Binnenisolatie Technieken en Aandachtspunten

Binnenisolatie Technieken en Aandachtspunten

Paul Steskens, dr. ir., Xavier Loncour, ir. - Afdeling Energie en Gebouw, WTCB Staf Roels, prof. dr. ir., Evy Vereecken, ir. – Afdeling Bouwfysica, KULeuven

CeDuBo Studiedag Beheer van Gebouwen 10 December 2013

12/04/2013 - Page 1

Inhoud Introductie

Probleemstelling Doelstelling

Methodologie Resultaten

Conclusie & Discussie

12/04/2013 - Page 2

Introductie Binnenisolatie van buitenmuren uit metselwerk Historische gebouwen Stedelijke omgeving (rooilijn) Hygrothermische risico’s • • • •

Vochtbelasting en risico op vorstschade Inwendige condensatie en zomercondensatie Koudebruggen Infiltratie, exfiltratie en luchtcirculatie

Onzekerheden • Type isolatiemateriaal • Kwaliteit van materialen en uitvoering • Binnenklimaat • …

12/04/2013 - Page 3



Onzekerheden • Type isolatiemateriaal • Kwaliteit van materialen en uitvoering • Binnenklimaat • …

Vroeger: Bouwprofessionelen werden weerhouden van binnenisolatie vanwege risico’s

Nu: De gevallen waar deze risico’s beheersbaar en controleerbaar zijn, zijn beter geïdentificeerd

12/04/2013 - Page 4



Vaker: Binnenisolatie is (in principe) toepasbaar en de risico’s zijn beheersbaar, maar … Een bekwame diagnose van de bestaande gevel en een goed ontwerp zijn vereist Soms: Binnenisolatie is niet toepasbaar

12/04/2013 - Page 5

Probleemstelling Diagnose en ontwerp van binnenisolatie Hygrothermische modellen en simulatie • Analyse van de invloed van een specifiek type binnenisolatiesysteem op de prestatie van de gevel • Specifieke en gedetailleerde kennis van de materialen en materiaaleigenschappen is vereist • Intensief en tijdrovend • Relatief complex

Richtlijnen •

• •

WTA richtlijnen (Duitsland), Videncenter for energibesparelser i bygninger (Denemarken) Geen beknopte methodologie beschikbaar Analyse is sterk afhankelijk van de competenties en ervaringen van de bouwprofessioneel zelf

Sterke vraag uit de bouwpraktijk voor een analyse- en ontwerptool voor het beoordelen van de toepassing van binnenisolatie 12/04/2013 - Page 6

Doelstelling Ontwikkeling van analyse- en ontwerptool • Helpt de aannemer/architect bij de beoordeling of binnenisolatie mogelijk is • Dient als een basis voor de selectie en het ontwerp van het binnenisolatiesysteem • Is onafhankelijk van de expertise en ervaringen van aannemers, architecten en bouwprofessionelen

12/04/2013 - Page 7

Methodologie Stand van zaken

Praktijkervaringen

Toolontwikkeling Case Studies

Feedback en Verbetering

Validatie

12/04/2013 - Page 8

Framework Structuur • 4 Key Prestatie-Indicatoren (KPIs) Binnenisolatie is toepasbaar

De toepassing van binnenisolatie is onbekend

Binnenisolatie is af te raden in de huidige staat

Zichtbare Schade Blootstelling aan vocht en vorst Materiaaleigenschappen van de bestaande gevel Binnenklimaat

Toestand van de bestaande gevel: • Komt overeen met de eisen in de groene kolom • Correspondeert met de beschrijving in de rode kolom (voor één of meerdere KPI’s) • Is overeenkomstig met de beschrijving in de oranje kolom

12/04/2013 - Page 9

Framework Case Study - Voorbeeld • Traditioneel rijhuis in het stadscentrum van Leuven

12/04/2013 - Page 10

Framework Binnenisolatie is toepasbaar




Aandachtspunt: Zorg dat de bestaande gevel schadevrij is en in goede staat

12/04/2013 - Page 11

Framework Zichtbare Schade • •

Scheuren Vochtproblemen (vlekken, uitbloeiingen van zouten, …) of -bronnen

12/04/2013 - Page 12

Framework Zichtbare Schade • •

Scheuren Vochtproblemen (vlekken, uitbloeiingen van zouten, …)

Vlekken veroorzaakt door druipend water

Bescherming tegen opspattend water

12/04/2013 - Page 13

Framework

Zichtbare Schade

Binnenisolatie is toepasbaar

Geen zichtbare schade (sporen van vocht in de binnenafwerking, oppervlakkige afschilfering van de bakstenen aan de buitenzijde, …) of vochtbronnen



