Module 3: ENERGIETECHNIEK 3.2 Thermische isolatie. Opleiding tot EPB-adviseur

Module 3: ENERGIETECHNIEK 3.2 Thermische isolatie

Opleiding tot EPB-adviseur

3.2 Thermische isolatie Inhoud

1. Link met de EPB 2. Technische basis

Warmteoverdracht – begrippen Overdracht door transmissie De coëfficiënten K – U – R Koudebruggen Dampoverdracht – luchtdichtheid

3. Toepassingen 4. Synthese 5. Link met het programma

Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

2

3.2 Thermische isolatie Links met de EPB

Soorten van werken 1. 2. 3.

Nieuwbouw Zware renovaties Enkelvoudige renovaties

Bestemmingen

Gemeenschappelijk residentieel Cultuur en ontspanning Restaurants en cafés Handelszaken Sport Andere bestemming Aangrenzende onverwarmde ruimte

lucht

oververhitting

5. Thermische installaties 6. Verlichting

1

3 2

rgie

Gemeenschappelijk deel

4. Bescherming tegen

ene

Gezondheidszorg

Onderwijs

3. Ventilatie

a re wb ieu

5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

Kantoren en diensten

Thermische isolatie 2.2.Thermische isolatie

n her

Wooneenheid

1. Energieverbruik

an ik v b ru Ge

1. 2. 3. 4.

1. E-niveau 2. K-niveau 3. U/R-waarde 4. Ventilatie 5. Koudebruggen 6. Oververhitting 7. Brander 8. Isolatie 9. Partitionering 10. Reguleringsprogramma 11. Energiemeting 12. Aanvoer van verse

ene rgie

3.

de vra ag naa r

Vastgoedtransacties Openbare gebouwen Technische installaties

Technische ondersteuningsmodules

ind erin gv an

2.

EPB-eisen

Ve rm

De 3 luiken Travaux soumis à permis 1.1.Vergunningsplichtige werken

Krachtige energiesystemen Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

3






4

3.2 Thermische isolatie Technische basis

Waarom isoleren?

WAAROM ISOLEREN ? In de winter: Besparing van energie Verwarmingsinstallatie: kleiner nominaal vermogen (verwarmingsketel, radiatoren) Hoger oppervlaktetemperaturen van de binnenwanden Groter thermisch comfort Vermindering van het risico op condensatie en schimmelvorming

In de zomer: vermindering van de warmtewinsten Beperking van het risico op oververhitting Bij een eventuele afkoeling : kleiner vermogen


5

3.2 Thermische isolatie Technische basis

Waarom isoleren?

Directe eisen Maximale U-waarde / minimale R-waarde: Een goede isolatie van elk deel van de schil garanderen Thermisch comfort

Maximale K-waarde Een goede isolatie van de schil in het algemeen garanderen

Voor alle soorten van gebouwen Voor alle soorten van werken


6

3.2 Thermische isolatie – Technische basis

E-niveau K-niveau

VENTILATIE

U-waarden

zomercomfort installatie

EPB-regelgeving


7

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Verbruik van primaire energie Kantoren, diensten en onderwijs

Verlichting

27%

Transmissie 38%

g verwarmin

12%

Pompen 1.50%

7%

Ventilatoren

Bewuste ventilatie

7% 7%

In/exfiltratie

Koeling Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

8

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Verbruik van primaire energie

Ventilatoren 5.9%

Hulpenergie

Woongebouwen

Koeling 3.4%

13.2%

In/exfiltratie

4.6%

14.7%

19.3%

SWW Ve rw

38.9%

ar m in g

Bewuste ventilatie

Transmissie Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

9

3.2 Isolation thermique Contenu





10

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Fysische principes

2de wet van de thermodynamica : Bij gebrek aan arbeid of andere energiestromen vindt er een warmteoverdracht plaats van de hoogste naar de laagste temperatuur

3 vormen van warmteoverdracht Geleiding Convectie Straling


11

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Fysische principes – Geleiding GELEIDING

Overdracht van warmte in een vaste, vloeibare en gasvormige omgeving zonder overdracht van materie

Overdracht van energie Tussen twee verschillende materialen met verschillende temperaturen Binnen eenzelfde materiaal met verschillende temperaturen

zwaar Metalen

λ : warmtegeleidbaarheid [W/m.K] Belang voor EPB: berekening van de Uwaarden

Steen Lichte materialen

licht

a Isolatiemateriaal


12

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Fysische principes – Convectie CONVECTIE Overdracht van warmte in een vloeistof of gas met overdracht van materie Vrije convectie: beweging gegenereerd door een drukgradiënt veroorzaakt door met temperatuurverschillen verband houdende dichtheidsverschillen (warme lucht is ‘lichter’ en stijgt)

Gedwongen convectie: beweging gegenereerd door een mechanische drukgradiënt (bv. een ventilator) Invloed op de U-waarde: luchtstromen tegen de wanden of in luchtlagen De thermische uitwisselingsweerstand ter hoogte van het oppervlak varieert in functie van de richting van de warmtestroom, de windsnelheid en het verschil in temperatuur tussen het oppervlak en de lucht De warmteweerstand van de luchtlagen vermindert met de ventilatiegraad Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

13

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Fysische principes – Straling STRALING Warmteoverdracht door de emissie en absorptie van golven zonder tussenkomst van materie. (De warmte van de zon bereikt ons, ondanks de interstellaire leegte)

Een lichaam waarvan de temperatuur hoger is dan het absolute nulpunt (0 °K) zendt elektromagnetische golven uit. (Deze kunnen door middel van

infrarode thermografie waargenomen worden om de temperatuur van het lichaam in kwestie te bepalen.)

Warmteoverdracht tussen oppervlakken met verschillende temperaturen Invloed op de U-waarde Reflecterende lagen verminderen de warmteoverdracht door straling:

Coating op ruiten Aluminium schermen achter radiatoren


14

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Warmteoverdracht Warme wand

Koude wand :

Buiten

Binnen

T wand

T wand

Binnen Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

15

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Warmteoverdracht

Thermisch comfort

Het thermische comfort: comforttemperatuur Tcomfort Tcomfort =

Tlucht + Twanden 2

Oncomfortabel warm Nog comfortabel

Het plaatselijke comfort Stralingssymmetrie Verticale gradiënt van de temperatuur Temperatuur aan de voeten Luchtstromen

Verder hangt het comfort ook af van:

De luchtsnelheid De relatieve vochtigheid De stofwisseling De CLO-factor

Comfortabel

T°wanden (C°)

Oncomfortabel koud

T°lucht (C°) Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

16

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Warmteoverdracht 20

10

0 0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

-10 distance [cm] afstand

0.3

0.35

température(C° [°C]) Temperatuur

Temperatuur température [°C] (C°)

20

Wanden

10

0 0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

-10 distance [m] afstand

Niet-geïsoleerde wand

Geïsoleerde wand

U = 2.37W/m².K

U = 0.24W/m².K

q = 71W/m²

q = 0.24W/m²

Buitenoppervlak: -6.9°C

Buitenoppervlak: -9.9°C

Binnenoppervlak: 11,1°C

Binnenoppervlak: 19,1°C Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

17

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Warmteoverdracht Homogene enkelvoudige wand HOMOGENE ENKELVOUDIGE WAND Warmtegeleidbaarheid: λ [W/m.K] d Warmteweerstand van een homogene laag: R= R [m².K/W] λ Totale warmteweerstand van een homogene enkelvoudige wand (van omgeving tot omgeving): RT = Rsi + R + Rse RT [m².K/W]

Thermische transmissiecoëfficiënt van een homogene enkelvoudige wand: 1 U= RT U [W/m².K] Dichtheid van de warmtestroom doorheen een homogene wand: q = U (θ i − θ e ) RT

q [W/m²]

d

R

Rse

R

Rsi Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

λ

18






19

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Overdracht door transmissie Globale warmteoverdrachtscoëfficiënt

