‘Passieve koeling is een kwestie van slim ontwerpen’

Energieneutraal bouwen is in warme streken bijna onhaalbaar zonder het gebruik van passieve koeling. Neem een voorbeeld aan de Chinese plattelandsarchitectuur, zegt promovendus Xiaoyu Du. Die heeft dankzij een slimme opzet van ruimtes geen energieverslindende airco’s nodig.

Een typisch huis in Centraal-China bestaat uit een aantal geschakelde ruimtes rondom een patio of binnenplaats. Naast de woning is vaak een iets lager gelegen tuin te vinden met struiken en bomen. “Als je op een warme zomerdag de ramen en deuren openzet, krijg je in dit type huis een natuurlijke luchtstroom”, vertelt Xiaoyu Du, terwijl hij er een tekening bij pakt. “Koele lucht stroomt vanuit de tuin richting de binnenplaats. Dat zorgt voor aangenaam binnenklimaat.”

In zijn onderzoek identificeert hij het 'gebouwmicroklimaat' als een verschijnsel waarbij de binnenruimte en rondom gelegen ruimtes zijn betrokken. Welke factoren zijn bepalend voor dit gebouwmicroklimaat, vraagt Du zich af? De ordening van ruimtes blijkt doorslaggevend. In het warme, vochtige landklimaat van Centraal-China zorgen patio’s en tuintjes voor een verbetering. Semi-buitenruimtes leveren ook een belangrijke bijdrage. Veranda’s, galerijen en overdekte balkons bieden gelegenheid om buiten te zitten, beschut tegen de zon. Tussenwanden zijn veelal vervaardigd uit lichtgewicht materialen (hout) en hebben deuren en ramen die open en dicht kunnen. Dat maakt ‘kruisventilatie’ of ‘dwars ventilatie’ (stack ventilation) mogelijk. Mechanische ventilatie is er niet, de menselijke activiteit past zich aan het weer aan. Alleen wanneer het zo heet is dat het zelfs onder de veranda niet meer prettig toeven is, gaat de fan aan.

Simulatie
De gevarieerde opzet van ruimtes zorgt in de Chinese traditionele architectuur voor een constante luchtstroom, constateert Du. Dat zorgt voor thermisch comfort. Uit metingen blijkt dat in een traditioneel opgezette woning gedurende de hele dag een gemiddelde luchtstroom van 0,74 meter per seconde waait. Dat is veel beter dan in de moderne, eenvormig opgezette massawoningbouw die de laatste decennia verrees. Niet voor niets klagen bewoners daarvan vaak over het onaangename binnenklimaat. Het zorgt onder meer voor slaapproblemen.

Ontwerpers zouden in nieuwe woningontwerpen de lessen uit het verleden moeten integreren, stelt Du. Aan de hand van metingen toont hij aan dat ook in moderne betonbouw een opzet met patio’s, semi-buitenruimtes en lager gelegen tuinen tot een veel beter thermisch comfort leidt. “Dat geldt ook voor passieve of energienul woningen in Nederland”, zegt Du.

Voor de massawoningbouw van de Chinese megasteden is een traditionele lay-out geen oplossing. Daarvoor staan de stedelijke gebouwen te dicht op elkaar, ruimte voor creëren van natuurlijke ventilatie ontbreekt. Maar in buitenwijken landelijke gebieden kan een gevarieerdere architectuur wel degelijk een forse bijdrage aan vermindering van het gebruik van airco’s. “Het koelen van gebouwen is verantwoordelijk voor 2,9 tot 6,7 procent van het totale energieverbruik van woon- en commerciële gebouwen”, zegt Du. “Door woningen slimmer te ontwerpen kunnen we dat getal fors naar beneden brengen.”

Meer informatie

• Proefschrift ‘Space design for thermal comfort and energy efficiency in summer. Passive cooling strategies for hot humid climates, inspired by Chinese vernacular architecture'
• Promotie Xiaoyu Du