Slimme gevels

Auteur: Joost Heijnis, cepezed

Het meest in het oog springende onderdeel van een gebouw is toch wel de gevel. Misschien niet voor iedereen, want een constructeur kijkt misschien eerder naar het stabiliteitsprincipe en een installatieadviseur naar het klimaatsysteem. Maar voor de gemiddelde bouwprofessional of leekgeldt het zeker. 

Multifunctioneel 

De gevel is doorgaans ook een relatief kostbaar gebouwonderdeel. Dat is begrijpelijk als je je realiseert wat zo’n schilletje allemaal doet. Onder meer door de gebruikte materialen, de texturen en kleuren daarvan, de vlakverdeling, het lijnenspel et cetera, bepaalt de façade in belangrijke mate het uiterlijk van het gebouw. Vaak laat de gevel ook al goed aflezen wat de functie van een bouwwerk is. Daarnaast biedt de schil doorzicht of juist niet en biedt of verhindert ze juist toegang. On top of thatvormt de gevel de fysieke scheiding tussen het buitenklimaat en het gewenste binnenklimaat. 

Materialen 

De architect en bouwfysicus binnen het ontwerpteam bepalen bij iedere opgave de meest geschikte materialen, de bouwfysisch beste opbouw, de ideale verhouding tussen dichte en transparante delen enzovoorts. Daarbij houden ze natuurlijk rekening met de locatie, het budget en het beoogde bouwproces. Sommige ontwerpers passen graag voor ieder gebouw een nieuw materiaal toe. Gewoon omdat het kan, omdat het leuk is of interessant.Vaak zijn de beweegredenen esthetisch en gaat het voornamelijk om kleur en vorm. Soms leiden experimenten tot verrassende innovaties en nieuwe mogelijkheden. Een voorbeeld is de gevel van glazen bakstenen die MVRDV ontwikkelde voor de Crystal Houses in Amsterdam. Prachtig, maar zelden leidt dit soort uitvindingen tot een groot toepassingsbereik, terwijl ze veel denkkracht en engineeringsenergie kosten.Nog minder vaak bieden ze substantiële oplossingen voor de grote uitdagingen waar de bouwsector voor staat. 

Energie-eisen 

Zoals iedereen inmiddels wel weet, worden de milieueisen rondom bouwen immers steeds strenger. En terecht. Het klimaat verandert in rap tempo. Om dat een halt toe te roepen (als dat nog kan), moeten we bijvoorbeeld naar energieneutrale gebouwen met een zo gunstige mogelijke Energieprestatie (EPG). En snel ook. Dat heeft zo zijn weerslag op gevels. Waar drievoudig glas tien jaar geleden nog vrij exotisch was is het nu vrijwel de standaard in de utiliteitsbouw. De niet-transparante delen worden ook steeds dikker. De minimum Rc-waarde conform bouwbesluit haal je al bijna niet meer binnen 15 centimeter. Nu is dat allemaal op zich niet zo erg. Als de oplossing ligt in een beetje meer isolatie hier en een wat zwaarder kozijn en glas daar, waar hebben we het dan over?

Schaduwkosten 

Het punt is dat er ook nog andere grootheden dan de EPG zijn die de milieu-impact medebepalen. Zo verdisconteert de regeling MilieuPrestatie Gebouwen (MPG) de milieuschaduwkosten van de toegepaste materialen over de hele levensduur van een gebouw. En een steeds dikkere, zwaardere gevel leidt automatisch tot een grotere koolstof footprint en dus hogere milieuschaduwkosten. Bovendien leidt zwaarder bouwen tot het gebruik van zwaarder materieel dat weer meer stikstofoxiden uitstoot: enter de stikstofcrisis. Daarbij komt dat de MPG vast en zeker strenger gaat worden. En dat de EPG en MPG elkaar bovendien kunnen tegenwerken: een oplossing als zonnepanelen is bijvoorbeeld gunstig voor de EPG. Maar vanwege de materialen die erin verwerkt zijn juist ongunstig voor de MPG. 

Lichtgewicht bouwen 

Wat je dus eigenlijk nodig hebt, zijn gevels die energetisch goed presterenmaar bestaan uit een minimum aan lichtgewichtmaterialen. Maar met alleen hoogwaardige lichte gevels kom je er nauwelijks nog. Het klimaat in superlichtgewichtgebouwen gaat met de seizoenen mee: ze warmen snel op en koelen snel af. Dat is het grootste deel van het jaar prima, maar met de huidige EPG-regels verlies je het tijdens de warmste zomerdagen en koudste winterdagen. Er is dan te veel energie voor koeling en verwarming nodig. 

Slimme gevels 

Gevelproducten moeten daarom eigenlijk ook slim zijn. Dat kan bijvoorbeeld door ze dubbele functies te geven. Zonnepanelen die ook isoleren zijn een goed voorbeeld. Of glas waarbij zonnecellen en sensoren zijn verwerkt in de spacers tussen de glasplaten. Nog slimmer zijn gevelproducten die zich kunnen aanpassen aan de omstandigheden. Zo is er bijvoorbeeld SageGlass van Saint-Gobain, dat elektronisch tintbaar is naar gelang de warmtelast en lichtschittering. In het voor- en naseizoen kun je zo maximaal van de laagstaande zon profiteren. Een andere optie is een ademende gevel. Natuurlijke ventilatie geïntegreerd in de dichte delen laten een gebouw na een warme dag dan weer wat afkoelen. 

Slimme regels 

Maar niet alleen de bestaande materialen zijn doorgaans te star. Ook de regelgeving moet eigenlijk slimmer. Er zijn regels nodig die ruimte laten voor verschillende waarde-eisen gedurende verschillende momenten in de seizoenen. Zo ontstaat een veel groter veld van mogelijkheden en kunnen we met een minimum aan CO2-uitstoot en stikstofproblematiek energieneutrale gebouwen maken. Meer met minder. Of, zoals we bij cepezed zeggen: met een hoger IQ per kilo gebouw.  

Dit artikel is verschenen in de Innovatiecatalogus. Lees meer van de Innovatiecatalogus in onze bibliotheek.