Duurzame verwarming voor bestaande woontorens Nijmegen
Dit voorjaar realiseerde Croonwolter&dros in opdracht van Achmea Real Estate een flinke verduurzaming van drie woontorens aan de Nijmeegse Carnotstraat. Een leuk detail hierbij is dat Croonwolter&dros, en ook de hierbij betrokken Projectleider Ronald van Eijsden, de oorspronkelijke installaties 24 jaar geleden bouwden. En de betrokkenheid blijft, want de komende tien jaar is Croonwolter&dros verantwoordelijk voor het onderhoud en de prestaties van de nieuwe installaties.
In de Carnotstraat in Nijmegen staan drie woontorens met in totaal 104 appartementen, bovenop een gezamenlijke parkeergarage. De verwarming van de woningen gebeurde met een systeem dat dermate verouderd was dat het niet kon worden hergebruikt. Achmea Real Estate wilde de gebouwen toekomstbestendig verduurzamen en schakelde adviseur Sweco en beheerder MVGM in om de opdracht via een aanbesteding in de markt te zetten.
V.l.n.r.: Marco Brouwer, Lead Engineer, Ronald van Eijsden, Projectleider en Willy Fluit, Consultant op het dak van de eerste van de drie woontorens, met achter zich de vacüumbuiscollectoren. Op de toren achter hen zie je de witte wanden die om de drie warmtepompen staan. Daarachter is de derde toren met zonnepanelen.
Precies hoe wij willen werken
Projectleider Ronald van Eijsden van Croonwolter&dros: ‘De visie van waaruit Sweco de opdracht formuleerde, sloot exact aan bij hoe wij willen werken. Want deze opdracht betrof het ontwerp, de realisatie en het onderhoud gedurende tien jaar waarbij de prestaties en rendementen van de installatie voorop staan. Dus niet iets maken en wegwezen, maar verantwoordelijkheid nemen voor wat we ontwerpen en bouwen. In deze situatie konden we het project blijven sturen, heldere afspraken maken en die ook nakomen. Waardoor na oplevering alle betrokkenen ook echt tevreden zijn. Dat is iets dat we steeds vaker doen voor onze opdrachtgevers, ook vanuit bouwteams waarbij we het gehele ontwerp traject begeleiden. Consultant Willy Fluit, Lead Engineer Marco Brouwer en ik zijn hierbij het vaste driemanschap en hebben we een kernteam met specialisten om ons heen waarmee wij onze verduurzamingsbeloften waarmaken!’ Zo is er voor verwarming, met de nieuwe hybride opstelling van warmtepomp en CV-ketel, een jaarlijkse CO2-reductie te verwachten van 17 procent (bijna 21.000 kg CO2). Hierbij levert de warmtepomp 60 procent van de warmte.
Minder vacuümbuiscollectoren
In de uitwerking naar een definitief ontwerp en uitvoeringsontwerp werden een aantal mooie optimalisaties gerealiseerd. Marco Brouwer, Lead Engineer: ‘In het ontwerp van Sweco waren vacuümbuiscollectoren opgenomen. Dit zijn glazen buizen die op het dak zonnewarmte in een koudemiddel opvangen, dat hierdoor continu verdampt en condenseert en op die manier tapwater kan verwarmen. Het aantal vacuümbuiscollectoren was berekend vanuit de theorie dat tapwater, ook als de zon niet schijnt, tot 65 ⁰C moet worden verwarmd om legionellabesmetting te voorkomen. Dit systeem was dan ook gedimensioneerd om zelfs onder de slechtste weersomstandigheden te werken. Maar dat betekende dat het ’s zomers te groot zou zijn om zijn warmte kwijt te kunnen. In zo’n geval gaat het koudemiddel ontbinden, dat heet stagnatie en dat mag niet te vaak gebeuren. Je kunt daarom beter te weinig vacuümbuiscollectoren hebben, dan te veel. Wij zijn daarop gaan rekenen, met de energienota’s van een bewoner en met de werkelijke verbruikscijfers van de energiemeters als input. Daaruit bleek dat we met 22 in plaats van 50 vacuümbuiscollectoren toe konden.’
Meer pv-panelen
‘Dus in plaats van op twee van de drie daken vacuümbuiscollectoren te plaatsen, werd het nu op één van de drie daken. Hierdoor kan het ’s winters gebeuren dat deze hoeveelheid vacuümbuiscollectoren niet in staat is het tapwater voldoende te verwarmen. In dat geval verwarmen de warmtepompen het water op naar 40 ⁰C, en wordt de laatste opwarming tot 65 ⁰C gedaan door de cv-ketel. Door de halvering van het aantal vacuümbuiscollectoren, hielden we ruimte op het tweede dak over, en ook budget. Hierdoor konden we dat dak vol leggen met veertig extra pv-panelen. Deze panelen helpen met het voeden van de warmtepompen en de ventilatie van de parkeergarage. Ook hebben we ervoor gezorgd dat de pv-panelen geen stroom terugleveren aan het net. Dit was een voorwaarde van de netbeheerder.’
