Infra Rood-scan Walcherseweg 248, 4334 NC Middelburg, familie den Herder

Infra Rood-scan Walcherseweg 248, 4334 NC Middelburg, familie den Herder 18 Januari 2008 groep 1 Aladin Basic, Mariete van den Bulck, Robert Dingemans, Krista Koenraadt, Ronald Koets, Marlies Kuijper, Jelle Rinsema en Maarten Strijdonk

Hogeschool Zeeland, Opleiding Bouwkunde, Edisonweg 4, 4385 NW Vlissingen, +31-118489193

1

Inhoud Inleiding Waarom Wie Planning Leeswijzer

Infra Rood Geschiedenis Natuurkundige achtergrond Huidige Toepassingen Toepassing in de Bouw

De Woning Geschiedenis Schilconstructies Verwarmingsinstallatie Verbruiksgegevens Bewoners Situering

De IR-metingen Meetomstandigheden Verrichte metingen

De Temperatuurlijnen Opbouw Schil en Temperatuurlijnen Oppervlakken Bijzonderheden

4 4 4 5 5

6 6 7 8 9

10 10 10 11 12 14 14

15 15 16

20 20 257 29

IR-meting vs. Temperatuurlijn

30

Vergelijking Bijzonderheden Conclusie Warmteverlies

30 30 31

Schil vs. Verbruik Verbruik Bijzonderheden Conclusie Verbruik

Conclusies en Aanbevelingen Schil Verbruik Eindconclusie

Bibliografie Bijlage 1 Bijlage 2


32 32 33 33

34 34 34 42 43 44 46

2

Met dank aan: Familie den Herder ir. Bernard Vercouteren- van den Berge


3

Inleiding van dit Infra-Rood-onderzoek

Waarom Volgens het curriculum van de opleiding Bouwkunde is vastgesteld dat een onderzoek verricht moet worden ten aanzien van het warmteverlies van een woning. Tegenwoordig wordt veel aandacht besteed aan de energiezuinigheid van woningen en aan duurzaamheid in het algemeen. Verbruik van energie gaat steeds meer kosten doordat natuurlijke voorraden schaars worden. Aan de andere zijde zien we de ontwikkeling van gebruik van duurzame energiebronnen als wind-, water- en zonne-energie. In de woningbouw wordt sinds kort bijzonder veel aandacht besteed aan de energiezuinigheid van woningen. Een energielabel is sinds 2008 verplicht bij het verkopen van een woning. Zo kocht u vroeger een wasmachine met een A-label, zo kunt u nu een huis kopen met een A-label. Wij hebben als groep het voorrecht gekregen om de woning van familie den Herder uit Middelburg, te onderzoeken. Alles geheel in het kader van de Course Bouwfysica.

Wie Het onderzoeksteam bestaat uit acht leden uit het derde leerjaar: Aladin Basic

vooropleiding Mbo

Mariete van den Bulck

vooropleiding Havo

Robert Dingemans

vooropleiding Vwo

Krista Koenraadt

vooropleiding Vwo

Ronald Koets

vooropleiding Vwo

Marlies Kuijper

vooropleiding Havo

Jelle Rinsema

vooropleiding Havo

Maarten Strijdonk

vooropleiding Havo


4

Planning Op locatie: Walcherseweg 248, te Middelburg, is de meting verricht op 10 december 2007. Tijdens de colleges hebben wij uitleg gekregen over de theorie en de opdracht. Het rapport zal op 19 januari 2008 bij de docent ingeleverd worden. Beoordeling van de opdracht geschied binnen 2 werkweken na inleverdatum, respectievelijk 2 februari 2008.

Leeswijzer De opbouw van het rapport is als volgt: Allereerst zal de geschiedenis van infrarood beschreven worden. Hier zal aandacht worden besteed aan de uitvinder(s) van infrarood. Hoe infrarood tot stand komt en wat hier de natuurkundige onderbouwing van is wordt hier besproken. Verschillende toepassingen in zowel de huiselijke als bedrijfssfeer worden genoemd. De geschiedenis van de woning zal voor zover bekend toegelicht worden. Dan wordt er meteen vastgesteld hoe de woning volgens tekening is opgebouwd en hoeveel bewoners er in de verschillende jaren verbleven in deze woning. Verdere zaken die van toepassing zijn zullen worden onderzocht, namelijk: Verwarmingsinstallatie Verbruiksgegevens van de woning in verschillende jaren. Gas Water Licht Hierna worden de verrichte metingen toegelicht, de mogelijke verklaringen voor de warmteverliezen worden hieraan gerelateerd. Het volgende hoofdstuk betreft temperatuurlijnen. Dit is een vaktechnisch onderdeel. Er zal een korte uitleg worden gegeven over hoe dit werkt en wat er af te lezen valt vanuit de tekeningen. De volgende hoofdstukken betreffen deelconclusies waarin een vergelijking wordt gemaakt tussen de verschillende bevindingen. Hieruit worden enkele conclusies getrokken waar later aanbevelingen aan gekoppeld worden. De aanbevelingen zijn opgedeeld in aanbevelingen van milieucentraal en onze eigen bevindingen.