1

Rechtstreeks naar buiten - HD

1

2

Naar buiten via de grond

3

Naar onverwarmde ruimten - HU

- HG

HΤ 2

3

HT globale warmteoverdrachtscoëfficiënt [W/K] HT = HD + Hg + HU Berekening volgens EN13789 Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

20

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Overdracht door transmissie

Naar buiten toe

HT = HD + Hg + HU

HD = ΣAi .Ui + Σlk .ψ k + Σχ j

HD

Koudebruggen vanaf 01/07/2009

Ai : oppervlak van constructie-element i van de schil Ui : warmteoverdrachtscoëfficiënt van constructie-element i van de schil lk : lengte van koudebrug k Ψk : lineïeke warmteoverdrachtscoëfficiënt van koudebrug k χj : plaatselijke warmteoverdrachtscoëfficiënt van plaatselijke koudebrug j


21


Naar buiten toe

bepaling van de A-oppervlakken [m²] Elementen van de gebouwschil: buitenafmetingen Deuren en ramen: afmetingen van de openingen Niet op de plannen voorkomende constructieelementen: het reële (ontwikkelde) oppervlak bv. koepels: hier is het oppervlak een gegeven dat door de fabrikant/leverancier bezorgd wordt Wanden aan de binnenkant van het BV: binnenafmetingen


22

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Overdracht door transmissie Aangrenzende onverwarmde ruimten

HT = HD + Hg + HU

H U = H iu .bu

Hiu = warmteoverdrachtscoëfficiënt van de binnenkant naar de aanpalende onverwarmde ruimte

bu : temperatuurreductiefactor

Tussen 0 en 1

1 = aanpalende onverwarmde ruimte heeft geen enkel isolerend effect

Corrigeert het feit dat de muur niet rechtstreeks in contact staat met de buitenomgeving

HU Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

23


H ue bu = H iu + H ue

Energiebalans van de aanpalende onverwarmde ruimte : binnenkomend

H iu = H T ,iu + H V ,iu

uitgaand

Hue = HT ,ue + HV ,ue

met

Type

HV ,ue = 0.34 nue VAOR

H

V , iu

HV ,iu = 0

H

T , iu

(conventioneel)

Beschrijving van de luchtdichtheid van de onverwarmde ruimte

H H

V , ue

T , ue

Nue (h-1)

1

Geen deuren of ramen, verbindingen tussen de luchtdichte constructie-elementen, geen ventilatieopeningen

0.1

2

Verbindingen tussen de luchtdichte constructie-elementen, geen ventilatieopeningen

0.5

3

Verbindingen tussen de luchtdichte constructie-elementen, kleine ventilatieopeningen

1

4

Gebrek aan luchtdichtheid omwille van plaatselijke niet-luchtdichte punten of permanente ventilatieopeningen

3

5

Gebrek aan luchtdichtheid omwille van talrijke niet-luchtdichte punten of grote of talrijke ventilatieopeningen

10


24


De Europese normen stellen verschillende berekeningswijzen voor: Algemene procedure op basis van een energiebalans Vereenvoudigde methodes voor zolders of andere ruimten

In het kader van de EPB-regelgeving werden 2 berekeningsmethodes weerhouden (met inbegrip van de berekeningsmethodes voor zonnewinsten) : zie Bijlage A van Bijlage II en III Er wordt geen rekening gehouden met de geometrie van de aanpalende onverwarmde ruimte b=1 Er wordt wel rekening gehouden met de geometrie en de ventilatiegraad van de aanpalende onverwarmde ruimte 1. Automatische berekening van b


25


Via de grond

HT = HD + Hg + HU Warmteverlies via vloeren die rechtstreeks in

contact staan met de grond Warmteverlies via constructie-elementen die in contact staan met kruipruimten en onverwarmde kelders Warmteverlies via ondergrondse muren

Hg

Gedetailleerde methode Levert gunstigere resultaten op (bij grote vloeroppervlakken) Externe berekening + rechtstreekse invoer in het programma Vereenvoudigde methode Geïmplementeerd in het EPB-programma


26

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Overdracht door transmissie Vloer rechtstreeks in contact met de grond

Vereenvoudigde methode:

Automatische berekening in het EPB-programma

De samenstelling van de grond bepaalt het warmteverlies

Overschatting van het warmteverlies voor grote gebouwen

Hg = Ueq,f.A.a

a =

1 U

eq , f

+1

Ueq,f : coëfficiënt van warmteoverdracht tussen de binnenomgeving en het grensvlak met de grond

U eq , f

1 = Rsi + Σ Rf

R f : De totale warmteweerstand van de vloer (van binnenoppervlak tot scheidingsvlak met de grond) [m²K/W] Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

27


Vloer in contact met de grond op kelder of kruipruimte

Umax: ofwel berekent men de waarde Ueq op de traditionele manier (van de binnenruimte tot aan het grensvlak vloer-grond) en past men een wegingsfactor a of een temperatuurcorrectiefactor bu toe VEREISTE: (a x Ueq) ≤ 0,4 (vloer rechtstreeks in contact met de grond)

(bu x Ueq) ≤ 0,4 (vloer boven kelders of kruipruimten)

ofwel berekent men de waarde volgens de nauwkeurige methode van EN 13770 (van de binnenruimte tot aan de buitenkant via de grond), waarbij men rekening houdt met de geometrie en de warmteweerstand van de grond (bijlage H) VEREISTE:

U ≤ 0,4 W/m²K


28



Rmin: R-waarde berekend van buitenoppervlak tot binnenoppervlak (vloer boven kelders of kruipruimten) R-waarde berekend van binnenoppervlak tot aan het grensvlak vloer-grond (vloer rechtstreeks in contact met de grond) Vereiste: R ≥ 1 m²K/W


29

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Overdracht door transmissie P/A (m-1)


Vloer rechtstreeks in contact met de grond Rf (m²K/W) ⇓ 0,00

0,12

0,50

0,66

1,00

1,50

2,00

Rmin = 1

Umax = 0,4

Uf (W/m²K) (EN ISO 13370) ⇓ 0,10

0,28

0,26

0,22

0,21

0,19

0,17

0,16

0,20

0,47

0,43

0,36

0,33

0,30

0,26

0,23

0,30

0,63

0,57

0,46

0,42

0,37

0,31

0,26

0,40

0,76

0,68

0,53

0,49

0,42

0,34

0,29

0,50

0,88

0,78

0,59

0,54

0,45

0,36

0,31

0,60

0,98

0,87

0,64

0,58

0,48

0,38

0,32

0,80

1,16

1,01

0,72

0,64

0,52

0,41

0,34

1,00

1,30

1,12

0,77

0,68

0,55

0,43

0,35

Grote gebouwen

Meeste gebouwen

• Voor de onderste vloeren: Umax en Rmin worden door het programma geëvalueerd • Het volstaat dat R>Rmin OF dat U
30


Ondergrondse muren

Gedetailleerde methode : zie TRD Vereenvoudigde methode Ubw coëfficiënt van de warmteoverdracht via de ondergrondse muur: in functie van De Rw-waarde van de ondergrondse muur: de warmteweerstand van de binnenomgeving tot aan het grensvlak muur-grond De gemiddelde diepte in de grond

Automatisch berekend door het programma

Hg = Ubw.A [W / K] Hg


31






32

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Coëfficiënten K – U – R

Primaire energiebehoeften Uiteindelijke energiebehoeften Bruto-energiebehoeften Netto-energiebehoeften HT factor en K-niveau U-waarde