Warmtepompen die te veel geluid maken
Willy Fluit: ‘Veel aandacht in dit project ging naar het geluid dat warmtepompen maken. Een warmtepomp heeft een compressor, en die draait op vol vermogen of hij staat uit. Hij kan niet op halve kracht draaien. Wel zijn er warmtepompen met twee compressoren waarbij er één uit kan gaan wat de geluidsproductie halveert, maar feit blijft dat een warmtepomp geluid maakt. Om het volume te dempen, zouden we een geluiddempende kast om de warmtepompen heen moeten bouwen die alles drie keer zo groot zou maken. Op een industrieterrein maakt het niet uit dat je een grotere doos op je dak hebt staan, maar hier wel. Daarbij liet de Omgevingsdienst ons weten dat we een zicht onttrekkend scherm om de warmtepomp moesten maken. Als dat om die enorme geluiddempende kast heen zou moeten, was het einde zoek. Het zicht onttrekkende scherm zou dan wel 4,5 m hoog worden! Daarom kozen we voor een geluiddempend scherm. Dat scherm zou niet hoger dan de warmtepomp hoeven zijn.’
Trillingdempers op maat
Ronald: ‘Daarnaast hebben we de behuizing van de warmtepompen laten inpakken om het geluid te dempen. Ook bedachten we samen met een akoestisch adviseur om niet alleen een geluiddempend scherm aan alle zijden van de warmtepomp te plaatsen, maar om dat ook aan de onderzijde te doen. De drie warmtepompen staan namelijk op een ondersteuningsframe. Door onder dit frame een geluiddempend scherm te hangen, reflecteert het geluid omhoog. Naast geluid produceert een warmtepomp ook trillingen die ver dragen. Nu staan deze warmtepompen standaard al op vier rubber dempers, maar wij brachten ook in de poten van het ondersteuningsframe dempers aan.’
Stiller dan de geluidsnorm
‘Van het Bouwbesluit mag je in de woning niet meer dan 30 dB geluid van de installatie horen en buiten niet meer dan 40 dB: op de erfgrens of bij een open raam. 30 dB is het geluid van een fluisterend gesprek. Een compressor van een warmtepomp maakt 80 dB geluid, dat is in de kast, met je oor op de compressor. Dat volume is vergelijkbaar met een stofzuiger. Vanaf de compressor gaat dat geluid door alle verschillende dempingslagen, waarvan we stuk voor stuk de dempingwaarde in decibellen weten. Daarnaast speelt nog de afstand van de warmtepomp tot de dichtstbijzijnde woning, waarbij geldt dat volume snel afneemt over een afstand. En tot slot is er nog het dak van 20 cm dik beton en de dakrand, die beide geluid deels tegenhouden. Om erachter te komen hoeveel dB’s je binnen in een appartement hoort – ofwel hoeveel geluid door de afstand en door het dak en de dakrand worden tegengehouden – plaatsten wij een geluidsbox op het dak die een gekalibreerd volume van 100 dB(A) ruis produceerde. Vervolgens maten we wat je daarvan in de woning hoorde. Met al deze gegevens konden we berekenen dat de bewoners, in het appartement het dichtst bij de warmtepompen, minder dan 30 dB zouden waarnemen.’
De drie warmtepompen achter elkaar. Ronald zit op het ondersteuningsframe. Marco wijst naar één van de vier trillingsdempers waar het frame op rust.
Geen overlast tijdens en na de bouw
‘Deze metingen vonden plaats vóór de bouw, maar we vroegen de bewoners of we ook na de installatie mochten komen meten. Bij die meting, waarbij alle warmtepompen op vol vermogen draaiden, kwamen we uit op 20 tot 25 dB(A), variërend per ruimte in het appartement waar we maten. Dus we zijn prima in onze opzet geslaagd. Het lukte ons ook om de ombouw te verrichten zonder dat hierbij tijdelijke voorzieningen nodig waren. Door de bestaande installaties stukje bij beetje te vervangen, konden we telkens delen omschakelen naar de nieuwe installatie, zonder overlast voor de bewoners.’
Tien jaar blijven presteren
Willy: ‘De aanbesteding van dit project betrof niet alleen de bouw, maar ook het onderhoud en het functioneren voor de komende tien jaar van de installatie. En dit volgens duidelijke KPI’s (kritieke prestatie-indicatoren). Een KPI is bijvoorbeeld: niet meer dan drie storingen per kwartaal, of niet meer dan drie bewonersklachten per kwartaal. Ook wordt een minimaal COP (Coëfficiënt Of Performance ofwel rendement) van 3 gevraagd. Dat betekent dat de installatie drie keer meer energie moet opleveren dan hij verbruikt. Zo zijn er wel drie A4’tjes met KPI’s. Dat is veeleisend, maar ik ben een groot voorstander van een dergelijk contract voor de lange termijn, want een installatie is niet klaar als hij is opgeleverd. Voor de beste prestatie moet je blijven bijsturen.’