Document · PDF

3 Bijlage 2 DWA Voorstudie FHM 12 2023

commissie Ontwikkeling 20 juni 2024, gemeente HaarlemBij agendapunt: 22.30 uur Huisvesting Frans Hals Museum- uitkomsten onderzoek unilocatie (DL)12.705 woorden

Open het PDF bij de gemeente ↗Naar de vergadering →

Tekst van het document

Uit het bestand gehaald, zonder opmaak, tabellen en afbeeldingen · deel 1 van 2

Niet gevonden in dit document.

DWA Rapport

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum Kenmerken Projectnummer 21451 Auteur

ir. A.E. Muntinga ir. M. Meijer

Datum

21 december 2023

Co-lezer

ir. P. van Amstel ing. R. Logman

Onderwerp

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum

Kenmerk

21451-885334

Opdrachtgever Gemeente Haarlem

Status

Versie 2

Uitgevoerd

DWA B.V.

door

Harderwijkweg 7 2803 PW GOUDA 088 - 163 53 00

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

Op al onze diensten en mededelingen is DNR 2011 van toepassing. DNR 2011 is gepubliceerd op onze website onder www.dwa.nl/dnr.Op al onze diensten en mededelingen is DNR 2011 van toepassing. DNR 2011 is gepubliceerd op onze website onder www.dwa.nl/dnr.

Inhoudsopgave

Inleiding

Huidige situatie

2.1

Gebouwschil

2.2

Ventilatie

2.3

Relatieve vochtigheid

2.4

Verwarming en koeling

2.5

Conclusie huidige situatie

Uitgangspunten binnenklimaat algemeen

3.1

Prioritering van maatregelen

3.2

Energieprestatie en klimaatadaptatie

3.3

Een museaal klimaat

3.4

Bouwfysische verbeteringen

3.5

Installatietechnische ontwerpuitgangspunten

3.5.1

Warmte en koude

3.5.2

Ventilatie

3.5.3

Centrale voorzieningen

Bouwdeel 1611: Oudemannenhuis

4.1

Locatie

4.2

Mogelijkheden binnen gebouwkaders

4.2.1

Verbetering energieprestatie

4.2.2

Verbetering binnenklimaat

4.3

Functiemogelijkheden

Bouwdeel 1911

5.1

Locatie

5.2

Mogelijkheden binnen gebouwkaders

5.2.1

Verbetering energieprestatie

5.2.2

Verbetering binnenklimaat

5.3

Functiemogelijkheden

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

Bouwdeel 1930-1932 (schutterszaal)

6.1

Locatie

6.2

Mogelijkheden binnen gebouwkaders

6.3

Functiemogelijkheden

Bouwdeel 1948-1959 en 1966

7.1

Locatie

7.2

Mogelijkheden binnen gebouwkaders

7.3

Functiemogelijkheden

Bouwdeel 1974-1978

8.1

Locatie

8.2

Mogelijkheden binnen gebouwkaders

8.3

Functiemogelijkheden

Buitenruimtes

Ruimtegebruik techniek

Beschrijving luchtbehandeling

Conclusie

Bijlage 1 - Tekeningen daglicht, isolatie en klimaatzones

Bijlage 2 - Inpassingsstudie luchtbehandelingskasten voor klimatisering

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

1 Inleiding

Deze verkenning bevat de resultaten van het bouwfysisch en installatietechnisch vooronderzoek voor het Frans Hals Museum. Op basis van de verstrekte documentatie en een rondgang op locatie zijn uitgangspunten opgesteld voor de renovatie, herinrichting en verduurzaming van het gebouw. Het doel is om de uitgangspunten te definieren die leiden tot: • Verduurzaming en toekomstbestendigheid van het monumentale gebouw; • Behoud van het monumentale gebouw; • Verbetering van het museale klimaat. De verkenning richt zich op de locatie Hof, aan het Groot Heiligland te Haarlem, met als kern het voormalige Oudemannenhuis uit de 17e eeuw. Het betreft een verkenning naar de kansen, beperkingen en mogelijkheden die deze locatie biedt voor toekomstig gebruik, waarbij onderhavige rapportage zich richt op de onderwerpen (en samenhang tussen) bouwfysica en installatietechniek met het oog op het binnenklimaat. Het onderzoek is één van de uitgangspunten voor de inventarisatie van de bouwkundige- en inrichtingsmogelijkheden, dit wordt verzorgd door BiermanHenket. Vanwege de sterke samenhang tussen de bovengenoemde aspecten kunnen de genoemde maatregelen niet afzonderlijk worden beschouwd. De maatregelen die op alle bovengenoemde onderdelen tegelijk een directe verbetering bieden zien wij als het ‘laaghangende fruit’.

Dit betekent niet dat de maatregelen eenvoudig uitvoerbaar zijn: Alle maatregelen in een monumentaal gebouw met deze functie en omvang zijn een maatwerkoplossing. Sommige oplossingen hebben een minder voordelige keerzijde; ook deze benoemen wij in ons advies. Het eerste hoofdstuk bevat de een omschrijving van de huidige situatie. Hoofdstuk drie bevat algemene uitgangspunten voor het binnenklimaat. Vanaf hoofdstuk 4 wordt er per bouwdeel wordt ook aangegeven welke functies gehuisvest kunnen worden op basis van bouwfysische en installatietechnische mogelijkheden.

Figuur 1 beschouwde bouwdelen per bouwperiode.

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

2 Huidige situatie

2.1

Gebouwschil

Uit de beschikbare onderzoekrapporten van Neuhaus is te herleiden dat de isolatie-, en luchtdichtheidswaarden van de huidige buitengevel en de dakconstructies laag tot zeer laag zijn. Dit heeft een hoog energieverlies tot gevolg en veroorzaakt comfortklachten. De bescherming tegen weersinvloeden is door de vele kieren beperkt. Tijdens de opname op locatie is dit ook door DWA waargenomen. De beperkingen van de huidige monumentale buitenschil van de diverse bouwdelen leidt er op dit moment toe dat de klimaatcondities, welke gewenst zijn voor een optimale bescherming van de collectie, nu in extreme zomer- en wintercondities nauwelijks realiseerbaar zijn. Bijvoorbeeld bij zeer lage buitentemperaturen worden de binnenwanden en doorlopende gevelconstructies (koudebruggen) zodanig koud, dat het verhogen van de luchtvochtigheid tot de wenselijke waarden leidt tot condensvorming en risico’s op blijvende schade. Bovendien is door de vele kieren het conditioneren van de ruimtes praktisch onmogelijk. Om het gebouw toekomstbestendig te maken is het noodzakelijk de thermohygrische prestatie van de gebouwschil op korte termijn te verbeteren. Dit is voorwaardelijk om het gebouw ook in de toekomst te kunnen blijven gebruiken als museum. In de opvolgende paragrafen worden de kenmerken van de gebouwschil per bouwdeel verder toegelicht.

Bouwdeel 1611: Oudemannenhuis Het Oudemannenhuis uit 1611 is het oudste bouwdeel van het museum. De gevels, vloer en het dak zijn niet geïsoleerd. De buitenwanden bestaan uit massief metselwerk. Achter de ramen zijn achterzetramen geplaatst met enkele beglazing. Het achterzetramen functioneren primair als inbraakwerend en slechts in mindere mate als isolerend. Bij een deel van de ramen is buitenzonwering aanwezig. De achterzetramen sluiten niet luchtdicht waardoor de thermische bijdrage zeer beperkt is. De zolderkap is niet geïsoleerd. Onder een gedeelte van de begane grondvloer is een kelder aanwezig. Onder de Regenten- en Regentessekamer is circa 39 cm ruimte tot aan een oudere vloerconstructie. Tijdens de rondgang is door dhr. Bessels toegelicht dat de vloer van de regentenkamers vervangen moet worden in verband met rotting van de onderconstructie. Bouwdeel 1911 Het bouwdeel uit 1911 is gebouwd om het museum te huisvesten. Het bestaat uit twee bouwlagen. Op de begane grond is het museum gehuisvest, op de eerste verdieping een depot en een restauratiewerkplaats. De buitenwanden zijn niet geïsoleerd. Achter de ramen zijn achterzetramen geplaatst, behalve in de Goudleerzaal en de Zuidgang. Deze hebben net als in het Oudemannenhuis vooral een inbraakwerende functie en niet zozeer een isolerende functie. Deze zijn ook niet luchtdicht. De zolders zijn nageïsoleerd.

Volgens documentatie bestaat deze isolatie uit 35 mm Actis Triso. Op locatie is achter een knieschot gekeken, daar leek echter de isolatie steenwol te zijn zonder dampremmende laag aan de buitenzijde. Dit geeft risico op inwendige condensatie in de constructie en rotting van het dakbeschot.