5

Infra Rood een kleine introductie over de mogelijkheden en onmogelijkheden van IR Geschiedenis De eerste ontdekkers van de infrarood straling waren Isaac Newton en Wiliam Herschel. Isaac Newton Isaac Newton is geboren op 25 december 1642 te Engeland. Isaac Newton was de leidende figuur in de wetenschappelijke revolutie van de 17de eeuw. Hij toonde ook aan dat bij een tweede prisma de kleuren van de regenboog weer samengevoegd kunnen worden tot wit licht. Na dit experiment ging hij verder met het spectrum. Hij hield alle verschillende lichtstroken tegen, behalve het rood. Alle andere stroken waren van het spectrum afgesneden door een stuk karton met een fijn spleetje erin. Door dit spleetje scheen alleen de rode straal. Nu ging hij hetzelfde experiment doen als bij alle kleuren. Newton dacht dat de rode straal misschien ook in een regenboog zou veranderen. Hij plaatste een tweede prisma in de baan van de rode straal. Het tegendeel was waar uit het tweede prisma scheen alleen een rode straal. Zijn conclusie was dat zonlicht alle tinten van het spectrum bevat, maar je kon de kleuren niet verder opdelen. De spreiding van de verschillende kleuren van wit licht bij breking door een prisma noemen we dispersie. Ook verklaarde hij de dubbele breking en de polarisatie van licht. Het gevolg van de theorie van Newton was de constructie van telescopen. William Herschel Wilhelm Herschel werd op 15 November 1738 in Hannover geboren. Herschel was oorspronkelijk musicus, maar had als passie astronomie en wiskunde. Begin september 1773 huurde William een Gregory spiegeltelescoop met een lengte van 60 centimeter. Met deze telescoop kon hij goed werken, zodoende dat hij er zelf een ging bouwen. Tegen het eind van de maand had hij de benodigde werktuigen en enkele half afgewerkte spiegels gekocht. Hij volgde zorgvuldig de instructies van Halley en Molyneux. Zijn eerste Gregorytelescoop had geen succes, maar zijn tweede, een Newtontelescoop toonde Hogeschool Zeeland, Opleiding Bouwkunde, Edisonweg 4, 4385 NW Vlissingen, +31-118489193

6

hem Saturnus en de Orionnevel. In de jaren die daarop volgen bouwt William nog twee telescopen: een met een opening van 11 cm en een brandpuntafstand van 2 meter, de andere met een opening van 23 cm en een brandpuntafstand van 3 meter. Op 13 maart 1781 ontdekt William de planeet Uranus. Na zijn ontdekking van Uranus bouwt Herschel nog verschillende telescopen. Zijn laatste telescoop die hij bouwde was een 3-meter telescoop met een ongewoon grote spiegelmiddellijn van 60cm. In 1800 begon Herschel een onderzoek naar de verwarmde effecten van de verschillende kleuren in het spectrum van de zon. Het belangrijkste doel hiervan was filters te kunnen ontwikkelen, waardoor de zonnestralen niet langer de spiegel van zijn telescoop konden vervormen. Hij ontdekte niet alleen dat rood licht een groter verwarmend effect had dan bijvoorbeeld groen licht, maar ook dat voorbij het rode licht er nog een ‘onzichtbaar licht’ moest zijn, dat zich gedroeg volgens de gewone wetten van de optica en een groot deel van de stralingswarmte van de zon meevoerde. Deze ontdekking was een gevolg op de ontdekking van Isaac Newton en de grondleggers van het infrarode licht. Natuurkundige achtergrond Licht is een zichtbare elektromagnetische golfbeweging die zich tussen allerlei onzichtbare golflengten bevindt. Het licht en de kleuren die wij kunnen zien vormen maar een klein deel van het totale frequentiegebied van het elektromagnetische spectrum. We kunnen de golven uitzetten in een spectrum, een soort grafiek, dat loopt van de langste radiogolven tot de kortste gammastralen. Licht heeft geen medium nodig, maar verplaatst zich in oscillerende elektrische (bewegen om een vast punt) en magnetische velden. Hoewel alle golven dezelfde lichtsnelheid hebben, heeft elke groep een andere golflengte en draagt hij een andere hoeveelheid energie over. Rood licht heeft een langere golflengte dan blauw licht. Blauw licht heeft veel energie, een korte golflengte en een hoge frequentie. Rood licht heeft minder energie, een langere golflengte en een lagere frequentie. De zon is de voornaamste bron van elektromagnetische straling op aarde. Hij zendt licht van alle golflengten uit. Het ozon in de atmosfeer absorbeert veel ultraviolette straling, zodat vooral infrarood en zichtbaar licht de aarde kunnen bereiken.


7

Infrarood straling heeft nog minder energie en een lagere frequentie dan rood licht, maar een langere golflengte. Infrarode stralen zijn niet zichtbaar voor het menselijke oog, maar wel op de huid waarneembaar door de warmtewerking. Daarom wordt infrarood straling geen licht genoemd maar straling. Infrarood straling heeft een golflengte van 1mm tot 780 nm. Infrarode stralen werken in speciale fotografische emulsies en kunnen zichtbaar worden gemaakt met een warmte- beeldkijker (thermografie). Alle lichamen en objecten zenden infrarood straling uit. De golflengte daarvan is afhankelijk van de temperatuur volgens de Wet van Wien. Vaste lichamen zenden een continu spectrum uit. Voorwerpen op kamertemperatuur hebben een stralingsmaximum van ca. 10 µm. Hete voorwerpen geven een sterke infrarode straling af, een gewone gloeilamp bijvoorbeeld 20%. Infrarood foto’s worden gemaakt door middel van de infrarode straling die voorwerpen afgeven. Deze straling wordt opgevangen op een film die gevoelig is voor de infrarode straling. Hierdoor is het mogelijk om bijvoorbeeld in het donker foto’s te maken of om in het donker te kunnen zien (nachtkijkers). Als je een infrarood foto bekijkt zie een soort regenboog van kleuren (wit- geeloranje –roze –paars -blauw). De infrarood meter meet de temperatuur van het oppervlak en de omgeving. De witte kleur geeft het warmste punt aan en de blauwe kleur geeft het koudste punt aan van de foto. Naast de foto staat altijd een balkje waar temperatuur wordt aangegeven van de betreffende kleuren. Huidige toepassingen Infrarood wordt in deze tijd voor veel verschillende zaken toegepast. Als eerste wordt het toegepast voor afstandsbepalingen, weersvoorspellingen, bewaking en beveiliging, nachtkijkers en het controleren van geld. Rondom de aarde zweven satellieten die de mogelijkheid hebben om infrarood foto’s te maken van de aarde of andere hemellichamen. Ook worden er met deze satellieten weersvoorspellingen gedaan. Door alleen al het infrarood licht op bijvoorbeeld geld te richten is te zien of het geld echt is of nep. Over deze toepassingen wijden we verder niet uit. Andere toepassingen waar infrarood voor wordt gebruikt zijn warmtelampen, verwarming en sauna’s. Hierbij wordt het licht als warmtebron gebruikt. Als laatste toepassing is er nog de fotografie. Het volgende hoofdstuk zal hierover een toelichting geven.


