Passieve koeling: de natuurlijke ventilatie in je woning verbeteren

Passieve koeling is een koeltechniek waarmee je zonder energieverbruik een aangename temperatuur in een gebouw kan hebben.

Het is een duurzaam alternatief voor actieve koelsystemen die op elektriciteit draaien, zoals airconditioning.

Hier zijn drie principes van passieve koeling waarmee je de thermische efficiëntie in je woning kunt optimaliseren.

Thermisch comfort verwijst naar het gevoel van comfort binnenshuis. Het hangt af van de binnentemperatuur, luchtvochtigheid, luchtstromen en binnenluchtkwaliteit (IAQ).

Met een passief koelsysteem, zoals dwarsventilatie en/of het gebruik van materialen met een hoge thermische capaciteit, kun je de binnentemperatuur stabiliseren en draag je bij aan een beter algemeen thermisch comfort.

Warmteoverdracht is het proces waarbij warmte op natuurlijke wijze van een warme naar een koudere zone wordt verplaatst.

Warmteoverdracht vindt hoofdzakelijk op drie manieren plaats:

1. Door straling: straling is de overdracht van warmte in de vorm van elektromagnetische straling, met name infraroodstralen. In een huis verwarmt de zon de buitenoppervlakken (daken, muren en ramen). Deze oppervlakken stralen vervolgens warmte uit naar binnen.
2. Door geleiding: geleiding is de overdracht van warmte via een vast materiaal (daken, muren en ramen), waardoor warmte van buiten naar binnen wordt geleid.
3. Door convectie: convectie is de overdracht van warmte door de beweging van fluïde elementen, met name lucht, via warme en koude luchtstromen. Warme luchtstromen verhogen de temperatuur en koude luchtstromen verlagen de temperatuur in een ruimte.

Als je warmteoverdracht wilt beperken, moet je oppervlakken aan de buitenkant van je woning beschermen en je woning isoleren en effectief ventileren.

De ligging van een gebouw beïnvloedt de effectiviteit van een passief koelsysteem.

Door goed over de ligging na te denken, kun je maximaal gebruikmaken van de voordelen van de wind en de directe blootstelling aan zonlicht minimaliseren. Zo optimaliseer je de thermische efficiëntie van je woning.

Het doel hiervan is de natuurlijke ventilatie te verbeteren en tegelijkertijd het gebruik van airconditioning te verminderen.

Bij natuurlijke ventilatie, of natuurlijke vrije koeling, gebruik je openingen (zoals ramen, deuren en ventilatieopeningen) om de circulatie van koele lucht in het gebouw op gang te brengen en warme lucht af te voeren.

Natuurlijke ventilatie gebruikt het verschil in druk en temperatuur voor een intensieve en continue luchtstroom door het gebouw.

Door openingen zorgvuldig te positioneren, kun je de stroom verse lucht maximaliseren en zo zorgen voor een effectieve koeling van de binnenruimtes.

1. Toegankelijk en voordelig: eenvoudig te integreren in nieuwbouw en bij renovaties, zonder hoge kosten.
2. Minder behoefte aan airconditioning: met passieve koeling behoud je het thermisch comfort zonder dat er airconditioning nodig is, en dat draagt weer bij aan een lagere energierekening.
3. Verbetert de luchtkwaliteit en de gezondheid door luchtuitwisseling, waardoor er minder vieze en verontreinigende stoffen in je woning blijven hangen. Symptomen van het 'Sick Building Syndrome' komen vaker voor in gebouwen met airconditioning dan in natuurlijk geventileerde gebouwen (Wargocki et al., 2002)1.¹.
4. Zorgt voor thermisch comfort in je hele woning, met overal een aangename temperatuur en minder plekken waar het te heet is door warmteophoping.
5. Aanpasbaar en veelzijdig: past zich aan alle klimaten en bouwstijlen aan en kan worden gecombineerd met andere technieken.

Pas de volgende werkwijzen toe om de passieve koeling in uw huis te optimaliseren met behulp van natuurlijke ventilatie:

• Plaats ramen en ventilatieopeningen aan tegenovergestelde zijden van het huis om de luchtstroom te bevorderen en de koeling te maximaliseren.
• Plaats dakramen om een schoorsteeneffect te creëren waarmee meer opgehoopte warmte bij het plafond kan worden afgevoerd. Hier profiteert je hele woning van.
• Plant bomen en struiken om schaduw te creëren en de wind naar openingen in het gebouw te leiden (zie het hoofdstuk hieronder om te zien welke bomen geschikt zijn).
• Monteer rolluiken of buitenzonweringen voor minder blootstelling aan hitte en voor een luchtcirculatie die de koeling bevordert (zie het hoofdstuk hieronder voor onze oplossingen).

Stralingskoeling is een methode waarmee gebouwen warmte kunnen afvoeren door thermische straling naar een koelere omgeving te sturen. Dit gebeurt meestal 's nachts.

Deze methode maakt gebruik van reflecterende oppervlakken of speciale dakbedekking om de binnentemperatuur te verlagen.

