PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING ENE09 -
KOUDEBRUGGEN BEPERKEN Details ontwerpen die de continuïteit van de thermische isolatie garanderen, een correcte toepassing op de werf garanderen en de bestaande koudebruggen opheffen
PRINCIPES BENADERING Koudebruggen zijn gebreken in het ontwerp en/of de uitvoering van de isolerende bouwschil, gekenmerkt door een lokale onderbreking van het isolerend karakter. Op deze plaats is de warmtestroming dus bijzonder dicht, wat zich vertaalt in lagere oppervlaktetemperaturen dan elders op de wand. Koudebruggen kunnen twee vormen aannemen: o Lineair: wanneer het warmteverlies optreedt via een verbinding tussen twee onderdelen van het gebouw. Bijvoorbeeld is dat het geval met een niet-geïsoleerde muurvoet terwijl de rest van de muur wel is geïsoleerd; o Op één punt gericht: wanneer een geïsoleerde muur wordt doorboord door een element met een hoge warmtegeleidbaarheid, of in de hoeken van een gebouw. Dat is bijvoorbeeld zo bij de verbinding tussen twee muren en de vloer, of ter hoogte van een verankering in een geïsoleerde wand. o De norm NBN EN 62-002 (2008) bepaalt de rekenwijze van koudebruggen. De lijnkoudebruggen worden daarin benoemd met de letter ψ (W/m.K), de puntkoudebruggen met de letter χ (W/K). Koudebruggen kunnen verantwoordelijk zijn voor tal van ongemakken: gelokaliseerde condensatie die aanleiding kan geven tot schimmelgroei, gebrek aan comfort, hoger gebruik inzake verwarming, enz. Condensatie ter hoogte van een koudebrug dreigt vanwege de combinatie van twee factoren: een te lage temperatuur aan de oppervlakte van de wand, en een te hoge absolute vochtigheid van de binnenlucht. Er bestaan momenteel geen reële normen die bepalen hoe men het risico op condensatie door toedoen van een koudebrug kan berekenen. BLZ 1 VAN 11 – BEPERKING VAN KOUDEBRUGGEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN -
PRAKTISCHE AANBEVELING ENE09 – -
Het enige erkende document is TV 153, van de technische voorschriften door het WTCB uitgegeven in 1984. Hierin staat dat het condensatierisico kan worden vermeden door ervoor te zorgen dat de temperatuurfactor fRsi (voorheen ) van een bouwelement of een koudebrug op alle plaatsen hoger is dan een bepaalde waarde. De temperatuurfactor fRsi op een bepaald punt is het verschil tussen de binnentemperatuur tegen de wand op dat punt en de buitentemperatuur (θe) wanneer het temperatuursverschil tussen de binnenlucht (θi) en de buitenlucht (θe) van de ruimte gelijk is aan 1 K voor een warmteovergangsweerstand aan het binnenoppervlak Rsi. In België wordt een Rsi-waarde van 0,2 m²K/W gebruikt in de berekening van koudebruggen (i.p.v. Rsi = 0,13 m²K/W voor de muren). De richtwaarden van TV 153 zijn alleen van toepassing in een normaal binnenklimaat van een woning; in dat geval: f0,20 ≥ 0,7. Indien de relatieve vochtigheid hoger ligt dan in een normaal appartement, kan f0,20 veeleer ≥ 0,60 tot 0,65 bedragen. In het tegenovergestelde geval (sterke dampontwikkeling), zal de voorwaarde om geen condensatie te krijgen veel strenger worden uitgedrukt, nl. door: f0,20 ≥ 0,75 … 0,80. Het is niet altijd gemakkelijk om alle koudebruggen op te heffen, vooral bij een renovatie, indien het buiten- en of binnenaspect van de wand moet worden behouden. De architect zal elke situatie geval per geval moeten bestuderen. Om in nieuwbouw optimaal te isoleren en deze problemen dus te voorkomen, moet de projectontwerper bijzonder zorgvuldig te werk gaan, zowel in de tekenfase als in de bouwfase. TECHNISCHE DOELSTELLINGEN Minstens: o In het geval van een nieuwbouw zorgt men voor een ononderbroken isolatie, zodat alle risico's op condensatie worden voorkomen. Dat gebeurt algemeen gesproken door de eisen van de EPB-regelgeving te respecteren. Die EPB