Erasmus Universiteit Rotterdam (EUR) investeert in een duurzame campus. Voor de nieuwbouw van Langeveld Building werd de markt uitgedaagd om met innovatie concepten te komen. Hoofdaannemer BAM Bouw en Techniek, Paul de Ruiter Architects en Halmos adviseurs adviseerden het Earth, Wind & Fire (EWF)-concept, dat Benjamin Bronsema in 2013 lanceerde in zijn promotieonderzoek aan de TU Delft. Dit voorziet in een ventilatiesysteem zonder airco waarin vallend water, zon en wind voor frisse lucht zorgen. Een gedurfde keuze van de EUR, want het systeem is nog niet eerder in een onderwijsgebouw toegepast.
Powered by nature
De klimaatinstallatie is gebaseerd op een natuurlijk ventilatieconcept. Het werkt met een zonneschoorsteen die in combinatie met een bevochtigingssysteem en venturi-kap ervoor zorgt dat er een natuurlijk verloop van frisse lucht wordt gegenereerd. Dit systeem is zeer energiezuinig en zorgt voor een gezond en behaaglijk binnenklimaat in het gebouw. Onderzoek heeft aangetoond dat deze installatie 20% minder energie verbruikt dan traditionele ventilatiesystemen.
In combinatie met alle andere duurzame keuzes, zoals bijvoorbeeld zonnepanelen, levert dit een Energieprestatie Coëfficiënt op van minder dan nul. Dit betekent dat dat het gebouw zelf kan voorzien in zijn eigen energiebehoefte en zelfs energiepositief wordt. Door de integrale ontwerpbenadering zijn er geen extra kosten gemoeid met het realiseren van dit installatieconcept en, omdat er geen grote installatieruimtes nodig zijn in vergelijking met traditionele luchtbehandelingskasten, blijven er meer m² over om onderwijs te geven. Een belangrijk criterium voor Erasmus Universiteit Rotterdam.
De toevoer van schone lucht
Via de windvangers op het dak – onder de venturikap – wordt verse lucht het gebouw ingezogen. Deze windvangers lijken dicht, maar de wind kan door de roosters naar binnen waaien. Afhankelijk van de windrichting kunnen delen met kleppen dichtgezet worden, waardoor de wind gevangen wordt. Als de wind uit het noordwesten komt, dan worden de kleppen aan de oost en zuidzijde dichtgezet en andersom. Bij te weinig wind zorgen ventilatoren ervoor dat er toch voldoende frisse lucht in de schacht wordt geduwd.
In de schacht - de klimaatcascade – besproeit het systeem de lucht met water. Dat maakt de lucht schoon en zorgt voor neerwaartse druk. Onder in het gebouw stroomt de lucht vanuit de schacht door een warmtewisselaar die de lucht verwarmt of koelt via bronnen in de grond. Door een naastgelegen schacht gaat de schone lucht omhoog en stroomt van daaruit naar de ruimten. Via roosters in de plafonds verspreidt de verse lucht zich door de ruimten, waarna de gebruikte lucht wordt afgezogen via de gangen en trappenhuizen.
De afvoer van gebruikte lucht
In de zuidgevel van het gebouw zitten over alle verdiepingen twee brede zonneschoorstenen. In deze 8,5 meter brede, ondiepe schachten warmt de zon de lucht op waardoor deze opstijgt en een onderdruk creëert in het gebouw. Deze thermiek zorgt voor een natuurlijke trek. Bovenaan deze schachten zit een soort vliegtuigvleugel (de venturi-kap), die werkt als een trechter en versnelt de lucht die er onderdoor waait. Daardoor wordt als het ware de gebruikte lucht uit het gebouw gezogen.
Het gebouw als ‘klimaatmachine’
Volgens bedenker Ben Bronsema, die in 2013 op het concept promoveerde, moet een gebouw minsterns vijf lagen hoog zijn om de profiteren van Earth, Wind & Fire. Hoe hoger het gebouw, hoe groter de valenergie. Het moet bovendien vrij staan, omdat de zon en de wind vrij spel moeten hebben voor een goede werking Met zijn idee voor een gebouw als ‘klimaatmachine’ wilde hij de energie- en kostenefficiëntie van gebouwen verbeteren en een bijdrage leveren aan een beter binnenklimaat. Rondpompen van lucht door gebouwen zorgt voor verspreiding van bacteriën: luchtfilters blijken vaak een besmettingshaard. Natuurlijke ventilatie door middel van architectonische middelen is veel gezonder en werkt geluidloos.
De stichting EWF-lab (www.ewflab.nl) biedt meer informatie over dit revolutionaire ventilatiesysteem. Stichting EWF-lab heeft als doel het versnellen van innovaties op het gebied van natuurlijke klimaatregeling in gebouwen. Het Earth, Wind & Fire concept voor natuurlijke airconditioning kan hierbij als inspiratiebron model staan, maar is niet beperkend.