8

Toepassingen in de bouw In de bouw wordt infrarood steeds vaker toegepast. Met behulp van speciale apparatuur kunnen er foto’s worden gemaakt voor: Lekkages in verwarmingssystemen Lekkages warme- en koude leidingen Controle elektrische toestellen Warmtelekken van gebouwen Een defect aan verwarmingselementen is niet snel te ontdekken. Zeker niet als er sprake is van vloer- of wandverwarming. De verwarmingselementen zijn dan onder of achter een vloer- of wandafwerking verwerkt. Door een infrarood foto te maken van het desbetreffende onderdeel kun je het defect snel ontdekken en hoeft niet de volledige vloer of wand open gebroken te worden. Ook lekkages bij warmwaterleidingen kunnen op deze manier ontdekt worden. Voor onderhoudspersoneel van utiliteitsgebouwen is het handig om een overzicht te hebben over de toestand van hun toestellen. In deze utiliteitsgebouwen is het echter niet geoorloofd om langere tijd delen van de elektriciteit uit te schakelen. Door infrarood foto’s te maken van de elektrische ruimte kunnen defecten direct ontdekt en gemaakt worden, zonder dat lange tijd de elektriciteit uitgeschakeld is. Ook kunnen er storingen en uitvaltijden voorkomen worden door preventieve controle naar schakelkasten en kabelbranden. Een woning of gebouw goed warm krijgen en ook te behouden is een belangrijk onderwerp van deze tijd. Steeds vaker gaan mensen nadenken over het energieverbruik van hun woning. Het energieverbruik van een woning kan worden verlaagd door alle warmtebruggen in de woning aan te passen. Warmtebruggen zijn plaatsen in de woning waar de warme lucht van binnen naar buiten gaat. Door middel van infrarood foto’s te maken van de woning kun je zien waar de warmtebruggen zitten. Deze warmtebruggen kunnen verbeterd worden en uiteindelijk de energierekening naar beneden halen.


9

De Woning een beknopte omschrijving van de onderzochte woning

Geschiedenis Gelegen aan de rand van Middelburg aan de Walcherseweg ligt de woning. Deze woning is opgeleverd in 2000. Dit stelt de leeftijd van de woning op 7 á 8 jaar. Het is uitgewerkt door Fierloos Architecten, te Goes. De overheersende bouwstijl van de woning is modernisme. Plaatselijke accenten duiden op een Bourgondische invloed in het ontwerp. De woning bestrijkt 3 verdiepingen, namelijk: kelder, begane grond en verdieping. Het hoofdgedeelte van de woning heeft een L-vorm. Aan de binnenplaats staat onder andere nog een schuur en een gastenverblijf.

Schilconstructies Hieronder zal worden toegelicht wat de opbouw van de verschillende elementen zijn. Hierbij wordt onderscheid gemaakt in dak-, gevel- en vloervlakken die bouwfysisch relevant zijn. Opbouw van het glas: HR++ glas met een totale dikte van 20 mm. Tussen de twee glaslagen zit een gasvulling. Dit levert een u-waarde van 1,3 op. Hogeschool Zeeland, Opleiding Bouwkunde, Edisonweg 4, 4385 NW Vlissingen, +31-118489193

10

Opbouw van het dak: Het dak bestaat uit een Cospan schroefdakpaneel(type: 3R-S12R-60) met hierop een rieten dakbedekking van 200 mm dik. De opbouw van het Cospan paneel is: 10 mm multiplex aan beide zijden met 40 mm PIR hiertussen. Op het paneel is een dampopen folie aangebracht. Opbouw van de gevel: De opbouw van de gevel bestaat uit: 100 mm dragend binnenblad ( kalkzandsteen ), 80 mm isolatie, 40 mm luchtspouw en 100 mm metselwerk. Opbouw van de begane grondvloer: De begane grondvloer bestaat uit een geïsoleerde systeemvloer met een dikte van 210 mm en een minimale Rc -waarde van 3,0 m2K/W. Hierop ligt een cementdekvloer van 120 mm.

Verwarmingsinstallatie In de woning is een gasgestookte Nefit Ecomline Classic HR-ketel aanwezig. Hieronder worden enkele specificaties van dit systeem uitgelicht: Nominale maximaal vermogen

32 kW

Gesloten verbrandingssysteem

ja

Rookgasafvoer(diameter)

80 mm

Rendement

108,2(97,4)

Deze HR -ketel gecombineerd met een boiler van 120 liter zorgt voor een CW6 klassering. Dit houdt in dat er wordt voldaan aan het hoogste comfortniveau. Hieronder wordt aangegeven hoeveel de HR -ketel kan leveren aan warm water: Liters per minuut van 60ºC

10

Liters per minuut van 40ºC

24

De verwarmingsinstallatie in de woning is als volgt opgebouwd: de gehele begane grond is voorzien van vloerverwarming. De vloerverwarming wordt bijgestaan door convectoren voor de grote raampartijen. Op de eerste verdieping zijn in elke verblijfsruimte radiatoren aangebracht. In de badkamer is een elektrisch verwarmingselement toegepast.