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

Aan de binnenzijde zijn de wanden voorzien van een lambrisering. In de hal en de gang aan de zuidzijde liggen de balken in het zicht. Deze zijn monumentaal. De expositieruimtes hebben een verlaagd plafond. Onder dit bouwdeel is een kruipruimte onder de expositiezalen aanwezig. Ter plaatse van de goudleerzaal is de wand bekleed met leer. Deze vertoont bolling als gevolg van vocht. Tijdens de rondgang werd toegelicht dat het leer op korte termijn verwijderd en hersteld moet worden vanwege dit vocht. Bouwdeel 1930-1932 In dit bouwdeel worden de schutterstukken tentoongesteld. Op de begane grond is een expositiezaal met een translucent plafond. In de kap zijn daglichtopeningen gemaakt. De ruimte heeft geen ramen in de gevel, enkel een legplafond met daarboven een daklicht. De wanden, vloer en dak zijn niet geïsoleerd. Hierdoor treden te hoge relatieve luchtvochtigheidswaarden (RV) op waardoor er risico is op schade aan de kunst.

Figuur 2 Afbeelding van een schilderij tegen een koude wand in de Schutterszaal. Weergegeven zijn ook een thermogram en een berekende hygrogram, waarop de op dat moment optredende RV’s aan de oppervlakken zijn af te lezen (bron: Neuhaus).

Bouwdeel 1948-1959 en 1966 Deze bouwdelen bevatten een verbinding tussen het Oudemannenhuis en de Schutterszaal en diverse ondersteunende ruimtes. Het bestaat uit één bouwlaag. Het is onbekend of er isolatie in het dak of de gevels aanwezig is. Gezien het bouwjaar is de aanwezigheid van een spouw aannemelijk. Er zijn geen ramen aanwezig, enkel deuren. Ter plaatse van deze buitendeuren treedt er veel ongewenste luchtinfiltratie op. Bouwdeel 1974-1978 Het bouwdeel is in de jaren ’70 toegevoegd aan het museum. Het oorspronkelijke bouwjaar van de panden kon niet achterhaald worden; kijkend naar de omringende gebouwen zal dit waarschijnlijk tussen 1920 en 1930 gebouwd zijn. In dit bouwdeel zijn ondersteunende functies en een café gehuisvest. Oorspronkelijk bestond het uit een aantal woningen, deze zijn verbouwd tot onder andere kantoren en het café. De wanden zijn niet geïsoleerd en de ramen niet voorzien van achterzetramen. Het interieur is dusdanig verbouwd dat er van de oorspronkelijke functies niets meer terug te zien is. Volgens de monumentenkaart zijn de gebouwen niet monumentaal. Er is volgens tekening geen kruipruimte aanwezig. Een bijzonder onderdeel is de glazen kap die dit bouwdeel van het deel uit 1911 afscheidt. Tijdens de rondgang is aangegeven dat het zomercomfort hier erg slecht is.

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

2.2

Ventilatie

Alle gebouwdelen zijn oorspronkelijk gerealiseerd met natuurlijke ventilatieopeningen in gevels en via kanalen naar het dak; een destijds gebruikelijk systeem. Met de toenemende comforteisen en het aanbrengen van centrale verwarming, zijn in de loop der tijd nagenoeg alle ventilatieopeningen dichtgezet en/of weggewerkt om tocht en energieverlies te voorkomen. Er zijn nu geen mogelijkheden om ’s nachts de lucht te doorspoelen (niet regeltechnisch en qua inbraakveiligheid haalbaar). De taps toelopende schachten tussen de expositiezalen in het bouwdeel van 1911 bevatten volgens dhr. Bessels nog asbest delen, die niet weggenomen konden worden. Mede daarom zijn ze buitenwerking gesteld, alsmede vanwege het blokkeren van tocht. Het resultaat is dat alle gebouwdelen nauwelijks of niet worden

Figuur 3 Taps toelopende schachten waar mogelijk asbest aanwezig is.

geventileerd, met tot gevolg dat de luchtkwaliteit in het algemeen, en bij een hoge bezetting in het bijzonder, zeer matig tot slecht is. Tegelijkertijd zorgen hoge bezoekersaantallen nu voor een zeer sterk effect op de binnentemperatuur en het verloop van de luchtvochtigheid. Ook vanuit het verminderen van het verspreiden van virussen (denk bijvoorbeeld aan COVID-19) wordt geadviseerd te ventileren. Een klein deel van het gebouw (het kantoorgebied) is ‘handmatig’ te ventileren door het openen van ramen. De renaissancezaal heeft een handmatige ventilatievoorziening, welke via een ventilator de ruimte met buitenlucht kan doorspoelen.

2.3

Relatieve vochtigheid

De RV wordt geregeld met plaatselijke bevochtigers en ontvochtigers, aangestuurd via klimaatdataloggers welke op bijna elke zaal hangen. Uit metingen blijkt dat in de huidige situatie de temperatuur bijna niet stijgt, de RV vaak wel. Het ‘lijkt’ warmer te worden omdat de RV toeneemt: het wordt benauwd. Tenslotte wordt eventueel gevormd vocht zeer slecht afgevoerd waardoor het risico op vocht en schimmelvorming toeneemt. Het teveel aan vocht wordt nu door alle 50 stuks ontvochtigers (soms wat traag) afgevoerd. Door een gebrek aan ventilatie blijft de kans op schimmelvorming bestaan. Andersom zorgt het te veel verwarmen middels centrale verwarming voor een te lage RV. Instellingen van max 19˚C worden niet klantvriendelijk ervaren en worden radiatoren dan soms ‘vol’ opengezet. Er is aangegeven dat momenteel de gewenste waarden haalbaar zijn tijdens een ‘mild’ buitenklimaat. Hoge buitentemperaturen (> 25˚C) komen met een vertraging van 2

Figuur 4 RV-regeling in de ruimte.

tot 3 dagen binnen. Een langdurige luchtvochtigheid buiten van < 30% of > 70% beïnvloedt na enkele dagen de RV binnen, ondanks het compartimenteringsprotocol (buiten & binnen deuren zoveel mogelijk sluiten) en garderobe-protocol (geen natte jassen naar binnen) etc. De buitenschil is niet voldoende dicht om dit te voorkomen. In de depots worden de gewenste waarden heel vaak niet gehaald, mede door de afwezigheid van klimaatapparatuur om de relatieve vochtigheid te beheersen (o.a. niet toepasbaar door problematische aan en afvoer van water).

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

2.4

Verwarming en koeling

In de huidige situatie zijn alle bouwdelen van het gebouw voornamelijk door water-gevoede radiatoren verwarmd. Het betreft een zogenoemde hoog-temperatuur installatie (watertemperaturen tot 90°C) met behulp van gasgestookte cv-ketels. Een centraal koelsysteem ontbreekt op dit moment volledig. In het kantoorgebied verzorgen enkele kleine, losse, lokale koelsystemen (zgn. splitsystemen) lokale koeling.

2.5

Conclusie huidige situatie

Er zijn diverse onderzoeken uitgevoerd naar het binnenklimaat en de thermische schil van het museum. De conclusies uit de rapportages sluiten aan bij de waarnemingen van DWA op locatie. Door een slecht isolerende en luchtdichte gebouwschil is het energiegebruik onnodig hoog en is klimatisering van de ruimtes anders dan been ontvochtigen onmogelijk. Het ontbreken van ventilatie geeft bovendien een gezondheidsrisico. De hoge relatieve vochtigheid ter plaatse van de buitenwanden geeft tevens risico op schade aan de kunst.

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

3 Uitgangspunten binnenklimaat algemeen

3.1

Prioritering van maatregelen

In dit hoofdstuk worden de algemene uitgangspunten voor het binnenklimaat behandeld. Er zijn drie doelstellingen, welke als volgt zijn geprioriteerd: 1

Het toekomstbestendig maken van het gebouw.

Het behoud van het monument.

Het behoud van de collectie.

Het toekomstbestendig maken van het gebouw heeft de hoogste prioriteit. Als het gebouw niet toekomstbestendig is, kan het in de toekomst niet meer worden gebruikt als museum of voor een andere functie. Acties die hiervoor genomen moeten worden zijn het verbeteren van de energiezuinigheid en klimaatadaptiviteit van het gebouw. Dit omvat het verbeteren van de thermische schil, het vervangen van de installaties en het uitbreiden van de centrale klimatisering. Het behoud van het monument volgt daarop. Maatregelen mogen geen schade aanbrengen aan het monument. Het gebouw is een kunstwerk op zichzelf. Dit betekent bijvoorbeeld dat de thermische isolatie op enkele plekken onderbroken moet worden om rotting van balkenkoppen te voorkomen. Tot slot moeten maatregelen bijdragen aan het behoud van de collectie. Omdat de collectie, in tegenstelling tot het gebouw, verplaatst zou kunnen worden heeft deze de derde prioriteit. Met derde prioriteit wordt nadrukkelijk niet de laatste prioriteit bedoeld.

