white

Het Palazzo Farnese in Rome werd in de 16e eeuw ontworpen door Antonio da Sangallo de Jongere en Michelangelo. Binnenin ligt een binnenplaats die zorgt voor meer licht in het gebouw, en daarnaast functioneert als een soort primitieve airconditioning. Zo’n principe kunnen we ook in moderne gebouwen gebruiken, betogen Juan Rojas, Carmen Galán-Marín en Enrique Fernández-Nieto van de universiteit van Sevilla. Dit team van twee architecten en een wiskundige (Fernández-Nieto) onderwierpen het principe van de binnenplaatsjes voor het eerst aan een wetenschappelijk onderzoek. Ze kwamen tot de conclusie dat met de juiste verhoudingen flink wat energie bespaard kan worden.

In Mediterrane gebieden is het in de binnenplaats van een huis vaak koeler dan op straat, beschrijven Rojas en collega’s in hun artikel in het tijdschrift Energies. Ze ontwikkelden een simulatie waarmee de temperatuur in zo’n binnenplaats doorgerekend kan worden voordat een gebouw er staat. Door er in hun ontwerp rekening mee te houden kunnen architecten veel zuinigere gebouwen ontwerpen. Bovendien kan er bij bestaande gebouwen nog veel energie bespaard worden door bijvoorbeeld het airco-systeem zo te plaatsen dat het de koelere lucht vanuit de binnenplaats aanzuigt in plaats van warme lucht van het dak. Het Monte Málaga hotel in Malaga past dit toe, en verbruikt zo nog maar ongeveer half zoveel energie voor airconditioning als andere hotels van vergelijkbare grootte.

Het interdisciplinaire team van Rojas modelleerde de verschillende factoren die van invloed zijn op de temperatuur van de lucht in een binnenplaats. Op basis van de vorm en afmetingen van een binnenplaats in combinatie met het gebruikte bouwmateriaal en het lokale klimaat, konden de onderzoekers nauwkeurig nabootsen hoe de temperatuur gedurende een dag zou verlopen.

De temperatuur van een binnenplaats hangt bijvoorbeeld af van hoe de zon op de muren schijnt. Muren die door de zon zijn opgewarmd zullen de lucht ernaast opwarmen, waarna die warme lucht omhoog beweegt (stratificatie). Koude muren zullen de lucht juist afkoelen, zodat die naar beneden beweegt (convectie). Daarnaast zullen er allerlei luchtstromingen ontstaan, afhankelijk van de precieze vorm van een binnenplaats en de inrichting daarvan.

In een hoge, smalle binnenplaats blijft de lucht zo relatief koel, bleek uit de simulatie. De zon kan de muren nauwelijks opwarmen, en de koude lucht blijft er goed hangen. In Sevilla, waar de onderzoekers werken, hebben veel huizen zo’n binnenplaats. Rojas en collega’s bekeken verder een aantal historische gebouwen, zoals het klooster bij de kathedraal van Santiago de Compostella en het Palazzo Farnese in Rome. Die laatste heeft juist een binnenplaats met tamelijk vierkante verhoudingen, en warmt daardoor al iets meer op. Toch werkte ook deze binnenplaats als een soort primitieve vorm van airco: juist door de lage muren kon het er goed ventileren. Met name in de lente en de herfst zal dit principe goed gewerkt hebben, beschrijven de onderzoekers.

De binnenplaats van hotel Monte Málaga is hoog en smal, en blijft dus ’s zomers tamelijk koel. Rojas, Galán-Marín en Fernández-Nieto rekenden ook deze door met behulp van hun model, en vergeleken de uitkomsten met de temperatuur zoals die daadwerkelijk gemeten was in de binnenplaats van Monte Málaga. Zowel de simulatie als de metingen in het hotel zelf lieten zien dat de temperatuur in de binnenplaats soms wel 9 graden lager lag dan de temperatuur van de lucht erbuiten. Het model van Rojas, Galán-Marín en Fernández-Nieto laat dus zien: de Mediterrane binnenplaatsjes zijn niet alleen charmant, maar bovendien heel energiezuinig.