Risico op oververhitting: GTO-berekening
Introductie
Sinds 2024 is de BENG-methodiek aangescherpt om overhitting in nieuwbouwwoningen aan te pakken. De warmere zomers vereisen maatregelen om oververhitting in energiezuinige nieuwbouwwoningen te voorkomen. Deze woningen houden warmte beter vast, en directe zoninval verhoogt het risico op oververhitting. De eerdere TO-juli eis was onvoldoende, omdat deze kon worden omzeild door een actief koelsysteem te installeren. Daarnaast is de methode niet volledig, omdat er geen inzicht is in de mate van oververhitting. Met de GTO-berekening (Gewogen Temperatuur Overschrijding) kan een dynamische berekening dit inzicht wel geven en wordt de daadwerkelijke oververhitting gedurende het hele jaar duidelijk.
Wat zijn GTO-uren?
Het risico op oververhitting kan op verschillende manieren worden beperkt. Allereerst geldt dat de zontoetreding voldoende is beperkt wanneer er weinig ramen zijn in een gevel, namelijk minder dan 20% van het totale oppervlak. Daarnaast is de oververhitting voldoende beperkt wanneer meer dan 95% van de ramen is voorzien van zonwerende maatregelen. Deze maatregelen beperken echter de ontwerpvrijheid. Daarom kan er gebruikgemaakt worden van een actief koelsysteem. Met een koellastberekening kan worden bepaald of er genoeg koelcapaciteit is. Dit is echter een statische berekening die geen inzicht geeft in de werkelijke oververhitting gedurende het hele jaar.
De GTO-berekening geeft eveneens inzicht in het risico op oververhitting en wordt gedaan aan de hand van een dynamische uur-simulatie. Deze wordt uitgevoerd conform ISSO 32. Er wordt per uur gekeken naar de werkelijke bezonning, stand van de zon, oriëntatie van de gevels, interne warmtelasten, ventilatie en de daadwerkelijke schaduwwerking van overstekken en zonwerende maatregelen. Dit resulteert in een gedetailleerde berekening van het thermisch gedrag van een woning gedurende het jaar. Wanneer er koeling aanwezig is, wordt gerekend met een forfaitaire koelcapaciteit van 25 W/m² en wordt vastgesteld hoeveel GTO-uren overblijven. De eis is dat dit onder de 450 uren per jaar blijft.
Tabel 1: resultaten GTO berekening
| GTO zone | GTO over- schrijding | Ti;gem [°C] | Tstr;gem [°C] | Top;gem [°C] | Top;max;aan [°C] | Top;min;aan [°C] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Woonkeuken | 0 | 22,65 | 23,37 | 23,01 | 26,19 | 19,96 |
| Tuinkamer | 0 | 22,38 | 23,14 | 22,76 | 26,67 | 19,92 |
| Slaapkamen 2 | 133 | 23,39 | 24,32 | 23,85 | 28,93 | 19,97 |
| Slaapkamer 1 | 0 | 22,77 | 23,54 | 23,16 | 26,47 | 19,97 |
| Kantoor | 23 | 22,62 | 23,60 | 23,11 | 27,99 | 19,98 |
| 1.07 (Badkamer) | 0 | 22,65 | 23,12 | 22,88 | 0,00 | 0,00 |
| 1.05 (Kast) | 0 | 22,67 | 22,86 | 22,77 | 0,00 | 0,00 |
| 1.04 (Berging) | 0 | 23,30 | 23,62 | 23,46 | 0,00 | 0,00 |
| 1.03 (Toilet) | 0 | 22,84 | 22,73 | 22,78 | 0,00 | 0,00 |
Hoe worden de GTO-uren berekend?
Oververhitting heeft alles te maken met de manier waarop mensen het binnenklimaat ervaren. Dit is meetbaar gemaakt door de Deense onderzoeker Fanger, die daarvoor een index heeft bedacht: de Predicted Mean Vote (PMV). De GTO-berekening gebruikt die index om het aantal oververhittingsuren te berekenen. In de PMV schaalverdeling staat 0 voor een neutrale mening voor het binnenklimaat (niet te warm/niet te koud) en 1 voor de minst prettige ervaring van het binnenklimaat. In simulatieberekeningen zijn alle variabelen opgenomen die samenhangen met de ervaring van het binnenklimaat, zoals ventilatie, gebouwmassa, interne warmtelasten, zoninstraling en eventuele koeling/zonwering. Hieruit wordt de PMV berekend op uurbasis. Deze wordt vervolgens vermenigvuldigd met de weegfactor uit de tabel en dat geeft uiteindelijk het aantal GTO-overschrijdingsuren.
| PMV | 0-0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 |
| Weegfactor | 0 | 1 | 1,23 | 1,50 | 1,81 | 2,17 | 2,57 |
Hoe kan het dat de TO-juli eis niet voldoet en de GTO-berekening wel?
De TOjuli is een indicatieve toets binnen de BENG-berekening en werkt met een sterk vereenvoudigde benadering. Deze toets is bedoeld als eerste signalering van een mogelijk risico op oververhitting. Zoals eerder vermeld, geeft de GTO-berekening een dynamische berekening waarbij de werkelijke temperatuurverloop per ruimte veel gedetailleerder wordt doorgerekend. Het kan daarom voorkomen dat de TOjuli boven de grenswaarde van 1,20 uitkomt, terwijl uit de uitgebreide GTO-berekening blijkt dat er geen of onvoldoende overschrijdingsuren optreden. In dat geval geldt de GTO-berekening als nadere onderbouwing dat het ontwerp alsnog voldoet ten aanzien van het risico op oververhitting.
Hoe kan ik het aantal GTO uren van mijn woning verlagen?
Hoe eerder in het plan rekening wordt gehouden met de oververhitting, hoe makkelijker het is om de overschrijdingsuren te beperken. Door rekening te houden met passieve koeling kan het binnenklimaat sterk worden beïnvloed. Denk hierbij aan geveloriëntatie, gebouwmassa, ventilatie, overstekken, zonwerende beglazing en buitenzonwering die de zon deels tegenhouden. Handel Bouw Advies kan vervolgens adviseren welke ruimten de meeste kans hebben op oververhitting en bij welke ramen zonwering het meest efficiënt is. Als laatste kan met de koellastberekening een installatieconcept worden vastgesteld die zorgt dat de woning voldoet aan de koelcapaciteit én zorgt voor een fijn binnenklimaat.
Conclusie
Mede dankzij de verandering van het klimaat, moet er meer rekening worden gehouden met het risico op oververhitting van nieuwbouwwoningen. Verschillende maatregelen kunnen worden genomen om de zontoetreding te beperken. Helaas wordt de ontwerpvrijheid door veel van deze maatregelen beperkt. Door te werken met een GTO-berekening, kan inzicht verkregen worden in het thermisch gedrag van een nieuwbouwwoning gedurende het hele jaar. Hierdoor kunnen passende maatregelen worden genomen die de zontoetreding en de kans op oververhitting beperken, zonder dat het ontwerp geheel moet worden aangepast.
