Op een van de weinig idyllische percelen die ons land nog rijk is, bouwen architect Wim Tavernier, architect-zaakvoerder van 5+architecten, en zijn vrouw een passiefhuis dat voldoet aan de nulenergiestandaard.
Hiervoor steunt hij niet enkel op de principes van bioklimatisch en bio-ecologisch bouwen. Voor de gebouwenschil koos de architect weloverwogen voor lowtechoplossingen met een quasi onbestaande onderhoudsvraag en een levensduur gelijk aan die van het gebouw. Dat hij zowel de ondergrondse muren, de ondergrondse vloer op volle grond, de aanzet van de houtskeletbouw en de platte en hellende daken van zijn woning met FOAMGLAS® isoleert, lag dan ook voor de hand.
Het bouwperceel is 28 are groot en oostelijk georiënteerd, en ligt op het einde van een doodlopend straatje met vrijstaande woningen. Het perceel aan de zuidkant hiervan is het laatste in de straat dat is ingekleurd als woongebied maar nog niet is bebouwd. Het koppel kan dus vooralsnog volop profiteren van de middagzon.
De grondkwaliteit van het perceel is minder optimaal. De bovenste laag van 2,5 m heeft een kleiachtige, dus zettingsgevoelige samenstelling en is daardoor weinig geschikt om te bebouwen met een gewone funderingsplaat. Gelukkig begint daaronder een stabielere zandlaag met voldoende draagkracht om de woning volledig te kunnen onderkelderen. Bovendien wordt het bovengronds gedeelte van de woning opgetrokken in houtskeletbouw, waardoor de belastingen die de ondergrond moet opnemen beperkter zijn dan bij een traditionele woning.
Bioklimatische principes
De woning heeft een netto-oppervlakte van 362 m² en telt, behalve de klassieke ruimten - keuken, leefruimte, ouderslaapkamer, badkamer, inkom - nog 3 kinderkamers, een kleinere tweede badkamer, een logeerkamer, een kantoorruimte voor 5 personen, een vestiaire, een keukenberging, een techniekenlokaal en 2 kelders. Ze wordt gerealiseerd volgens een passiefhuisconcept dat is gebaseerd op de principes van bioklimatisch bouwen. “Dat wil zeggen dat het gebouw zodanig wordt aangepast aan zijn omgeving en oriëntatie dat er optimaal gebruik kan gemaakt worden van zonne-energie, zonder dat er moeilijke technologie aan te pas komt”, verklaart de architect. “Dat gebeurt hoofdzakelijk door het gebouw zo compact mogelijk te houden om de warmteverliesoppervlakte te minimaliseren, de gevelopeningen die naar het noorden gericht zijn, zoveel mogelijk te beperken in aantal en afmetingen, en de gevelopeningen naar het zuiden juist zo groot mogelijk te maken. In heel wat oude gebouwen zie je diezelfde principes terug.”
Alle zuiver utilitaire ruimtes - de inkom, de badkamers, de dressing, de keukenberging en de vestiaire - situeren zich bijgevolg aan de noordkant, de linkerzijgevel van de woning. In deze gevel hebben enkel de badkamer en de inkom een raamopening, wat het warmteverlies in de noordgerichte ruimtes tot een minimum terugdringt. De keuken, de eet- en leefruimte en op één na alle slaapkamers daarentegen hebben grote tot zeer grote raamopeningen. En ook in het kantoor dat zich aan de zuidkant van de kelder bevindt, wilde de architect zoveel mogelijk daglicht binnenhalen. “Dat hebben we bereikt door het vloerniveau van het kantoor plaatselijk zo’n 50 cm te verhogen, en tegelijk ter hoogte van de zuidgerichte kelderwand het natuurlijke maaiveld plaatselijk te verlagen. Zo konden er in deze wand ramen worden ingebouwd. Maar daardoor moest het deel van de woning dat zich boven de kantoorruimte bevindt, uiteraard mee verhoogd worden. Dat verklaart meteen waarom de woning als een splitlevel is opgevat.”