Geen zichtbare schade, maar aanwezigheid van vochtbronnen (opstijgend vocht, opspattend water, …) die aanleiding kunnen geven tot schade na de plaatsing van de isolatie

Aanwezigheid van vochtplekken, een vochtfront, zoutuitbloeiingen, algen, scheuren, oppervlakkige afschilfering van de bakstenen buiten (vorstgevoelig), scheuren

Verbetering: •

Efficiënte afdruiplijsten (verminderde vochtbelasting)

12/04/2013 - Page 14




Zichtbare Schade

Blootstelling aan vocht en vorst Materiaaleigenschappen van de bestaande gevel Binnenklimaat

Aandachtspunt: Geen binnenisolatie bij (vermoedelijk) hoge vochtbelasting en/of vorstgevoeligheid

12/04/2013 - Page 15

Framework (Slag)regenbelasting • • •

Dikte van de gevel Oriëntatie, geografische omgeving, ligging Hoogte

Houten constructiedelen en vloeren

Technische Installaties • Watervoerende leidingen/kanalen

12/04/2013 - Page 16

Framework (Slag)regenbelasting • • •

Dikte van de gevel Oriëntatie, geografische omgeving, ligging Hoogte

Houten constructiedelen en vloeren

1½-steens Stedelijke omgeving

Technische Installaties • Watervoerende leidingen/kanalen Vervanging van houten balken

12/04/2013 - Page 17

Framework

Blootstelling aan vocht en vorst


Volle metselwerk buitengevel twee steens of dikker, of (≤ 1½ steen) met geringe regenbelasting Massieve buitengevel uit beton Ongeïsoleerde spouwmuur Geisoleerde spouwmuur Binnenmuur Betonvloer of houtstructuur die niet ingewerkt is in de te isoleren gevel

• Afwezigheid van waterleidingen of andere leidingen die vorstgevoelig zijn • Afwezigheid van technische installaties die doorboring van de isolatie vereisen

De toepassing van binnenisolatie is Binnenisolatie is af te raden in de onbekend huidige staat Typologie van de bestaande gevel 1½ steen (met matige/hoge ≤ 1 steen (met matige/hoge regenbelasting) regenbelasting)

Tussenliggende vloeren Onbeschadigde houten draagstructuur die ingewerkt is in de te isoleren gevel Technische Installaties

Houten draagstructuur met beschadigingen die ingewerkt zijn in de te isoleren gevel Aanwezigheid van waterleidingen of andere voorzieningen die vorstgevoelig zijn.

12/04/2013 - Page 18




Zichtbare Schade Blootstelling aan vocht en vorst

Materiaaleigenschappen van de bestaande gevel Binnenklimaat

Aandachtspunt: Zorg dat de bestaande gevel (maximaal) kan drogen en regen niet (teveel) wordt geabsorbeerd

12/04/2013 - Page 19

Framework Materiaaleigenschappen van de bestaande gevel •

Buitenafwerking (pleister, tegels, geglazuurde baksteen, waterwerende behandeling, …)

Gevelstenen en voegen • Vorstbestendigheid

Binnenafwerking • • • •

Zichtbare schade, loszittende delen, … Geen dampremmende lagen (behang) Verwijder verontreinigingen, loszittende (gips)resten Zorg voor een voldoende sterke of draagkrachtige ondergrond

Aandachtspunten

12/04/2013 - Page 20

Framework Materiaaleigenschappen van de bestaande gevel •

Geen buitenafwerking

Gevelstenen en voegen • Geen zichtbare schade

Binnenafwerking • Verwijder behang

12/04/2013 - Page 21

Framework

Material properties of the existing masonry wall


De toepasbaarheid van binnenisolatie is onbekend Buitenafwerking

Geen buitenafwerking of een goed functionerende waterwerende dampopen buitenafwerking in goede staat.

Binnenisolatie is af te raden in de huidige staat Beschadigde buitenafwerking niet in goede staat Dampremmende afwerking zoals geglazuurde baksteen, tegels, mozaïek, dampremmende verf

Gevelsteen Conform NBN 771, Zeer vorstbestand Geen zichtbare vorstschade conform NBN B27-009/A2

Zichtbare vorstschade, gevelsteen niet vorstbestendig

Stel- en voegmortel Conform NBN 771, Zeer vorstbestand Geen zichtbare vorstschade conform NBN B27-009/A2 Zuivere kalkmortel

Zichtbare vorstschade, mortel niet vorstbestendig (bijvoorbeeld mortel Samengesteld uit zavel)

