April 2021

Slimme, circulaire woningen met zonneschoorsteen en vraaggestuurde ventilatie

In Nijverdal heeft de Overijsselse bouwer Bouw Novum uit Luttenberg een opmerkelijke pilot gerealiseerd met de oplevering van woningen die op elk terrein voldoen aan de hedendaagse eisen. De woningen zijn comfortabel, gezond, circulair, energieneutraal, onderhoudsarm en levensloopbestendig. Bij het ontwerp werd een opvallende keuze gemaakt voor de vraaggestuurde ventilatie: een zonneschoorsteen.

Zo’n 3 jaar voorbereiding is eraan voorafgegaan. Maar die tijd blijkt goed besteed. De woningen zijn ontworpen aan de hand van de Active House-richtlijnen en voldoen aan de beng-eisen. Op de traditionele beukmaat van 5,40 m, wist Bouw Novum een woningbouwconcept te bedenken dat lijkt te voldoen aan de grote verscheidenheid aan eisen die de huidige woonmarkt aan ontwikkelaars en bouwers stelt. Om maar eens een paar opvallende kenmerken te noemen: de houten woning is volledig demontabel gebouwd en aan te passen naar de verschillende levensfasen van de bewoners. Bouw Novum spreekt dan ook liever over ‘remontabel’ in plaats van demontabel huis. De duurzaamheid van de woning is onder andere gegarandeerd door zorgvuldig en beperkt grondstoffengebruik. En dat zit hem vaak in kleine details. Zo is er bijvoorbeeld gekozen voor kozijnloze beglazing. Bouwmaterialen worden zo dicht mogelijk bij huis geproduceerd, voor een belangrijk deel geprefabriceerd en de toekomstige bewoners maken voor hun energie volledig gebruik van duurzame bronnen. Uiteraard liggen er pv-panelen op het dak en levert een warmtepomp de benodigde warmte. ‘We werkten samen met regionale partners,’ vertelt Marcel van den Noort van Bouw Novum. ‘Op een steenworp afstand van de bouwlocatie huurden we voor dit project een assemblagehal. De houten elementen, geproduceerd in Holten, zijn in deze hal verder afgebouwd, aluminium voor het glas is geplaatst en de gevelbekleding is aangebracht. Het is een bewuste keuze om geen eigen fabriek te beginnen, want daarmee wordt het proces gedreven door de productie. Die fabriek zou dan moeten produceren terwijl er wellicht geen vraag naar het product is. Dan moet je wellicht concessies doen in prijs of kwaliteit.’

De Bouw Novum 5.4-woning is ontstaan uit de gedachte dat zowel het bouwproces als het eindresultaat anders kan en moet

Bewoners centraal

De zes woningen in Nijverdal zijn koopwoningen. Drie zijn eigendom van de bewoners, de andere drie van beleggers. Bouw Novum denkt dat deze woningbouw mede vanwege de betaalbaarheid zeer geschikt is voor woningbouwcorporaties. Waar bij het bedenken van nieuwe bouwconcepten en -technieken nogal eens het uitvoeringsgemak en de efficiëntie centraal staan, waren dat in het geval van de woningen in Nijverdal vooral de bewoners. ‘Uiteraard willen we een gezond binnenklimaat, maar dat mag in geen geval ten koste gaan van comfort. De zonneschoorsteen, waarvoor we in deze woningen hebben gekozen, is niet alleen een spil in de energiehuishouding, maar speelt ook een sleutelrol bij een aangenaam binnenklimaat.’ De Bouw Novum 5.4-woning is ontstaan uit de gedachte dat zowel het bouwproces als het eindresultaat anders kan en moet. Van den Noort: ‘Het traditionele bouwproces is inefficiënt, gefragmenteerd en biedt weinig ruimte voor integrale innovaties. Daarbij wordt de bewoner bovendien vaak uit het oog verloren. Zo doen we er als sector bijvoorbeeld alles aan om woningen Nul-op-de-meter te maken. Daar gaat een behoorlijk deel van het budget van de woning heen, maar het gaat ten koste van ruimte en comfort en andere aspecten van gezond wonen. Zeker binnen sociale woningbouw ligt dit gevaar op de loer, en dit terwijl we de komende jaren veel grondgebonden woningen in een rij moeten gaan vervangen. Dat moest dus anders, we wilden integrale kwaliteit bieden.’ De eengezinswoningen die tegenwoordig worden gebouwd, zijn, los van hun uiterlijk, bijna allemaal identieke woningen met een overheersende beukmaat van 5,40 m en een plattegrond, die aangeduid kan worden met tuinkamerwoning. Ongeveer driekwart van grondgebonden woningen wordt met een dergelijke plattegrond uitgevoerd. In de ogen van velen misschien saai en weinig creatief, maar in elk geval praktisch en efficiënt voor bouwers en toeleveranciers. Volgens Van den Noort was het de uitdaging om binnen de beukmaat van 5.40 m aan alle belangrijke eisen, zoals duurzaamheid en gezondheid te voldoen.