3.2

Energieprestatie en klimaatadaptatie

Om het gebouw toekomstbestendig te maken moet de energieprestatie worden verbeterd. Bovendien vraagt het veranderende klimaat om het vergroten van de klimaatadaptiviteit van het gebouw. Voor het museum zijn daarom de volgende uitgangspunten gedefinieerd: -

Het reduceren van de energiebehoefte door verbetering van de thermische schil;

Het hierdoor mogelijk maken van lage temperatuur verwarming en hoge temperatuur koeling;

Energie-efficiënt invullen van de warmte- koude en ventilatiebehoefte;

Een gasloos gebouw;

Klimaatinstallaties zijn voorbereid op weerscenario’s toekomst (o.a. warmere zomers).

Het isoleren van het gebouw draagt bij aan het reduceren van de energiebehoefte. Door isolatie worden lage temperatuur verwarming en hoge temperatuur koeling mogelijk. Daarmee wordt het overschakelen van gasgestookte ketels naar warmtepompen mogelijk. Daar tegenover staat dat ventileren energie kost. Om het negatieve effect optimaal in te perken gaat het ontwerpvoorstel uit van ventilatie-apparatuur met hoog efficiënte warmte- en vochtterugwinning (warmtewielen). Samen met het feit dat het ventilatiedebiet per persoon zorgvuldig wordt bepaald en wordt ‘teruggeregeld’ bij afnemende bezetting, wordt een zeer laag energiegebruik geborgd.

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

Naast energiebesparing is ook eigen energie opwekking een kans. Het platte dak aan de zijde van het Groot Heiligland kan hiervoor worden benut om zonnepanelen te plaatsen. Er lijkt ruimte te zijn voor maximaal 100 panelen als er verder geen andere installaties op het dak komen. De verduurzamingsmaatregelen worden in de volgende hoofdstukken ingedeeld in verschillende categorieën op basis van de S-curve: een model ontwikkelt door DWA om duurzaamheidsingrepen te waarderen op basis van hun effectiviteit. Er zijn vier soorten maatregelen: •

Voorwaardelijke maatregelen: maatregelen die geen grote energiebesparing opleveren, maar noodzakelijk zijn om de navolgende stappen te kunnen zetten of om schade aan het monument of de kunst te voorkomen.

•

Effectieve maatregelen: maatregelen die de energieprestatie veel verbeteren en kansrijk zijn voor inpassing in het monument. Hierbij geldt dat de bouwfysische maatregelen voor de installatietechnische maatregelen moet worden uitgevoerd.

•

Aanvullende maatregelen: maatregelen met een minder grote impact op de energieprestatie, maar die nodig zijn om de bepaalde ambitie te behalen. Hier zitten ook maatregelen bij die een uitdaging zijn in het monument.

•

Ineffectieve maatregelen: maatregelen die weinig effect hebben op de energieprestatie.

Figuur 5 De S-curve bij verduurzaming (bron: DWA).

In hoofdstuk vier wordt per onderdeel toegelicht welke maatregelen voorwaardelijk zijn, welke effectief en welke aanvullend. Ineffectieve maatregelen worden enkel benoemd wanneer dit noodzakelijk is voor de afbakening van dit onderzoek. Wij verwachten dat met de voorwaardelijke en effectieve maatregelen een energielabel B kan worden verkregen, en met aanvullende maatregelen (inclusief PV-panelen) een label A.

3.3

Een museaal klimaat

In de Nederlandse publicatie ‘Klimaatverklaring voor erfgoedorganisaties Versie - Datum: 22-11-2022’ (*zie bijlage) troffen wij een pragmatische benadering aan die enerzijds zeer goed aansluit bij de betreffende collectie en anderzijds de beperkingen en mogelijkheden weergeeft die en locatie ons biedt. Samenvattend geeft deze publicatie aan dat niet per definitie de absolute waarden van temperatuur en luchtvochtigheid van belang zijn maar de snelheid waarmee deze variëren. Het onderzoek naar bouwkundige, bouwfysische en installatietechnische verbeteringen wordt daarom gericht op de omschreven klimaatcondities conform de laatste uitgave van de publicatie ‘Klimaatverklaring voor

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

erfgoedorganisaties Versie - Datum: 22-11-2022’. Dit leidt er namelijk toe dat met een specifiek aantal gerichte, en relatief betaalbare ingrepen, de omschreven gewenste klimaatcondities een realistisch doel zijn. Hierop zijn een aantal aanvullingen op van toepassing: -

De RV-fluctuatie over 25 uur dient maximaal 5% te zijn in (plaats van 10%).

Voor de aangegeven T-waarden wordt uitgegaan van een fluctuatie van niet meer dan 2,5 graad Celsius over 24 uur.

3.4

Bouwfysische verbeteringen

Hoewel bouwfysica over meer factoren gaat dan warmtewering, luchtdichtheid, isolatiewaarden en koudebruggen, beperken wij ons in deze rapportage tot deze belangrijke factoren voor het museum. Blijvende bouwkundige aanpassingen aan een rijksmonument worden terecht scherp ingeperkt door Monumentenzorg. Daartegenover staat dat er ruimte wordt geboden om te borgen dat een monument bruikbaar en exploitabel blijft. Deze ruimte willen wij graag, goed onderbouwd, benutten op een wijze dat de doelen uit paragraaf 3.1 worden behaald. Met het verbeteren van de bouwfysische schil worden de volgende resultaten bereikt: -

Reductie van de energiebehoefte door verminderden warmteverlies (doel 1: toekomstbestendigheid);

Het voorkomen van schade aan het gebouw door vocht en condens (doel 2: behoud van het monument);

Het verminderen van verstoringen in het binnenklimaat door luchtinfiltratie en schommelen in buitentemperatuur (doel 3: behoud van de collectie).

Het verbeteren van het comfort van de gebouwgebruikers, zowel werknemers als bezoekers.

Het pakket aan opties in de verschillende gebouwdelen kan bestaan uit: •

Het toepassen van buitenzonwering of isolerende- en warmtewerende binnen-zonwering;

•

Het vervangen van het huidige glas door monumentenglas en/of HR++ glas (met UV- / warmtewerende coating);

•

Het aanbrengen (en/of vervangen van) voorzetramen(met UV- / warmtewerende coating);

•

Het aanbrengen van spouwmuurisolatie in de recentere bouwdelen;

•

Het aanbrengen van voorzetwanden;

•

Het aanbrengen van vloerisolatie;

•

Het aanbrengen en afwerken van isolatie in de dak/kap constructies;

•

Het afdichten van bouwkundige luchtlekkages in vaste constructies;

•

Het aanbrengen van afdichtingen langs luiken, ramen en deuren.

Per bouwdeel zijn andere combinaties en zwaartes van maatregelen nodig voor een toekomstbestendig gebouw. Deze worden daarom in het volgende hoofdstuk per bouwdeel behandeld en gecategoriseerd volgens de Scurve. Met de voorstellen uit het volgende hoofdstuk worden op gebouwniveau gemiddeld onderstaande richtwaarden gehaald: •

Dichte geveldelen zonder bouwkundige spouw:

Rc > 2,5 m2K/W;

•

Dichte geveldelen met bouwkundige spouw:

Rc > 2,5 m2K/W;

•

Gevelglas in monumentale delen:

U-raam > 1,8 W/m2K en ZTA < 0,34;

•

Gevelglas in niet monumentale delen:

U-raam < 1,6 Wm2K en ZTA < 0,34;

•

Vloeren (alleen mogelijk indien kruipruimte aanwezig):

Rc > 3 m2K/W;

•

Dakconstructies:

Rc > 3,5 m2K/W;

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

Door een goede kier- en naaddichting toe te passen bij de ramen en de aansluitingen bij de vloeren en het dak luchtdicht af te werken kan de luchtinfiltratie naar verwachting worden teruggebracht tot 0,6 dm3/s/m2 (qv10kar).

