Klimaatgevel Villa Kogelhof

Kennis

Klimaatgevel Villa Kogelhof

Door: Peter de Winter | 14-02-2017

Villa Kogelhof, een inmiddels veel geprezen ontwerp van architect Paul de Ruiter, is een vrijwel glazen gebouw van 40 meter lang. Om te voorkomen dat het ’s zomers van binnen warm wordt als in een kas, zijn oprolbare schermen geplaatst net achter de beglazing. De door de zon opgewarmde lucht in de spouw tussen glasgevel en scherm wordt afgezogen. Het idee van deze klimaatgevel werd eerder toegepast in Mercator 1, een kantoorgebouw op de campus in Nijmegen. Maar werkt deze tailormade klimaatgevel in de praktijk? Willem Jan Landman zegt van wel. De gevel presteert zelfs zo goed dat de bewoners hem alleen ‘aanzetten’ bij zeer warm zomerweer.

Het principe van de klimaatgevel waarmee Villa Kogelhof is toegerust, werd eerder toegepast in de gevel van Mercator 1, een kantoorgebouw op de Campus van de Universiteit van Nijmegen, zegt Willem Jan Landman, business developer bij het architectenbureau van Paul de Ruiter. De lucht bij de gevel van Mercator 1 wordt aan de onderkant van het raam ingeblazen en aan de bovenkant weer afgezogen. Het idee erachter is, dat als de zon schijnt en de gevel wordt opgewarmd, ook de temperatuur in de achterliggende kantoorruimte gaat stijgen. Door aan de binnenkant een reflecterend scherm te plaatsen achter het glas ontstaat een soort spouw. De zonnewarmte komt daardoor het vertrek niet in, maar blijft hangen in de spouw. De opgewarmde lucht in de spouw wordt aan de bovenkant weer afgevoerd. Zo blijft de temperatuur in het vertrek constant en hoeft de ruimte in principe niet of nauwelijks gekoeld te worden. De spouwventilatie staat los van het systeem dat zorgt voor de ventilatie van de ruimte. De schermen in Mercator worden automatisch neergelaten als de zon gaat schijnen. In Villa Kogelhof is hetzelfde principe toegepast.

Volledig uit glas

Villa Kogelhof is een iconisch gebouw dat middenin het Zeeuwse Noord-Beveland ligt op een modern landgoed van 25 hectare. Het gebouw staat in alle eenzaamheid op deze locatie. Het bovengrondse volume bestaat uit een op het zuiden gericht langgerekt volume van 40 meter lang dat bijna volledig uit glas is opgetrokken. Wie niet beter weet, zal al snel denken dat in de zomermaanden de binnentemperatuur oploopt als in een kas. Dat zou zeker ook gebeurd zijn als er geen inventieve maatregelen genomen waren om de temperatuur onder controle te krijgen, zegt Landman. Als in de zomer de zon gaat schijnen en de temperatuur dus stijgt, kan de bewoner de schermen handmatig neerlaten. De opgewarmde lucht blijft dan in de spouw die ontstaat hangen en wordt afgezogen. Op die manier blijft de binnentemperatuur op een acceptabel niveau. Daar komt bij, zegt Landman, dat de villa vrij in de ruimte en op een poot staat. ‘Bovendien staat de villa vlakbij de Zeeuwse kust. Er waait dus bijna altijd wind uit zee om het gebouw. Die zeewind zorgt voor een permanente luchtstroom die zorgt voor koeling van de schil van het huis. Het koelende zeewindeffect zorgt er volgens de eigenaar voor dat hij de klimaatgevel alleen bij erg warm zomerweer echt nodig heeft.’

Precies uitgedokterd

De tailormade klimaatgevel voor het eerst in een villa toepassen, was volgens Willem Jan Landman geen sprong in het diepe. ‘We hebben het hele klimaatverhaal van te voren minutieus uitgedokterd. Dat doen we overigens altijd als we iets van glas maken. Dan bestuderen we in de ontwerpfase altijd uitvoerig welk klimaatsysteem we het beste kunnen toepassen. We kijken bijvoorbeeld naar technieken die gebruikt worden in de kasindustrie en bepalen dan of we die techniek of delen daarvan in een gebouw kunnen
toepassen.’ Uiteindelijk kwam het ontwerpteam voor Villa Kogelhof uit op het Mercator-principe. ‘Een belangrijk argument daarbij was dat de bewoner van strak, minimalistisch en modern houdt. Hij wilde beslist geen gordijnen voor zijn ramen hebben of schermen aan de buitenkant. Door toepassing van een klimaatgevel met oprolbare schermen aan de binnenzijde hebben we die ontwerpwensen toch invulling kunnen geven.’

H-profiel als luchtkoker

Het idee bedenken, is slechts één aspect van de oplossing. De klimaatgevel in de praktijk realiseren, kostte volgens Landman nog behoorlijk wat hoofdbrekens. ‘Om de villa zo slank en transparant mogelijk te houden, wilden we het vloerpakket zo dun mogelijk uitvoeren. In de staalplaat betonvloer moesten
we evenwel vloerverwarming en -koeling aanbrengen en het klimaatsysteem erin wegwerken.’ Landman vervolgt dat elk klimaatsysteem, dus ook dat van de villa, kokers met kanalen voor luchtverplaatsing heeft. Er moest dus iets slims bedacht worden om al die systeemcomponenten in onder te brengen. De oplossing die zich tijdens een bouwvergadering aandiende, was een H-profiel een kwartslag draaien. Hierdoor ontstond een kanaal; de bovenkant van het profiel dient als luchtkoker. Door deze vondst kon het ontwerpteam het vloerpakket mooi rank houden. Een H-profiel als luchtkoker laten functioneren, is volgens Landman niet eerder op deze manier toegepast in een klimaatsysteem. Villa Kogelhof is wat dat betreft in meer dan één opzicht een prototype. Paul de Ruiter nam met de toepassing van het Mercator-principe in een villa dus weldegelijk een risico. Dat hij het toch aandurfde, komt volgens Landman door nauw overleg tussen de opdrachtgever, de staalleverancier, de glasleverancier en het installatieadviesbureau.

Autarkisch en koel

Wat we van dit project hebben geleerd? ‘Dat innige samenwerking cruciaal is als je iets moois wilt maken. De opdrachtgever had de nadrukkelijke wens autarkisch te kunnen wonen. Dat is gelukt en het sluit bovendien goed aan bij waar wij als bureau voor staan. Wij willen duurzame, energie-efficiënte gebouwen maken die gezond zijn voor mensen die er werken of wonen.’ Dat duurzame uitgangspunt heeft architect Paul de Ruiter in Villa Kogelhof op verzoek van de opdrachtgever heel ver kunnen doorvoeren. De 280 m2 zonnepanelen op het dak voorzien het huis van zoveel energie dat er een overschot ontstaat dat gebruikt wordt voor het opladen van auto’s. In de toekomst wordt de overtollige energie opgeslagen in accu’s zoals de Tesla Powerpack. Het water op het dak van de parkeergarage koelt het gebouw in de zomer, de klimaatgevel zorgt ervoor dat de warmte niet terechtkomt in de woning. Al met al is Villa Kogelhof en de daarin toegepaste klimaatgevel een geslaagd experiment.’

Tekst: Peter de Winter
Fotografie: Jeroen Musch
Dit artikel is gepubliceerd in ArchitectuurNL 1/2017

Schrijf je in voor de nieuwsbrief

Ontvang iedere week het laatste nieuws en informatie op het gebied van architectuur in uw mailbox.

Gerelateerd

Tags: , ,

    Schrijf een reactie

    Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.