bevat echter nog geen nauwkeurige eisen voor wat betreft de koudebruggen (cf. infra). Concreet let men dus op een correct ontwerp en een goede aanwending van isolatiemateriaal, schrijnwerk enz. o Bij renovatie van weinig of niet-geïsoleerde gebouwen of gebouwen die lokaal koudebruggen vertonen, impliceert dit idealiter dat er gekozen wordt voor een buitenisolatie. Hiermee vermijdt men koudebruggen ter hoogte van de vloeren en de binnenmuren. o Voor meer informatie hierover, zie de fiche ENE11 "Bij renovatie: de wanden isoleren". Aangeraden: o In het geval van een nieuwbouw, wanneer de isolatie goed continu loopt en de condensatierisico's op die manier zijn verminderd, moeten de meest ingewikkelde koudebruggen worden aangepakt, zoals aan de aansluiting tussen muren en vloerplaten. Men zal kiezen voor specifieke materialen (cellenbeton of geëxpandeerde klei, cellenglas, isolatiemateriaal met hoogwaardige dichtheid). Zo doet men de warmtevraag zakken. Bij wijze van informatie, ziehier de richtwaarden die in Vlaanderen (momenteel) worden aanbevolen in het raam van de EPB: Details van vensters en deuren
ψe < 0,10 W/mK
Overhangende terrassen en balkons
ψe < 0,10 W/mK
Details - buitenhoeken
ψe < 0,00 W/mK
Details - binnenhoeken
ψe < 0,15 W/mK
Aansluiting met het dak
ψe < 0,05 W/mK
Betonnen zuilen in buitenwanden
ψe < 0,05 W/mK
Overgang tussenvloeren - gevel, Overgang binnenmuren - gevel
ψe < 0,05 W/mK
Overgang fundering - gevel (op vloer of op kruipruimte)
ψe < 0,05 W/mK
BLZ 2 VAN 11 – BEPERKING VAN KOUDEBRUGGEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING ENE09 -
Cellenglas
o
o
Bij renovatie moet deze problematiek specifiek worden onderzocht. Er moet vooral met adequate middelen (thermografie, oppervlaktethermometers, enz.) grondig worden nagegaan waar zich de bestaande koudebruggen bevinden. De condensatieproblemen zullen moeten worden opgelost. Om de risico's op condensatie en/of schimmelvorming nog te verminderen, kan men bovendien denken aan hygiënische ventilatie, die de lucht droger maakt.
Optimaal: o In nieuwbouw moet u erop toezien dat de koudebruggen verwaarloosbaar worden, d.w.z. dat alle waarden beneden 0,01 W/m.K worden gehouden (streefcijfer aangegeven in de handleiding van de berekeningssoftware voor passiefhuizen PHPP 2007). o
In renovatie, bovenop de aanbevolen maatregelen en/of als volledige isolatie van buitenaf niet mogelijk is, treden we aan de binnenkant op, door de isolatie ononderbroken te maken. Bijvoorbeeld: de vloerplaten en binnenmuren scheiden van de buitenmuren en ter hoogte van die overgangen de isolatie doortrekken.
KEUZE-ELEMENTEN TECHNISCHE ASPECTEN > Hoe een koudebrug detecteren In een bestaand gebouw kan de aanwezigheid van een koudebrug worden vastgesteld door onrechtstreekse aanwijzingen, zoals lokale schimmelgroei.
BLZ 3 VAN 11 – BEPERKING VAN KOUDEBRUGGEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING ENE09 -
Dit is echter geen betrouwbare indicator omdat schimmels ook aan andere bronnen van vochtigheid te wijten kunnen zijn (bijvoorbeeld plaatselijke waterinsijpeling, ...). Men zal dus de voorkeur geven aan wetenschappelijke en preventieve methoden, zoals: o
Thermografie: infraroodfotografie van het gebouw tijdens het stookseizoen
Bron: www.planschmiede.de/energieberatung/
o
Ofwel een meting van oppervlaktethermometer.
de
temperaturen
van
de
wanden
met
een
Om de ψ- en χ-waarden te kennen, kan men gebruik maken van o o o
experimentele metingen, berekeningssoftware (bijvoorbeeld, de programma's die Physibel heeft ontwikkeld: Trisco, Bisco, Voltra, … of vrije software zoals Therm, ontwikkeld door de LBLN), en ten slotte een atlas van koudebruggen, eventueel bewerkbaar (bijvoorbeeld Kobra of de gegevensbank afkomstig van het project Koudebrug-IDEE, beide vrij toegankelijk).