3.5

Installatietechnische ontwerpuitgangspunten

Grofweg zijn er in het FHM zes klimaat ‘gebieden’. De gebieden met de bijbehorende huidige klimatisering zijn: 1

expositie zalen; naast verwarming alleen regeling op RV

depot (komt grotendeels te vervallen); alleen (iets) verwarming

kantoren; verwarming + soms koeling

restauratie; verwarming + koeling + regeling op RV + ventilatie

café & activiteit ruimten; verwarming + (matige) ventilatie + soms koeling

ingang, ticket, garderobe & winkel; alleen verwarming via CV

Deze gebieden zijn verder uitgewerkt bij de verschillende bouwdelen. De volgende paragrafen beschouwen per onderdeel de uitgangspunten voor de installaties en klimatisering. 3.5.1 Warmte en koude Nederland heeft als doel om 2040 klimaatneutraal te zijn. Voor de huidige gasgestookte warmteopwekking dient daarom voor 2040 een alternatief functioneel te zijn. Wij denken hierbij aan warmtepompen, WKO-bron systemen (warmte- en koude opslag in de ondergrond) en/of een combinatie van deze technieken (bij nader onderzoek blijkt een aansluiting op stadswarmte in de nabije toekomst niet mogelijk). De voorkeur gaat uit naar een WKOsysteem vanwege het hogere rendement en de mogelijkheid van een binnenopstelling. In een toekomstige oplossing zullen warmte- en koude-opwekking elkaar complementeren. Wij laten voor dit onderzoek de dimensionering van de warmte- en koude-opwekking buiten beschouwing. Bij toepassing van een WKO-systeem zouden de bronnen bij de huidige expeditie geboord kunnen worden. De warmtepompen kunnen worden opgesteld in de kelder in de huidige stookruimte. Alle genoemde afgifte-systemen zijn voorbereid op de transitie naar een modern en energie-efficiënt opwekkingsysteem. Hiervoor dienen de verwarmingssystemen te functioneren op aanvoertemperaturen < 50°C en koelsystemen op aanvoertemperaturen > 12°C.

Voor ontvochting van ventilatielucht kunnen deelsystemen met lagere aanvoertemperatuur benodigd zijn. Na het verbeteren van de gebouwschil ontstaat de mogelijkheid om te verwarmen met ‘lagere watertemperaturen’. Dit kan met de huidige radiatoren installatie (met aanvullingen op bepaalde locaties) maar er ontstaat tevens de mogelijkheid om andere systemen toe te passen die alleen kunnen functioneren met LTV (Laag Temperatuur Verwarming) en HTK (Hoog Temperatuur Koeling). Dit zijn bijvoorbeeld: 1

vloerverwarming / koeling en of een combinatie van beiden;

klimaatplafonds en/of klimaatplafond eilanden;

fancoil-units boven het plafond;

klimatisering met verwarmde en/of gekoelde (ventilatie) lucht.

Voor de nieuwe situatie zal na het treffen van de bouwfysische maatregelen het huidige verwarmingssysteem met radiatoren (altijd in combinatie met een nieuw ventilatiesysteem) kunnen voldoen. Voor nieuwe bouwkundige situaties en/of bijzondere klimaateisen stellen wij een installatie voor met een of meerdere bovengenoemde systemen. Eventueel in combinatie met het gebruik van het huidige verwarmingssysteem. Een ventilatiesysteem zal tevens voorzien in basis-koeling voor alle bouwdelen door middel van het koelen, ontvochtigen (zie tevens het hoofdstuk Luchtvochtigheid), distribueren en toevoeren van ventilatielucht.

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

In de expositieruimten zijn de eisen aan de specifieke klimaatcondities het meest strikt. Bij zeer kwetsbare kunst die strengere eisen stelt dan die in paragraaf 3.3 kunnen klimaatkasten een uitkomst bieden. Door het verplaatsen van schilderijen naar andere expositieruimten zal een klimaatkast verplaatsbaar moeten zijn. Dit is echter in het gebouw, met de verschillende hoogten en traptreden zeer lastig haalbaar. Ook zorgt de opslag van deze klimaatkasten, indien deze niet worden gebruikt, voor de nodige logistieke problemen. 3.5.2 Ventilatie Het effect van de huidige beperkte ventilatie is niet direct zichtbaar maar zeker merkbaar. CO2- en O2concentraties overschrijden de grenswaarden, zeker bij een toenemende bezetting. Wat vooral een bijkomend effect is, is dat verschillen in bezetting direct een merkbaar verschil veroorzaken in temperatuur en luchtvochtigheid. Met name ook deze plotselinge conditieveranderingen zijn nadelig voor de optimale conservering van de collectie. Het toepassen van een mechanisch ventilatiesysteem dat alle ruimten van de benodigde hoeveelheid verse lucht voorziet, zal dit effect dempen. Tegelijk zal de algehele luchtkwaliteit sterk verbeteren. Met het aanbrengen van een mechanisch ventilatiesysteem ontstaat ook de mogelijkheid om alle ruimten centraal te koelen in de zomersituatie en gebruik te maken van ‘zomernachtventilatie’.

Hiermee wordt voorkomen dat de gehele gebouwconstructie in de zomersituatie opwarmt. Voor veel ruimten zal deze basiskoeling, samen met de isolerende en warmte-werende maatregelen voldoende kunnen zijn. Dit principe wordt bijvoorbeeld ook toegepast bij het centraal museum in Utrecht, waar per ruimte 4-voudige ventilatie (op basis van 3 meter hoogte) wordt toegepast. De lucht wordt (afhankelijk van de noodzaak) be- en ontvochtigd en op een vastgestelde RV-waarde ingeblazen. Dit zal deels door het inblazen van verse buitenlucht gebeuren, maar ook door middel van recirculatie. Tabel 3.1 minimale luchtverversing voor personen volgens Bouwbesluit 2012.

Geadviseerd wordt om enkele, centraal georganiseerde ventilatiesystemen aan te brengen, die via een stelsel van distributiekanalen en schachten het gehele gebouwvolume bedienen. Vanuit het oogpunt van comfort en energiegebruik gaan wij uit van een regeling waarbij het ventilatievolume, in ruimten met een sterk wisselende bezetting, wordt afgestemd op het aantal aanwezige personen. Het variabel volume systeem (Variable Air Volume) wordt automatisch geregeld op basis van de CO2 concentratie in de ruimte en, uiteraard primair, worden geregeld op basis van de RV-waarde. Centrale klimatisering De toe te voeren hoeveelheid ventilatielucht naar een ruimte bestaat uit een aandeel verse buitenlucht en een deel recirculatie. De hoeveelheid verse buitenlucht hangt af van het aantal aanwezige personen, de totale hoeveelheid lucht wordt bepaald door het nodige vermogen om de juiste temperatuur- en RV-waarden te kunnen realiseren. Hierbij wordt uitgegaan van een centraal klimaatsysteem. In de expositieruimten wordt via het centrale systeem voldoende ventilatie ingebracht om de ruimten te klimatiseren (zoals de referentie het centraal museum Utrecht). In enkele ruimten met afwijkende bouwkundige en bouwfysische eigenschappen worden in de afgaande kanalen op de zolderverdieping naregel-units (bevochtiging en ontvochtiging) geplaatst, die de RV-waarde regelen.

Daarmee vervallen de naregelinstallaties in de ruimten. Tevens is met het centrale systeem de temperatuur in de winter ook regelbaar, echter vooralsnog wordt geadviseerd de radiatoren te handhaven. In een vervolg(ontwerp)stadium zal per ruimte moeten worden bekeken of de radiatoren kunnen vervallen.

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

Teveel verse luchtaanvoer van O2 voor de collectie is niet positief. Daarom wordt geadviseerd het verse buitenluchtdebiet per persoon in te perken. Dit komt ook ten goede aan de energetische balans en de exploitatiekosten. Een richtwaarde van 7,63 m3/h/p.p. van buitenlucht is het voorlopige uitgangspunt. De totale hoeveelheid toe te voeren ventilatielucht zal dus groter zijn dan de verse luchthoeveelheid (recirculatie). Het doel hiervan is het energiegebruik door ventilatie te beperken. Ionisatie Door de toevoerlucht te ioniseren, wordt deze gezuiverd. Dit concept zorgt ervoor dat het binnenklimaat schoner wordt. Vluchtige organische stoffen worden gereduceerd, alsmede ongeveer 95% van de bacteriën, microben en schimmelsporen. Tevens worden ongeveer 50% van de fijnstofdeeltjes gereduceerd. Negatieve gevolgen van aanwezig vocht wordt hiermee zoveel mogelijk tegengegaan. Geadviseerd wordt de toegevoerde lucht uit te rusten met dit concept voor luchtzuivering. Ventilatiekanalen en ventilatie-units vragen voor deze gebouwomvang en bezetting een fysieke ruimte in het gebouw die substantieel zal zijn. In een monumentale omgeving is dit een complexe puzzel. Wij hebben, zowel tijdens de rondgang op locatie, alsook op de bouwkundige plattegronden en doorsneden, goede mogelijkheden aangetroffen om e.e.a. binnen de gebouwcontouren te integreren.

