Klimaatbeheersing

Klimaatregeling in kerkgebouwen

De klimaatregeling in een kerkgebouw heeft een groot aandeel in het totale energieverbruik. Het energieverbruik van de klimaatregeling kan verminderd worden door deze optimaal in te stellen. Wanneer de klimaatregeling optimaal is ingeregeld wordt de uitstoot van schadelijke stoffen beperkt en draagt u bij aan een beter leefmilieu.

 

In het algemeen bestaat de klimaatregeling in een kerkgebouw uit een installatie waarmee het gebouw verwarmd wordt. Verwarming van kerkgebouwen kan op 5 verschillende methoden geschieden, namelijk door middel van:

  1. Luchtverwarming
  2. Radiatoren en/of convectoren
  3. Vloerverwarming
  4. Infraroodverwarming
  5. Lokale verwarming

 

Luchtverwarming

Luchtverwarming is een veel toegepaste verwarmingsmethode voor kerkgebouwen. Een luchtverwarmingssysteem maakt gebruik van een warmtewisselaar waar warmte wordt overgedragen aan de lucht en een ventilator.  Bij directe verwarmingssystemen wordt lucht door verbranding van gas of olie direct verwarmd in een warmtewisselaar; indirecte luchtverwarmingssystemen maken gebruik van water dat verwarmd wordt door verbranding van gas of olie. Het water stroomt door verwarmingsbuizen waar lucht langs geblazen wordt.

 

Doorgaans maken de luchtverwarmingssystemen gebruik van een of twee luchtinlaten in de muur of vloer dichtbij het verwarmingssysteem en een of twee uitgangen eveneens in de vloer, vaak dichtbij de inlaten. Bij meer uitgebreidere systemen wordt de lucht door middel van luchtkanalen beter verdeeld door het kerkgebouw. Hierdoor wordt een snelle opwarming met een goede verdeling van de  temperatuur bewerkstelligd, zonder dat er teveel tocht of laagvorming optreedt.

 

Wanneer lucht wordt verwarmd in een systeem zonder dat bevochtiging plaatsvindt, zal de relatieve luchtvochtigheid in een kerkgebouw lager worden. Tijdens winterse omstandigheden kan de absolute luchtvochtigheid in een kerkgebouw erg laag zijn. Wanneer deze lucht verwarmd wordt door het luchtverwarmingssysteem dan daalt de relatieve luchtvochtigheid tot waarden die gevaarlijk zijn voor monumentale orgels en andere houten interieuronderdelen. Dit dient voorkomen te worden.

 

Voordelen luchtverwarming

  • Energieverbruik; luchtverwarming is een snelle manier van opwarmen, derhalve kunnen deze systemen energie besparend werken, het is immers niet nodig om uren van te voren aan te vangen met verwarmen.
  • Controle; luchtverwarming reageert snel en is goed te controleren
  • Behoud; de vochtigheidsgraad is te regelen door vocht toe te voegen of te verwijderen, door middel van filtering kunnen stofdeeltjes uit de lucht verwijderd worden
  • Ventilatie; het is eenvoudig om luchtverwarming met ventilatie (buitenlucht) te combineren
  • Algemeen; weinig tot geen ruimtegebruik in te verwarmen ruimte

Nadelen luchtverwarming

  • Energieverbruik; luchtverwarming verwarmt in principe de gehele kerk, dit is niet de meest efficiënte manier van verwarmen
  • Vanwege het snelle opwarmen van de lucht kan schade ontstaan door een te lage vochtigheidsgraad. Luchtverwarmingssystemen moeten derhalve vaak getemperd worden.

 

Radiatoren en convectoren

Radiatoren en convectoren maken deel uit van een centraal verwarmingssysteem zoals dit vaak in woningen wordt toegepast. Vanwege het benodigde leidingwerk en de zichtbare aanwezigheid van radiatoren en convectoren (behalve wanneer deze zijn ingebouwd in convectorputten) worden dergelijke systemen minder vaak toegepast in kerkgebouwen.

 

Voordelen radiatoren en convectoren

  • Eenvoudige installatie (indien leidingwerk etc. niet weggewerkt wordt)

Nadelen radiatoren en convectoren

  • Alleen toepasbaar in relatief kleine kerkgebouwen (minder dan 200 zitplaatsen). In grotere ruimten kunnen radiatoren en convectoren voor aanzienlijke tocht zorgen.
  • Lange opwarmtijd
  • Aantasting van het (monumentale) interieur door plaatsing van radiatoren

 

Vloerverwarming

Vloerverwarming wordt met name in woningbouw veelvuldig toegepast vanwege het  hoge comfort. In navolging van de succesvolle toepassing van vloerwarming in goed geïsoleerde woningen zijn ook moderne kerkgebouwen, met dezelfde mate van isolatie en een beperkte  hoogte, voorzien van vloerverwarming. Naar aanleiding van het succes van vloerverwarming in moderne kerkgebouwen is vloerverwarming ook toegepast in monumentale kerkgebouwen.