λ

U-waarde = Europees aanduiding van de k-waarde


33

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Coëfficiënt K

Beschermd volume = De voortdurend of bij tussenpauzen verwarmde of gekoelde ruimten De bovengrondse, door buitenlucht omgeven, niet-verwarmde of gekoelde ruimten die niet door middel van een geïsoleerde wand afgescheiden zijn van de verwarmde ruimten Nieuwbouw: Umax Renovatie: wand met bestanddeel λ<0.08W/m.K of dubbele/driedubbele beglazing/dubbel raam

Het beschermde volume bepaalt: De berekeningswijze van het niveau K Voor welke constructie-elementen de maximumwaarden worden opgelegd Welke constructie-elementen aan Umax moeten voldoen De aanpalende onverwarmde ruimten ∉ het beschermd volume Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

34

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Coëfficiënt K Bepaling van het beschermd volume

Het K-niveau wordt op gebouwniveau berekend Woongebouwen: K40 Kantoor-, diensten onderwijsgebouwen: K45 Bij combinatie van meerdere functies in eenzelfde gebouw Niveau K voor elk deel apart berekenen Uitzondering: Akantoor< 75m² kan opgenomen worden in het niveau K van het woongebouw eanc

Gebr. 2 eanc

Gebr. 1 Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

35


Bepaling van het volume V [m³] op basis van de buitenafmetingen Gemene wanden tussen twee BV’s Behoren voor de helft aan elk BV Maken geen deel uit van het verliesoppervlak van het gebouw AT (niveau K en E)


36


V [m³]: beschermd volume Buitenafmetingen

AT [m²]: warmteverliesoppervlak Som van de oppervlakken van alle constructies (verticale, horizontale, schuine) die het BV van het gebouw scheiden: Van de buitenomgeving (1) Van de grond (2); Van de aanpalende onverwarmde ruimten die geen deel uitmaken van het BV (3)

Buitenafmetingen

C [m]: compactheid = V/AT

1 1 3

2 Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

37

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Coëfficiënt K Type van gebouw

Typische compactheid [m]

Bungalow

V/A

V/A Villa

V/A Rijwoning

V/A Groot gebouw

T

T

T

T

» 0,9 … 1,2

» 1,2 … 1,5

» 1,5 … 2,0

» 2,0 … 5,0


38


Um = HT/AT HT : volume verliescoëfficiënt van het beschermd volume AT : verliesoppervlak

C≤1m

K = Um100

1
Um K= 100 (C + 2) 3

C≥4m

K = U m 50


39


K100

2

K90 K80 K70

Um (W/m²K)

1.5

K60 1

0.45

0.5

0.9

K50

0.8

K40 K30

K45 K40

0.4

0 0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

V/AT (m) Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

40

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Coëfficiënten U - R

Inleiding Oppervlakteovergangsweerstand Opake constructie-elementen Doorschijnende constructie-elementen


41


Vlakke wand

RT=Rsi+ΣR+ ΣRg+ ΣRnh+Rse

Oppervlakteovergangsweerstand Rsi en Rse Warmteweerstand van de lagen van isotrope materialen R Warmteweerstand van de luchtspouwen Rg Warmteweerstand van de anisotrope materialen Rnh

U = 1/RT


42

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Coëfficiënten U - R Oppervlakteovergangsweerstand

RT = Rsi+ΣR+ ΣRg+ ΣRnh+ Rse Afhankelijk van de richting van de warmtestroom Afhankelijk van binnen/buiten Richting van de warmtestroom Opwaarts ⇑ Horizontaal ( <= ± 30°° )

⇔

Neerwaarts ⇓

Element

Rsi [m².K/W]

Rse [m².K/W]

Dak, plafond

0,10

0,04

Muur, raam

0,13

0,04

Vloer

0,17

0,04

0.04 0.10

Rse [m².K/W] Rsi [m².K/W]

0.13 0.04

0.13

0.13 0.13

0.17 Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

43

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Ondoorschijnende elementen Coëfficiënten U - R Warmteweerstand – Homogene wand

RT=Rsi+ΣR+ ΣRg+ ΣRnh+Rse R = d/λ Voorbeeld: muur in gewapend beton d = 0,2 [m] (dikte) λUe = 2,2 [W/(m.K)] (warmtegeleidbaarheid) R = 0,2 / 2,2 = 0,091 [m².K/W]

0,2 m

1 m² RT = Rsi + R + Rse = 0.13 + 0.09 + 0.04 = 0.26m².K/W U = 1/RT = 3,83 W/m².K q = 3.83x20 = 76.6W/m²

∆T = 20 K Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

44

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Coëfficiënten U - R Warmteweerstand – Homogene wand

• Aangegeven lambda-waarde λD

Gemeten onder genormaliseerde θ- en RV-omstandigheden (relatieve vochtigheid) Statische benadering (90/90) Stemt overeen met een redelijke levensduur onder normale omstandigheden Mag als dusdanig NIET gebruikt worden bij de berekening (behalve voor isolatiemateriaal)

• Berekeningswaarde (nuttige waarde) λU Waarde van de warmtegeleidbaarheid voor specifieke gebruiksomstandigheden die we bij het gebruik van het product in bouwprojecten aan kunnen treffen λU,i en λU,e λUi - Intern gebruik - Het materiaal mag in geen geval vochtig zijn λUe - Extern gebruik - Het materiaal mag vochtig zijn Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

45


Bepaling van de waarde λu (3 mogelijkheden) 1. De producten en/of materialen zijn gecertificeerd (ATG, Benor of gelijkwaardig) en men kent hun aard, hun merknaam en hun type λD gekend

λu = λd e f

u

(u2 −u1 )

(NBN EN ISO 10456)

In tabel opgenomen fu-, u1- en u2-waarden

(NBN EN 12524 of fabrikant)

2. De producten en/of materialen zijn gecertificeerd (ATG, Benor of gelijkwaardig), maar men kent alleen hun aard Waardetabellen opgenomen in addendum 1 van NBN B 62-002

3. De producten en/of materialen zijn niet gecertificeerd Waardetabellen opgenomen in addendum 1 van NBN B 62-002 = waarden van geval 2 + 10% Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

46


Voorbeelden van λU-waarden uit NBN B 62-002 / A1 (2de ed., maart 2001) Isolatiemateriale n

MW EPS XPS PUR Cellulair glas Perliet

Gecertificeerde materialen, waarvan men de aard, de merknaam en het type kent

Gecertificeerde materialen, waarvan men louter de aard kent

λu,i [W/mK]

λu,i [W/mK]

λu berekend aan de hand van λd

0.041

0.045

0.040

0.045

Zie ATG- of gelijkwaardig certificaat

0.034

0.040

0.028

0.035

0.048

0.055

0.055

0.060

Niet-gecertificeerde materialen


47


λD-waarden van gecertificeerde producten, waarvan met de aard, de merknaam en het type kent


48


Waar kunnen we deze gegevens terugvinden? www.epbd.be Databank met alle gegevens van in de EPB-berekening opgenomen materialen In het kader van een controle door de Gewesten geverifieerde en aanvaarde gegevens

www.normes.be (WTCB) Link naar de BUtgb-databank (λD van materialen) Link naar de FIV-databank (U-waarde van beglazingen)


49


Inleiding Oppervlakteovergangsweerstand Opake constructie-elementen Homogene lagen Lagen met een variabele dikte Luchtlagen Niet-homogene lagen en constructie-elementen met niethomogene lagen Correcties op de U-waarde

Doorschijnende constructie-elementen


50

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Opake elementen Coëfficiënten U - R Elementen met een variabele dikte

Voorbeeld: plat dak Met hellingsbeton Of met een isolatielaag met een variabele dikte

2 methodes Vereenvoudigd: berekenen aan de hand van de minimumdikte van de laag met een variabele dikte Over het algemeen leidt dit tot een lichte overschatting van de Uwaarde