11

Verbruiksgegevens De verbruiksgegevens van deze woning zijn gevonden in de facturen van Delta Nuts in onderstaande perioden (factuurlengte is circa 1 jaar): Factuurperiode

Gas(m3)

Licht(kWh)

Water(m3)

01-07-2003 tot 23-

4406

7827,85

391

3727

12191

326

3643

11451

356

06-2004 23-06-2004 tot 2006-2005 13-06-2006 tot 1406-2007

Grafiek 1


12

Grafiek 2

Grafiek 3


13

Bewoners In de factuurperiode van 2003 tot 2005 was het huis bewoond door 3 personen. Na deze periode is 1 persoon elders gaan wonen. In de huidige periode, waarin er slechts 2 personen in de woning verblijven, zijn verwachte fluctuaties in het verbruik niet duidelijk zichtbaar. Het gas- en lichtverbruik zijn in deze periode licht afgenomen. Het waterverbruik in die periode is tegen verwachtingen in sterk toegenomen. De verklaring hiervoor is niet bekend.

Situering De woning is gelegen aan de Walcherseweg 248, te Middelburg. Het is gesitueerd aan de rand van de stad. De voorzijde van de woning ligt op zuid –west -zuid, zoals te zien is op afbeelding 1.


14

De IR-metingen beschrijving van de uitgevoerde metingen

Meetomstandigheden De buitentemperatuur vastgesteld voor de metingen bedroeg op dat moment 8º Celsius. De binnentemperatuur werd voor de aanvang van de metingen opgevoerd tot 22º Celsius. De weergesteldheid was op het moment van de uitgevoerde metingen als volgt te omschrijven; De hemel was volledig bewolkt. Lichte mist met zicht over ongeveer 500-600m. Er was geen regen, en de temperatuur bedroeg 8º Celsius. Dit vormde een bijna perfecte omstandigheid om de betreffende metingen uit te voeren. Een groot verschil tussen de temperatuur binnen en temperatuur buiten komt de meetomstandgheden alleen maar ten goede. De hoge luchtvochtigheidsgraad dat aanwezig was op het moment van de verrichte metingen heeft enige invloed op de resultaten, maar deze zijn zo klein dat ze verwaarloosd kunnen worden. Wat de metingen nog preciezer zou kunnen maken, is het lagere temperatuur. Door nog lagere temperatuur dan de temperatuur ten tijde van de meting te meten, zou het temperatuurverschil hoger zijn, wat voor een betere waarneming van de warmtelekken zou zorgen. Hieronder nog even de daggegevens van het weer, opgesteld door het KNMI.


15

Verrichte metingen

Op de foto van de meting is duidelijk te zien dat de geveloppervlakte een temperatuur heeft van 4,7º. Deze temperatuur is zelfs lager dan de buitentemperatuur gemeten op dat moment. Hieruit kunnen we concluderen dat de gevel nog van voorgaande nacht de lagere temperatuur heeft gehouden en niet opgewarmd is door de binnentemperatuur. Dit is alleen maar gunstig, een bewijs dat de toegepaste isolatie zijn functie goed vervult. Verder is er duidelijk een verschil te zien tussen de raamopeningen en de geveltemperatuur, hoewel deze slechts 8,7 graden bedraagt. Gezien de buitentemperatuur van 8 graden, kan er geen negatieve eigenschap aangetoond worden over de kwaliteit van het toegepaste glas.


16

Op bovenstaande foto is te zien dat de temperatuur van de gevel net als bij het vorige voorbeeld een temperatuur heeft van ongeveer 4,8 graden. Daarnaast is te zien dat de aansluiting van het kozijn met de gevel een hogere temperatuur weergeeft van 6,6 graden. Ook over dit feit kan geen negatief advies gegeven kan worden. Opvallend aan het geveloppervlak is een verwarmde zone in het midden van de gevel ter hoogte van het plafond. Daar is te zien dat deze zone van de gevel een hogere temperatuur weergeeft. Het verschil bedraagt ongeveer 1,5 tot 2 graden. Mogelijke reden hiervoor is dat het isolatiemateriaal door een uitvoeringsfout niet goed is aangesloten op de naar boven doorlopende isolatie. Hoewel dit wel een aandachtspunt oplevert, vinden we dit geen zorgelijk punt, want de geveltemperatuur is nog steeds onder de buitentemperatuur.


17

Een detail dat ook de moeite waar was, is de aansluiting van twee glasvakken met een aluminium hoekprofiel. Onze verwachtingen gingen ernaar uit dat dit een groot warmtelek zou opleveren. Dit was niet het geval. Opvallend in het betreffende detail, is dat de bovenkant van de raamopening, ter plaatse van een stalen latei, een temperatuur wordt weergegeven van 9,3 graden. Dit heeft natuurlijk alles de maken met de warmtegeleidingscoëfficient van staal.


18

De foto van de aansluiting van het dakvlak met de gevel geeft ook een warmtezone aan waardoor warmte naar buiten ontsnapt. De reden hiervoor zou in de uitvoeringsmethodiek van het betreffende bouwdetail kunnen zitten. Helaas is dit detail niet aan bekend om naar de oorzaak te kunnen zoeken. Wel kunnen we aan de hand van de IR-foto concluderen, dat de warmte niet direct door de metalen stroken ontsnapt, maar door de naden tussen de stroken en de naad met de gevel. Dit kan als oorzaak hebben dat deze niet goed zijn aangesloten met de gevel en onderling. Meer IR-foto’s zijn in de bijlage toegevoegd om de mogelijke interesse van de opdrachtgever te kunnen beantwoorden. Hierin zijn ook kleine onvolkomenheden in de schil waarneembaar. De meest opvallende warmtelekken zijn reeds behandeld. Zie bijlage 1


19

De Temperatuurlijnen onderzoek naar de samenstelling en temperatuurlijnen van de schilconstructie

Opbouw Schil en Temperatuurlijnen In de M2 – Paketten zullen alleen de materialen weergegeven worden die van invloed zijn op de warmtestroom door de constructie. De afwerkingen, zoals de verflaag aan de buitenkant, zullen weggelaten worden omdat deze weinig of geen invloed hebben op de warmtestroom door de constructie. Het principe van temperatuurlijnen is als volgt: de temperatuurlijn geeft aan wat de temperatuur in een bepaald deel van de constructie is. Dit is afhankelijk van de binnen- en buitentemperatuur. Er is duidelijk te zien dat het isolatiemateriaal het grootste deel van de warmte vasthoudt. In bijlage II zijn de berekeningen te zien. Hierin staat onder andere het totale warmteverlies over dit onderdeel. Het principe van de dampspanningslijnen is als volgt: de dampspanningslijn geeft aan wat de werkelijke dampspanning in een bepaald deel van de constructie is, in vergelijking tot de maximale dampspanning. Indien de werkelijke dampspanning niet boven de maximale waarde uitkomt, treedt er geen condensatie op. Het toepassen van een dampremmende laag zorgt voor verlaging van de werkelijke dampspanning.


