XPS) of polyurethaanschuim (PUR). | EPS = 3,52XPS = 3PUR = 4,50 |
| Schapenwol | Dit materiaal is natuurlijk, duurzaam en zeer efficiënt. Het kan zowel op muren als daken worden aangebracht, en ondanks dat het organisch is, heeft het een levensduur van 60 jaar, is het brandwerend en houdt het insecten op afstand. | 2.63 |
| Glaswol | Hoewel dit materiaal niet van natuurlijke oorsprong is, heeft het een positieve invloed op het milieu omdat het gemaakt is van gerecyclede glazen flessen. | 2.85 |
| Steenwol | Steenwol is een zeer efficiënt materiaal omdat het goede thermische isolatie, geluidsreductie en brandveiligheid biedt. | 2.85 |
| Steenwol | Hoewel dit materiaal over het algemeen niet milieuvriendelijk is, heeft het enkele voordelen, omdat het als schuim wordt toegepast en tocht heel efficiënt vermindert. | 1.08 – 1.26 |
De dikte van de isolatie varieert afhankelijk van het materiaal en de vereisten van elke locatie. Hoewel de hoeveelheid isolatie die in elk deel van de schil van het huis nodig is, goed berekend moet worden door een architect of een ingenieur, kunt u een idee krijgen van de dikte die voor elk deel nodig is met een ruw begrip van het begrip warmtedoorgangscoëfficiënt.
Elk isolatiemateriaal heeft een bijbehorende warmtedoorgangscoëfficiënt (U-waarde) die het vermogen van dat materiaal om warmte door te geven definieert. Door naar deze waarde te kijken, weten we hoe dikker elk materiaal moet zijn in verhouding tot de anderen. Materialen met een lagere U-waarde hebben minder materiaal nodig om dezelfde isolatieresultaten te behalen. Toch zal de juiste berekening rekening houden met andere aspecten, zoals de andere materialen die aan de muur voldoen.
Energie-efficiënte ramen
De ramen zijn een essentieel element om te overwegen bij het kiezen van een energie-efficiënte prefab, aangezien gewone huizen 10% van hun binnentemperatuur verliezen via deze elementen [3]. In Europa en het VK kunnen we naar de etiketten kijken om te weten of een raam energiezuinig is:
EU-energielabel: Geeft informatie over hoe energie-efficiënt een product is. Elk product wordt beoordeeld op een schaal van 7, waarbij het minst energie-efficiënte product een rode D krijgt en het meest energie-efficiënte product een donkergroene A+++.
British Fenestration Rating Council (BFRC): Alleen van toepassing in het Verenigd Koninkrijk en met een formaat dat vergelijkbaar is met het EU-energielabel. In dit geval is er een schaal van 8 waarden, waarbij het minst energie-efficiënte raam een bruine G krijgt en het meest energie-efficiënte raam een paarse A+.
Het belang van luchtdichtheid en ventilatie
Voor een energie-efficiënte prefab is het niet genoeg om de juiste ramen en isolatiematerialen te kiezen; het moet allemaal goed luchtdicht zijn. Het hoofddoel van luchtdicht maken is het elimineren van ongewenste luchtlekkage en tocht via de schil van het huis. Hierdoor kan de comfortabele binnentemperatuur gemakkelijk worden gehandhaafd met minder energieproductie.
Om luchtlekkage te voorkomen, is het essentieel om speciale aandacht te besteden aan de verschillende voegen in huis, waarvan de belangrijkste die tussen ramen en muren, muren en daken of muren en vloeren zijn. Toch zijn de materialen die gebruikt worden om de omhulling te bouwen essentieel om een luchtdichte ruimte te definiëren.
Luchtdichtheid kan helpen om veel geld te besparen op energierekeningen. Luchtdicht maken betekent echter geen luchtuitwisseling, wat gevolgen kan hebben voor de gezondheid. Daarom moet een luchtdicht huis altijd voorzien zijn van een mechanisch ventilatiesysteem, idealiter met warmteterugwinning, om warmteverlies zoveel mogelijk te beperken.
Kies energiezuinige apparatuur
Als we eenmaal de juiste oriëntatie voor het huis hebben gekozen en een effectieve buitenschil hebben ontworpen, is het tijd om energie-efficiënte verwarmings- en koelapparatuur te kiezen. Zelfs als energie-efficiënte huizen de behoefte aan verwarming en koeling sterk verminderen, helpt het gebruik van energie-efficiënte apparatuur om de gewenste binnentemperatuur te bereiken. We kunnen kiezen voor energiezuinige apparaten om het energieverbruik en de kosten van de rekeningen verder te verlagen.
Bij het kiezen van een energiezuinig huis moeten we ervoor zorgen dat de hoeveelheid energie die door de verschillende apparatuur wordt gebruikt, laag wordt gehouden, zodat de energierekeningen tot een minimum beperkt blijven. Om die energie-efficiëntere systemen te identificeren, moeten we kijken naar hun EU-energielabel, dat werkt zoals we hebben beschreven in het gedeelte over vensters: met een rode D is het systeem het minst energie-efficiënt en een donkergroene A+++ staat voor het meest energie-efficiënte systeem.
Zijn prefab en modulaire huizen energiezuiniger?
Prefab huizen zijn niet per definitie energie-efficiënt, hoewel het prefabricageproces het bereiken van deze parameters vergemakkelijkt. Hieronder vindt u enkele van de meest opvallende voordelen van off-site bouwen:
- Kwaliteitscontrole: De centralisatie van de bouwwerkzaamheden zorgt voor verdere kwaliteitscontroles tijdens het hele proces, waardoor betere prestaties van de thermische schil gegarandeerd worden.
- Geïndustrialiseerde bouwomgeving: Omdat prefabs in een fabrieksachtige omgeving worden gebouwd, hebben ze toegang tot geavanceerde gereedschappen en machines, wat een fijnere werkkwaliteit mogelijk maakt en de kans op open ruimtes die tocht veroorzaken verkleint.
Gezien het voordeel van bouwen op locatie, biedt een goede selectie van fabrikanten de mogelijkheid om te bouwen volgens de energie-efficiëntienormen. De keuze voor een energiezuinig huis verhoogt de bouwkosten, maar zal daarna de kosten van de energierekening enorm doen dalen. Volgens de BBC kan een gemiddeld huis in het VK tot 555 pond op de energierekening besparen door een upgrade naar energie-efficiëntienormen [4].
Referenties:
[1]Isolatiematerialen en hun thermische eigenschappen Greenspec https://www.greenspec.co.uk/building-design/insulation-materials-thermal-properties/
[2]Sprayfoam geeft een unieke combinatie van grote U-waarden en weerstand tegen luchtdoorlatendheid Fusion Insulation http://www.fusioninsulation.com/thermal-insulation.html
[3]Ramen: Warmteverlies & Warmtewinst Greenspec https://www.greenspec.co.uk/building-design/windows/
[4]Stallard, E. (2022 oktober 7) Woningisolatie: Hoe kan het de energierekening verlagen? BBC Nieuws https://www.bbc.com/news/explainers-60289396