Gedetailleerd: volgens Bijlage C van NBN EN ISO 6946 (analytische formules) Terbeschikkingstelling van rekenbladen Vervolgens U-waarde d.m.v. directe invoer in de EPBsoftwareinbrengen Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

51

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Opake elementen Coëfficiënten U - R Elementen met een variabele dikte


52





53


Opake elementen Luchtlagen

RT=Rsi+ΣR+ ΣRg+ ΣRnh+Rse De Rg-waarden alleen van toepassing onder bepaalde omstandigheden:

De dikte van de luchtlaag d ≤ 300 mm Alleen voor de dunne lagen (d/L ≤ 0.1 en d/b ≤ 0.1) Geen luchtuitwisseling met de binnenomgeving Voor 2 parallelle oppervlakken met een grote emissiviteit Indien één van de oppervlakken een oppervlak met een laag emissiviteit is: externe berekening

Worden niet als luchtlagen beschouwd: Holtes in anisotrope materialen Luchtspouw bij dubbel glas Kruipruimte, zolder, vals plafond met een dikte van meer dan 50 cm, ... Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

54



RT=Rsi+ΣR+ ΣRg+ ΣRnh+Rse De Rg-waarden zijn afhankelijk van : De dikte van de luchtlaag De richting van de warmtestroom: opwaarts, horizontaal (+/- 30°) of neerwaarts De ventilatie van de luchtlaag: niet, matig of sterk geventileerd


55



RT=Rsi+ΣR+ ΣRg+ ΣRnh+Rse Ventilatiegraad bepaald aan de hand van de totale oppervlakte van de openingen via dewelke de luchtlaag in contact staat met de buitenomgeving Oppervlakte van de ventilatieopeningen Verticale luchtlagen : mm² per m lengte over de hele hoogte van de muur Horizontale luchtlagen : mm² per m² luchtlaag Niet geventileerd

openingen ≤ 500 mm²

Matig geventileerd

500 mm² < openingen ≤ 1500 mm²

Sterk geventileerd

1500 mm² < openingen

Voorbeeld Niet-geventileerde, holle muur Holle muur met weinig geventileerde luchtspouw Hellend dak


56

Warmteweerstand van de luchtspouw [m².K/W]



0.25

0.2

0.15

0.1 Neerwaartse stroom Horizontale stroom Opwaartse stroom

0.05

0 0

50

100

150

200

250

300

350

Dikte van de luchtlaag [mm]

Niet-geventileerde luchtlagen De exacte waarde wordt door de software bepaald Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

57



Matig geventileerde luchtlagen: De warmteweerstand = de warmteweerstand van een nietgeventileerde luchtspouw gedeeld door 2 De maximale warmteweerstand van de lagen die zich buiten de luchtspouw bevinden, is beperkt tot 0,15 m².K/W Het EPB-programma houdt hier automatisch rekening mee

Sterk geventileerde luchtlagen = buitenomgeving met Rse=Rsi Nog niet in het programma geïmplementeerd


58





59


Opake elementen Niet-homogene elementen

Anisotrope materialen De thermische eigenschappen zijn niet gelijk in alle richtingen of samengestelde materialen Holle elementen, holle betonblokken, sandwichpanelen, … Rechtstreeks gekenmerkt door Ru Ru-waarde gegeven in functie van de dikte


60



RT=Rsi+ΣR+ ΣRg+ ΣRnh+Rse Metselwerk met mortelvoegen


61



Metselwerk met mortelvoegen λU-waarde van het constructie-element = de oppervlaktegewogen gemiddelde waarde van de warmtegeleidbaarheid van de steen/het blok λU,bl en van de mortel λU,mor

λu =

λu,bl Abl + λu,mor Amor Abl + Amor

= λu,bl fbl + λu,mor f mor

Waarden bij ontstentenis voor de metselwerk- en mortelfractie Waarde bij ontstentenis voor de mortelfractie

fmor

Breedte steen

Hoogte steen

Dikte voegen

[m]

[m]

[m]

Binnenmetselwerk

0.16

0.14

0.09

0.01

Buitenmetselwerk

0.28

0.09

0.04

0.01


62



Metselwerk: voorbeeld van een draagmuur

dikte = 0.14 m

Blok van gebakken aarde λUi,bl = 0.32W/m.K

l = 0.29m h = 0.14m Cementmortel λUi,mor = 0.93 W/m.K d = 0.012 m fmor= 12 %

λU = λU ,bl . f bl + λU ,mor . f mor λU = 0.32 * 0.88 + 0.93 * 0.12 = 0.39 W / mK R =

0 . 14 = 0 . 36 m ² K / W 0 . 39 Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

63



Niet-homogene lagen


64


Opake elementen Niet-homogene elementen Dikte

λ

R

[m]

[W/mK]

[m²W/K]

-

-

0.040

Metselwerk

0.09

-

0.076

Isolatie (85%)

0.06

0.04

1.5

Hout (15%)

0.06

0.130

0.462

-

-

-

0.012

-

0.048

-

-

0.125

Laag

Ri Rj Ondergrens R’’T

he

Dampwerende laag Gipsplaten hi

1 0.85 0.15 = + = 0.891 ⇒ R j = 1.122 R j 1.5 0.462

RT" = 0.040 + 0.076 + R j + 0.048 + 0.125 = 1.411 Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

65



RT=Rsi+ΣR+ ΣRg+ ΣRnh+Rse Voorbeelden Hellende daken Houtskeletbouw …

Volgens EN ISO 6946 (en in de toekomst ook NBN B 62-002) Ondergrens R’’T

Bovengrens R’T RT1

Totale weerstand RT

RT2 Ri Rj

Riso

RT' + RT'' RT = 2

Rhout

RT" = Ri + Rj 1 A1 A2 = + ' RT ( A1 + A2 ) RT 1 ( A1 + A2 ) RT 2

1 Aiso Ahout = + R j ( Ahout + Aiso ) Riso ( Ahout + Aiso ) Rhout

(eendimensionale warmtestromen)

(elke parallelle laag is isotherm) Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

66

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Coëfficiënten U - R RT1

RT2

Opake elementen Niet-homogene elementen Dikte

λ

R

[m]

[W/mK]

[m²W/K]

-

-

0.040

Metselwerk

0.09

-

0.076

Isolatie (85%)

0.06

0.04

1.5

Hout (15%)

0.06

0.130

0.462

-

-

-

0.012

-

0.048

-

-

0.125

Laag He

Dampwerende laag Gipsplaten

Bovengrens R’T

hi

RT 1 = 0.040 + 0.076 + 0.462 + 0.048 + 0.125 = 0.751 RT 2 = 0.040 + 0.076 + 1.500 + 0.048 + 0.125 = 1.789 1 0.15 0.85 ' = + ⇒ R = 1.482 T ' RT RT 1 RT 2 Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

67





68


Opake elementen Correcties op de U-waarde

Uc = U + ΔU Correcties voor luchtgaten of -spleten in of tussen isolatielagen ΔUg Correcties voor bevestigingen die een isolatielaag doorboren ΔUf Correcties voor omgekeerde daken ΔUr

∆U = ∆Ug + ∆Ur + ∆Uf


69



In EP-context wordt er geen rekening gehouden met correcties ΔUg voor luchtgaten of -spleten in of tussen isolatielagen

Moeilijk objectief te bepalen, welke categorie van toepassing is Dit wil echter niet zeggen dat een zorgvuldige plaatsing niet belangrijk is!