> Soorten koudebruggen De afbeeldingen hieronder illustreren de meest courante koudebruggen die het gevolg zijn van een slechte plaatsing van de isolatie tijdens de bouw of tijdens een vroegere renovatie. Oplossingen worden alleen voorgesteld als ze in de praktijk "relatief gemakkelijk" haalbaar zijn: o
Volle muur die aan de buitenzijde wordt geïsoleerd: Probleem
Mogelijke oplossing
Raam
BLZ 4 VAN 11 – BEPERKING VAN KOUDEBRUGGEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING ENE09 -
Probleem
Mogelijke oplossing
Uitsprong
Muurnis voor afvoerpijp
Geen eenvoudige oplossing. Een dergelijke configuratie moet in het geval van een nieuwbouw worden opgelost door specifieke onderdelen te gebruiken voor de doorgang van de wapeningen via een isolerend onderdeel dat bestand is tegen compressie.
Terras
o
Volle muur geïsoleerd aan de binnenzijde: Probleem
Mogelijke oplossing
Binnenmuur
Stopcontacten en leidingen
Raam, dorpel, vensterbank
BLZ 5 VAN 11 – BEPERKING VAN KOUDEBRUGGEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING ENE09 -
Probleem
Mogelijke oplossing
Funderingsplaat
Vloerplaat
o
Spouwmuur: tal van koudebruggen kunnen het gevolg zijn van een slechte isolatie in de spouw.Deze gebreken zullen over het algemeen moeilijk te verhelpen zijn. Meestal ligt de oplossing in een isolatie aan de binnenzijde, desnoods gelokaliseerd. Hieronder vindt u enkele voorbeelden van slechte isolatietoepassingen bij spouwmuren die moeten worden vermeden van bij de opbouw.
Muurhoek, dakplaat en vloerplaat: voorbeelden van slechte uitvoeringen Bron: Energie+
Dorpel, vensterbank, vloerplaat op kelder of kruipruimte, terrasvloer: voorbeelden van slechte uitvoeringen Bron: Energie+
MILIEUASPECTEN > Gevolgen voor het energieverbruik Voor een middelmatig geïsoleerd gebouw kan het warmteverlies door koudebruggen 10 % van het totale verlies uitmaken.Hoe zwaarder een gebouw geïsoleerd is, hoe meer isolatiefouten kunnen leiden tot relatief grote verliezen, die zelfs tot 25 % van het totale verlies kunnen bedragen. Dit zijn echter nogal extreme gevallen. Bij wijze van illustratie: het voorbeeld hieronder toont de impact van een verankering op de thermische prestatie van een wand bestaande uit een betonnen muur en 10 cm minerale wol ( = 0,030 W/mK). Zonder draagstructuur bedraagt de U van de wand 0,26 W/m²K. Voor een metalen geraamte zonder thermische onderbreking (en dus een koudebrug), bedraagt de U 0,40 W/m²K, d.i. 50% meer.
BLZ 6 VAN 11 – BEPERKING VAN KOUDEBRUGGEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING ENE09 -
U=0.26 W/m²K zonder metalen structuur U = 0,32 W/m²K thermische metalen structuur U = 0,40 W/m²K met metalen structuur zonder thermische onderbreking
> Gevolgen voor de gezondheid Koudebruggen zijn per definitie koud, en vormen dus gunstige zones voor de condensatie van vochtigheid aan de binnenkant. En waar condensatie kan optreden, kan schimmel groeien. Die schimmel kan onesthetisch zijn en vormt eveneens een risico voor de gezondheid (astma, enz.). Schimmel tast ook alle oppervlaktebehandelingen (schilderwerken, plafonnering) aan en zijn bijzonder schadelijk voor houten constructies. > Gevolgen voor het comfort Oppervlakken in de buurt van koudebruggen, hebben een lagere oppervlaktetemperatuur dan de gemiddelde temperatuur van de wanden.Dit kan ervoor zorgen dat de wand koud aanvoelt. Koudebruggen zijn dus een bron van gebrek aan thermisch comfort.
ECONOMISCHE ASPECTEN Thermografisch materiaal (infraroodcamera) kost zeer veel en alleen een gespecialiseerd bedrijf kan zoiets kopen. Dergelijke firma's stellen ook steeds meer voor om audits uit te voeren die thermografie omvatten. U kunt hierover de gegevensbank "bouwproducten" raadplegen op de website van het WTCB, via het sleutelwoord "thermografie". De kosten bedragen 500 € excl. BTW voor een rijhuis en 1.500 € voor een villa. Het Brussels Hoofdstedelijk Gewest heeft premies voor thermografieën: http://www.ibgebim.be/Templates/Professionnels/informer.aspx?ID=4106&langtype=2067.
