Prof. Dr.-Ing. FCA Haferlandir. J.G. van der PlasTH Delft, vakgroep Utiliteitsbouw van deafdeling der Civiele TechniekOpslag van zonnewarmte enkoelenergiein hollebeto.nvloeren (I)Zonnewarmte uit geventileerde collectorgevels en de opslagdaarvan in holle betonvloeren tijdens de winter, met demogelijkheid tot koelenergie-opslag tijdens de zomerCement XXXVII (1985)nr.9InleidingIn het kader van activiteiten tot besparingvan warmte-energievoor gebouwen, werdende afgelopen jaren, vooral vanuit bouwtach-nisch opzicht beschouwd, twee belangrijkemaatregelen genomen met betrekking tot debuitenhuid van gebouwen:1. Verbetering van de warmte-isolatie methet doel de warmteverliezen alsgevolg van transmissie te redu-ceren en2. Verbetering van de luchtdichting met hetdoel de warmteverliezen als ge-volg van de natuurlijke ventilatiete reduceren.Beide maatregelen brengen een alleszinsaanvaardbare kostenverhoging met zichmee en hebben naar verhouding een hoogthermisch effect. Dat wil zeggen, dat de in-vesteringskosten door besparingen aan ver-warmingskosten, naar verhouding tot ande-re maatregelen, snel worden terugverdiend.Beide worden dan ook tot de twee meest ur-gente maatregelen gerekend in het kader vande energiebesparing bij gebouwen.Zoals meestal echter het geval iS,hebbenook deze twee maatregelen bepaalde nega-tieve bijwerkingen. Zo voorkomt de verhoog-de warmte-isolatie weliswaar een grotere af-voer van warmte-energie naar buiten, echterde isolatie verhindert tevens in gelijke mateeen mogelijke toevoer van warmte-energienaar binnen, afkomstig van bijvoorbeeldgeabsorbeerde zonnestraling op het ge-bouwoppervlak.Hierdoor zou men op de gedachte kunnenworden gebracht om het isolatie-materiaalals functielaag flexibel uit te voeren, hetgeenzou kunnen worden gerealiseerd door aande buitenzijde isolatiepanelen te plaatsen endeze bij zontoetreding overdag te openen en's nachts te sluiten.Op soortgelijke wijze voorkomt de verhoog-de luchtdichting 's winters weliswaar eengrote afvoer van warme lucht naar buiten,maar deze dichting verhindert ook in dezelf-de mate de om hygi?nische redenen vereistetoevoer van verse lucht naar binnen, nog af-gezien van de noodakelijke afvoer van de inruimte geproduceerde waterdamp.679Nu is de toevoer van verse buitenlucht viakieren en naden in sterke mate afhankelijkvan de heersende luchtdrukverschillen tus-sen binnen en buiten als gevolg van wind in-vloeden. Omdat in energetisch opzicht eenaan de actuele behoeften aangepaste regel-bare toevoer van verse lucht na te streven is,kan dit tot de gedachte leiden de toevoer tekoppelen aan een luchtverwarmingssyteem,waarbij dan tevens een warmteterugwinninguit de afgevoerde lucht mogelijk is.Deze twee verdergaande bouwtechnischemaatregelen tot energiebesparing bij de ver-warming van gebouwen door middel van hetbenutten van natuurlijke of kunstmatigeenergiebronnen, leiden echter tot meer ge-compliceerde bouwconstructies en techni-sche systemen, waarvan de investerings-kosten wezenlijk hoger dan van de twee eer-der genoemde maatregelen zullen zijn.Bij de ontwikkeling van nieuwe technischesystemen hoeft het directe economische as-pect evenwel niet altijd op de voorgrond testaan, omdat vereenvoudigingen en aanpas-singen dikwijls pas tijdens de verdere ont-wikkeling plaatshebben. Denoodzaak om opprimaire energiedragers (gas, olie, kolen,hout, enz.) verder te besparen, zal na het af-flauwen van de schok van de olieprijsverho-gingen vooral liggen bij het terugdringen vande door de afvoergassen teweeggebrachtemilieubelasting. Het doel op lange termijn zalmoeten zijn, om de verwarming, en zo nodigook de koeling van gebouwen zover als mo-gelijk te betrekken uit de directe en de in ver-schillende energievormen omgezette, jaar-lijkse toevoer van zonne-energie. Vroegerwas dit ook het geval bij de brandstof hout.Het op natuurlijke wijze ontstane chemischen thermisch evenwicht van de atmosfeer zaldoor de voortdurende belasting met afvoer-gassen op den duur blijvend verstoord raken.Nieuwe bouwtechnischesystemenDe hierna te behandelen constructies dienenin deze zin als pogingen tot verdergaandemaatregelen voor energiebesparing te wor-den beschouwd. Het betreffen bouwtechni-sche systemen die een actief gebruik makenvan de natuurlijke energiebronnen.1Verloop van de zon gedurende dejaargetijden op 52? NBBuitenwanden en ramen alsge?ntegreerde zonnecollectorenVoor het gebruik van actieve zonne-energiegedurende de halfjaarlijkse winterperiode,komt op onze breedtegraad alleen de zuidzij-de van het gebouw in aanmerking (fig. 1). Deinvalshoek van de zon wisselt in deze perlo-de van ca. 1 in december tot 40? in oktoberof maart.Door de lage invalshoek op het zuiden is dedagelijkse hoeveelheid stralingsenergie tentijde van de laagste zonnestand op 21 de-cember groter dan die van elke andere rich-ting tijdens de zomer (zie de figuren 2 en 3als voorbeeld voor de intensiteit van de di-rekte straling op 1 januari en 1 juli op 52,3?NB te Potsdam).SOM:12404104 05 06 07 09 10 11 12 13 14 15 16 17 19 20 TIJDSTIP-/ OOST