Bovendien worden het isolatieniveau en de luchtdichtheid van muren, vloeren, daken en buitenschrijnwerk zodanig opgekrikt, dat de warmte die via de ramen wordt gecapteerd maximaal blijft vastgehouden. Oververhitting in de zomer moet worden voorkomen door screens en een dakoversteek. Wim Tavernier: “Dit zijn stuk voor stuk lowtechoplossingen met een levensduur gelijk aan die van het gebouw en met bovendien een quasi onbestaande onderhoudsvraag. Ze zorgen niettemin voor een zeer grote besparing in het energieverbruik zonder dat een actief ingrijpen en sturen noodzakelijk is. Enkel het ventilatiesysteem D met warmterecuperatie is een noodzakelijke technische aanvulling. De energiebesparing is zodanig groot dat er maar een beperkte hoeveelheid hightech hernieuwbare energietechnieken moet toegevoegd worden om het nulenergieniveau te behalen.”
Houtskeletconstructie
Naast het energieverbruik van de woning tijdens het gebruik hechtte architect Wim Tavernier ook extra aandacht aan de materiaalkeuzes, in navolging van het Postgraduaat Bio-ecologisch Bouwen dat hij twee jaar geleden volgde. “De nadruk lag daarbij op materialen die een zo laag mogelijke milieu-impact hebben, gezond zijn om te verwerken en zo mogelijk uit nagroeibare grondstoffen gemaakt zijn of in bijna onuitputtelijke voorraden aanwezig zijn”, vertelt hij. “De materiaalkeuze werd niet enkel ondersteund door de knowhow van VIBE, LCA’s, en de databank van NIBE, het Nederlands Instituut voor Bouwbiologie en Ecologie, maar ook door labelingsystemen zoals natureplus® voor bouwmaterialen in het algemeen en het FSC-label voor houtproducten.
Rekening houdend met deze factoren bleven er voor de bovengrondse ruwbouw in wezen twee belangrijke bouwmethodes over waarvoor gemakkelijk uitvoerders konden gevonden worden: houtskeletbouw of massiefbouw met behulp van keramische snelbouwsteen.”
De architect koos uiteindelijk voor houtskeletbouw omwille van een aantal redenen. ”Eerst en vooral laat houtskeletbouw toe de isolatie aan te brengen tussen de structuur, waardoor 2 onderdelen in 1 laag kunnen worden gecombineerd en dikte kan worden bespaard. Tegelijk worden zeer grote diktes aan isolatie mogelijk. In onze woning gaat het om 36 cm. Als je diezelfde dikte zou willen toepassen in een massiefbouw, dan zou je eigenlijk nog een tweede structuur aan de buitenzijde moeten aanbrengen en daartussen isoleren, want op de markt zijn er geen spouwankers of isolatiepluggen te vinden waarmee dergelijke diktes bevestigd kunnen worden.
Ten tweede laat een houtskelet de mogelijkheid open om isolatiematerialen te kiezen die beantwoorden aan de eisen van bio-ecologisch bouwen én die de woning ook laten ademen. In onze woning zullen we ingeblazen cellulosevlokken gebruiken, maar het kan ook met ingeblazen houtvezel of met zachte rotswoldekens die zonder vluchtige bestanddelen werden geproduceerd. In een gemetste massiefbouw met een gevelsteen zou je in de spouw een materiaal moeten toepassen dat beter bestand is tegen vocht, en dan kom je bijna altijd bij isolatieplaten van petrochemische afkomst terecht.
Een derde belangrijk voordeel van houtskeletbouw is de snelle opbouw. Houtskeletbouw laat meer dan massiefbouw toe om heel veel te prefabriceren. De opbouwtijd ter plaatse blijft zo beperkt tot enkele weken - het skelet van onze woning zal er staan na 4 à 5 weken - , weliswaar na een voorafgaande voorbereidings- en productietijd van enkele weken.
Ten slotte is houtskeletbouw een droge bouwmethode, waardoor wachttijden voor uitharden van beton, uitdrogen van de constructie, verdampen van het bouwvocht… een stuk korter worden of zelfs volledig wegvallen. “
Milieuvriendelijke materialen
Het linkerdeel van de gevel zal worden bekleed met gevelpannen van Koramic, op het rechterdeel komt thermisch verduurzaamd hout. Deze houten gevelbekleding zal worden doorgetrokken over het hellend dak. Een gevelsteen was geen optie, aangezien voor het opvangen van de gevelsteen een dubbele kelderwand zou moeten worden gebouwd.