Voorbeeld van een infraroodfoto: de koudebrug ter hoogte van de vloer is duidelijk te zien Bron: Hoffmann en Dupont bvba (www.eco-energie.be)
In het geval van een nieuwbouw vergt de opheffing van koudebruggen meestal geen bijkomende kosten, behalve het plaatselijk gebruik van compressiebestendig isolerend materiaal, zoals bijvoorbeeld cellenglas (bij benadering 6 €/m² per centimeter isolatie).
BLZ 7 VAN 11 – BEPERKING VAN KOUDEBRUGGEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING ENE09 -
DE JUISTE KEUZE MAKEN > Koudebruggen toelaten ? Het is van wezenlijk belang dat koudebruggen worden vermeden, want zij leiden tot plaatselijke condensatie (en zodoende ook schimmelgroei). De basisreden is dat de luchtkwaliteit van de binnenruimten in het gedrang komt. De aanwezigheid van een waterdichte en gemakkelijk te reinigen binnenbekleding (een gekleefde naadloze ceramiek bijvoorbeeld) zal deze ongemakken beperken, maar het betreft hier slechts een tussenoplossing. Tot slot wordt aangeraden om de koudebruggen zoveel mogelijk te beperken om niet nog meer warmte te verliezen dan al het geval is via de wanden en door de verluchting. De ambitie van de bouwheer om voor alle koudebruggen oplossingen te vinden zal bepalend zijn, met de geldende reglementering als minimum.
IN DE PRAKTIJK Er moeten maatregelen worden genomen tijdens de verschillende ontwikkelings- en realisatiefasen van het project: PROGRAMMERING > Renovatie o Een infraroodthermografie uitvoeren om de zwakke punten van de wand op te sporenDit kan echter pas gebeuren indien de temperatuurverschillen tussen binnen en buiten voldoende groot zijn. Dit kan dus niet gebeuren tijdens de warme maanden van het jaar. SCHETS > Nieuwbouw o De voorkeur geven aan een eenvoudige vormArchitecturale vooruitstekende delen, balkons, raakvlakken van meervoudige dakconstructies, enz. zijn allemaal delicate punten waar aandacht aan moet worden besteed. o In het geval van terrassen moet speciale aandacht worden besteed aan de externe draagstructuren. VOORONTWERP > Renovatie o Men moet de voorkeur geven aan isolatie aan de buitenzijde, om koudebruggen te vermijden ter hoogte van de binnenmuren en aan het uiteinde van de vloer. o In het geval van isolatie aan de binnenzijde, moet men bijzondere aandacht besteden aan de behandeling van de binnenmuren en de tussenliggende vloeren. Vaak moet de isolatie tenminste worden doorgetrokken op die wanden om condensatie te vermijden. Typische details zijn eerder in deze fiche behandeld. Voorbeeld: bekleding isolatiemof:
BLZ 8 VAN 11 – BEPERKING VAN KOUDEBRUGGEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING ENE09 -
o
Indien een koudebrug niet kan worden vermeden, zorgt men al tenminste voor een goede verluchting.
> Nieuwbouw o Het gebouw wordt zo ontworpen dat de isolatie ononderbroken verloopt; hierbij let men vooral op de terrassen, overhangen, buitenranden, complexe geometrische vormen enz. o De vensters en deuren worden in het vlak van de isolatie geplaatst om koudebruggen te vermijden ter hoogte van het raamwerk. Technische detailtekeningen zijn nodig van alle overgangen tussen muren, vloerplaten en daken. In de litteratuur vindt men voorbeelden van typische details (zie bibliografie).
