Gevels met adaptief gedrag de toekomst

Dat er nog altijd erg conservatief gebouwd wordt, ook al ziet het gebouw er qua architectuur nog zo futuristisch uit, is een bekend gegeven. Hoe graag we ook willen, de perfecte oplossing voor de adaptieve gevel is nog steeds niet gevonden. Het zou één van de mede-oplossingen kunnen zijn voor een energie neutraal gebouw.

Het lijkt makkelijker dan gedacht, een dynamische gebouwschil. Qua technologie (nieuwe materialen en sensoren/actuatoren) is er al veel mogelijk. De toepassing van deze materialen is echter nog wat lastig. Invloed van onderhoud en slijtage, interactie van een dynamische gevel met de mens én de manier waarop de nieuwe technologie samenvloeit met de conservatieve bouwsector levert nog de nodige problemen.

Succes is dus niet gegarandeerd. Daarvoor is een goede samenwerking vereist tussen alle in de gevel voorkomende componenten en met de overige gebouwinstallaties. De meeste belemmeringen en uitdagingen komen voort uit het gebrek aan bewustzijn en goed onderbouwd inzicht van de prestaties van adaptieve gevels.

Is er een oplossing?

Het bedrijf Peer⁺ uit Eindhoven heeft een product ontwikkeld, Smart Energy Glass (SEG), dat is gebaseerd op een polymere coating, geplaatst tussen twee lagen glas, die samen de buitenste laag vormen van een dubbele beglazing. De optische eigenschappen van het glas kunnen adaptief worden gewijzigd door het aanbrengen van elektrische spanning. De coating in SEG werkt als zonne-energiecollector. Het inkomend licht wordt door de zonnecel omgezet in elektriciteit. SEG wordt hiermee een autonoom product. SEG kan schakelen tussen 3 standen. Een donkere, een ondoorzichtige en een heldere stand.
Vooral bij renovatie projecten kan dit product in de toekomst goed toepasbaar zijn, omdat externe bedrading niet noodzakelijk is.

Onderzoek en resultaten

Bij een renovatieproject is een tweepersoons standaard kantoorvertrek met venster op het zuiden en een glaspercentage van 30% voorzien van SEG ingericht. Resultaten uit het onderzoek wijzen uit dat de energievraag voor koeling met meer dan een factor 2 is verminderd. De koelcapaciteit is met 30% verkleind zonder daarbij het thermisch comfort aan te tasten. De grootste voordelen zijn te behalen in het visuele comfort. Tevens is gebleken dat een regelstrategie die schakelt op basis van de daglichtcondities tot de meest gunstige prestaties leidt.

Helaas valt nog niet direct vast te stellen dat eerdergenoemd onderzoek een sluitend oordeel velt over het energiebesparingspotentieel van SEG. Dat het veelbelovend is blijkt uit de eerdere resultaten dat energiebesparing serieus haalbaar is en tegelijkertijd de kwaliteit van het binnenklimaat toeneemt. SEG vindt zich momenteel midden in het traject van onderzoek en ontwikkeling. Ruimte voor verbetering zal de komende jaren uitblijken, onder andere de zoektocht naar glaseigenschappen en een juiste regelstrategie die uiteindelijk resulteren in een ideale balans tussen comfortbeleving en de totale energievraag voor verwarming, koeling en verlichting. Uiteindelijk spelen meer aspecten dan enkel energie een rol in de overwegingen bij de toepassing van SEG. Een voordeel is dat zonwering niet langer noodzakelijk is. Dit leidt tot een beter uitzicht, geen onderhoudskosten en het levert een positieve bijdrage aan de psychologische en fysiologische aspecten van daglicht.

Toch blijft momenteel de toepassing van adaptieve gevels beperkt. Het ontwerpen van deze gevels blijkt lastiger dan verwacht. Ook durven opdrachtgevers het risico nog niet aan, wat helaas potentiële kansen onbenut laat.

Gebouwsimulatie

Door het uitblijven van nieuw-/renovatiebouw met toepassing van SEG is men momenteel aangewezen op gebouwsimulatie. Dit verschaft inzicht in de systeemdynamica van de adaptieve gevels en kan bijdragen aan het nemen van goed onderbouwde ontwerpbeslissingen. Simulaties kunnen dienen als katalysator om de verdere ontwikkeling van adaptieve gevels te bevorderen en te komen tot het in kaart brengen van de voordelen op gebied van comfort en energie.

Wil je meer informatie over dit onderwerp? Neem dan contact met ons op.