Binnenafwerking

!! In realiteit: Gedetailleerde Loszittende informatie eerder onbekend (Onzekerheid) !! Geen zichtbare schade delen Zichtbare schade (bijvoorbeeld Geen loszittende delen Vlakke, ongestructureerde ondergrond

Sterk gestructureerde ondergrond Niet-vochtbestendige binnenafwerking Dampremmende lagen

scheurvorming, loskomende verf, gedegradeerde binnenpleister)

12/04/2013 - Page 22




Zichtbare Schade Blootstelling aan vocht en vorst Materiaaleigenschappen van de bestaande gevel

Binnenklimaat

Aandachtspunt: Zorg voor (relatief) droog binnenklimaat en klimaatregeling

12/04/2013 - Page 23

Framework Binnenklimaat •

Binnenklimaatklasse 2 conform TV 215 (Binnenklimaatklasse (≤3) conform EN ISO 13788

WTCB Technische Voorlichting 215. Het platte dak. Opbouw, materialen, uitvoering, onderhoud. 12/04/2013 - Page 24

Framework

Binnenklimaat


Binnenklimaatklasse 2


Indoor climate Binnenklimaatklasse 3

Binnenisolatie is af te raden in de huidige toestand

Binnenklimaatklasse 4 (extreem vochtig)

HVAC System Goedwerkende, efficiënte ventilatie, klimaatregeling en verwarmingssysteem

Onvoldoende ventilatie

In realiteit: Binnenklimaat eerder onbekend (Onzekerheid)

12/04/2013 - Page 25

Framework Case Study - Voorbeeld Binnenisolatie is toepasbaar




Toestand van de (aangepaste) gevel komt overeen met de eisen in de groene kolom: Binnenisolatie is toepasbaar

12/04/2013 - Page 26

Conceptkeuze en Ontwerp Binnenisolatie is toepasbaar, maar: • • • •

Welke isolatiedikte? Type systeem? Welk isolatiemateriaal? Dampscherm?

Aandachtspunt: Zorg voor gestructureerd ontwerp en systematische planning

12/04/2013 - Page 27

Systeemkeuze en Ontwerp Isolatiedikte Bestaande gevel 1½-steens volle muur (29cm) R = 0.29 m2K/W Optie 1 (U -> 0.6 W/(m2K)) 6cm binnenisolatie (λ=0.032 W/(mK)) R = 1.88 m2K/W (U=0.53 W/(m2K))

12/04/2013 - Page 28


Voordeel: Hygrothermische risico’s zijn (beter) beheersbaar, mits nauwkeurig ontwerp en detaillering Nadeel: Warmteverliezen zijn relatief groot 12/04/2013 - Page 29

Systeemkeuze en Ontwerp Isolatiedikte Bestaande gevel 1½-steens volle muur (29cm) R = 0.29 m2K/W Optie 1 (U -> 0.6 W/(m2K)) 6cm binnenisolatie (λ=0.032 W/(mK)) R = 1.88 m2K/W (U=0.53 W/(m2K)) Optie 2 (U -> 0.3 W/(m2K)) 11cm binnenisolatie (λ=0.032 W/(mK)) R = 3.34 m2K/W (U=0.3 W/(m2K))

12/04/2013 - Page 30


Voordeel: Warmteverliezen zijn kleiner Nadeel: Hygrothermische risico’s zijn groter, nauwkeurig ontwerp en detaillering is vereist 12/04/2013 - Page 31

Systeemkeuze en Ontwerp Binnenisolatiesysteem • Gekleefde/verlijmde bevestiging • Stijl- en regelwerk • Geïntegreerde prefab-binnenisolatiesystemen

12/04/2013 - Page 32

Systeemkeuze en Ontwerp Binnenisolatiesysteem Verkleving/verlijming Kleefmiddel

Bestaande gevel Kleefmiddel Isolatie Dampscherm

Isolatie

Binnenafwerking Kleefmiddel

Isolatie Buiten Binnen

12/04/2013 - Page 33

Systeemkeuze en Ontwerp Binnenisolatiesysteem – Stijl- en regelwerk Voorzetwand

Vrijstaande voorzetwand Bestaande gevel

Bestaande gevel

Draagconstructie

Draagconstructie Isolatie

Isolatie

Dampscherm

Dampscherm

Binnenafwerking

BInnenafwerking

Buiten

Buiten Binnen

Direct contact tussen draagconstructie en bestaande gevel

Binnen

Geen direct contact tussen draagconstructie en bestaande gevel 12/04/2013 - Page 34

