Een monumentaal gebouw thermisch isoleren om energie te besparen is vaak alleen beperkt mogelijk. De toepassing van energie-efficiënte warmteopwekking, zoals bijvoorbeeld een warmtepomp in combinatie met lage temperatuur verwarming, is dan kritisch en vraagt om een nauwkeurige berekeningsmethode om te bepalen of en hoe dit mogelijk is. Naast inzicht in de daadwerkelijke energievraag is het ook van belang om inzicht te krijgen in de vermogens voor verwarmen en koelen en in de gevolgen voor het binnenklimaat.
Het voormalig stadhuis aan de Markt wordt herbestemd tot museum Dorestad en VVV. Onderdeel van de renovatie is een aanbouw aan de achterzijde van het pand. De aanbouw ondervindt significante belemmering van de Grote Kerk wat betreft daglicht- en zontoetreding.
De mogelijkheden voor thermische isolatie van de gebouwschil beperkt zich tot isolerende beglazing en dakisolatie. Beperkte thermische isolatie van de gebouwschil staat op gespannen voet met lage temperatuur verwarming vanwege het beperkte afgiftevermogen en de trage werking in vergelijking met hoge temperatuur verwarming zoals bijvoorbeeld met radiatoren. De eerste verdieping heeft bovendien meer geveloppervlak door de grotere verdiepingshoogte. De vloerverwarming moet daardoor op de eerste verdieping per oppervlakte-eenheid een groter warmteverlies door transmissie compenseren.
Met dynamische gebouwsimulaties is het comfort en het energieverbruik in beeld gebracht voor drie glastypes met verschillende warmtedoorgangscoëfficiënten (U=1,7/1,1/0,7 W/m²K) en drie verschillende combinaties van aanvoertemperatuur en leidingafstand voor de vloerverwarming. Elke combinatie heeft een eigen maximum van warmteafgifte. Op de begane grond wordt wel altijd het setpoint voor verwarmen gehaald tijdens gebruikstijden. Op de verdiepingen wordt bij geen enkele van de onderzochte combinaties altijd het setpoint voor verwarmen gehaald tijdens gebruikstijden. Hoe lager de warmtedoorgang van het glas en hoe groter het afgiftevermogen van de vloerverwarming, hoe vaker het setpoint wel wordt gehaald uiteraard. Het verschil is dat de ruimtes op de begane grond in vergelijking met de ruimtes op de verdieping meer glas en minder thermische massa hebben. Warmte wordt gebufferd in de thermische massa en levert zo synergie met de lage temperatuurverwarming.
De gevel op de eerste verdieping van de aanbouw bestaat grotendeels uit glas, wat de relatie met de Grote Kerk ten goede komt. De aanbouw is noodgedwongen gering vanwege de beperkte ruimte aan de achterzijde. Het vloeroppervlak is dus ook gering, wat de mogelijkheid van warmteafgifte via de vloer sterk beperkt. Een gering vloeroppervlak met grote daglichtopeningen in de gevel is een risico voor temperatuuroverschrijding. De belemmering van de Grote Kerk voor zontoetreding verkleint dit risico maar maakt het tegelijk lastiger om te voldoen aan eisen voor daglichttoetreding. De invloed van de Grote kerk op temperatuuroverschrijding en daglichttoetreding is in beeld gebracht.
Om aan te tonen dat de nieuwe aanbouw voldoet aan de eis van voldoende daglichttoetreding uit het Bouwbesluit is per daglichtopening de belemmeringshoek α bepaald voor de sterk wisselende hoogte van de Grote Kerk afhankelijk van de richting vanuit het midden van de daglichtopeningen.
Geleverde diensten:
- Dynamische gebouwsimulaties met haalbare combinaties van thermische isolatie en specifieke installatietechniek voor verwarmen en koelen.
- Inzicht in de energievraag, de benodigde vermogens voor klimatisering en het binnenklimaat voor de specifieke installatietechniek en gebruiksfuncties.
- Bepaling van de belemmeringshoek α voor belemmeringen met wisselende hoogte volgens NEN 2057.