themaMeer massa, minder energie4200950themaMeer massa,minder energieHet benutten van de constructie bij het verwarmen en koelen van gebou-wen is een veel gebruikte oplossing voor energiebesparing in gebouwen.VBI speelt hierop in met het EcoPrefab Concept. De vloeren in dit systeemhebben een dikkere onderschil waardoor er meer thermische massaontstaat. Bovendien geeft dit ruimte aan leidingen voor koeling en verwar-ming. In combinatie met een warmtepomp kan hier mee een aanzienlijkereductie op de EPC worden gehaald. Toepassing in het markante Centrumvoor Levenswetenschappen van de Rijksuniversiteit Groningen bevestigt dit.1Combinatie van klimaatvloeren en warmtepomp reduceert EPCHet EcoPrefab Concept maakt gebruik van de massa van deconstructieve vloer. Door de massieve onderschil van de VBIKlimaatvloer is deze in staat koude of warmte te bufferen en afte geven. Er wordt gesproken van thermisch actieve vloerdelen.Bij het thermisch activeren van de betonnen vloeren wordenwatervoerende registers in de onderschil van vloeren ingestort.Koelen en verwarmen via het plafond kan door het groteoppervlak in combinatie met het hoog accumulerend vermogenvan de vloerconstructie. We spreken van een systeem met hoge-temperatuurkoeling en lagetemperatuurverwarming. Voor hetverwarmen van het gebouw maakt het systeem doorgaansgebruik van een watertemperatuur tot circa 26 °C. Voor hetkoelen is meestal een watertemperatuur van circa 18 °Cvoldoende. Deze geringe verschillen tussen gewenste ruimte-50_53_6_VBI.indd 50 11-06-2009 17:53:23Meer massa, minder energie 42009 51temperatuur en aanvoertemperatuur resulteren in een zeer effi-ciënt en comfortabel klimaatsysteem. De koel- en verwarmings-leidingen in de onderschil zijn gekoppeld aan een warmtepomp,die warmte of koude onttrekt aan de bodem en/of de omgeving.WarmtepompMet een warmtepomp wordt warmte onttrokken aan aardbo-dem, lucht of grondwater. Er wordt gekozen voor de bron methet hoogste rendement, meestal grondwater. Grondwater is inons land vrijwel overal beschikbaar en heeft het hele jaar eentamelijk constante temperatuur tussen de 8 en 15 °C.De warmte van de bron wordt overgedragen op een milieuvrien-delijke vloeistof met een laag kookpunt, in een gesloten circuit.Door de temperatuursverhoging verdampt deze vloeistof. Dedamp wordt samengeperst om de temperatuur te verhogen. Dewarmte wordt overgedragen aan de registervloeistof waardoorde damp weer afkoelt tot een vloeistof en het proces begint weeropnieuw (fig. 3). Voor het samenpersen van de damp door eencompressor is elektrische energie nodig. De verhouding tussendeze energie en de totale warmte die wordt opgewekt bepaalt hetrendement van de installatie (COP, Coëfficiënt Of Perfor-mance). De huidige warmtepompen hebben een COP die kanoplopen tot 6. Dit betekent dat voor elk deel verbruikte elektri-sche energie zes delen warmte worden opgewekt.KenmerkenDe grote overspanning (tot ruim 16 m) die met de vloerenmogelijk is, heeft voordelen voor de vrije indeelbaarheid vanruimtes. Door lichte scheidingswanden toe te passen kan naverloop van tijd de indeling ook nog eens worden aangepast. Devloer biedt ruimte voor alle leidingen (ook sprinkler leidingen)en kan zonder druklaag worden toegepast. Ook aircosystemenzijn niet nodig waardoor verlaagde plafonds achterwege kunnenblijven. Dit scheelt al gauw 500 mm bouwhoogte per verdieping.Martin KoppenholVBI1 Centrum voor Levenswetenschappenbron: Cees van Giessen2 Registers in de klimaatvloeren3 Principe warmtepompProductieDe Klimaatvloer wordt net als de kanaalplaat volgens het`lange-bank-principe'geproduceerd. Op de voorspanwapening wordenfabrieksmatig de leidingregisters aangebracht (fig. 2). De specialeleidingen met een aluminium inlay liggen altijd op de juisteplaats en garanderen een goede doorstroming. Deze registerskunnen per plaat variëren en zo wordt maatwerk met eenseriegrootte van 1 geleverd.Elk element wordt voor levering getest. Vanuit de koppeldoosworden de registers na montage van de vloer opgepakt door deinstallateur en met speciale knelkoppelingen aan het systeemverbonden (foto 4).compressorwarmte afgiftenuttige afgifteretour leidingexpansieventielomgevingswarmteverdamper