70



Correcties voor mechanische bevestigingen die de isolatielaag doorboren (nietjes) : ΔUf

Twee mogelijkheden Waarden bij ontstentenis Reële gegevens: extra invoer nodig Lengte van de bevestiging die de isolatielaag doorboort Doorsnede van een mechanische bevestiging die de isolatielaag doorboort Aantal bevestigingen/m² λ-waarde van de bevestiging


71



Omgekeerd dak : correctie ΔUr De afdichting bevindt zich onder de isolatie vermindering van het isolerende effect door de insijpeling van water

Gedetailleerde methode Methode met waarden bij ontstentenis

a. Steunlaag met eventuele hellingslaag b. Afdichting c. Isolatie d. Ballast e. Plafondafwerking


72


Doorschijnende elementen

Inleiding Oppervlakteovergangsweerstand Opake constructie-elementen Doorschijnende constructie-elementen Algemeen Standaardformule Vereenvoudigde formule

U-waarde van de componenten Luiken Opake deuren en poorten Overige

Opmerking: alleen de basismethodes worden besproken. Voor de meer gedetailleerde berekeningsmethodes, zie normen Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

73


Doorschijnende elementen Vensters

De Uw-waarde van een venster is de oppervlaktegewogen gemiddelde U-waarde van alle bestanddelen, vermeerderd met het effect van de interactie tussen de onderlinge aansluitingen van de componenten.

Alle samenstellende delen hebben een (geprojecteerde) oppervlakte en een U-waarde De interacties tussen de aansluitingen (beglazing-paneelraamprofiel, afstandshouders) vergroting van warmteverlies (waarde Ψ) Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

74


Uw =

Doorschijnende elementen Vensters – Uw-waarde

Ag .U g + A f .U f + Ap .U p +l g .Ψg + l p .Ψ p Ag + A f + Ap

(W / m ² K )

Ag (m²), Ug (W/m²K): beglazing Af (m²), Uf (W/m²K): raamprofiel Ap (m²), Up (W/m²K): paneel (of ander element, bv. ventilatierooster) lg (m), Ψg (W/mK): interactie beglazing-afstandshouder-raamprofiel lp (m), Ψp (W/mK): interactie paneel-afstandshouder-raamprofiel Berekening van Uw: reële oppervlakte van de bestanddelen (vóór de inbouw van het venster) Berekening van de verliezen (HT): dagmaat (na de inbouw)


75

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Doorschijnende elementen Coëfficiënten U - R Ramen – Uw-waarde – Dimensionale aspecten ►

Ag: Oppervlakte van de beglazing = de

kleinste van de beide zichtbare oppervlakten gezien van de beide zijden ►

Af : Oppervlakte van het raamprofiel =

de grootste van de geprojecteerde oppervlakten van het raamwerk = de grootste van de geprojecteerde oppervlakten van binnen en van buiten van de van binnen en van buiten zichtbare oppervlakten ►

Beweegbare vleugel

Afstandshouder

Vast kader

Buiten

lg: Totale perimeter van de beglazing =

maximum van de som van de van binnen en van buiten zichtbare perimeters ►

Binnen

Ψg : de lineaire warmtedoorgangscoëfficiënt ten gevolge van de gecombineerde effecten van beglazing, afstandshouder en raamprofiel.

Opmerking: In de bibliotheek van de EPB-software wordt de U-waarde van een venster altijd berekend voor het venster in verticale positie.


76

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Doorschijnende elementen Coëfficiënten U - R Ramen – Uw-waarde – Dimensionale aspecten

lg: perimeter: grootste zichtbare lengte


77


Inleiding Oppervlakteovergangsweerstand Opake constructie-elementen Doorschijnende constructie-elementen Algemeen Standaardformule Vereenvoudigde formule

U-waarde van de componenten Luiken Opake deuren en poorten Overige

Opmerking: alleen de basismethodes worden besproken. Voor de meer gedetailleerde berekeningsmethodes, zie normen


78

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Doorschijnende elementen Coëfficiënten U - R Ramen – Uw,T -waarde – Vereenvoudigde formule Gemiddelde voor een geheel van vensters Vaste verhouding tussen de beglazingsoppervlakte en de raamprofieloppervlakte + vaste perimeter van de glasruit of de inlegstukken Vensters met identieke componenten (beglazing, raamprofiel, vulpaneel, ventilatierooster) kunnen eventueel gegroepeerd worden als een ‘geheel van vensters’ Beglazing

Raamprofiel

Afstandshouder

Ug ≤ Uf

Uw,T =

0,7 . Ug

+ 0,3 . Uf

+ 3 . Ψg

Ug > Uf

Uw,T =

0,8 . Ug

+ 0,2 . Uf

+ 3 . Ψg

Uw,T wordt automatisch berekend in de EPB-software Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

79

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Doorschijnende elementen Coëfficiënten U - R Ramen – Uw,T -waarde – Vereenvoudigde formule

Als er meerdere Ug-, Uf-, … waarden zijn, wordt de grootste waarde weerhouden.

Als de vensters voorzien zijn van ventilatieroosters: Oppervlakte van het ventilatierooster + Up-waarde van het rooster Uw,T wordt automatisch berekend door het programma In de EPB-software moet de dagmaat wel ook nog in de bibliotheek ingegeven worden

Als de vensters voorzien zijn van opake vulpanelen: Oppervlakte van het paneel + Up-waarde van het paneel


80

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Doorschijnende elementen Coëfficiënten U - R Ramen – Uw,T -waarde – Berekening in het EPB-programma

Invoer in de EPB-software: 4 mogelijkheden

Vereenvoudigde methode zonder ventilatierooster Vereenvoudigde methode met ventilatierooster Standaardmethode Directe invoer (resultaat van een externe berekening of door fabrikant bezorgde waarde)

► Totale naakte oppervlakte = Oppervlakte van het venster vóór inbouw ► Dagmaat = Zichtbare oppervlakte gezien van buitenaf (na inbouw van het venster in een gebouw)


81


Inleiding Oppervlakteovergangsweerstand Opake constructie-elementen Doorschijnende constructie-elementen Algemeen U-waarde van de componenten

Beglazing Raamprofiel Afstandshouder Overige

Luiken Opake deuren en poorten Overige Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

82


Doorschijnende elementen Beglazingen – Ug-waarde

Ug = productgegeven afkomstig van de leverancier (of waarde bij ontstentenis) :

U-waarde van het centrale deel van de beglazing (zonder randeffecten) Bepaald door middel van berekening of meting (EN 673/674/675)

Parameters Enkele / dubbele / meervoudige beglazing Coating met lage emissiviteit Spouw Vulling Type van gas: Ar, Kr Concentratie

Dikte: 12 mm, 15 mm

Dikte van de glasruiten


83



Enkele beglazing Dubbele beglazing Verbeterde dubbele beglazing Driedubbele beglazing


84


20°20° C C binnentemperatuur 10°C 10°C 0°C 0°C -10°C

-3.2°C


15.3°C 8.7°C -2.2°C

-6.5°C

-8.6°C

-10°C buitentemperatuur Enkele beglazing Ug=5.7 W/m².K

Dubbele beglazing Ug=2.9 W/m².K

Verbeterde dubbele beglazing Ug=1.2 W/m².K

Deze beglazingen voldoen niet aan Ug,max Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

85




Luiken Opake deuren en poorten Overige


86


Raamprofielen – Uf-waarde

Uf: Nauwkeurige, productspecifieke waarden: Bepaald door de fabrikant d.m.v. numerieke berekening of simulatie en bezorgd door de fabrikant/leverancier Invoeren in het programma via ‘bibliotheken/constructiecomponenten/profielen’

Uf: Vereenvoudigde bepaling: Volgens de in bijlage F beschreven methode Tabelwaarden: hout, PVC, metaal In principe bovenwaarden van bestaande gelijkaardige profielen: minder gunstige resultaten


87

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Coëfficiënten U - R Raamprofielen – Uf-waarde – Hout Uf voor houten profielen: waarden vereenvoudigd in functie

Van het type van hout (loof- of naaldhout)

De gemiddelde dikte df van het profiel (bij ontstentenis: 50 mm)

d1 + d 2 df = 2

Dikte van de profielen dƒ ƒ (in mm) (zie figuur D.1)