20

Schil 1 – Gevel


21

De temperatuurlijn en dampspanningslijn over de boven weergegeven M2 – pakket ziet er als volgt uit;

Zie Bijlage II voor specifieke berekening. Uit bovenstaande tekening blijkt, dat er geen condensatie optreedt. De werkelijke dampspanning komt namelijk niet boven de maximale dampspanning uit.


22

Schil 2 – Dak


23

De temperatuurlijn over de boven weergegeven M2 – pakket zier er als volgt uit;

Zie Bijlage II voor specifieke berekening Uit bovenstaande tekening blijkt dat ook hier geen condensatie optreedt. De werkelijke dampspanning komt namelijk niet boven de maximale dampspanning uit.


24

Schil 3 – Glasoppervlak Het totale glasoppervlak in de gevel bedraagt 85 m² en heeft een U-waarde van 1,3. De schilopbouw van het glaspakket ziet er als volgt uit;


25

De temperatuurlijn over de genoemde M2-pakket ziet er als volgt uit;

Zie Bijlage II voor specifieke berekening Uit bovenstaande tekening blijkt dat ook hier geen condensatie optreedt. De werkelijke dampspanning komt namelijk niet boven de maximale dampspanning uit.


26

Oppervlakken Totale Geveloppervlak

=

Totale Raamoppervlak

=

Totale Dakoppervlak

=

Totaal

155,5 m² 85

m²

267,0 m²

:

500,5m²

Totale Gebruiksopppervlak =

202,5m²

Waarvan 160m² met een hoogte van 2,5m gemiddeld en 42,5m² met een gemiddelde hoogte van 2,4m. Dit brengt het totale volume van de woning op 502 m³. Hieruit volgt een vormfactor V/S. V = Volume van de woning in m³ S = Verliesoppervlakte in m² 502 / 500,5 = 1,003


27

Toelichting bij de vormfactor: De vormfactor geeft een indicatie over de vorm van het gebouw, in feite de verhouding tussen het volume en de verliesoppervlakten waardoor de warmte constant ontsnapt. Hoe hoger de vormfactor des te beter de verhouding is tussen de twee eenheden. Zo blijkt uit onderstaande afbeelding dat een bol de meest gunstigste verhouding heeft. Echter is dit geen praktische vorm, een halve bol zou daarentegen redelijk praktisch in te vullen zijn.


28

Bijzonderheden Er zijn geen bijzonderheden betreffende de doorbrekingen van de schil. De brievenbus is niet aanwezig in de voordeur of ergens in de gevel. Tochtweringen zijn aangebracht op een degelijke wijze waarmee onnodig warmteverlies voor grootdeel is voorkomen. Er zijn ventilatieroosters boven de raamopeningen die ook op de IR-foto’s weergeven dat er een redelijke hoeveelheid warmte door ontsnapt. Dit is een kwestie van comfort en de wensen van de gebruiker, een overweging om te kiezen voor energiebesparing of om te ventileren.


29

IR-meting vs. Temperatuurlijn onderzoek naar de samenhang tussen de uitkomsten van de metingen en de berekeningen

Vergelijking Schil I Gevel De gemeten temperatuur van de gevel bedroeg gemiddeld rond 5º Celsius. Volgens de berekening zou deze temperatuur de waarde moeten hebben van 8,15 graden. Schil II Dak De gemeten temperatuur van het dakoppervlak bedroeg 5,8 graden Celsius. Volgens de berekening zou deze waarde 8,12 graden moeten zijn. Schil III Ramen Berekening toonde aan dat de temperatuur van het glas ca. 8,7 graden diende te bedragen. Glas heeft een minder sterk isolerend vermogen dan de rest van de constructie. Indien glas gefotografeerd wordt met een infrarood-camera. Dan fotografeer je de omgeving, zo fotografeer je bij een dakraam de hemelkoepel.

Bijzonderheden Wat wel het geval is, dat door de ventilatieroosters boven de raamopeningen een hoeveelheid warmte ontsnapt. Deze warmte vormt een deel van de totale warmteontsnapping uit het gebouw. Voor de rest hebben we geen opmerkzame details kunnen aantreffen die bijdragen aan grote hoeveelheden warmte.


30

Conclusie Warmteverlies De gemeten temperatuur ten opzichte van de berekende waardes is in bijna alle gevallen lager uitgekomen dat verwacht. Dit is juist een gunstige factor. Hieruit concluderen we dat het warmtetransport door de constructie niet erg groot is, waardoor de constructie nog steeds de temperatuur houdt van de voorgaande nacht. Afgezien van de ramen, die meestal een lagere isolatiewaarde hebben dan de rest van de constructie, kunnen er geen negatief oordeel gevormd worden over de kwaliteit van de constructie op het gebied van warmte -isolatie. Wellicht zouden andere zaken de reden kunnen zijn van het energieverbruik. Te denken valt aan bijvoorbeeld het gebruik van een wat ouder type wasmachine of iets dergelijks.


