Mei 2010

Warmte en koelte uit een gesloten plafond

Koelen en verwarmen via het plafond kon lange tijd vooral op veel scepsis rekenen. Want hoe zit dat dan met die beruchte koudeval? En hebben we niet allemaal geleerd dat warme lucht opstijgt? Comfortplafond, een product van MAT Afbouw, rekent volgens Marcel Ernes af met deze mythe. ‘We hebben niet te maken met convectiewarmte, maar stralingswarmte. Wie met het systeem heeft kennisgemaakt, is voor altijd om’, verzekert hij.

Geen radiatoren, geen convectoren, geen inblaasroosters. Waar het Comfortplafond van MAT Afbouw is toegepast verraadt het interieur niets. De geprefabriceerde slangetjes hebben een dikte van slechts 10 mm en liggen op een afstand van circa 7 cm van elkaar. De panelen worden gemonteerd in een framewerk van metalen profielen. De zichtzijde is volstrekt glad. Voor stabilisatie van de gefreesde basisplaten worden zo nodig versterkingen in de dwarsrichting aangebracht op een afstand van 500 mm. De zuurstofdoorlatendheid van de buizen is lager dan de waarden volgens DIN 4726. De platen hebben afgeschuinde kanten die worden dichtgezet bij afwerking.

Prefabricage

De leverancier gaat uit van een circa tachtig procent actief plafond. De overige twintig procent biedt dus plaats aan doorvoeringen van centraaldozen of inbouwspotjes. Als de lichtpunten vooraf bekend zijn, kan daar in het legplan bij de prefabricage al rekening mee worden gehouden. Wanneer de bewoner achteraf nog iets in het plafond wil aanbrengen, is dus wel enige voorzichtigheid gewenst. Het kan immers niet zo zijn dat dan de slangen worden doorboord.

Om pech te voorkomen levert Comfortplafond standaard een thermofolie bij het product, waarmee de leidingen kunnen worden gedetecteerd. Als het onverhoopt toch fout gaat, kan de betreffende zone simpel bij de verdeler worden afgesloten om vervolgens het lek te repareren met een nieuw verbindingsstuk. Daarna is het een kwestie van aanhelen.

Medewerkers leveren en monteren het systeem tot en met de hydraulisch neutrale moduleverdeler. Voor het plafond wordt gesloten en afgewerkt, zorgen de monteurs ervoor dat het systeem is gevuld en afgeperst. Weliswaar zitten er geen koppelingen boven het plafond, maar het kan ooit een keer voorkomen dat tijdens de montage een schroefje door de leiding gaat. Het is vervolgens de verantwoordelijkheid van het installatiebedrijf om het systeem aan de energiebron te koppelen.

Transmissieberekening

De benodigde oppervlakte van de panelen wordt vastgesteld op basis van een transmissieberekening van de woning. Mocht blijken dat de benodigde capaciteit niet via de beschikbare oppervlakte van het plafond kan worden gehaald, dan kunnen wanden of vloeren in de uitvoering worden meegenomen. Een paneel levert circa 75 W/m² voor verwarming. Voor een behaaglijk woonklimaat is ongeveer tachtig procent van het plafondoppervlak nodig. Een vergelijkbaar vermogen is ook mogelijk voor koeling, zij het dat de capaciteit uiteraard ook afhankelijk is van de spreiding tussen ruimtetemperatuur en gemiddelde watertemperatuur.

‘Een klant heeft in Den Bosch een bedrijfspand gebouwd waarin ons systeem wordt toegepast’, vertelt Marcel Ernes van Comfortplafond. ‘Het kantoor is onder andere voorzien van plafondverwarming en -koeling. De panelen liggen er in een systeemplafondraster van 0,6x1,20 m.

Straling versus convectie
Net als vloerverwarming werkt Comfortplafond niet met convectiewarmte die de lucht verwarmt door warme lucht, maar met stralingswarmte. Er wordt een groot oppervlak verwarmd dat rechtstreeks warmte afgeeft aan de ruimte. Luchtstromen die bij een radiator of convector voelbaar zijn, blijven bij stralingswarmte afwezig. Bij koelen geldt hetzelfde voordeel, en misschien nog wel sterker, omdat daar doorgaans airconditioning wordt ingezet die koude luchtstromen veroorzaakt. ’

Om extra koeling te genereren is in de ruimten aan weerszijden een convectiestrook opengehouden, waardoor nog meer gebruik kan worden gemaakt van de koeling. Normaal isoleren we het plafond boven de leidingen, maar dat hebben we hier niet gedaan De gebruikers van het pand zijn enthousiast.’ Ook de directie van het uitvoerende bedrijf realiseerde zich niet dat het stralingscomponent van koeling zoveel comfort biedt. Ernes moet het telkens weer uitleggen. Iemand die iets uit de koelkast pakt ervaart volgens hem de koelte, en niet een koude luchtstroom.

Renovatie

Zo’n vier jaar na de systeemintroductie maakt de scepsis langzaam plaats voor waardering. Ook de renovatiesector heeft inmiddels kennisgemaakt met het Comfortplafond. Zo is het systeem in Maastricht voor het eerst toegepast bij de renovatie van het Boostencomplex. Dit is een vooroorlogs complex van 128 woningen in de wijk Boschpoort, dat de status van gemeentelijk monument heeft en eigendom is van woningbouwcorporatie Servatius. Tijdens de renovatie zijn in een plandeel 57 kleinere woningen teruggebracht tot 31 ruime woningen. Deze grotere woningen worden aangeboden in het hogere huursegment en hebben allemaal een individuele bron met eigen warmtepomp. De eerste fase van de renovatie is vorig jaar opgeleverd, de tweede fase volgt dit voorjaar.