De afwerking van de binnenwanden en plafonds zal gebeuren met gipsvezelplaten van Fermacell, een milieuvriendelijk alternatief van gipskarton. Deze platen bestaan uit een mengeling van hoogovengips, een afvalproduct dus, met gerecycleerde cellulosevezels, en zijn sterker dan de meeste gipskartonplaten van dezelfde dikte. De bedoeling was dat hierover een leempleisterlaag zou worden gebracht worden. “Leem is een natuurlijk product dat een aantal grote voordelen heeft ten opzichte van klassieke pleister”, zegt Wim Tavernier. “Het werkt vochtregulerend en luchtzuiverend. Maar de leempleister moet wel voldoende dik aangebracht kunnen worden: 20 mm of meer. Daarvoor zouden op de gipsvezelplaten een extra bevestigingsnet en een primer moeten worden aangebracht, wat de droogtijd zou doen oplopen tot verscheidene weken. Dus hebben we gekozen voor leembouwplaten. Dit zijn droge leemplaten van 20 mm dik, versterkt met een glasvezelnet, die droog kunnen aangebracht worden en achteraf slechts met een dun laagje leemfinish moeten afgewerkt worden.“
De vloeren zullen worden bekleed met keramische tegels, houten planken en linoleum, afhankelijk van de ruimte. “Enkel het ondergrondse gedeelte voldoet maar deels aan de bio-ecologische eisen, aangezien er voor dit bouwonderdeel geen milieuvriendelijk materiaalalternatief bestaat. Er is voor de buitenwand namelijk gebruik gemaakt van een betonnen kelderkuip, maar de binnenwanden zijn wel opgetrokken in keramische snelbouwsteen.
Voor de isolatie werd FOAMGLAS® gebruikt, een product met een natureplus®-label. FOAMGLAS® beschikt bovendien al een paar jaar over een isolatiesysteem dat specifiek ontwikkeld werd om ondergrondse constructies en funderingsplaten op passiefniveau te isoleren. Een onderdeel van die productlijn, namelijk de randisolatieblokken, kan zelfs gebruikt worden als verloren bekisting bij het gieten van de vloerplaat”, aldus de architect.
FOAMGLAS®-isolatie
Aangezien de kelder deel uitmaakt van het beschermde volume, moest ook die tot op passiefniveau geïsoleerd worden. Wim Tavernier: “Er zijn slechts 2 valabele isolatiematerialen voor constructies in contact met grond: XPS Styrodur en FOAMGLAS®.
XPS is de budgetvriendelijkste keuze . De kostprijs van cellenglasisolatie ligt 2 à 3 keer hoger, maar toch heeft FOAMGLAS® ten opzichte van XPS-isolatie een aantal grote voordelen die ik qua belang allemaal op hetzelfde niveau zou zetten. Vooreerst behoudt FOAMGLAS® zijn isolatiewaarde doorheen de tijd. Bij vele, zo niet alle isolatiesoorten op petrochemische basis, zoals XPS, maar ook PUR en EPS, is dat niet het geval. Hoewel de isolatiewaarde van FOAMGLAS® bij aanvang ietsje minder is dan deze petrochemische varianten, zal ze al op korte termijn beter zijn.
Ten tweede: cellenglasisolatie is compleet inert voor vocht en chemische producten, wat een absolute vereiste is voor ondergrondse constructies. FOAMGLAS® neemt geen vocht op, waardoor de isolatiewaarde ook in vochtige omstandigheden niet zal dalen. Mits correct aangebracht - met zorgvuldig afgedichte voegen - kan het de ondergrondse constructie extra beschermen tegen vocht. Cellenglas wordt ook niet aangevreten door insecten en knaagdieren.”
Voeg daarbij de extreme drukvastheid. “Zelfs de minst drukvaste versie van FOAMGLAS®-isolatie is sterk genoeg om het gewicht van een hele woning op te vangen”, aldus Wim Tavernier. “In het geval van Styrodur dien je naar een drukvastere reeks te gaan, met iets mindere isolatiewaarden. Bovendien kunnen de FOAMGLAS®-panelen tijdens de uitvoering iets meer tegen een stootje dan het zachtere XPS-alternatief, wat toch vrij belangrijk is. Op de werf wordt er al eens tegen de wanden gebotst met van alles en nog wat.