UITVOERINGSPROJECT, DOSSIER VOOR DE STEDENBOUWKUNDIGE VERGUNNING > Nieuwbouw en renovatie Het lastenboek moet isolatievoegen vereisen overeenkomstig de plannen. Voor het EPB-voorstel dat vereist is binnen de EPB-regelgeving, moet de K-waarde worden berekend, wat inhoudt dat men rekening houdt met de koudebruggen. Er bestaan wel nog geen precieze eisen ten aanzien van de begrenzing van koudebruggen zelf. De mogelijkheid blijft dan om rekening te houden met de aanwezigheid van koudebruggen, op initiatief meegenomen in de evaluatie van het warmteverliescoëfficiënt door de gebouwschil. Men bepaalt hiervoor de lengte van de koudebrug en het lineair of puntsgewijs verlies. De impact van de koudebruggen op het verliescoëfficiënt van de wanden moet dus als volgt worden berekend (besluit 21/12/07 – bijlage V): o
o o o
ofwel via een gevalideerde twee- of driedimensionale computerberekening van de lineaire of puntsgewijze verliescoëfficiënten, overeenkomstig de normen NBN EN ISO 13789 en NBN EN ISO 10211-1 et 2 ofwel aan de hand van waarden bij benadering van die verliezen op basis van de tabellen van NBN EN ISO 14683 ofwel aan de hand van de forfaitaire waarden van die verliezen voor elke opgespoorde koudebrug, zoals vastgelegd door de overheid (tot heden onbekend) ofwel aan de hand van een globale waarde die door de overheid is bepaald: het coëfficiënt warmteverlies door de wanden wordt verhoogd met de waarde Ub*i=1nAi waarbij:
BLZ 9 VAN 11 – BEPERKING VAN KOUDEBRUGGEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING ENE09 -
o
o
Ub (W/m²K) wordt bepaald in functie van de volumieke compactheid (bepaald door NEN B62-301), in de volgende verhoudingen: • indien C=<1, Ub =0.1 • indien 1
In dit stadium van het ontwerp moeten ook de uitvoeringsdetails worden behandeld. Er bestaan diverse gegevensbanken met typische details, zie de bibliografie. Hieronder een voorbeeld van de uitvoering van een verbinding tussen de ramen en de muren: y=±0 W/mK: Correcte plaatsing van een vensterraam in het vlak van de isolatie (voorkeursoplossing)
y=±0,05 W/mK: aanvaardbaar (minder performante oplossing dan hierboven)
Bron handleiding PHPP2007
TOEZICHT OP DE WERKZAAMHEDEN > Nieuwbouw o Er moet een nauwgezette controle zijn van de uitvoering van alle details op de bouwplaats. o De architect moet erop toezien dat de taken in het lastenboek nauwgezet worden verdeeld. De rol van de dakwerker, de timmerman en de metselaar moet bijvoorbeeld goed worden verduidelijkt voor de uitvoering van de details van de verbinding tussen de muren en het dak.
BLZ 10 VAN 11 – BEPERKING VAN KOUDEBRUGGEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING ENE09 -
Voorbeeld van een slecht uitgevoerde verbinding (onderbreking van de isolatie tussen het dak en de panelen van de spouwmuur ) en van de slechte plaatsing van de isolatiepanelen
o
Op het eind van de ruwbouw kan het nuttig zijn een thermografie te realiseren om eventuele slecht ontworpen of slecht uitgevoerde details op te sporen en ze misschien alsnog te verhelpen...
AANVULLENDE INFORMATIE ANDERE AANDACHTSPUNTEN Hierna volgt een lijst van fiches waarvan de thema’s handelen over koudebruggen: o o o
ENE04 - Een goed geïsoleerd gebouw bouwen ENE11 - Bij renovatie: de wanden isoleren CSS07 - Goede luchtkwaliteit garanderen in elk lokaal
BIBLIOGRAFIE Publicaties die typedetails bevatten: o o o o
o
F. Simon, JM. Hauglustaine, L’isolation thermique des façades à structure bois – Guide pratique pour les architectes, Ministerie van het Waalse Gewest, Januari 2003. F. Simon, JM. Hauglustaine, La rénovation et l’énergie – Guide pratique pour les architectes, Ministerie van het Waalse Gewest, April 2000. Energie+: http://mrw.wallonie.be/energieplus/entree.htm. Hauglustaine, Pour une amélioration de la performance énergétique des logements neufs - brochure technique pour architectes et entreprises, action "Construire avec l’énergie… naturellement", Ministerie van het Waalse Gewest, 2004. Reeks Brochures techniques, gepubliceerd door het Ministerie van het Waalse Gewest. Online te bestellen op de website http://energie.wallonie.be.
Informatie over de infraroodthermografie: o
C. Delmotte, P. Devisscher, La thermographie infrarouge:quelles applications pour le bâtiment? (Bon à savoir). WTCB magazine 1998/2.
Evaluatiemiddel voor het condensatierisico op een wand o
Energie+: http://mrw.wallonie.be/energieplus/entree.htm, afdeling Façades / Calculs
Gegevensbanken van koudebruggen: o
o
KOBRA : http://www.wtcb.be/homepage/index.cfm?cat=bbri&sub=rd&pag=projects&art=kobr a_software Koudebrug-IDEE : http://www.wtcb.be/homepage/index.cfm?cat=bbri&sub=rd&pag=projects&art=ther malbridges&niv01=EPB_accepted BLZ 11 VAN 11 – BEPERKING VAN KOUDEBRUGGEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING ENE09 -