Wij beschouwen de ruimte onder de hoogste dakkap constructies als een optimale locatie om ventilatie-apparatuur (waaronder LBK’s) te plaatsen.

Voorbeeld integratie luchtbehandeling op zolderverdieping.

Luchtvochtigheid De luchtvochtigheid (%RV) in het gebouw heeft een constant fluctuerende waarde. Deze waarde wordt door veel factoren beïnvloed en verstoord. De voornaamste factoren zijn de wisselende buitencondities en de wisselende bezetting van het gebouw. Volgens de publicatie ‘Klimaatverklaring voor erfgoedorganisaties Versie - Datum: 2211-2022’ zijn te lage en met name te snelle fluctuaties in de waarden een probleem voor een historische kunstcollectie. In de huidige situatie wordt een sterk fluctuerende luchtvochtigheid met moeite ingeperkt door grote en rumoerige klimaatunits (klimaatkasten) in de ruimte.

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

Het aanbrengen van een centrale ventilatie installatie brengt de mogelijkheid met zich mee om de luchtvochtigheid binnen het gebouw in te kaderen en centraal te beïnvloeden en te regelen. Hierbij moet in de basis worden gedacht aan bevochtiging in de wintersituatie en ontvochtiging in de zomersituatie. Zoals genoemd zal daarnaast een goed geventileerde ruimte minder in relatieve vochtigheid fluctueren ten gevolge van wisselende bezetting. Aanvullend zal ventilatie helpen om ongewenste ophoping van vocht in de constructie van het gebouw af te voeren en te voorkomen. Een centraal gepositioneerde ventilatie-unit (zie bovenstaand voorbeeld onder de kapconstructie) die een groter gebied voorziet van ventilatie is echter minder geschikt om op specifieke plekken diverse, afwijkende RV condities te realiseren. De gedachte gaat nu uit naar een systeem waarbij in de centrale luchtbehandelingsunits voorzien wordt in een gemiddelde, stabiele en geregelde basisconditie. Wel is met het systeem de mogelijkheid aanwezig om, zoals in hoofdstuk 3.5.2 Centrale klimatisering is genoemd, in het ontwerp een naregelunit voor een specifieke ruimte op de zolderverdieping te plaatsen. 3.5.3 Centrale voorzieningen •

Klimaatinstallaties (vooral opstelling luchtbehandelingskasten) op de zolder(s).

•

Warmte- en koudeopwekking, in de kelder en bij de parkeerplaats (in het geval van een wko) en eventueel op het platte dak van bouwdeel 1974, 1975 en 1978

•

Klimaatinstallaties voor de kantoren, restaurant en café (ventilatie, verwarming en koeling)

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

4 Bouwdeel 1611: Oudemannenhuis

4.1

Locatie

Figuur 6: Links: locatie van het Oudemannenhuis (rood) en foto rechts.

4.2

Mogelijkheden binnen gebouwkaders

4.2.1 Verbetering energieprestatie De huidige achterzetramen zijn onvoldoende kierdicht en isolerend. Door deze te vervangen door achterzetramen met HR++ beglazing verbetert de U-waarde van de beglazing van circa 3 W/m2K naar 1,2 W/m2K. De gevel naar de binnentuin bestaat uit circa 50% ramen en circa 50% gesloten delen. Door nieuwe achterzetramen te plaatsen wordt een groot deel van het warmteverlies al verminderd. Met voorzetwanden wordt ook het overige warmteverlies beperkt. De aansluiting ter plaatse van de dagkanten van de ramen en plafond geeft een complexe detaillering. Geadviseerd wordt minimaal 10 cm rondom de balken vrij te houden en een goede dampdichting aan de binnenzijde realiseren. Overwogen kan worden de voorzetwand niet tot aan het plafond door te laten lopen, maar eerder te laten stoppen. Met een voorzetwand van 40 mm met PIR isolatie kan een Rc-waarde van 1,5 m2K/W worden bereikt. Op de eerste verdieping kunnen de gevels eenvoudiger worden nageïsoleerd. Hier is ook een dikkere voorzetwand mogelijk. Ook hier geldt dat de balkenkoppen rondom vrijgehouden moeten worden van isolatie en aandacht aan damptransport moet worden besteed. Een Rc-waarde van 2,5 m2K/W is hier mogelijk. De kapconstructie kan worden nageïsoleerd om deze bij de gebruiksruimte te betrekken. Er is hier beperkt daglicht aanwezig.

Alternatief is om de thermische schil over de zoldervloer te leggen en de zolder ongeïsoleerd te laten. Bij een deel van de ruimtes is er ruimte onder de vloer in de vorm van een kruipruimte of een kelder. Dit geeft mogelijkheden om de vloer van onderaf te isoleren. Een Rc-waarde van 3,0 m2K/W of hoger is hier mogelijk. Door een goede kier- en naaddichting toe te passen bij de ramen en de aansluitingen bij de vloeren en het dak luchtdicht af te werken kan de infiltratie naar verwachting worden teruggebracht tot 0,6 dm3/s/m2 (qv10kar).

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

Samenvatting bouwfysische ingrepen: Om in dit bouwdeel de klimaateisen uit hoofdstuk 3.3 te halen is een goede kierdichting voorwaardelijk. De bijdrage aan de overige doelen (toekomstbestendigheid, behoud monument en behoud collectie) door verschillende ingrepen is als volgt: Tabel 4.1 Bouwfysische ingrepen onderdeel

voorwaardelijk

effectief

achterzetramen

verbetering

vervangen

kierdichting

gevels begane grond

Ter plaatse van kunstwerken

aanvullend

ineffectief vervangen

achterzetramen door

HR++ glas

drievoudig glas

Voorzetwanden Rc2

Voorzetwanden Rc-

waarde 1,5 m K/W.

waarde 2,5 m K/W.

waarde >3,5 m2K/W.

geïsoleerde panelen plaatsen. begane grondvloer

gevels 1e verdieping

zolder

luchtdichtheid

Isoleren Rc-waarde

Voorzetwanden Rc-

2,5 m2K/W.

3,5 m2K/W.

waarde >4,5 m2K/W.

Isoleren Rc-waarde

Isoleren Rc-waarde >

2,5 m2K/W.

4,5 m2K/W.

6,5 m2K/W.

Isoleren Rc-waarde

2,5 m2K/W.

4,5 m2K/W.

>6,5 m2K/W.

Afdichten kieren en naden

Met de effectieve maatregelen wordt lage temperatuurverwarming mogelijk. Geadviseerd om de thermische prestatie te verbeteren met de combinatie van de volgende maatregelen uit bovenstaande tabel: •

Vervangen achterzetramen door nieuwe ramen met HR++ glas

•

Na-isoleren van de begane grond door middel van dunne voorzetwanden (Bijvoorbeeld 30 mm PIR+gipsplaat, totaal 40 mm, Rc 1,5 m2K/W). Oppervlakteverlies door na-isolatie in de ruimtes aan de tuinzijde is circa 1,5 m², in het poppenhuis minder dan 1 m².

•

Begane grondvloer isoleren vanuit de kelder of meenemen bij vervanging vloer (in de regenten- en regentessekamer) met een Rc-waarde van 3,5 m2K/W.

•

Na-isoleren van de eerste verdieping met een Rc-waarde van 2,5 m²K/W (bijvoorbeeld 70 mm PIR+gipsplaat, totaal 80 mm). Het totale ruimteverlies door na-isolatie is circa 5 m².

•

De zolder heeft weinig daglichttoetreding en beperkte hoogte langs de randen. De thermische lijn kan doorgezet worden over de kap of over de zoldervloer. Wanneer de zolder binnen de thermische schil komt te liggen kan deze nog worden gebruikt voor kortstondig verblijf en worden geklimatiseerd. Advies is een Rcwaarde van minimaal 2,5 m²K/W.

•

Nalopen en afdichten van alle aansluitingen van kozijnen, deuren, dak, etc.