De zonneschoorsteen is niet alleen een spil in de energiehuishouding, maar speelt ook een sleutelrol bij een aangenaam binnenklimaat.

Zonneschoorsteen

‘We zijn simpelweg begonnen door op te schrijven wat er maatschappelijk allemaal speelt en daar passende antwoorden op te vinden. Je gaat dan kijken wat er beschikbaar is in de markt en vervolgens breng je verschillende kennispartijen bij elkaar om gezamenlijk tot oplossingen te komen. Zo kwam ook Velux in beeld. De zonneschoorsteen voor extra daglicht en natuurlijke ventilatie zat al vroeg in het ontwerp. Wanneer hoog in de woning ramen opengezet kunnen worden, kan de complete woning eenvoudig en energiezuinig door thermische trek worden gekoeld, zodat de temperatuur in huis ‘s ochtends weer aangenaam is.’ De zonneschoorsteen bestaat uit een lichtstraat van Velux Integra-dakramen en zorgt ook voor daglicht in het midden van de woning. ‘Mensen hebben daglicht nodig, dat is een belangrijk onderdeel van comfort. In normale rijtjeswoningen komt daglicht doorgaans alleen aan de voor- en achterkant de woning binnen. Met de zonneschoorsteen zorgen we voor daglicht in het hart van de woning. In elke ruimte, behalve het toilet en de berging, komt natuurlijk licht naar binnen, waardoor er ook minder vraag is naar elektrische verlichting.’ Naast de lichtinval heeft de zonneschoorsteen een cruciale rol in het ventileren, verwarmen en koelen van de woning. Door de koppeling aan het smarthome-systeem Velux Active zijn de dakramen eenvoudig met een smartphone of op voorgeprogrammeerde momenten te openen. In combinatie met nachtventilatieluiken van Duco kan de woning zo dankzij thermische trek na een warme zomerdag eenvoudig worden gekoeld. ‘We hebben voor deze woningen een daglichtberekening gemaakt. De score zit in elke ruimte ver boven het minimum en voldoet al aan toekomstige Europese Daglichtnorm. En voor dagen waarop natuurlijk ventileren minder comfortabel is, neemt het zon- en CO₂-gestuurde ventilatiesysteem met natuurlijke toevoer en mechanische afvoer van Duco het over.’

De houten woning is volledig demontabel gebouwd en aan te passen naar de verschillende levensfasen van de bewoners.

Pleitbezorger

Duco is van meet af aan een groot pleitbezorger van natuurlijke toevoer en mechanische afvoer. Zowel ontwerpers als installateurs spreken vaker hun voorkeur uit voor dit type ventilatie. Niet in de laatste plaats omdat de vraaggestuurde systemen beduidend bescheidener omgaan met de benodigde energie, in vergelijking met continu draaiende ventilatiesystemen. De DucoBox Focus met zonesturing vormt het kloppend hart van het systeem. Deze ventilatiebox met interne regelkleppen regelt op de luchtafvoer per ruimte. Per zone ventileren leidt tot kleinere ventilatiehoeveelheden en dus minder ‘ventilatieverliezen’. Het verwarmingsgebruik wordt zo tot een minimum herleid. Elektronisch gestuurde toevoerroosters (TronicMiniMax) voorzien de droge ruimten van verse buitenlucht. Volgens Van den Noort zijn er in de BouwNovum 5.4-woningen mooie stappen gezet op het gebied van energiezuinigheid, comfort en gezondheid. ‘Binnenklimaat, comfort en energie zijn echt in balans. De woning voldoet aan de beng-eisen. Voor beng 1 hadden we de compensatie van 5 kWh/m²/a die voor een lichte bouwconstructie geldt niet eens nodig door een heel gunstige verhouding tussen de gebouwschil en verwarmd vloeroppervlak. Ook het aandeel hernieuwbare energie voor beng 3 ging ruim over de 100 procent.’ De woningen worden verwarmd met een met een monovalente warmtepomp die geplaatst is op het dak. Reden voor dit type pomp is volgens Van den Noort de afwezigheid van een binnen-unit. ‘Met de strenge vorst in februari was de installatietechniek voor de bewoners meteen de lakmoesproef. Maar ze waren zonder uitzondering enthousiast over het comfort. We monitoren de techniek samen met Duco om de ventilatieregeling te optimaliseren. De bewoners passen in de winter geen nachtverlaging toe en houden de temperatuur zo rond de 20 °C. Omdat de woningen volgens het Actiefhuis-principe zijn gebouwd, is er een extreme luchtdichtheid en dus minimaal warmteverlies.’