Uf [W/m²K°°] (1) Loofhout λU = 0,18 W/m.K°°

Naaldhout λU = 0,13 W/m.K°°

50

2,36

2,00

60

2,20

1,93

70

2,08

1,78

80

1,96

1,67

90

1,86

1,58

100

1,75

1,48

110

1,68

1,40

120

1,58

1,32

130

1,50

1,25

140

1,40

1,18

150

1,34

1,12

Bepalingen in verband met houten raamprofielen: Als waarde bij ontstentenis kiest men 50 mm voor de dikte van het profiel Als waarde bij ontstentenis gaat men ervan uit dat het om loofhout gaat


88

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Coëfficiënten U - R Raamprofielen – Uf-waarde – Metaal

Uf voor metalen profielen: vereenvoudigde waarden Uf-waarden zonder thermische onderbreking: Waarde bij ontstentenis: 9,0 W/m²K Waarde opgegeven door leverancier Groot risico op condensatie

Uf-waarden met thermische onderbreking: De tabelwaarden zijn slechts geldig onder bepaalde voorwaarden (zie volgende slide) Indien niet aan deze voorwaarden voldaan werd: Productspecifieke waarde bezorgd door de leverancier of fabrikant Of beschouwd als metalen profiel zonder thermische onderbreking


89

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Coëfficiënten U - R Raamprofielen – Uf-waarde – Metaal

Geldigheidsvoorwaarden voor de vereenvoudigde methode voor metalen profielen: Verhouding geprojecteerde/ontwikkelde interne profieloppervlakte ∑ b j ≤ 0,3.b f ≥ 0,5 (A /A ≥ 0,5) f,i

d,i

Indien 0,1 < λ therm. onderbreking ≤ 0,2 W/mK: Indien 0,2 < λ therm. onderbreking ≤ 0,3 W/mK:

j

∑b

j

≤ 0,2.b f

j

d: Kleinste afstand tussen de door de onderbreking gescheiden metalen profielen bj: Breedte van de onderbreking j bf: Breedte van het profiel


90


Raamprofielen

Uf voor metalen profielen met thermische onderbreking: vereenvoudigde waarden d (in mm)

Ufo [W/m²K](1)

Rf [W/m²K]

Uf [W/m²K](2)

8

3.56

0.11

4.51

10

3.36

0.13

4.19

12

3.18

0.14

3.91

14

3.08

0.15

3.76

16

2.96

0.17

3.59

18

2.85

0.18

3.43

20

2.75

0.19

3.28

22

2.70

0.20

3.21

24

2.60

0.21

3.07

26

2.58

0.22

3.04

28

2.55

0.22

3.00

30

2.53

0.23

2.97

32

2.52

0.23

2.96

34

2.51

0.23

2.95

36

2.50

0.23

2.93

Kleinste afstand tussen de metalen profielen met thermische onderbreking

1. Ufo is de theoretische Uf-waarde van het profiel, als de geprojecteerde en ontwikkelde oppervlakten zowel aan de binnen, als aan de buitenkant gelijk zijn, d.w.z. Als Af,i/Ad,i = 1 en Af,e/Ad,e = 1 Opleiding tot EPB-adviseur 2. Als vereenvoudigde waarde voor de kleinste afstand tussen de profielen met thermische onderbreking neemt men d = 10 mm. Module 3 Technische ondersteuning De Uf-waarden zijn alleen van toepassing, als de verhouding Af,i/Ad,i ≥ 0,50, zo niet moet er een nauwkeurige berekening gemaakt worden op basis van NBN EN ISO 10077-2

91


Raamprofielen

Uf voor de profielen in PVC of PUR: vereenvoudigde waarden in functie van het aantal kamers en de materiaalsoort

2.20

Buiten

3 kamers (in serie met warmtestroom) met of zonder versteviging

Uf [W/m²K](1)

Buiten

Minimum 5 mm tussen de wanden van de kamers (2), Bijvoorbeeld :

2 kamers (in serie met warmtestroom) met of zonder versteviging

Binnen

PVC-profiel

Binnen

Materiaalsoort en type van het raamprofiel

2.00

>5

PUR-profiel 1. 2.

4 kamers (in serie met warmtestroom) met of zonder versteviging 5 kamers (in serie met warmtestroom) met of zonder versteviging Met metalen kern en minimumdikte van 5 mm PUR

1.80 1.60 2.80

Waarden bij ontstentenis voor profielen in kunststof Onbekend materiaal: Neem als Uf-waarde de waarde van het PUR-profiel Aantal kamers onbekend: Neem als Uf-waarden de waarden van de profielen met 2 kamers Voor afstanden kleiner dan 5 mm, moet de Uf-waarde op basis van de berekening van NBN EN ISO 10077-2 of de meting van NBN EN 12412-2 bepaald worden.


92

Module 3 3.3 Thermische isolatie



Luiken Opake deuren en poorten Overige Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

93

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Coëfficiënten U - R Verliezen aansluitingen – lineaire coëfficiënt ψg

Tussenelementen (= afstandshouders) : Ψg

Nauwkeurige waarden: numerieke simulatie of gemeten in labo Praktische methode voor de EPB-software: simulatie van volledige Uw + directe invoer

Vereenvoudigde waarden in functie van: Het type van afstandshouder (gewoon of verbeterd) Het type van beglazing De Uf-waarde van het raamprofiel Automatische berekening in EPB-programma


94

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Coëfficiënten U - R Verliezen aansluitingen – lineaire coëfficiënt ψg

Holle afstandshouder

►Gewone

Volle afstandshouder

afstandshouders (in aluminium of staal)

►Thermisch

verbeterde afstandshouders: ∑ (d . λ) ≤ 0,007 W/K


95

Module 3 3.3 Thermische isolatie



Luiken Opake deuren en poorten Overige


96

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Coëfficiënten U - R Ventilatieroosters – coëfficiënt Ur

Ventilatieroosters in of rond een venster

geplaatst : constructief en thermisch behorend tot het venster (conventie) Oppervlakte rooster Ar = naakte oppervlakte van het venster Aw verminderd met de oppervlakte van de beglazing Ag en van de raamprofielen Af : Ar = Aw – Ag – Af Ur -waarde Waarde bij ontstentenis Ur = 6,0 W/m²K Productspecifieke waarde: opgegeven door de leverancier/fabrikant In de EPB-software wordt een onderscheid gemaakt tussen twee types: Met vaste afmetingen Met variabele lengte Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

97

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Coëfficiënten U - R Vulpanelen – coëfficiënten Up, ψp

Centrale Up-waarde berekend Eenvoudige en gelaagde opbouw: NBN EN ISO 6946 (geïmplementeerd in de EPB-software) Andere structuren: NBN EN ISO 10211 (externe berekening)

Aansluiting raamprofiel – vulpaneel: Ψp Numerieke berekening Vereenvoudigde tabelwaarden voor een aantal specifieke gevallen van vulpanelen of gordijngevels


98



Algemeen U-waarde van de componenten Luiken Opake deuren en poorten Overige


99


Invloed van gesloten luiken

Luik = bijkomende warmteweerstand

U ws = buiten

binnen

luik Luik

1 1 + ∆R Uw

∆R in functie van ►

binnen

Luchtspleten ►b1: spleetopening onderkant ►b2: spleetopening bovenkant ►b3: spleetopening zijkanten ►bsh=b1+ b2 + b3

►Rsh buiten

[m².K/W] Warmteweerstand van het luik

Veronderstelling in de EPB-wetgeving: Luiken zijn 8u/dag gesloten Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

100



Algemeen U-waarde van de componenten Luiken Opake deuren en poorten Overige


101

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Coëfficiënten U - R Deuren en poorten – coëfficiënt Ud

Waarden bij ontstentenis voor opake deuren en poorten: Niet-geïsoleerde deur/poort

UD (W/m²K)

Geïsoleerde deur/poort

Metaal

Niet-metaal

Metaal

Niet-metaal

6,0

4,0

5,0

3,0

Geïsoleerd: minstens 70 % van de totale deuroppervlakte is voorzien van een isolatie met Rmin = 0,4 m².K/W Voorgedefinieerd in EPB-software onder ‘Voorbeelddeuren’

Gedetailleerde berekeningen volgens hetzelfde principe als vensters Onderscheid tussen transparante en ondoorzichtige deuren & poorten (wel/geen zonnewinsten) ander bibliotheekelement Bij massieve deuren het (vast) kader niet vergeten!