4.2.2 Verbetering binnenklimaat In hoofdstuk 3 is aangegeven dat een museale- en klimaatverbetering gerealiseerd kan worden met een centrale ventilatievoorziening. Door in ieder geval een ventilatiesysteem aan te leggen dat per ruimte verse buitenlucht toevoert, zal voor de gebruiker en bezoeker het klimaat worden verbeterd. Het toevoegen van ionisatie levert een

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

aanzienlijke reductie op van aanwezige bacteriën, microben en schimmelsporen. Een centraal klimaatsysteem betekent dat deze verse buitenluchthoeveelheid wordt aangevuld met ventilatie (recirculatie), zodat per ruimte de temperatuur en RV-waarde binnen een bepaalde bandbreedte gehouden wordt. De zolder is de meest logische positie voor de luchtbehandelingsinstallatie. Vanaf de zolder zullen ventilatiekanalen door de vloer naar de wand van de expositieruimten worden geleid. Mogelijkheden van het inbrengen van de lucht zijn bijvoorbeeld het opdikken van een wand, waarbij laag via verdringing lucht wordt toegevoerd en hoog wederom wordt afgezogen. In een vervolgstadium zal nader onderzocht moeten worden of ventilatieroosters aan het plafond zoals lijnroosters geïntegreerd kunnen worden, zodat deze de ruimten kunnen klimatiseren. Specifieke maatregelen per karakteristieke ruimte Renaissancezaal: •

Ventilatie vanaf zolder;

•

Klimaatinstallaties (dus decentrale klimatisering) kunnen in de ‘bunker’ worden aangebracht. Inblazen langs

•

Aanvulling met naregelunits.

wand, bijvoorbeeld bij huidige toegang bunker;

Regenten- en regentessekamer: •

Ventilatie vanaf zolder;

•

Inblazen langs wand als opdikking via de gang, daarmee wordt het spanplafond gespaard;

•

Aanvulling met naregelunits;

De Kapel: •

Ventilatie vanaf zolder;

•

Klimaatinstallaties kunnen in de huidige toiletruimten worden aangebracht (de toiletruimten vervallen hierbij). Inblazen langs wand, eventueel radiatoren naar voren verplaatsen en inblaasstrook erachter langs;

•

Aanvulling met naregelunits.

Verdiepingen: •

Op zolder zullen de nodige techniekruimten nodig zijn. Kanalen en eventueel leidingwerk zullen over de verdieping gaan lopen naar de begane grond. Zie tevens bijlage I.

Hiermee kunnen de klimaateisen voor de expositiezalen uit hoofdstuk 3.3 worden behaald.

4.3

Functiemogelijkheden

Met de voorgenoemde ingrepen blijven museumfuncties op de begane grond mogelijk en verbetert het binnenklimaat. Met een tochtsluis wordt het mogelijk de entree in dit bouwdeel weer actief te gaan gebruiken zonder dat het klimaat in deze en de naastgelegen ruimtes negatief wordt beïnvloed. De eerste verdieping heeft beperkte hoogte. Hier kunnen kantoren, vergaderruimtes en andere ondersteunende functies worden gesitueerd. De kapconstructie kan wanneer deze wordt geïsoleerd en geklimatiseerd een enkele kantoorruimte of spreekruimte huisvesten. Mogelijk kunnen er werkplaatsen worden gerealiseerd die weinig daglicht vragen. Het meest voor de hand ligt om deze ruimte voor techniek te gebruiken.

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

5 Bouwdeel 1911

5.1

Locatie

Figuur 7 Links: bouwdeel 1911 in donkerblauw en foto rechts.

5.2

Mogelijkheden binnen gebouwkaders

5.2.1 Verbetering energieprestatie De huidige achterzetramen zijn onvoldoende kierdicht en isolerend. Door deze te vervangen door achterzetramen met HR++ beglazing verbeterd de U-waarde van de beglazing van circa 3 W/m²K naar 1,2 W/m²K. De gevel naar de binnentuin bestaat uit circa 40% ramen en circa 60% gesloten delen. Door de lambrisering naar voren te halen ontstaat er een mogelijkheid voor voorzetwanden. Met 80 mm voorzetwand is een Rc-waarde van 2,5 m²K/W mogelijk. Geadviseerd wordt om minimaal 10 cm rondom de balken vrij te houden en een goede dampdichting aan de binnenzijde realiseren. Bij een deel van de ruimtes is er ruimte onder de vloer in de vorm van een kruipruimte of een kelder. Dit geeft mogelijkheden om de vloer van onderaf te isoleren. Een Rc-waarde van 3,0 m²K/W of hoger is hier mogelijk. De dakisolatie op de eerste verdieping is in slechte staat. Deze moet worden vervangen. Met 12 cm isolatie in combinatie met een gipsplaat kan de kapconstructie gedeeltelijk in het zicht blijven. Een Rc-waarde tot 3,5 m²K/W is dan mogelijk. Door een goede kier- en naaddichting toe te passen bij de ramen en de aansluitingen bij de vloeren en het dak luchtdicht af te werken kan de infiltratie naar verwachting worden teruggebracht tot 0,6 dm³/s/m² (qv10kar). Aan de oostzijde is een plat dak aanwezig. Deze kan worden benut voor PV-panelen.

Er moet worden onderzocht wat het draagvermogen van het dak is. Vanaf de zolder zullen ventilatiekanalen door de vloer naar de wand van de expositieruimten worden geleid. Mogelijkheden van het inbrengen van de lucht zijn bijvoorbeeld het opdikken van een wand, waarbij laag via verdringing lucht wordt toegevoerd en hoog wederom wordt afgezogen. Hiervoor dienen in de expositieruimten de lambriseringen naar voren te worden gehaald (gedemonteerd en wederom gemonteerd). Op de locaties van de

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

huidige bevochtigings- en ontvochtigingsunits kunnen waar nodig nieuwe naregelunits (koeling, bevochtiging en ontvochtiging) worden geplaatst. Samenvatting bouwfysische ingrepen Om in dit bouwdeel de klimaateisen uit hoofdstuk 3.3 te halen is een goede kierdichting voorwaardelijk. De bijdrage aan de overige doelen (toekomstbestendigheid, behoud monument en behoud collectie) door verschillende ingrepen is als volgt: Tabel 5.1 Bouwfysische ingrepen onderdeel achterzetramen

gevels begane grond

voorwaardelijk

effectief

aanvullend

ineffectief

verbetering

vervangen

kierdichting

achterzetramen door

HR++ glas

drievoudig glas

Ter plaatse van

Voorzetwanden Rc-

kunstwerken

waarde 2,5 m2K/W.

waarde 3,5 m2K/W.

waarde >4,5 m2K/W.

Isoleren Rc-waarde

Voorzetwanden Rc-

geïsoleerde panelen plaatsen. begane grondvloer

Zolder 1e verdieping

Aanbrengen dampdichting

luchtdichtheid

2,5 m K/W.

3,5 m K/W.

waarde >4,5 m2K/W.

Isoleren Rc-waarde

3,5 m K/W.

4,5 m K/W.

>6,5 m2K/W.

Afdichten kieren en naden

Geadviseerd wordt om de thermische prestatie te verbeteren met de volgende maatregelen: • Vervangen achterzetramen door nieuwe ramen met HR++ glas • Na-isoleren van de gevels van de begane grond door middel van voorzetwanden (Bijvoorbeeld 70 mm PIR+gipsplaat, totaal 80 mm). Oppervlakteverlies door na-isolatie in de huidige expositiezalen is dan circa 10 m² en in de andere ruimtes (gangen, kantoren, winkel) 8 m². • Vervangen huidige dakisolatie met circa 120 mm isolatie en een Rc-waarde van 3,5 m²K/W. • Begane grondvloer isoleren vanuit de kruipruimte met een Rc-waarde van 3,5 m2K/W. • Nalopen en afdichten van alle aansluitingen van kozijnen, deuren, dak, etc. 5.2.2 Verbetering binnenklimaat Specifieke maatregelen klimatisering ruimtes Goudleerzaal •

Ventilatie vanaf zolder

•

Naar voren plaatsen van de houten lambrisering, waar ventilatie achter kan worden aangebracht en via

•

Aanvulling met naregelunits

lambrisering kan worden ingeblazen

Trapeziumvormige expositieruimten •

Bij centrale klimatisering geen aanvullende naregelunits nodig, bij decentrale klimatisering in elke ruimte een naregelunit

•

Naar voren plaatsen van de lambrisering, waar ventilatie achter kan worden aangebracht en via lambrisering kan worden ingeblazen

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

•

Ventilatiekanaal vanaf zolder laten zakken als verdikking langs de muur en/of of het plaatsen van een buis in de bestaande kanalen. De laatste optie lijkt een kostbare ingreep te zijn (gezien vanuit zowel kosten als de mate van destructie van de ruimte)

Expositieruimte 0.21 (ruimte met daklicht/translucent plafond) •

Ventilatie vanaf zolder

•

Ventilatie zakken langs wand

•

Aanvulling met naregelunits

•

Voor het verlagen van de energiekosten en het kunnen benutten van de zolder kunnen de daklichten (translucent plafond) worden verwijderd/dichtgelegd. Daarbij dient een waterdicht plafond/zoldervloer te worden aangebracht. De ruimte erboven kan deels worden ingezet als kantoor en deels is deze nodig voor klimaatinstallaties. Het plafond waar daklichten zaten, kan worden uitgerust met LED-verlichting met eenzelfde uitstraling

Hiermee kunnen de klimaateisen voor de expositiezalen uit hoofdstuk 3.3 worden behaald.

