Download dan direct de PDF of lees eerst het beknopte overzicht.
Een verkenning van het potentieel
In de zoektocht naar oplossingen voor het bereiken van een steeds energiezuinigere gebouwde omgeving is een belangrijke rol weggelegd voor het ontwerp van de gevel. Op de uitzondering van beweegbare zonwering na, bevindt de gebouwschil zich echter in een impasse: het is een statisch element in een constant veranderende omgeving. Adaptieve gevels daarentegen hebben wel de mogelijkheid om de dynamiek in hun omgeving te benutten. Wanneer dit op slimme wijze gebeurt, door te anticiperen en te reageren op veranderende buitencondities en comfortwensen, bestaat de mogelijkheid om op actieve manier extra voordelen toe te voegen aan de passieve bouwwijze.
Vooruitgang op het gebied van adaptieve gevels is grillig en wordt gekenmerkt door gefragmenteerde ontwikkelingen; enerzijds gedreven door ontdekkingen op het gebied van materiaalkunde (e.g. schakelbaar glas [1,2], aanpasbare thermische opslagcapaciteit [3], en variabele isolatie [4]), anderzijds ontstaan op adhocbasis tijdens het ontwerpproces (figuur 1) [5]. Ondanks deze ontwikkelingen is er vooralsnog weinig gerapporteerd over de daadwerkelijke prestaties en mogelijke voordelen ten opzichte van de gangbare praktijk. Het gevolg is dat het nog onduidelijk is welk soort adaptief gedrag het meest wenselijk is. Hierdoor weten we ook niet wat het werkelijke potentieel van adaptieve gevels is, en welk deel daarvan met de huidige stand van de techniek al haalbaar is.Binnen de gebouwsimulatieliteratuur heeft de toepassing van wiskundige optimalisatietechnieken al vaak bewezen een krachtig hulpmiddel te zijn om verder te komen dan trialanderror of standaardoplossingen. Met de komst van steeds efficintere optimalisatiealgoritmes, betere interfaces en de aanhoudende toename in rekenkracht, komt de intrede van optimalisatie in de dagelijkse ontwerppraktijk steeds dichterbij. De link tussen (i) adaptieve gevels, (ii) gebouwsimulatie, en (iii) optimalisatie is echter nog niet eerder tot stand gebracht. Dit artikel legt wel dit verband en heeft als doel om het inzicht in het latente potentieel van adaptieve gevels te vergroten. Allereerst wordt simulatie gecombineerd met optimalisatie voor het analyseren van een conventionele, statische gevel. Vervolgens wordt gekeken in hoeverre een adaptieve gevel deze prestaties nog kan overtreffen.
Auteur(s): Ir. R.C.G.M. (Roel) Loonen, dr. M. (Marija) Trka, prof.dr.ir. J.L.M. (Jan) Hensen; Unit Building Physics and Services, Technische Universiteit Eindhoven