Distributiecentrum

De British Constructional Steelwork Association (BSCA) heeft binnen het project Target Zero voor een vijftal gangbare gebouwtypen een ontwerprichtlijn gemaakt. Hierin wordt beschreven hoe de ontwerper een energieneutraal gebouw kan ontwikkelen. Deze pagina geeft een samenvatting van de ontwerprichtlijn voor een distributiecentrum. 

Uitgangspunten
De ontwerprichtlijn beschouwt de energie, uitgedrukt in kg CO₂-uitstoot, op twee gebieden:

• energie in de gebruiksfase

De energie in de gebruiksfase is de energie voor verwarmen, koelen, verlichten en ventileren van het gebouw: de gebouwgebonden energie.
Daarnaast gebruikt het gebouw energie voor IT-oplossingen en allerhande apparatuur, zoals koelkast en magnetron: de gebruiksgebonden energie.
Qua vuistregel is dit ongeveer +20% aan energie.

• energie voor materialen

De energie voor materialen is de energie voor productie, transport, montage, sloop en recycling van de bouwmaterialen: de materiaalgebonden energie.

Om te komen tot een energieneutraal gebouw wordt in eerste instantie nagegaan hoe de gebouwgebonden energie is te minimaliseren en te compenseren. Juist hierop ligt ook de nadruk in de Britse regelgeving, in 2010 Part L. Hierin zijn de onderstaande eisen voor de jaren 2010 e.v. verwerkt:
• 2010: reductie met 25% t.o.v. 2006;
• 2013: reductie met 44% t.o.v. 2006;
• 2016: reductie met 70% t.o.v. 2006;
• 2019: reductie met 127% t.o.v. 2006 (Nu moet óók de gebruiksgebonden energie worden gecompenseerd).

Referentiegebouw
Het referentiegebouw is het distributiecentrum van Pro-Logis in Stoke-on-Trent in Engeland (zie afbeelding). Het distributiecentrum heeft een oppervlak van 34.000m² met een kantoor van 1.400m². De kolommen in de gevel staan 8 m h.o.h. De middenkolommen staan 16 m h.o.h.

Het distributiecentrum van Pro-Logis in Stoke-on-Trent dat als referentiegebouw dient.

Een aantal bouwfysische parameters zijn zo aangepast dat het gebouw precies voldoet aan 2006 part L (zie tabel).

Bouwfysische parameters van het referentiegebouw (distributiecentrum).

Verdeling energiegebruik referentiegebouw (distributiecentrum)
De verdeling van het energieverbruik in het distributiecentrum is te zien onderstaande cirkeldiagram. Verlichting heeft het grootste aandeel in het energieverbruik (73%), gevolgd door het verwarmen van het gebouw (11%). Warm water (0%) en ventilatie (1%) zijn nauwelijks relevant. De gebruiksgebonden energie (14%) blijft dan buiten beschouwing. Het distributiecentrum wordt niet gekoeld.

Verdeling energieverbruik in het referentiegebouw conform 2006 Part L.

Energiebesparende maatregelen
De tabel hieronder laat de CO₂-besparing zien van ruim twintig energiebesparende maatregelen. Opvallend is dat zeer efficiente verlichting alleen al een besparing van meer dan 30% oplevert. Verder is met daklichten een besparing haalbaar van 25–30%. Daarbij is de besparing het netto-resultaat van de besparing op verlichting en de extra verwarming, doordat de U-waarde van de ramen lager is dan die van de dichte delen. Tot slot laat de figuur zien dat alle maatregelen voor hogere isolatiewaarden betrekkelijk weinig besparing opleveren.

Effect van energiebesparende maatregelen op de CO₂-uitstoot.

De verschillende energiebesparende maatregelen zijn ondergebracht in de pakketten A, B en C (zie de tabel hieronder). Hierbij is A het minst en C het meest uitgebreide pakket. Bij elk pakket geeft de tabel de CO₂-emissie en de besparing op CO₂-emissie in %. Daarnaast worden op basis van LCC (Life Cycle Costing) de besparing op de initiële investeringen en de kostenbesparing na 25 jaar gegeven. Deze besparing is inclusief kapitaalkosten en onderhoud.

Energiebesparing en kostenbesparing van energiebesparende maatregelen van pakketten A, B en C.

De tabel geeft de besparing op de initiele investering (middelste kolom) en daarnaast (laatste kolom) de besparing over een periode van 25 jaar. Deze besparing is inclusief kapitaalkosten en onderhoud. Pakket A geeft een besparing op de investeringskosten van 0,98% en levert een besparing van 973.545 over 25 jaar. Een goede investering. Verder is te zien dat een extra investering van 3,04% een CO₂-reductie geeft van 81%.

Oververhitting
Uit ervaring blijkt dat een gebouw dat beter geisoleerd is, gevoeliger wordt voor overhitting. Voor het distributiecentrum is gekeken naar ventilatiestrategieën om de oververhitting te beperken. Alle vier strategieën (zie de tabel hieronder) zijn gebaseerd op het openen van de transportdeuren en aanbrengen van ventilatieopeningen in het dak.

Ventilatiestrategieën om oververhitting te beperken.

Strategie C is de meest praktische. Strategie D levert betere resultaten op, maar is duurder. Gecombineerd met strategie C is gekeken naar het effect van sheddaken. Het blijkt dat een constructie met sheddaken ongeveer even goed presteert (1,5% boven 28°C) als de basisconstructie met strategie D (1,2% boven 28°C).

Energie-opwekkende technieken
Met alleen energiebesparende maatregelen is te voldoen aan de reductie-eisen in Part L van 2010 (–25%), 2013 (–44%) en 2016 (–70%). Voor een reductie van 100% is uitsluitend energie besparen niet toereikend. Dit geldt ook als de gebruiksgebonden energie moet worden gecompenseerd. Dan is een reductie van 117% noodzakelijk.
Om deze reducties te halen, zijn energie-opwekkende technieken nodig. In totaal 20 technieken zijn bekeken, bijvoorbeeld windturbines, PV-cellen, waterkracht en vergistingsinstallaties. Van de verschillende technieken blijken alleen windenergie en zon-PV in staat voldoende energie op te wekken. De tabel hieonder laat zien met welke combinatie van pakket met energie-opwekkende technieken op een economische manier is te voldoen aan Part L.

Combinaties van energiebesparend pakket met energie-opwekkende techniek die aan de eisen van Part L voldoen.

De tabel laat zien dat met een meerinvestering tot 2,52%, 70% wordt bespaard CO₂-uitstoot. Daarnaast levert het 2,5–2,9 miljoen op. Daarmee kan het distributiecentrum al voldoen aan de eisen van 2016. Voor het energieneutraal maken van alle gebouwgebonden energie (100%) is een extra investering nodig van 6,54%.                                                            

Het gehele rapport is te downloaden op de downloadsectie.