5.3

Functiemogelijkheden

Met de verbetering van de thermische schil, de installatietechnische ingrepen en compartimentering kan de begane grond een museumfunctie houden. De ruimtes aan de gevel aan het Groot Heiligland worden nu vooral gebruikt als werkplaats en opslag. Deze kunnen na de ingrepen tevens worden gebruikt als expositieruimte. Op de verdiepingen kan het klimaat geschikt worden gemaakt voor het huisvesten van ondersteunende functies. Vanwege het beperkte aantal raamopeningen zijn dit vooral functies die geen daglicht behoeven. Een groot deel van de zolders zal gebruikt moeten worden voor techniek. Zie bijlage I.

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

6 Bouwdeel 1930-1932 (schutterszaal)

6.1

Locatie

Figuur 8 Links: bouwdeel 1930 in lichtblauw en foto rechts.

6.2

Mogelijkheden binnen gebouwkaders

Door de gevels na te isoleren met een voorzetwand wordt het warmteverlies verminderd. De thermische lijn kan over het dak of over het plafond worden gelegd. Met 80 mm voorzetwand is een Rc-waarde van 2,5 m2K/W mogelijk. Geadviseerd wordt minimaal 10 cm rondom de balken vrij te houden en een goede dampdichting aan de binnenzijde realiseren. Samenvatting bouwfysische ingrepen Vanwege het ontbreken van gevelopeningen is kierdichting hier minder aan de orde. De bijdrage aan de overige doelen (toekomstbestendigheid, behoud monument en behoud collectie) door verschillende ingrepen is als volgt: Tabel 6.1 Bouwfysische ingrepen onderdeel gevels

voorwaardelijk

effectief

aanvullend

ineffectief

Ter plaatse van

Voorzetwanden Rc-

kunstwerken

waarde 2,5 m2K/W.

waarde 3,5 m2K/W.

waarde >4,5 m2K/W.

Isoleren Rc-waarde

Voorzetwanden Rc-

geïsoleerde panelen plaatsen. begane grondvloer

Dakconstructie

2,5 m K/W.

3,5 m K/W.

waarde >4,5 m2K/W.

Isoleren Rc-waarde

3,5 m K/W. luchtdichtheid

4,5 m K/W.

>6,5 m2K/W.

Afdichten kieren en naden

Het advies is om minimaal de volgende maatregelen toe te passen:

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

• • •

Na-isoleren van de gevels door middel van voorzetwanden met 2,5 m2K/W (Bijvoorbeeld 70 mm PIR+gipsplaat, totaal 80 mm). Oppervlakteverlies door na-isolatie in de zaal is circa 2 m². Vervangen van legdak door geïsoleerd plafond of na-isoleren van de dakconstructie. Begane grondvloer isoleren vanuit de kruipruimte met een Rc-waarde van 3,5 m2K/W.

Specifieke maatregelen klimatisering ruimtes Schutterszaal •

Verse lucht vanaf zolder

•

Klimaatinstallaties (dus decentrale klimatisering) kunnen in de huidige toiletruimten (achter de Schutterszaal,

•

Aanvulling met naregelunits

•

Voor het verlagen van de energiekosten en het kunnen benutten van de zolder kunnen de daklichten

de toiletruimten vervallen hierbij) worden aangebracht. Inblazen langs wand

(translucent plafond) worden verwijderd/dichtgelegd. Daarbij dient een waterdicht plafond/zoldervloer te worden aangebracht. De ruimte erboven kan deels worden ingezet als kantoor en deels is deze nodig voor klimaatinstallaties. Het plafond waar daklichten zaten, kan worden uitgerust met LED-verlichting met eenzelfde uitstraling Hiermee kunnen de klimaateisen voor de expositiezalen uit hoofdstuk 3.3 worden behaald.

6.3

Functiemogelijkheden

De ruimte is gezien de vorm en het ontbreken van uitzicht (daglicht wel aanwezig) het meest geschikt als expositieruimte.

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

7 Bouwdeel 1948-1959 en 1966

7.1

Locatie

Figuur 9 Locatie bouwdeel in turquoise.

7.2

Mogelijkheden binnen gebouwkaders

Het verliesoppervlak van de gevels is beperkt. Geadviseerd wordt de spouw te vullen met isolatie. Het dakoppervlak is aanzienlijk, deze zou zowel aan de binnenzijde als aan de buitenzijde geïsoleerd kunnen worden. Een Rc-waarde van 3,5 m²K/W of hoger is hier haalbaar. De vloer kan vanuit de kruipruimte van onderen worden geïsoleerd. De ingrepen dragen primair bij aan de energiezuinigheid van het gebouw, door te voorkomen dat deze ruimtes een warmtelek blijven. Tabel 7.1 Effectiviteit maatregelen onderdeel

voorwaardelijk

effectief

gevels

Spouwmuurisolatie

begane grondvloer

Isoleren Rc-waarde 2

Dakconstructie

ineffectief Voorzetwanden

Isoleren Rc-waarde 3,5 m K/W.

waarde >4,5 m2K/W.

Isoleren Rc-waarde

3,5 m K/W.

Voorzetwanden Rc-

2,5 m K/W.

luchtdichtheid

aanvullend

4,5 m K/W.

>6,5 m2K/W.

Afdichten kieren en naden

Geadviseerd om de thermische prestatie te verbeteren met de volgende maatregelen: • Na-isoleren van de gevels van de begane grond door middel van spouwmuurisolatie. De uiteindelijke Rc-waarde is afhankelijk van de breedte van de spouw en zal tussen de 1,5 en 2,5 m²K/W liggen. • Na-isoleren van het dak met een Rc ≥ 4,5 m²K/W. • Na-isoleren van de vloer vanuit de kruipruimte, Rc ≥ 3,5 m²K/W. • Nalopen en afdichten van alle aansluitingen van kozijnen, deuren, dak, etc. Om het binnenklimaat te verbeteren worden de volgende maatregelen geadviseerd:

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

•

7.3

Het toepassen van gebalanceerde ventilatie met warmteterugwinning. De betreffende luchtbehandelingskast kan op de zolder van bouwdeel 1611 of 1911 worden geplaatst en via gangen naar de juiste ruimte worden geleid.

Functiemogelijkheden

Vanwege de vorm en ligging van de ruimtes zullen deze vooral geschikt zijn als opslag/technische ruimte.

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

8 Bouwdeel 1974-1978

8.1

Locatie

Het bouwdeel is in de jaren ’70 toegevoegd aan het museum. Het oorspronkelijke bouwjaar van de panden kon niet achterhaald worden; kijkend naar de omringende gebouwen zal dit waarschijnlijk tussen 1920 en 1930 gebouwd zijn. In dit bouwdeel zijn ondersteunende functies en een café gehuisvest. Oorspronkelijk bestond het uit een aantal woningen, deze zijn verbouwd tot onder andere kantoren en het café. Volgens de monumentenkaart zijn de gebouwen niet monumentaal. Er is volgens tekening geen kruipruimte aanwezig.

Figuur 10 Locatie bouwdeel in groen.

8.2

Mogelijkheden binnen gebouwkaders

Door het ontbreken van een monumentale status is er meer vrijheid voor het doen van ingrepen. Met voorzetwanden en na-isolatie van het dak wordt de thermische prestatie verbeterd. Het enkel glas kan worden vervangen door monumentenglas of er kan een achterzetraam worden geplaatst. Het verwijderen van de verdiepingsvloer om zo een hogere ruimte te creëren voor een expositieruimte is wellicht constructief mogelijk. De glazen kap moet worden vervangen om de ruimte comfortabel te maken in de zomer. Gedacht kan worden aan een combinatie van zonwerend glas en koeling of het reduceren van het glasoppervlak. De begane grondvloer kan aan de bovenzijde worden geïsoleerd. Het is onbekend wat de constructie van deze vloer is. Aandacht moet worden besteed aan damptransport in de vloer en het voorkomen van (inwendige) condensatie. Samenvatting bouwfysische ingrepen Om in dit bouwdeel de klimaateisen uit hoofdstuk 3.3 te halen is een goede kierdichting voorwaardelijk. Ook voor de ruimere klimaateisen van een kantoorfunctie is goede kierdichting bevorderlijk. De bijdrage aan de overige doelen (toekomstbestendigheid, behoud monument en behoud collectie) door verschillende ingrepen is als volgt:

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

Tabel 8.1 Bouwfysische ingrepen onderdeel

voorwaardelijk

ramen

effectief

aanvullend

ineffectief

toepassen

vervangen

achterzetramen met

achterzetramen door

HR++ glas of

drievoudig glas

monumentenglas gevels

begane grondvloer

dakconstructies

luchtdichtheid

Voorzetwanden Rc-

waarde 2,5 m2K/W.

waarde 3,5 m2K/W.

waarde >4,5 m2K/W.