102



Algemeen U-waarde van de componenten Luiken Opake deuren en poorten Overige Dakkoepels en lichtstraten Gordijngevels Glasbouwsteenwanden


103


Dakkoepels en lichtstraten

U-waarde

≠ centrale U-waarde van het transparant deel Ook het effect van opstand, frame, … dient ingerekend te worden Gedeclareerd door de fabrikant (berekend of gemeten) Waarde bij ontstentenis Koepels: 3,0 … 4,0 … 5,7 W/m².K Lichtstraten: 2,7 … 3,5 … 6,0 W/m².K

Inbreng in EPB-software = venster d.m.v. directe invoer (met bewijsdocument of ‘waarde bij ontstentenis’)


104


Dakkoepels en lichtstraten

De eisen zijn identiek aan die van vensters (geen speciale categorie in Bijlage IV) Umax = 2,5 W/m²K Oppervlaktegewogen gemiddelde van alle vensters

Ug,max = 1,6 W/m²K (beglazing): Transparant deel van koepel/lichtstraat

Vaak een probleem voor kunststoffen: De enige (beperkte) oplossing is uitzonderingsregel voor 2 % van de oppervlakte


105





106


Gordijngevels

Europese norm in ontwikkeling (prEN 13947) Nauwkeurige bepaling van de Ucw-waarde op basis van berekeningen of proeven Vereenvoudigde bepaling als gewogen gemiddelde U-waarde van de componenten + toeslagen voor schroefverbindingen en randeffecten

EPB-software : Ucw: externe berekening + directe invoer (berekeningsnota als rechtvaardiging) Bijkomende invoergegevens voor beglazing (zonnewinsten) Ug Oppervlakte g-waarde


107





108


Glasbouwsteenwanden

De globale U-waarde houdt rekening met het volledige constructie-element

Niet alleen met het glas (Ugl), maar ook met de impact van aansluitingen, profielen, ...

Ugl-waarde Gedeclareerd door de fabrikant/leverancier Waarde bij ontstentenis: 5,7 W/m²K

Invoer in de EPB-software: Externe berekening en directe invoer (met berekeningsnota als rechtvaardiging) Bijkomende invoergegevens voor de beglazing: Oppervlakte g-waarde


109


Normatieve elementen

Primaire energiebehoeften Uiteindelijke energiebehoeften Bruto-energiebehoeften Netto-energiebehoeften HT factor en K-niveau U-waarde

λ

U-waarde = Europees aanduiding van de k-waarde


110

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Coëfficiënt U


De berekeningsnormen De normatieve situatie is volop aan het evolueren De Europese normen op transmissievlak worden herzien in het kader van de EP-regelgeving In addendum 2 van NBN B62-002 zijn een deel van deze normen geïntegreerd NBN B62-002 en Europese normen worden op dit ogenblik herzien

De EPB integreert de principes van de Europese normen op het vlak van warmteoverdracht Zowel bij de huidige vigerende berekeningsmethodes (NBN B62002), als bij hun herzieningsvoorstel is er sprake van vereenvoudigingen en verschillen! De met de oude berekeningsmethodes berekende U-waarden kunnen niet zonder meer overgenomen worden Deze waarden dienen berekend te worden met de software of Opleiding tot EPB-adviseur conform de EPB-bepalingen. Module 3 Technische ondersteuning

111



EPB: referentiedocument : bijlage van het besluit van de Brusselse

Hoofdstedelijke Regering tot vaststelling van de regels voor berekening van de transmissieverliezen Over het algemeen:

De principes blijven natuurlijk dezelfde In het merendeel van de gevallen gaat het om kleine wijzigingen warmteoverdrachtscoëfficiënt: symbool U in plaats van K Andere bepalingen voor de numerieke waarden (Rsi, Rg, ...) ...

Bovendien (zie verder):

Aangepaste of nieuwe berekeningsmethodes voor

Niet-homogene constructies (bv. dakconstructies) Ondergrondse muren, vloeren op volle grond, EaNC, AOR, ... vensters (+toebehoren), luiken, ... ...

Enkele belangrijke details:

Omgekeerd dak Mechanische bevestigingen (muurhaken, metalen bevestigingen) Voegen van metselwerk ... Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

112



EPB-eisen 1. E-niveau 2. K-niveau 3. U/R-waarde 4. Ventilatie 5. Koudebruggen 6. Oververhitting 7. Brander 8. Isolatie 9. Partitionering 10. Reguleringsprogramma 11. Energiemeting 12. Aanvoer van verse lucht Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

113






114

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Koudebruggen

Koudebruggen Verhoging van de verliezen Risico op oppervlaktecondensatie Risico op schimmelvorming Vervuiling Illustr.: Klaus Sedlbauer, FIBP, Duitsland

Microbiologische ontwikkeling achter binnenisolatie

Schimmelvorming te wijten aan een te hoge relatieve oppervlaktevochtigheid Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

115


Structurele koudebruggen; onvermijdbaar, als men de Umin-waarden en de uitvoeringsregels niet respecteert (bv. hoeken)

Te vermijden koudebruggen: bovendorpels en balkons


116


Lokalisering van de meest voorkomende koudebruggen


117


‘Klassieke’ koudebruggen: Ontwerpfouten

Thermische onderbreking (bv. Cellulair glas) Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning Illustr. Hens H.

118


‘Klassieke’ koudebruggen: Ontwerpfouten

Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning Illustr. Hens H.

119


‘Klassieke’ koudebruggen: Uitvoeringsfouten Slecht

Goed

Illustr. WTCB Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

120


‘Klassieke’ koudebruggen: Uitvoeringsfouten Slecht

Goed


Goed

121


‘Klassieke’ koudebruggen

Slecht

Goed Illustr. WTCB


122


Koudebruggen vermijden is belangrijk Koude binnenoppervlakken veroorzaken immers: Een verlies aan comfort Een grotere kans op schimmelvorming en condensatie Een snellere vervuiling van het oppervlak

Ze veroorzaken extra warmteverlies De impact van koudebruggen neemt toe en dat niet enkel relatief, maar ook absoluut, naarmate een gebouw beter geïsoleerd is De reglementering wil het vermijden van koudebruggen stimuleren


123


Er is een overgangsperiode tot 01/07/2009 voorzien Waarin het niet verplicht is om met koudebruggen rekening te houden in het kader van de EPBregelgeving De verantwoordelijkheid in geval van door koudebruggen veroorzaakte bouwschade blijft wel van toepassing

In afwachting van een hulpmiddel en berekeningsbijlage Er wordt volop gewerkt aan een methodologie: nauwkeurig en uitvoerbaar Ondertussen: 2 ontwerphulptools


124

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Koudebruggen Al ter beschikking gestelde tools om koudebruggen te vermijden

Het KOBRA-programma Programma om een databank met detailgegevens te raadplegen en koudebruggen te evalueren Dikte van lagen, thermische eigenschappen van materialen en omgevingen zijn aanpasbaar