31

Schil vs. Verbruik onderzoek naar de samenhang tussen schil, bewoners en het verbruik

Verbruik GAS

2003-2004

2004-2005

2006-2007

Personen Gebruik in m³/jaar

3

3

2

4406

3727

3643

Nederlands gemiddelde / jaar

1736

1820

1664

Verschil

2670

1907

1979

ELEKTRA Personen Gebruik in kW/h

2003-2004

WATER Personen Gebruik in m³ Per persoon Per persoon / dag Nederlands gemiddelde / jaar Verschil

2004-2005

3 7827,85

3 12191

2 11451

3346

3346

3346

4481,85

8845

8105

Nederlands gemiddelde / jaar Verschil

20062007

2003-2004

20062007

2004-2005

3 391 130,33

3 326 108,67

2 356 178

0,37

0,31

0,51

0,124

0,124

0,124

0,25

0,18

0,38


32

Bijzonderheden Wat betreft het gasverbruik, zien we dat familie Herder gemiddeld gezien twee keer zoveel gas gebruikt vergeleken met een modaal Nederlands gezin. Dit heeft een aantal oorzaken, waarin de grootte van de woning ook een grote rol speelt. Relatief gezien valt het verbruik mee, gezien de grootte van het oppervlak dat verwarmd moet worden. Opvallend is dat er in de periode 2005-2006 het gasverbruik niet is afgenomen, dat is ook wel te verwachten, want het grootste aandeel van het gasverbruik komt van de verwarming, onafhankelijk hoeveel personen in het pand aanwezig zijn. Het elektriciteit verbruik is gemiddeld gezien ook veel hoger dan modaal, het is tevens toegenomen over de laatste 3 jaar. Een reden hiervoor kunnen de werkzaamheden zijn, die uitgevoerd worden in het werkplaats dat bij het pand hoort. Waterverbruik is iets dat beïnvloed zou moeten worden door het aantal personen in het huishouden. Dit is echter niet het geval in de periode dat 1 van de inwonende personen uit het huishouden vertrok. Door de grootte van de toename van het waterverbruik zou dit wel te verklaren moeten zijn. Wij zijn niet op de hoogte van mogelijk nieuwe installaties op waterbasis die aangebracht zijn in de betreffende periode.

Conclusie Verbruik Als we naar het totale verbruik kijken, niet kijkend naar het Nederlandse gemiddelde, kunnen we een conclusie trekken dat het verbruik van alle drie nutsvoorzieningen toegenomen is, opvallend, gezien het feit dat er 1 persoon in de betreffende periode uit huis is gaan wonen. Dit kan meerdere oorzaken hebben. Een mogelijkheid zou kunnen zijn dat er sprake is van een verhoogde comforteis van de bewoners en de mogelijke toename van werkzaamheden die elektra, gas en water nodig hebben voor het naar behoren uit te voeren. Een andere mogelijke oorzaak is wellicht het onregelmatige klimaat die laatste jaren aan gang is waardoor er grote gebruikschommelingen optreden, zeker op het gebied van gasverbruik. Weer een andere oorzaak zou te vinden kunnen zijn in het feit dat de paarden ook leidingwater tot zich nemen.


33

Conclusies en Aanbevelingen samenvatting conclusies en aanbevelingen voor de bewoners

Schil Eigenlijk zien wij geen goedkope oplossingen voor het verbeteren van de schilconstructie. De constructie is kwalitatief goed uitgevoerd en bevat niet veel zaken die voor verbetering vatbaar zijn. Een aanbeveling voor het verminderen van de totale energieverbruik is eigenlijk het verkleinen van het glasoppervlak. Aan de berekeningen die toegevoegd zijn in de bijlage II zien we dat de warmteverlies door glas 18 W/m² bedraagt. Vergeleken met de gemiddelde 3 W/m² dat door de gevel en het dak verdwijnt, is dit aan de zeer hoge kant. Meestal vormt dit geen probleem en is niet van grote invloed op het totale energieverbruik bij een doorsnee woning met een glasoppervlak van ongeveer 10% van het vloeroppervlak. In dit geval is glasoppervlak veel hoger dan het Nederlandse gemiddelde. Wat we ook uit de berekening kunnen opmaken, is dat het uurlijks warmteverlies door het glasoppervlak groter is dan het uurlijks warmteverlies door gevel en dak samen opgeteld. Samengevat, dit is een gebouw waarbij de efficiëntie van het energieverbruik niet de hoofduitgangspunt was tijdens de ontwerpfase. Wat wel een mogelijk goedkopere verbeterpunt zou kunnen zijn, is het toepassen van de ventilatie roosters met warmtewisselaars. Hierdoor wordt de afgevoerde warmte nog benut om de ventilatielucht voor de woning voor te verwarmen. Dit zou wel een investering zijn met een hogere kostenkaartje dat zich pas over een langere termijn zijn rendabiliteit zou bewijzen.

Verbruik Op de volgende pagina hebben wij een aantal mogelijke maatregelen op een rijtje gezet die zoude bij kunnen dragen aan een energie besparing. Bij deze berekeningen is uitgegaan van een gemiddeld huishouden (2,3 personen), een gasprijs van € 0,67 per kubieke meter en een elektriciteitsprijs van € 0,22 per kWh (prijspeil 2007).


34

Energiebesparing verwarmen en warm water •

Zet de kamerthermostaat een uur voor vertrek of slapen gaan op 13 tot 15 graden. Het huis koelt dan niet teveel af en warmt 's ochtends zonder veel extra energie weer op. Dit kan € 42 per jaar besparen. In huizen van na 1994, is het efficiënter de thermostaat 's nachts op dezelfde temperatuur te houden, dan om het huis 's ochtends weer warm te stoken. Deze huizen zijn zeer goed geïsoleerd en hebben vaak vloer- of wandverwarming

•

De thermostaat overdag één graad lager, bespaart gemiddeld zeven procent op uw stookkosten. Dat is 84 m3 gas of € 56.

•

Zeker als het huis geen dubbele beglazing heeft, gaat er veel warmte verloren via de ramen. Sluit 's avonds de gordijnen en houd zo de warmte binnen.

•

Zet de pomp van de centrale verwarming in de zomer uit. Laat de pomp wel één keer per maand even lopen om te voorkomen dat deze vast gaat zitten. Bij een combiketel kunt u de pomp niet uitzetten.