Isoleren Rc-waarde

Voorzetwanden Rc-

2,5 m2K/W.

3,5 m2K/W.

waarde >4,5 m2K/W.

Isoleren Rc-waarde

3,5 m2K/W.

4,5 m2K/W.

>6,5 m2K/W.

Afdichten kieren en naden

• • • • •

8.3

Na-isoleren van de gevels door middel van voorzetwanden Rc-waarde 2,5 m2K/W. (Bijvoorbeeld 70 mm PIR+gipsplaat, totaal 80 mm). Vervangen van beglazing door monumentenglas of toepassen van achterzetramen. Na-isoleren van het dak met een Rc ≥ 3,5 m²K/W. Na-isoleren van de vloer van bovenaf, Rc ≥ 2,5 m²K/W. Nalopen en afdichten van alle aansluitingen van kozijnen, deuren, dak, etc.

Functiemogelijkheden

De huidige verdiepingshoogte is mogelijk te beperkt om expositieruimtes te maken, mogelijk kan hier een vloerdeel verwijderd worden om meer hoogte te creëren. Het binnenklimaat is met de voorgestelde maatregelen goed te beheersen. Er is ook voldoende daglicht aanwezig. Hierdoor zijn vrijwel alle andere functies mogelijk.

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

9 Buitenruimtes

Het museum heeft twee buitenruimtes: de centraal gelegen binnentuin en een naastgelegen parkeerplaats. De indeling van de binnentuin is monumentaal, de beplanting niet. De parkeerplaats heeft mogelijkheid tot het maken van een WKO. Een bouwfysische advies om de energiezuinigheid van het gebouw te verbeteren en om meer oppervlakte voor het museum te realiseren is het overkappen van de binnentuin. Dit zou de volgende bouwfysische voordelen bieden: • De gebouwvorm wordt compacter • Zoninstraling in de expositiezalen kan beter worden beheerst zonder dat buitenzonwering het gevelaanzicht aantast. • De gevels aan de binnentuin hoeven niet voorzien te worden van voorzetwanden en nieuwe achterzetramen. Uiteraard zijn er andere afwegingen (architectuur, aantasting monument) die hier grote invloed op hebben.

Figuur 11

Foto van de binnentuin.

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

10 Ruimtegebruik techniek

In bijlage I is het ruimtegebruik voor de klimaatinstallaties aangegeven. In ieder geval dient rekening gehouden te worden met het volgende:

Aspect

Locatie

Hoeveelheid bij centrale klimatisering

Klimaatinstallaties

Zolders:

expositieruimten

Noordzijde

Zie schets plaatsing techniekruimten klimaatinstallaties

Oostzijde

Zie schets plaatsing techniekruimten klimaatinstallaties

Zuidzijde

100%

Westzijde

Zie schets plaatsing techniekruimten klimaatinstallaties

Tweede verdieping

Zie schets plaatsing techniekruimten klimaatinstallaties

Bovenverdieping Schutterszaal

100%

en expositieruimte 0.21 (ruimten met translucent plafond) Bouwdeel 1974, 1975 en 1978

Lijkt voor dit bouwdeel niet mogelijk

Klimaatinstallaties kantoren

Afhankelijk van hoeveelheid, locatie en eisen kantoren

Klimaatinstallaties

Dient nader te worden onderzocht, afhankelijk van eisen

restaurant en café Duurzame warmte- en

Bronnen WKO onder

100~150 m2

koudeopwekking

parkeerplaats expeditie.

Bronput

Opstelling water-water warmtepompen binnen in bestaande kelder. Tabel techniekruimte voor klimaatinstallaties en energieopwekking

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

11 Beschrijving luchtbehandeling

Op de zolderverdieping wordt de centrale klimaatinstallatie geplaatst. Voor de verse lucht wordt een aparte luchtbehandelingskast inclusief warmteterugwinning geplaatst, welke wordt gekoppeld met een recirculatiekast die samen zorgen voor ongeveer 4-voudige ventilatie. De luchtaanzuiging vindt plaats via de dakkappen, zodat dit zoveel als mogelijk aan het zicht wordt onttrokken. De distributiekanalen naar de expositiezalen zullen over de zolderverdieping lopen, waarbij de aftakkingen naar de zalen zullen worden geleid. Dit systeem wordt in tweeën gesplitst, zodat beide systemen elk (ongeveer) de helft van de onderliggende expositiezalen voorzien van de juiste klimatisering. De distributiekanalen kunnen niet alle expositiezalen voorzien van klimatisering, dit heeft te maken met de fysieke ontsluiting die niet naar elke ruimte te maken is. Daarom zijn nog enkele aanvullende techniekruimten nodig, zoals op de onderstaande schets plaatsing techniekruimten klimaatinstallaties is aangegeven. Een afgaand kanaal kan worden voorzien van een luchtbevochtings- en ontvochtigingsunit, mocht dit nodig zijn voor een specifieke naregeling/-behandeling van de betreffende ruimte. Het naderhand aanleggen van een nabehandelingsunit is moeilijk te realiseren, aangezien dit effect kan hebben op de uitwerking van de wijze van inblazen.

Geadviseerd wordt om tijdens de ontwerpfasen al rekening te houden met eventuele nodige naregelingen.

Principedoorsnede plaatsing luchtbehandelingskasten.

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

Bovenaanzicht principe luchtbehandelingskasten en ruimte voor techniek

Plaatsing techniekruimten klimaatinstallaties

Voorstudie binnenklimaat Frans Hals Museum | 21451-885334

12 Conclusie

De bouwfysische schil van het museum heeft diverse, serieuze gebreken die risico op schade aan het monument en de kunst geven. Met de eerder genoemde maatregelen wordt de energieprestatie en het museale klimaat in het gebouw verbeterd. Het huidige energielabel is naar verwachting G. Met de voorgestelde ingrepen zal deze verbeteren naar een label B en mogelijk zelfs A. Voor een label A zullen PV-panelen noodzakelijk zijn op dak aan de zijde va het Groot Heiligland. Het binnenklimaat volgt de Nederlandse publicatie ‘Klimaatverklaring voor erfgoedorganisaties Versie - Datum: 22-11-2022’. Deze is aangevuld met specifieke eisen voor relatieve vochtigheid en temperatuur in hoofdstuk 3. Daarmee wordt zowel een verbetering gerealiseerd in de gezondheid van gebruikers en bezoekers, als in de conditionering van het klimaat voor de kunstwerken. Met de voorgestelde installaties, met name de luchtbehandeling, zijn de voorgeschreven klimaateisen mogelijk. In de bijlage is opgenomen wat de omvang van de inspanningen is per bouwdeel om de gewenste klimaateisen te halen. Vanuit de energieprestatie zijn maatregelen te nemen om met aanvullende klimaatinstallaties energie te besparen. Door de nieuwe installaties slim te regelen, door warmte en koude terug te winnen en niet meer te ventileren dan nodig worden grote stappen gezet naar een energiezuinig gebouw.

Tevens zijn mogelijkheden aanwezig om een gasloze energieopwekking te realiseren in de kelder van het oudemannenhuis of op het parkeerterrein buiten. Een samenvatting van de effectiviteit van de maatregelen om de energieprestatie en het binnenklimaat te verbeteren uit voorgaande hoofdstukken is in onderstaande tabel weergeven. Hierbij is uitgegaan van de conceptindeling zoals gepresenteerd door BiermanHenket. Tabel 12.1 Totaalpakket aan maatregelen conform S-curve onderdeel luchtdichting (kieren)

Volgend deel →

De tekst is automatisch uit het bestand gehaald en kan afwijken van het origineel (kolommen, tabellen en koppen lopen door elkaar). Het officiële stuk bij de gemeente is leidend. Bron: https://api.notubiz.nl/document/14262392/1