 

In (monumentale) kerkgebouwen zijn de omstandigheden vaak niet geschikt voor toepassing van vloerverwarming; de vloeren, wanden en gewelven zijn doorgaans niet geïsoleerd en de hoogte van de gebouwen is aanzienlijk. Hiernaast is het vloeroppervlak relatief beperkt wanneer dit vergeleken wordt met het warmteverlies via muren, vloeren en gewelven; vloerverwarming heeft in deze gevallen vaak onvoldoende verwarmingscapaciteit. Toepassing van vloerverwarming in (monumentale) kerken kan leiden tot een verlaagd thermisch comfort vanwege tocht. Voorts is de benodigde opwarmtijd in (monumentale) kerken vaak lang vanwege de dikte van de vloeren.

 

Voordelen vloerverwarming

  • Het thermisch comfort is bij vloerverwarming meestal hoog (indien toegepast bij ruimtes met geringe hoogte)
  • Vloerverwarming zorg voor uitstraling van warmte naar wanden en plafonds die daardoor minder last van condensatie hebben en beter behouden blijven
  • Het vloerverwarmingssysteem is niet zichtbaar aanwezig in het kerkgebouw

Nadelen vloerverwarming

  • Hoog energieverbruik, lange opwarmtijden
  • Kans op ontstaan van tocht door verschillen in temperatuur tussen vloeren en lucht
  • Vanwege de ontstane tocht kan stof en vuil door het kerkgebouw verspreid worden en afgezet worden op wanden en plafonds
  • Wanneer de vloer historische / monumentale waarde heeft dan kan het aanbrengen van een vloerverwarmingssysteem een aanzienlijk risico op (onherstelbare) schade met zich meebrengen

 

Infraroodverwarming

Infraroodverwarming is een vorm van stralingsverwarming waarmee snel en gericht verwarmd kan worden. Infraroodverwarming is relatief energie-efficiënt omdat de opwarming van de lucht gering is en de warmte geleverd wordt waar deze nodig is. Groot nadeel is echter dat veel van de toegepaste infraroodsystemen gebruik maken van gas als brandstof; door verbranding van gas worden grote hoeveelheden waterdamp, CO2 en overige verbrandingsgassen het kerkgebouw ingebracht. Er bestaat ook elektrische infraroodverwarming in de vorm van verwarmingspanelen, deze panelen werken geruisloos en stoten geen waterdamp, CO2 of overige verbrandingsgassen uit.

 

Voordelen infraroodverwarming

  • Lage investeringskosten
  • Relatief efficiënte verwarming (gas infrarood)

Nadelen infraroodverwarming

  • Infraroodverwarming is niet symmetrisch; ongelijke verwarming van het lichaam kan tot een oncomfortabel gevoel leiden
  • Behoud van het kerkgebouw; bepaalde delen van het kerkgebouw kunnen zeer snel hoge temperaturen bereiken wat tot schade aan materialen kan leiden
  • Emissie van gassen; bij verbranding van gas ten behoeve van infraroodverwarming komen grote hoeveelheden waterdamp, COen overige verbrandingsgassen vrijdag
  • Geluid; de branders van een gas infraroodinstallatie kunnen een aanzienlijk geluid produceren dat als hinderlijk ervaren kan worden
  • Elektrische infraroodpanelen hebben een lager vermogen dan gas infraroodsystemen, hierdoor is zijn meer panelen nodig
  • Het benodigd elektrisch vermogen kan te groot zijn voor de elektrische aansluiting

 

Lokale verwarming

Lokale verwarmingssystemen zijn meestal terug te vinden in de nabijheid van de zitplaatsen in een kerkgebouw en kunnen bestaan uit verwarmingsbuizen of (buis-)convectoren (voetverwarming), stralingspanelen of zitverwarming. Omdat de warmte direct wordt afgegeven op de plaats waar deze nodig is,  is dit soort verwarming redelijk efficiënt.

 

Voordelen lokale verwarming

  • Energieverbruik; omdat de warmte direct aan de mensen wordt afgegeven is de benodigde warmtecapaciteit beperkt, hierdoor is ook het energieverbruik beperkt.

Nadelen  lokale verwarming

  • Comfort; hoewel lokale verwarming als comfortabel beschouwd kan worden kan  een oncomfortabele situatie ontstaat doordat de lokale verwarming tocht kan doen ontstaan juist op de plaats waar comfort gewenst is. Een goed gedimensioneerd systeem voorkomt deze situaties.