condensorMet een dergelijk systeem wordt de klimaatinstallatie een geïn-tegreerd onderdeel van de constructie. De keuze voor ditsysteem heeft invloed op het totale bouwontwerp en moet dus alin SO-fase worden gemaakt. Een aandachtpunt is verder deakoestiek. Door het wegvallen van het verlaagde plafond is erminder oppervlak met zachte materialen. Door harde plafondskan de nagalmtijd te lang worden en de geluidsniveaus te hoog.In de praktijk blijkt dat er goede moeglijkheden zijn dezenagalmtijd te corrigeren. Zo is het mogelijk akoestische plafondsover een gedeelte van het plafond aan te brengen (zogenoemdeakoestische eilanden). Een bedekking tussen de 30 en 60% lijktoptimaal. Andere mogelijkheden zijn baffels, bovengedeeltescheidingswanden, losse schermen tussen de werkplekken,2350_53_6_VBI.indd 51 11-06-2009 17:53:25Meer massa, minder energie524 De registers worden na montage van de vloermet speciale knelkoppelingen aan het sys-teem verbonden5 In het Centrum voor Levenswetenschappen is20 000 m2klimaatvloer toegepastgebouw wordt Mimicry genoemd, al is er officieel nog geennaam. Het gebouw is volgens de stedenbouwkundige eiseneigenlijk te groot. Daarom is het `verstopt' in de omgeving. Dit isterug te zien in de vormen en kleuren. Een belangrijke ontwerp-eis was integrale aandacht voor duurzaamheid en milieu.Op de campus is een duurzaam warmte- en koudeopslagsys-teem aanwezig. Dat geeft weer aanleiding tot het thermischactiveren van de constructie. Omdat dit geen verlaagdeplafonds toelaat, moeten de leidingen zoveel mogelijk in devloeren worden opgenomen. In de klimaatvloeren kunnenleidingen met een diameter tot 125 mm in de speciale fabrieks-matig aangebrachte sleuven worden verwerkt. Zelfs de sprin-klers kunnen in de vloer worden opgenomen. Totaal is20 000 m2aan klimaatvloeren verwerkt in dit project.Het concept heeft bijgedragen aan een verlaging van de EPCvan 1,5 naar 0,8. Hiermee kan op de energiekosten van nieuwegebouwen jaarlijks meer dan 60% worden bespaard. )vloertype vloerdikte maximaleoverspanning vloergewicht afwerking veranderlijkebelastingAK 200 200 mm tot 7,40 m 3,77 kN/m² 1,20 kN/m² 2,50 kN/m²AK 260 260 mm tot 9,00 m 5,01 kN/m² 1,50 kN/m² 4,00 kN/m²AK 320 320 mm tot 12,0 m 5,73 kN/m² 1,50 kN/m² 4,00 kN/m²AK 450 450 mm tot 16,2 m 6,90 kN/m² 1,50 kN/m² 5,00 kN/m²Constructieve uitgangspuntenVanwege de toegenomen vraag vanuit de budgetsector, scholen,ziekenhuizen en ouderencentra, maar ook winkels en verzamel-gebouwen, neemt de vraag naar een groter overspanningbereiktoe. Om die reden heeft VBI het assortiment klimaatvloerenuitgebreid met de AK 450. Hiermee kan een overspanningworden bereikt van ruim 16 m.themaminerale wol achter schilderijen, meubilair met akoestischmateriaal bekleden en vloerbedekking. Omdat hoofdzakelijkvanuit het plafond wordt aangestraald kan de vloerbedekkingdempend (dus gedeeltelijk isolerend) worden uitgevoerd.BinnenklimaatKoelen en verwarmen met thermische activering levert veelcomfort. Dit is het gevolg van de warmteoverdracht door stra-ling met een gering temperatuurverschil. Daarnaast benadertde temperatuurgradiënt (het temperatuurverloop over dehoogte van de ruimte) de optimale vorm. De gelijkmatigetemperatuur gedurende de dag levert een hoge comfortwaarde-ring op. Daarbij is er geen tocht, geen stofschroei (zoals bijradiatoren) en veel minder statische elektriciteit. Uit onderzoekvan SenterNovem blijkt dat een comfortabele werkplek eengunstige invloed heeft op de gezondheid en de arbeidsproduc-tiviteit van de mensen die in het gebouw werken. Het ziektever-zuim wordt gereduceerd met 2,5% en de arbeidsproductiviteitwordt verhoogd met 10%.Centrum voor LevenswetenschappenHet gebouw van het Centrum voor Levenswetenschappen op decampus van de RUG (Rijksuniversiteit Groningen) is een mooivoorbeeld van wat er mogelijk is met thermisch actieve vloerenin een hybride constructie. Het gebouw is ontworpen door RudyUytenhaak Architectenbureau uit Amsterdam en Tanja Buijs -Vitkova is de projectarchitect. Het gebouw heeft een organischevorm; het rijst als het ware uit de aarde op (fig. 1). Dit past bijzijn functie als Centrum voor Levenswetenschappen. Het4550_53_6_VBI.indd 52 11-06-2009 17:53:29