Passieve koeling door straling is niet altijd (direct) mogelijk. Soms moet er eerst reflecterende dakbedekking worden aangebracht of is er speciaal schilderwerk nodig.

Passieve koeling door verdamping is een koelmethode waarbij de luchttemperatuur wordt verlaagd met elementen zoals plassen water of natte oppervlakken.

Bij verdamping van water wordt warmte geabsorbeerd. Dit is dus een natuurlijke oplossing voor het koelen van de omgevingslucht.

Deze methode is niet altijd even makkelijk toe te passen, omdat bestaande ruimtes ervoor moeten worden aangepast om waterelementen te integreren.

Bij aardkoppeling wordt de stabiele temperatuur van de aarde gebruikt om variaties in de binnentemperatuur te verminderen.

Door het gebouw gedeeltelijk ondergronds te bouwen of met geothermische warmteoverdrachtsystemen (bijvoorbeeld aardleidingen) kun je stabiele thermische omstandigheden creëren om je woning te koelen.

Aardkoppeling is een systeem waarbij aanzienlijke bouwwerkzaamheden en investeringen in geothermische energie komen kijken.

Met een goede isolatie en geschikte materialen beperk je ongewenste warmtetoename en zorg je voor een koele binnentemperatuur. Materialen met een hoge thermische capaciteit kunnen warmte op een gecontroleerde manier opslaan en afgeven en zorgen zo voor een goede koeling.

Voorbeelden van materialen die geschikt zijn voor passieve koeling:

• Beton, vanwege de thermische eigenschappen en hoge mate van inertie (kan veel warmte opslaan).
• Baksteen, dat een goede thermische en akoestische isolatie biedt.
• Ecologische materialen, zoals hennep of cellulose, die zowel isolerend als duurzaam zijn.

Voor een optimale passieve koeling van je woning, is het van groot belang om openingen (ramen, deuren, ventilatieopeningen en ventilatieroosters) strategisch te positioneren en zonnewarmte tegen te houden.

Openingen kunnen warmtewinst door zonne-energie tenietdoen, en de hoeveelheid daglicht in je woning maximaliseren.

Met oplossingen zoals rolluiken, buitenzonwering en luifels kun je openingen effectief beschermen tegen direct zonlicht.

Daarnaast kun je met dakramen de passieve koeling of verversing van de lucht in je woning optimaliseren. Dit zijn enkele warmtewerende oplossingen:

• Rolluiken bieden optimale bescherming tegen de zon van buitenaf, waardoor de thermische isolatie en het comfort in je woning worden verbeterd.
• Verduisterende buitenzonweringen zijn een lichtgewicht oplossing die effectieve bescherming tegen de zon biedt en tegelijkertijd natuurlijke ventilatie mogelijk maakt.
• Warmtewerende buitenzonweringen zorgen ervoor dat er minder warmte binnenkomt en laten natuurlijk licht door.

Ontdek al onze warmtewerende oplossingen voor dakramen op onze speciale pagina: Raamdecoratie en rolluiken - buitenzonwering.

Lees ook: Maak je dakramen klaar voor koude winters en hete zomers

De kleur en reflectiviteit van de buitenkant van je woning beïnvloeden de hoeveelheid warmte die door een gebouw wordt geabsorbeerd en uitgestraald. Hiermee kun je dus de koeling van het gebouw optimaliseren.

Kleurkeuze en reflecterende materialen kunnen de warmteabsorptie verminderen.

Dit zijn enkele aanbevelingen:

• Gebruik lichte kleuren: die reflecteren meer zonlicht en absorberen minder warmte dan donkere kleuren.
• Breng reflecterende verf aan: dat is ontworpen om de warmteoverdracht naar de binnenkant van het gebouw te minimaliseren om zo je interieur koel te houden.

Het juiste tuinontwerp kan versterkend werken voor de methoden die je al gebruikt voor passieve koeling of luchtverversing. Zo maak je niet alleen je tuin mooier en koeler, maar zorg je ook voor een aangenamer binnenklimaat.

Kies voor geschikte bomen en planten en plant die strategisch, want zo:

• Minimaliseer je directe blootstelling aan de zon.
• Kun je de omgevingstemperatuur rond je woning verlagen (de schaduw van bomen kan de omgevingstemperatuur met maximaal 5°C naar beneden brengen).
• Verbeter je de luchtkwaliteit, omdat planten fijne deeltjes filteren en zuurstof produceren.

Voor een optimale koeling kun je het beste loofbomen met dicht bladerdek kiezen, zoals eikenbomen of esdoorns. Die bieden namelijk behoorlijk wat schaduw in de zomer en laten in de winter juist veel licht door, doordat ze hun bladeren verliezen.

Klimplanten, zoals klimop of blauwe regen, laten de buitenkant van je woning er mooier uitzien en zorgen tegelijkertijd voor koeling. Wilde wingerd is een klimplant die zuignapjes heeft en daarom je muur en het cement ertussen niet aantast, wat sommige andere klimplaten wel doen.