Bovendien is FOAMGLAS® het enige isolatieproduct voor ondergrondse isolatie dat beschikt over een natureplus®-label. En last but not least: dankzij PERISAVE, het nieuwe isolatiesysteem van FOAMGLAS® specifiek voor passiefhuizen, is het mogelijk om de totale benodigde dikte in één laag aan te brengen, wat de snelheid van aanbrengen ten goede komt. Met behulp van de juiste lijm kan de aannemer de dikke blokken aanbrengen alsof hij een wand aan het metsen is.”
Ook zeker niet onbelangrijk: aannemers gaan met FOAMGLAS® extra zorgvuldig te werken. “De meeste gewone aannemers kennen de FOAMGLAS®-producten enkel van PERINSUL, de productlijn voor koudebrugonderbreking. Daardoor gaan ze bij de verwerking iets secuurder te werk”, zo ondervindt de architect. “Styrodur kennen ze allemaal, waardoor het aanbrengen al eens nonchalanter gebeurt. Door de grotere gevoeligheid aan vocht en ongedierte is het risico dat de XPS-isolatie na verloop van tijd volledig verdwenen is niet onbestaande. Dat komt dan neer op een weggegooide investering.”
Steekkaart
Energieverbruik volgens het passiefhuisprojecteringspakket: 9 kWh/m², K-waarde: 16, E-peil: -2
- Ondergrondse wanden: 28 cm FOAMGLAS®-isolatie, type PERISAVE, lambdawaarde 0.038, tegen betonwand van 35 cm.
- Ondergrondse vloer op volle grond : 28 cm FOAMGLAS®-isolatie, type T4+, lambdawaarde 0.041, aangebracht in 2 geschrankte lagen van 14 cm, onder betonvloer van 30 cm.
- Aanzet van houtskeletbouw: dubbele wand van gehydrofobeerde cellenbeton van 14 cm, met 8 cm FOAMGLAS®-isolatie tussenin, type W+F, lambdawaarde 0.038, en 10 cm FOAMGLAS®-isolatie aan buitenzijde, type Ready Board T4+, lambdawaarde 0.041.
- Houtskeletwanden: structuur van TJI-stijlen van 36 cm, 60 cm uit elkaar, ingeblazen met cellulose-isolatie, type I3 van Isoproc, lambdawaarde 0.038. Aan de buitenzijde: Steico-houtvezelplaat van 35 mm, lambdawaarde 0.048. Aan de binnenzijde een leidingenspouw van 60 mm, opgevuld met Steico-houtvezeldeken, type Flex, lambdawaarde 0.038.
- Platte daken houtskelet: structuur van TJI-stijlen van 30 cm, 40 cm uit elkaar, ingeblazen met cellulose-isolatie, type I3 van Isoproc, lambdawaarde 0.038, met bovenop het dakbeschot afschotisolatie van FOAMGLAS®, type TAPERED T4+, tussen 12 en 20 cm dik, aangebracht in 2 lagen.
- Hellend dak houtskelet: structuur van TJI-stijlen van 30 cm, 40 cm uit elkaar, ingeblazen met cellulose-isolatie, type I3 van Isoproc, lambdawaarde 0.038, met bovenop het dakbeschot FOAMGLAS®-isolatie van het type READY BOARD T4+ van 15 cm, aangebracht in 1 laag.
- Buitenschrijnwerk: houten schrijnwerk met extra glasvezelisolatie tegen buitenzijde, driedubbele beglazing met U=0,53 en g=0,5. Gemiddelde totale Uw-waarde per venster = +- 0,6.
- Geautomatiseerde zonwering voor de ramen op het zuiden, oosten en westen.
- Streefdoel luchtdichtheid (eis voor passiefhuizen)=0,6 volumewisselingen per uur.
- Aangezien er geen inpandige garage is voorzien, is er ook geen dure garagepoort nodig die voldoende luchtdicht en isolerend is.
- Alle bouwknopen zijn EPB-aanvaard.
- Ventilatiesysteem D met warmterecuperatie, rendement 80%, met bodemwarmtewisselaar via dubbele glycol-lus rondom de kelder.
- Warmtepomp met verticale grondboringen voor verwarming en warmwaterproductie met stratificatiebuffervat van 750 liter. Vacuümzonnecollectoren eveneens aangesloten op het buffervat.
- Douchewarmtewisselaar voor recuperatie warmte uit afvalwater van douches.
- Pv-panelen met vermogen van 10 kWpiek.