Architectuur als klimaatmachine

Architectuur als klimaatmachine

1: Geschiedenis van klimaatbeheersing in gebouwen

1.1

• Temperatuur in een grot is nagenoeg het hele jaar constant vanwege de grote steenmassa;

een grote massa doet lang over de opname en afgifte van warmte.

• Schaapskooien Texel; afgeschuinde dakdeel gericht op het westen, waar de meeste wind

vandaan komt.

• Hellende daken ivm waterafvoer; in NL logische keuze ivm klimaat.

1.2

• Romeinse heliocaminus; kamer in een badhuis die opgewarmd werd door de zon.
• Vanaf 1800: gebruik passieve zonne-energie; water verwarmen voor huishoudelijk gebruiken

zonnewarmte concentreren met conische, reflecterende bakken waardoor het water ging koken en stoom vormde.

• Vuur staat nu nog steeds aan de basis van de verwarming van gebouwen.
• Romeinse tijd; hypocausten; Hete lucht werd vanuit een stookpunt door holle vloeren

wanden gevoerd.

• Pas in de 20

e eeuw een vervolg met mondernere wand- of vloerverwarming.

• Spaanse braseros en Japanse hibachi’s : Hete pannen of barbecues, plaatselijke

verwarmingen.

• 12

e

eeuw: ontstaan schoorstenen.

• Vanaf 1685 ontstonden kachels en haarden aan de gevel.

- 1742: Franklin Stove, metalen houtkachel door Benjamin Franklin

- Stratificatie: De natuurlijke eigenschap dat warme lucht opstijgt.

• 1790: verbetering Franklin Stove door David Rittenhouse met een L-vormige schoorsteen.

- Doorontwikkeling hierop: fornuizen.

• De afvoerkanalen werden steeds langer en door meerdere vertrekken geleid  begin

centrale verwarming.

• Om een bepaalde ruimte warmer te stoken werd daar een lang stuk warmwaterleiding

compact samengebracht in een omkasting.

• Begin 19

e eeuw ontstond luchtverwarming.

• Niet alleen verwarming maar tegelijkertijd ook luchtbevochtiging.

o Nadeel: lucht kan niet ver horizontaal worden vervoerd en er kwamen vaak

verbrandingsgassen mee de ruimtes is.

• In 1890 ontstonden de eerste thermostaatregelingen.
• Principe; materialen zetten uit of krimpen bij temperatuurverschillen.

- 1892: 1

e elektrische kachel.

• Stadsverwarming; stoom kan door de hoge temperatuur ver worden vervoerd waardoor er

voor een wijk of stad een stoomcentrale kon worden gemaakt.

• Later werd de stoom ook gebruikt om elektriciteit op te wekken.
• Compact bouwen; compacte gebouwen met lage plafonds zijn beter warm te houden. (hoog

plafond; alle warmte bovenin en koude lucht komt weer naar beneden)

• Grasplaggen; primitieve isolatielaag van gebouwen.
• Hooizolders als isolatie en dierenstallen naast het woongedeelte (natuurlijke kachels) 1 / 2

1.3

• Pantheon Rome; oculus geeft een hoge lichtopbrengst.
• Glas wordt verkregen door zand, soda en kalk te mengen en te smelten.
• Werd al 5000 jaar BC gebruikt voor kralen in Mesopotamië
• Glas zorgt voor comfort, licht en (vertekend) zicht, uitzicht.
• Door dubbel of drielagig glas is de isolatiewaarde flink verbeterd t.o.v. enkel glas.
• Modernisme, het Nieuwe Bouwen, bracht de doorbraak naar volledige glazen gevels.
• Nadelen glas; ongewenste opwarming, onprettige koudeval bij gebrek aan verwarming aan

de gevel  veel groter energiegebruik.

1.4

• Koeling; nauwe straten, compacte huizen, witgekalkte gevels en daken.
• 2000 BC; Perzen koelden tombes met ijs.
• Perzisch koelsysteem; massieve lemen waterreservoirs met een schoorsteen erboven. Door

het verdampende water werd het reservoir gekoeld.

• 1660: ijshuizen in West-Europa. Een geïsoleerde kamer, vaak onder de grond, werd gevuld

met ijs en diende als koelkast. Een drainage voerde smeltwater en condens af.

- Ijs in buizen: lucht stroomt erlangs en koelt af.

• Andere koel opties: koud rivierwater toevoeren, lucht vanuit kelder invoeren, ventilatoren

die lucht over ijs blazen.

- Verdampingskoeling: water onttrekt warmte aan de omgeving. Water verdampt.

• Adiabatisch proces; een bepaalde stof of steen kan worden afgekoeld door hem

voortdurend vochtig te houden en er lucht langs te voeren.

- Mechanische koeling: kringproces van verdamping, compressie en condensatie.

• NH

3, SO2, CH3CL zijn meest gebruikte media. Werden vervangen door cfk’s ivm giftigheid.

• Maar cfk’s tasten de ozonlaag aan en er is weer mee gestopt.

1.5

• Men ging ventileren i.v.m. aantoning wetenschappers dat zuurstof uit buitenlucht nodig is

voor gezondheid.

• Men maakte gaten in het dak waardoor de warme lucht kon verdwijnen, openingen aan de

onderzijde gaven frisse lucht.

• Maar er ontstond niet voldoende trek en bij kou kwam er kou door het dak.
• Rozetten werden geïnstalleerd op woonhuizen met afvoerpijpen en een luchtzuiger.
• Schroefventilator; word in beweging gebracht door de wind en creëert door de draaiing een

sterke afzuiging.

• Geforceerde ventilatie; boven wordt een vuur gestookt, dit zorgt voor trek waardoor warme,

bedompte lucht naar boven werd afgevoerd.

• Modern luchtbehandelingssysteem; filtratie van buitenlucht, verwarming en bevochtiging,

een regelaar het luchtvolume te beheersen en een koel- en ontvochtigingsgedeelte.

1.6

• Toekomstdroom in 1926: gebouwen zonder ramen door gebruik van airco en kunstlicht.
• Gebouwen zijn klimaatapparaten geworden.
• / 2