 

Vergelijking verwarmingssystemen

In onderstaande tabel zijn de meest voorkomende typen verwarming gesorteerd op basis van geschiktheid voor toepassing in (monumentale) kerkgebouwen. De sortering is op basis van een groot aantal kenmerken tot stand gekomen, hierbij is onder andere gekeken naar:

  • Het energieverbruik
  • De benodigde verwarmingscapaciteit
  • Het thermisch comfort
  • Invloed van het verwarmingssysteem op het behoud van het kerkgebouw
  • Invloed van het verwarmingssysteem op het (eventuele) monumentale karakter van een kerkgebouw
  • Kosten van installatie

Vergelijking verwarming

 

Uit de tabel blijkt dat lokale verwarming (bankverwarming) op alle kenmerken het hoogst scoort, gevolgd door luchtverwarming met een beperkt aantal roosters. Radiatoren en convectoren scoren op alle typerende kenmerken laag en worden derhalve in het algemeen niet aangeraden voor toepassing in (monumentale) kerkgebouwen. Voor moderne kerkgebouwen die een hoge mate van isolatie kennen en beperkt in hoogte zijn kan toepassing van radiatoren en convectoren uiteraard wel een voor de hand liggende keuze zijn.

 

Tip

Lokale verwarming is vooral in oudere (monumentale) kerkgebouwen de beste keuze. In moderne kerkgebouwen kan toepassing van vloerverwarming een goede optie zijn. Laat u altijd infomeren door een onafhankelijk adviseur over de beste keuze voor uw situatie

 

Duurzaam gebruik van de klimaatregeling

Het gebruik van de verwarmingsinstallatie bepaalt in grote mate de relatieve luchtvochtigheid in een kerkgebouw; een goed gebruik van de verwarmingsinstallatie is dan ook essentieel voor het behoud van het kerkgebouw en het interieur. Door effectief gebruik van de verwarming kan de relatieve luchtvochtigheid van de lucht beheerst worden en wordt condensatie op koude oppervlakken voorkomen.

Tip

In het rapport “Kerkverwarming in Edese kerken” staat de ideale kerkverwarmingsinstallatie beschreven. Hier kunt u voor grote en kleine monumentale kerken, maar ook voor moderne kerken de ideale basistemperaturen vinden.

 

In het algemeen wordt aanbevolen om de basistemperatuur in een (monumentaal) kerkgebouw op 10 °C in te stellen. Bij deze temperatuur heeft de luchtvochtigheid een waarde die goed is voor het conditioneren van het kerkgebouw en het interieur. Hiernaast zal de luchtvochtigheid in belangrijke mate bijdragen aan een aangenaam en comfortabel gevoel tijdens de kerkdiensten, wanneer de temperatuur is ingesteld op de zogenaamde comforttemperatuur (advies temperatuur 19 °C). Naast de basistemperatuur en de comforttemperatuur is de opwarmingssnelheid ook een belangrijke factor binnen het duurzaam gebruik van de klimaatregeling. Aangeraden wordt om de temperatuur met niet meer dan 1 tot 2 °C per uur toe te laten nemen.

 

Tip

Stel de thermostaat in op 10 °C gedurende afwezigheidsperioden, dit is de optimale temperatuur om het kerkgebouw en interieur de behouden. 

 

Verwarmen met biomassa

Een alternatieve brandstof voor de verwarmingsinstallatie is hout. Hout is een duurzamere brandstof dan aardgas en draagt, zolang het hout afkomstig is uit duurzaam beheerde bossen, niet bij aan het opraken van fossiele brandstoffen. Lees meer over het gebruik van biomassa als brandstof voor verwarming.

 

 

Kerken met ervaring

Onderstaand een aantal voorbeelden van kerkgebouwen waar de verwarmingsinstallatie is vervangen.

 

Barbarakerk PKN Culemborg

Aanbrengen van vloerverwarming in monumentaal kerkgebouw.

Meer informatie is verkrijgbaar via www.pknculemborg.nl (Gerwin Meulenbeld).

 

Grote Kerk Schagen

Aanleg van vloerverwarming en ventilatorconvectoren in kerkzaal.

Meer informatie is verkrijgbaar via www.pgschagen.nl.

 

Maranathakerk, Nijmegen

De afgeschreven verwarmingsinstallatie is vervangen door luchtverwarming, verdeeld over 4 individuele zones.

Meer informatie via www.maranathakerk-nijmegen.nl.

 

Protestantse gemeente, Oude of Pancratiuskerk, Brummen

Verwarmingsinstallatie aangepast, stookgedrag veranderd.

Meer informatie via www.groenekerken.nl/kerken/oude-of-pancratiuskerk-brummen/

 

 

VRAGEN OVER VERWARMINGSSYSTEMEN IN KERKGEBOUWEN?

Heeft u na het lezen van de informatie op deze pagina nog vragen over de klimaatbeheersing in kerkgebouwen, dan kunt u contact opnemen met Hellemans Consultancy voor onafhankelijk advies.

 

Wilt u weten hoe uw energieverbruik eruit ziet en hoe het zich verhoudt tot dat van vergelijkbare kerkgebouwen? Ga dan naar de benchmark tool van het Energie voor Kerken collectief om direct te zien hoe het energieverbruik van uw kerk ligt ten opzichte van het gemiddelde verbruik.