Zomernachtkoeling

De zonneschoorsteen speelt een belangrijke rol in het ventilatiesysteem van de woning. Deze zorgt ervoor dat de woning niet alleen op energiezuinige manier wordt geventileerd, maar tegelijkertijd ook wordt verwarmd en gekoeld. Natuurlijke koeling wordt door de hoge isolatiegraad van woningen, de verstedelijking en de klimaatverandering steeds belangrijker. Om die reden is daarom sinds 1 januari 2021 aan de benG-eisen de zogeheten TO_juli-indicator toegevoegd, die grenzen stelt aan de temperatuuroverschrijding in nieuwe woningen. Van den Noort: ‘De zonneschoorsteen wordt gebruikt voor zomernachtkoeling, in combinatie met DucoGrille Solid lamellenroosters voor draai/kiepramen. Na een warme zomerdag kan de hele woning eenvoudig en energiezuinig worden gekoeld door thermische trek. Een voordeel van deze woningen is ook dat gebruikt wordt gemaakt van een relatief lichte massa. Het bouwen met lichte massa zorgt ervoor dat de warmte niet in het gebouw blijft zitten, waardoor de woning klimaatadaptief is. In combinatie met de zomernachtventilatie kun je deze woning dus op een energiezuinige manier koel houden.’

Zonneschoorsteen op Energy Academy

Het principe van een zonneschoorsteen is al eerder in Nederland toegepast. 4 jaar geleden werd het principe opgenomen bij de bouw van de Energy Academy in Groningen. Door een slim ontwerp is de energiebehoefte van het 15.000 m² grote gebouw niet alleen laag gehouden, maar levert het complex meer energie dan het gebruikt. Het gebouw bestaat grofweg uit twee bouwdelen met aan de noordzijde de onderzoeksruimten en laboratoria, en aan de zuidkant een wintertuin en onderwijsruimten. De wintertuin is een belangrijke bufferzone waar lucht wordt geacclimatiseerd.
In de Energy Academy functioneert de zonneschoorsteen in combinatie met de binnentuin en een labyrint onder het gebouw. De zonneschoorsteen bovenaan het gebouw is een warme plek die luchtstroming aantrekt. De lucht komt onderin het gebouw binnen en stroomt langzaam door een labyrint, bestaande uit een lang gangenstelsel onder het gebouw, waar ‘s winters aardwarmte en zomers aardkoeling zorgt voor de juiste temperatuur van de ventilatielucht.

De DucoBox Focus met zonesturing vormt het kloppend hart van het systeem.

Centrale techniekwand

Van den Noort: ‘We bouwen volledig ontkoppeld, dat betekent dat we in vloeren en wanden geen installaties meenemen. We hebben één centrale techniekwand, een holle wand in het hart van de woning en die gaat door de bouwlagen. Achter deze wand hebben we alle techniek weggewerkt. Daarmee gaan we eigenlijk in tegen de huidige tendens van industrieel bouwen waarbij juist de wanden al vol met de techniek zitten. We doen dat omdat het casco langer meegaat dan de installatie. Als de installatie aan vervanging toe is, wil je niet de hele boel hoeven af te breken. Bovendien hebben onze bouwkundige elementen na hun levensduur nog een heel behoorlijke restwaarde, omdat ze onbewerkt zijn. Ze kunnen gewoon weer opnieuw worden gebruikt.’ Het is niet alleen het materiaalgebruik dat bepalend is voor de mate van duurzaamheid van de Bouw Novum 5.4-woning. De woning kan meegroeien met de levensfasen van de bewoners. De woningen zijn dan ook heel goed te demonteren. Maar ook uitbreiding, bijvoorbeeld door optoppen, is mogelijk omdat met de ontkoppelde bouw de draagconstructie van het gebouw geheel is losgekoppeld van de inbouw. Als er behoefte ontstaat aan meer ruimte, kan de basiswoning worden uitgebreid met een opbouw en aanvullende installaties. Het dak, dakbedekking en de lichtstraat van de basiswoning verhuizen mee. In theorie zou dan de opbouw van een woning kunnen komen van een woning waarbij de bewoners die ruimte juist niet meer nodig hebben, bijvoorbeeld omdat kinderen uit huis gaan. Van den Noort: ‘Door de toevoeging van een schuifdeur, een wand en het draaien van de keuken, kunnen we bovendien eenvoudig een slaapkamer en badkamer realiseren op de begane grond. Dat maakt de woningen erg levensloopbestendig. De woningen zijn trouwens al voorzien van verschillende domotica-toepassingen. Zo kan onder meer het de verlichting met de stem worden aangestuurd.’

Stichtingskosten

De aannemer hoopt met het bouwconcept vooral de interesse te wekken van corporaties. Wanneer deze woningen in series worden gebouwd, zal het een heel betaalbaar concept blijken, voorspelt Van den Noort. Ook voor groene beleggers kan het woningbouwconcept een interessante optie zijn. ‘Je moet de stichtingskosten van deze woningen ook niet willen vergelijken met de traditionele bouwtechniek. Corporaties moeten nu rekenen met een bepaalde levensduur, ze moeten nu al rekening houden met de sloopkosten op langere termijn en natuurlijk de afschrijvingen. Maar deze Bouw Novum 5.4-woningen hebben nauwelijks onderhoud nodig en ook na tientallen jaren nog een flinke restwaarde omdat ze echt circulair zijn. Dat zorgt ervoor dat de tco een stuk gunstiger uitvalt voor corporaties. En dat zullen we ze de komende maanden gaan uitleggen.’

Tekst: Mari van Lieshout, freelance journalist.
Fotografie: Industrie