Het Comfortplafond, zoals dat ook in Maastricht is toegepast, wordt gecombineerd met lagetemperatuurverwarming en -koeling. De plafonds zijn opgenomen in het Comfort+-systeem van prof. Jos Lichtenberg en Frans Lemmens [1]. Het systeem bestaat uit twee belangrijke componenten: een voorzetconstructie voor wanden en plafonds en de warmtepompinstallatie.

Samen vormen de componenten het ‘doos-in-doos’-systeem. Dit betekent dat de verwarming en koeling volledig worden weggewerkt in wand- en plafondbekleding. Dit geheel wordt als een doos geplaatst binnen de ruimte van het volledig gestripte woningcasco, die de andere doos vormt.

Geprefabriceerde voorzetconstructie

De geprefabriceerde voorzetconstructie bestaat uit plaatmateriaal, isolatiemateriaal en een dampremmende laag. De woningen zijn daarmee niet alleen thermisch goed geïsoleerd, maar bij de woningscheidende wanden en vloer tevens akoestisch geïsoleerd. Om het volumeverlies te beperken, is de totale dikte minimaal gehouden. De slangen voor het warmte- of koudetransport zijn opgenomen in de voor Comfortplafond gebruikelijke gipsplaat van 15 mm. De Comfortplafondplaten zijn bevestigd op een metal-stud onderconstructie. Dit is een metalen basisconstructie met dwarsliggers die dichter op elkaar zijn geplaatst dan normaal. Dit is nodig omdat de comfortplaten iets zwaarder zijn dan gewone gipsplaten.

De plafondplaten zijn afzonderlijk aangesloten op de moduleverdelers voor warmte en koude. Het voordeel hiervan is dat boven het (afgewerkte) plafond geen verbindingen nodig zijn. De moduleverdelers zijn elk afzonderlijk weer aan te sturen vanuit de hoofdverdeler, waardoor elk vertrek individueel kan worden geregeld.

Wanden

De wanden, gemonteerd op metalstud stijlen, zijn net even iets anders uitgevoerd. Ook daarin zijn slangen opgenomen, maar die liggen in het Maastrichtse Boostencomplex wat dieper, om daarmee de kans op beschadiging te voorkomen wanneer bewoners iets aan de wand willen bevestigen. De bewoners hebben nog geen zomer gehad, in dat opzicht kunnen er in Maastricht nog geen ervaringen worden opgetekend. Het ligt echter voor de hand dat de waardering voor het comfort in de woningen vergelijkbaar is met ervaringen in de nieuwbouw. En in de nieuwbouw zijn sinds drie jaar diverse woningbouwprojecten opgeleverd waarbij de bewoners volgens Ernes enthousiast zijn over het systeem. Zij hebben met het brongekoppelde systeem in principe vrije koeling, er is geen compressor nodig die koude genereert. De enige energie die nodig is, wordt gebruikt door het circulatiepompje dat het koelwater door de bron voert. Het Boostencomplex-project toont aan dat toepassing van comfortplafonds een aantrekkelijke optie is om bestaande woningen duurzaam en betaalbaar te renoveren met behoud van comfort. Ernes: ‘Vloerverwarming en -koeling hebben de naam kostbaar te zijn. Ons systeem is echter bij uitstek geschikt voor koppeling aan aardwarmte. Het is daarom energiezuinig en duurzaam. Overigens is het systeem geschikt voor elk type warmtebron, dus ook voor een hr-ketel. Gebruikers hebben al het voordeel van een lage temperatuurafgifte. De energiezuinigheid en duurzaamheid zijn daarnaast niet de enige voordelen. Je moet de investeringen in het systeem ook beoordelen in het kostenkader van een grootschalige revitalisering. De woningen in Maastricht moesten hoe dan ook volledig gestript. Met het ‘doos-in-doos’-principe is de thermische schil enorm opgewaardeerd. De warmtevraag in geïsoleerde woningen wordt steeds lager. De koeltevraag neemt in de zomer echter wel toe. Met de omkeerbare warmtepomp hebben gebruikers gratis koeling. In dat licht bezien is het maar een kleine meerinvestering.’

Sociale huursegment

In navolging van Maastricht wordt het Comfortplafond nu ook in Amsterdam in een renovatieproject toegepast. In een complex in stadsdeel Bos en Lommer hebben medewerkers van Comfortplafond, onder leiding van Van der Leij Bouwbedrijven, bij wijze van proef inmiddels de eerste strang aangebracht. Net als in Maastricht betreft het hier een complex dat een monumentale status heeft. Ook in de hoofdstad worden de woningen volledig gestript en voorzien van een hoogwaardige thermische schil. Energie Adviesbureau Ecofys en installatiebedrijf Metapart zijn de andere partners in het project. Ook na de renovatie blijven de woningen nog in het sociale huursegment. Het Comfortplafondsysteem wordt er door diverse energiebronnen gevoed.

Bronnen en verwijzingen:
[1] Comfort+-systeem van prof. Jos Lichtenberg en Frans Lemmens.

Tekst en fotografie: Mari van Lieshout