Systeemkeuze en Ontwerp Binnenisolatiesysteem – Geïntegreerde prefab-systemen

Binnenafwerking Isolatie Kleefmiddel

12/04/2013 - Page 35

Systeemkeuze en Ontwerp Verkleefd of verlijmd

Stijl- en regelwerk

Geïntegreerd prefabsysteem

Eisen aan de binnenafwerking -Ondergrond voldoende draagkrachtig -Geen zuigende ondergrond -Vlakheid (<8mm/2m) -Vlakheid -Geen verontreinigingen, behang, loszittende delen -Vochtbestendig -Vochtbestendig -Niet gipshoudend 1 Indien gebruik wordt gemaakt van gekleefde of gelijmde bevestiging

-Ondergrond voldoende draagkrachtig1 -Geen zuigende ondergrond1 -Vlakheid (<8 mm/2 m) -Geen verontreinigingen, behang, loszittende delen -Vochtbestendig -Niet gipshoudend1

Aandachtspunt: Zorg ervoor dat de binnenafwerking aan de gestelde eisen voldoet Kies indien nodig een ander systeem 12/04/2013 - Page 36

Systeemkeuze en Ontwerp Verkleefd of verlijmd

Stijl- en regelwerk

Geïntegreerd prefabsysteem

Voordelen -Minder kans op luchtrotatie indien correct toegepast -Lager risico op koudebruggen (continue isolatie)

-Technische voorzieningen kunnen in de isolatie ingewerkt worden

-Technische voorzieningen kunnen in de isolatie ingewerkt worden -Lager risico op koudebruggen (continue isolatie)

-Risico op koudebruggen

-Aansluiting isolatie en muur

Aandachtspunten -Technische voorzieningen

-Functionaliteit binnenafwerking: ophangen schilderijen, etc. 1 Indien gebruik wordt gemaakt van gekleefde of gelijmde bevestiging

-Aansluiting met vensters enzovoort -Continuïteit van het dampscherm: afdichten voegen 12/04/2013 - Page 37

Conceptkeuze en Ontwerp Dampscherm

Aandachtspunten:

1. Voldoende dampdicht 2. Continuïteit 12/04/2013 - Page 38

Conceptkeuze en Ontwerp Dampscherm Bestaande gevel (zonder buitenafwerking) 1½-steens volle muur (29cm) R = 0.29 m2K/W

Optie 1 (dampremmende isolatie) 6cm binnenisolatie (λ=0.032 W/(mK)) ΔR = 1.88 m2K/W (U=0.53 W/(m2K)) μ = 200; μd = 12m

12/04/2013 - Page 39

Conceptkeuze en Ontwerp Dampscherm Bestaande gevel (met buitenafwerking) 1½-steens volle muur (29cm) R = 0.29 m2K/W

Optie 2 (dampopen isolatie) 6cm binnenisolatie (λ=0.032 W/(mK)) R = 1.88 m2K/W(U=0.53 W/(m2K)) μ = 1; μd = 0.06m

12/04/2013 - Page 40

Conceptkeuze en Ontwerp Detaillering en Koudebruggen Aandachtspunt: Goede detaillering om koudebruggen weg te werken/te minimaliseren

12/04/2013 - Page 41

Conceptkeuze en Ontwerp Detaillering en Koudebruggen • Actuele details/tekeningen zijn conceptueel • (Door)-ontwikkeling is vereist STAR: Sustainable and Thermal Refurbishment) RenoFase

Aandachtspunt:

Geen Binnenisolatie zonder aandacht te besteden aan goede detaillering en koudebruggen

12/04/2013 - Page 42

Additionele Resultaten Case Study - Voorbeeld

12/04/2013 - Page 43

Conclusies en Discussies Framework (Tool) voor de beoordeling van de toepasbaarheid van binnenisolatie is ontwikkeld • Helpt de aannemer/architect bij de beoordeling of binnenisolatie mogelijk is • Dient als een basis voor de selectie en het ontwerp van het binnenisolatiesysteem • Is onafhankelijk van de expertise en ervaringen van aannemers, architecten en bouwprofessionelen

Toekomstige Ontwikkeling

?

STS TV

• Richtlijnen zijn toepasbaar voor (dampdichte) systemen en/of gebruikmakend van een dampscherm • Tool wordt uitgebreid voor damp-open systemen, capillair-actieve materialen • Additionele validatie/verificatie (hoe om te gaan met onzekerheden?) 12/04/2013 - Page 44

Referenties

12/04/2013 - Page 45

Referenties RENOFASE Stappenplan voor een kwaliteitsvolle energetische renovatie Gestroomlijnd & Prestatiegericht werken

12/04/2013 - Page 46

Bedankt voor uw aandacht Vragen?

[email protected]

12/04/2013 - Page 47

12/04/2013 - Page 48

Binnenisolatie Technieken en Aandachtspunten

Recommend Documents