•

Als u langer dan vijf dagen van huis bent, kan de waakvlam van de geiser en de CV-ketel uit, en in de zomer ook. Dat bespaart ongeveer 90 kubieke meter gas: zo'n € 60.

•

Per keer staan wij gemiddeld 8,5 minuten onder de douche. Eén minuut korter douchen, bespaart warm water én energie.

•

Een bad kost meer warm water dan een douche. Ligt u graag lang in bad, laat dan de kuip aan de buitenkant isoleren. Het water blijft dan langer warm.


35

Energie besparen: koelkasten •

Plaats de koelkast op een koele plaats, niet te dicht bij een verwarming, fornuis of de zon.

•

Zet een koelkast met de achterkant minstens tien centimeter van de muur af. Het apparaat gebruikt minder energie als de warmte die aan de achterkant vrij komt gemakkelijk weg kan. Houd de achterzijde van de koelkast stofvrij.

•

Open de deur zo min en zo kort mogelijk. Zo gaat er zo min mogelijk koude verloren.

•

Energie bespaart u ook door het apparaat regelmatig te ontdooien (tweemaandelijks of wanneer er een laag ijs opzit).

•

Ontdooi ingevroren producten in de koelkast. De kou die vrijkomt wordt gebruikt voor de koeling. Dat bespaart weer energie.

•

Zet de koelkast uit als u deze een tijd niet gebruikt, bijvoorbeeld tijdens vakanties. Zet de deur dan op een kier om schimmels tegen te gaan.

•

Een slecht sluitende deur 'lekt' energie. Controleer dit door een stukje papier tussen de deur en de koelkast te steken en te trekken. Voelt u weerstand, dan sluit de deur nog goed. Het randje rubber langs de deur houdt u soepel door het regelmatig te reinigen met een vochtige doek.

Energie besparen met koken •

Oudere gasfornuizen hebben vaak een spaarvlam. Deze gebruikt 40 m3 gas per jaar. Dat is de helft van de hoeveelheid gas die voor het koken zelf nodig is. Steekt u de gaspitten met een lucifer aan, dan bespaart u ruim € 27 per jaar.

•

U bespaart energie door pannen te gebruiken die niet groter zijn dan nodig is, niet teveel water te gebruiken om in te koken en door tijdens het koken de deksels op de pannen te houden. Zorg wel dat een gasvlam onder de pan blijft anders gaat de warmte langs de pan verloren.

•

Gerechten die lang moeten koken kunnen in een snelkookpan. Dit bespaart tijd en energie.


36

Energiebesparing bij wassen en drogen •

Het wasgoed goed centrifugeren voordat het de droger ingaat, versnelt het droogproces en spaart dus energie.

•

Was alleen met een volle trommel. Uit onderzoek blijkt dat éénderde van het aantal wasbeurten overbodig is, als u alleen met echt volle trommels wast.

•

Wassen op 60 graden Celsius kost twee keer zoveel energie, als wassen op 40 graden. Wassen op 90 graden zelfs drie keer zoveel. Stel dat u 250 wasbeurten per jaar doet (vijftig op 40 graden, tweehonderd op 60 graden). U bespaart dan € 20 per jaar als u voortaan tweehonderd keer wast op 40 graden en vijftig keer op 60 graden. Moderne wasmiddelen werken namelijk uitstekend op 40 graden.

•

Drogers hebben óf een tijdklok die u zelf moet instellen, óf een droogprogramma. Kies bij een tijdklok geen (te) lange tijdsduur. Dat kost onnodige energie. Programmadrogers zijn doorgaans efficiënter dan tijdklokdrogers. Sommige drogers hebben een Economy-toets met een energiebesparend programma.

•

Een droger gebruikt per droogbeurt ongeveer 2,85 kWh, dat is € 0,63. Gemiddeld staat de droger vier keer per week aan (210 keer per jaar). Als u wasgoed vijftig keer buiten ophangt, bespaart u € 31,50 per jaar.

•

Zowel de luchtdroger als de condensdroger verbruiken minder energie als ze geplaatst worden in een verwarmde ruimte. Maar geldt alleen als u hierdoor niet extra gaat stoken.


37

Energie besparen computer, tv en andere apparaten Als u een computer met de knop uitzet en de stekker blijft in het stopcontact, dan kan het apparaat toch nog stroom verbruiken. Datzelfde geldt voor printers, faxen en andere randapparatuur. Als u alle stekkers in een stekkerdoos steekt die een aan/uitknop heeft, kunt u alle apparaten in één keer echt uitzetten. Het stand-by verbruik in een gemiddeld huishouden is jaarlijks 400 tot 550 kWh, of € 88 tot € 121 per jaar. Grofweg de helft hiervan kunt u voorkomen door de apparaten 'echt' uit te zetten met de aan/uitknop, of desnoods door de stekker eruit te halen. •

Een TV die stand-by staat, blijft energie gebruiken. Dat geldt ook voor bijvoorbeeld computers, batterij-opladers, geluidsapparatuur, printers en scanners.

•

's Nachts de pc echt uitzetten, bespaart u al € 10 per jaar. Het is een fabeltje dat computers sneller slijten als u ze vaak aan- en uitzet. Uw pc dag en nacht aan laten staan kost evenveel elektriciteit als een lamp van 40 Watt.

•

Wanneer u een oplader niet gebruikt, of het apparaat volgeladen is, blijft de oplader stroom gebruiken. Haal opladers dus uit het stopcontact. Denk daarbij aan de kruimeldief, de tandenborstel, mobiele telefoon of batterijopladers.

•

Leen een gratis energiemeter bij een energiewinkel. Hiermee kunt u direct zien hoeveel stroom uw apparatuur gebruikt.


38

Energiebesparing bij verlichting •

De meeste halogeenlampen werken met een transformator. Deze verbruikt ongeveer 5 Watt aan elektriciteit. Wanneer de aan/uitschakelaar tussen de transformator en de lamp zit, blijft de transformator ook stroom verbruiken als de lamp uit is. Met een schakelaar tussen het stopcontact en de transformator zet u alles uit. Gewoon de stekker eruit trekken kan ook.

•

Dimmers verbruiken ook vaak energie als de lamp uit is. Ook dat is te voorkomen door een aan/uit schakelaar tussen stopcontact en dimmer, of door de stekker eruit te trekken. Het jaarlijkse sluipverbruik van alle dimmers in Nederland samen, is gelijk aan het elektriciteitsverbruik van tienduizend woningen.

Energiebesparende maatregelen Energie Prestatie Advies Veel energie is te besparen met isolering in de woning en de aanschaf van een energiezuinig verwarmingssysteem. Wilt u weten welke maatregelen in huis de beste resultaten opleveren, laat dan een Energie Prestatie Advies (EPA) opstellen. Een deskundige adviseur kijkt daarbij naar de isolatie, verwarming en ventilatie van uw woning. Ook kijkt hij naar de mogelijkheden voor alternatieve energievoorzieningen, zoals zonnepanelen of een zonneboiler. Aan de hand daarvan stelt de EPA-adviseur een energieadvies op, het EPA-rapport. Dit geeft aan hoe u uw energieverbruik kunt verlagen. Met het isoleren van (bepaalde) muren bijvoorbeeld, of het plaatsen van een Lage Temperatuur Verwarming.


39

Energie besparen bij verwarmen en warm water Verwarmingsketels met het hoogste rendement (HR-107) zetten gas efficiënter om in nuttige warmte voor warm water en verwarming, en zijn daarom zuiniger. Dat scheelt ongeveer 337 kubieke meter gas per jaar, vergeleken met een conventionele (combi) ketel. Zo bespaart u ruim € 180 per jaar. •

Een zonneboilercombi verwarmt de woning en zorgt voor warm kraanwater. De besparing komt gemiddeld uit op 233 m3 aardgas per jaar, ten opzichte van een Hoog Rendement combiketel. Dat komt neer op € 155.

•

Plaats het warmwatertoestel zo dicht mogelijk bij keuken en badkamer. Als dat niet mogelijk is kunnen aparte, directe leidingen naar keuken of badkamer de leidingwachttijd (de tijd die het kost warm water uit de kraan te krijgen) beperken. Dit scheelt veel water en energie.

•

Warm waterleiding isoleren heeft vooral bij kleinere diameters een gunstig effect. Hiermee kan de warmte beter worden vastgehouden waardoor er een substantiële besparing behaald kan worden.

•

Een combiketel met automatische pompschakeling bespaart jaarlijks 200 kWh elektriciteit (en € 44 op de rekening) doordat de pomp alleen werkt als het nodig is.

•

Een waterbesparende douchekop verbruikt per jaar 10 kubieke meter water minder, en bespaart zo 45 m3 gas. De kostenbesparing komt op enkele tientallen euro's, afhankelijk van de waterprijs in uw woonplaats. Met een elektrische boiler nemen de besparingen nog toe omdat verwarmen met elektriciteit duurder is.


40

Energie besparen en koelen en koken Koken op gas kost gemiddeld minder energie dan koken met elektra. Bij elektrisch koken verbruiken inductie kookplaten en quickterm kookplaten de minste elektriciteit. •

Een koelkast of vriezer met een A-label is zuinig met energie.

•

Koop een koelkast die past bij de grootte van uw huishouden. Grote kasten verbruiken meer energie dan kleinere kasten.

•

Vrieskasten met een deur aan de voorkant gebruiken gemiddeld 15 procent minder energie dan vrieskisten met een deksel aan de bovenkant. Vrieskasten zijn gemiddeld genomen kleiner dan vrieskisten.

Energie besparen en wassen en drogen •

Een wasmachine, droger, koelkast of vriezer met een A-label verbruikt de minste energie. Wasmachines zijn ook te koop met een Triple-A-label. Ze hebben een laag energieverbruik, een laag waterverbruik, en centrifugeren extra droog.

•

Overweeg de aanschaf van een hot-fill wasmachine. Deze machines zijn direct op de warmwaterkraan aangesloten.

•

Alleen wasdrogers met een warmtepomp en gasdrogers hebben een Energielabel-A.


41

Eindconclusie Als eindconclusie kan worden gesteld, dat het warmtetransport door de constructie niet erg groot is. De schil rondom de woning heeft een goede isolatiewaarde. Wel is het verbruik van de nutsvoorzieningen relatief gezien hoog ten opzichte van het aantal verbruikers. De grootte van de woning speelt een belangrijke rol in het verbruik. Door het toepassen van bovenstaande energiebesparingen zal dit verbruik omlaag gebracht kunnen worden. Als we kijken naar de vormfactor, dan verklaart dit een groot aantal zaken. Doordat de inhoud van de woning klein is ten opzichte van het geveloppervlak, geeft een relatief klein energieverlies per m2 toch een grote absolute waarde van het energieverlies gezien over de gehele woning.


42

BIBLIOGRAFIE Bouwfysica; Auteur: ir. A.C. van der Linden; 2000; ISBN: 90-212-91142 Algemene informatie betreffende Bouwfysica http://idisk.mac.com/bbo-Public?view=web Algemene informatie betreffende de vormfactor www.google.nl/maps Afbeelding met betrekking tot situering van de woning http://www.wikipedia.nl Algemene informatie betreffende Bouwfysica http://www.sterrenkunde.nl/index/encyclopedie/newton.html Wetten van beweging ‘Isaac Newton’: Michael White http://www.sterrenkunde.nl/index/encyclopedie/herschel.html Informatie over dhr. Herschel Natuurwetenschap: Time Life Jonge ontdekkers


43

BIJLAGE 1

De IR-metingen


44


45

BIJLAGE 2

Rc-berekening M2-pakket I


46

Rc-berekening M2-pakket II


47

Rc-berekening M2-pakket III


48

Infra Rood-scan Walcherseweg 248, 4334 NC Middelburg, familie den Herder

Recommend Documents