Databank van referentiedetails www.cstc.be Opgenomen in KOBRA Verzameling detailgegevens voor eengezinswoningen om de impact van warmteverliezen via koudebruggen te beperken Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

125






126

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Dampoverdracht

Damp Lucht = Mengeling van droge lucht en waterdamp pv = Dampdruk [Pa] (vochtigheidsgraad) pv,sat = Verzadigingsdruk [Pa] (maximale vochtigheidsgraad) HR = Φ =100 x pv/pv,sat 8000 7000

Dampdruk (Pa) dampspanning (Pa)

6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 -20

0

20

40

temperatuur Temperatuur °°C C Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

127


Damp Als een volume lucht met een bepaald volume damp afkoelt Neemt de relatieve vochtigheid RV toe (1) Tot op het moment dat de door de temperatuur bepaalde verzadigingsdruk gelijk is aan de dampdruk van het volume lucht: RV = 100% (2) Als de temperatuur dan nog verder verlaagt condensatie (3) van 8000 de overtollige damp Dampdruk (Pa) dampspanning (Pa)

7000

Verzadigingsdruk van damp

6000 5000 4000

1 3

3000

2

2000 1000 0 -20

0

20

40

temperatuur Temperatuur °°C C Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

128


Damp: Oppervlaktecondensatie en schimmelvorming Temperatuur van de binnenoppervlakte

θ s = f (U , hi ,θ i ,θ e ) Relatieve vochtigheid van de binnenoppervlakte

pvs φs = pvsat (θ s ) Grens oppervlaktecondensatie: Φlim = 100% Grens schimmelvorming (in werkelijkheid: afhankelijk van materiaal, temperatuur, type van schimmels en duur van de omstandigheden) : Φlim = 80% Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

129


Damp: Oppervlaktecondensatie en schimmelvorming Eenvoudige methode om oppervlaktecondensatie en schimmelvorming te vermijden: Temperatuurfactor

θ s − θe τ= θi − θe (θi = binnentemperatuur, θe = buitentemperatuur, θs = binnenoppervlaktetemperatuur)

Grens temperatuurfactor

τ >0.7


130


Diffusie

Dampoverdracht door diffusie: Meerlagige wand In een niet-geconditioneerd gebouw: interne dampdruk > externe dampdruk Productie van vochtigheid: gebruikers, planten, wassen, koken, afwassen Dampoverdracht door diffusie door de wand variëert vanuit de gradiënt in dampdruk (pvi-pve), de weerstandsfactor t.o.v. de waterdampdiffusie μ [-] en de dikte van de wand Analogie met warmtegeleiding : μ~λ λ

θe

µ

θi

pve Fysiek onmogelijk

Temperaturen

Verzadigingsdruk Dampdruk

pvi

pve

µ

pvi

Reële situatie Verzadigingsdruk Dampdruk Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

-> Interstitiële

condensatie 131

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Dampoverdracht Slecht

Goed

Verzadigingsdruk

µ

Diffusie – homogene wand

Dampdruk

µ

pvi

Buiten Binnen

pve Condensatievlak

pvi

Buiten Binnen

pve

Om interstitiële condensatie te vermijden Dampwerende laag aan de warme kant van de isolatie Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

132

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Luchtdichtheid

Bewegende krachten

Luchtoverdracht Wind Luchtafvoer Installatie

Illustr. CSTC

Infiltratie: Luchtstroom van de buiten- naar de binnenkant van het gebouw Exfiltratie: Luchtstroom van de binnen- naar de buitenkant van het gebouw Verhoogd risico op onaanvaardbare hoeveelheden condensatie Oplossing: Luchtdichte laag langs de warme kant van de isolatie Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

133

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Dampoverdracht - Luchtdichtheid Conclusie Oppervlaktecondensatie vermijden Goed isoleren Koudebruggen vermijden Verluchten (de hoeveelheid damp binnen verminderen) Verwarmen (de oppervlaktetemperatuur verhogen) Interstitiële condensatie vermijden Luchtdicht bouwen: Luchtdichtheid aan de warme kant van de isolatie Dampdicht bouwen: Dampdichtheid aan de warme kant van de isolatie Verliezen door in/exfiltratie vermijden Luchtdicht bouwen ISOLEREN – LUCHTDICHT MAKEN – VERLUCHTEN Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

134


Dichtheid van de schil

Dichtheid van de schil: Pressurisatietest (Blower door test)

50 Pa

Vi (m³)

V (m³/h)

V& Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

135



Dichtheid van de schil: Pressurisatietest NBN EN 13829

1200

n V& = C (∆ Pa )

Drukverschil [Pa] 11

Debiet

Debiet V°(m³/h)

1000

n meestal ~ 0.65

800 600 400 200

[m³/h] 325

0 0

17

459

24

584

30

672

10

20

30

40

50

60

70

Drukverschik ∆p (Pa)


136



Dichtheid van de schil: Pressurisatietest Absoluut lekdebiet [m³/h] V& 50

V&50 v50 = Atest V&50 n50 = Vint

Lekdebiet per oppervlakte-eenheid [m³/m².h]

Meting voor de dichtheid van de schil

Vergelijking met constructieve oplossingen

Lekdebiet per volume-eenheid / luchtverversingsgraad [1/h] Kenmerk van het gebouw

Binnenvolume Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

137



Dichtheid van de schil: Gevoelige punten Schouw

Ontbreken van luchtdichtscherm

Verluchting van de keuken en de badkamer

Vensterafdichtingen

Lekken vlakbij de zoldertrap Lichtpunten Aansluitingen van de binnenmuren

Leidingopeningen Aansluiting muurplafond

Aansluiting dakmuur

Kasten

Aansluiting metselwerkbeglazing

Opengaand schrijnwerk Inbouw van de deur

Stopcontacten

Brievenbus

Aansluiting muurgrond Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

138




139



140



141






142

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Toepassingen

Holle muren

Verluchte of niet-verluchte spouw? Geen oplossing voor eventuele interstitiële condensatie Droging van het parementmetselwerk bevorderd door de verluchting Niet-verluchte spouw (behalve bij weinig dampdoorlatend parement)

Volledige of gedeeltelijke vulling? Volledige vulling OK, als muur niet te sterk blootgesteld is aan regen en mits goede uitvoering Niet toegepast bij weinig dampdoorlatend parement Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

143


Luchtcirculatie door convectie (warme lucht stijgt,...)

Holle muren

Luchtcirculatie + verluchte spouw Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

144


Holle muren

Sterk isoleren

Toenemend belang van ontwerp Kwaliteit van de uitvoering

1. Luchtdicht bouwen: binnenbekleding 2. Zorgen voor een perfecte continuïteit van de isolatie 3. Luchtcirculatie rond isolatie vermijden: Nietverluchte spouwen (behalve bij dampdichte parementen) + goede plaatsing van de isolatie 4. De stenen: Vorstbestendig en zoutarm 5. Dichtheids- en drainagebarrières: Correcte plaatsing op de juiste plaats 6. Koudebruggen vermijden


145


Holle muren

Luchtcirculatie vermijden: Ideaal bouwscenario 1. Metselen van de binnenwand met plaatsing van waterdichte membranen 2. Plaatsing van de raamlijsten 3. Plaatsing van de isolatie (zorg daarbij voor de nodige continuïteit) 4. Parementmetselwerk


146


Holle muren

Kwaliteit van de uitvoering Zorg voor een perfecte continuïteit van het isolatiemateriaal Vermijd koudebruggen door op de uitvoeringsdetails te letten Vermijd de circulatie van koude lucht tussen het isolatiemateriaal en de binnenmuur Zorg voor een correcte drainage van de spouwmuur Vermijd wateroverdracht naar de binnenmuur Vermijd elke ongecontroleerde toevoer van buitenlucht


147


Isoleren langs buiten

Vermijd circulatie van de lucht in de spouwmuur Continue isolatie R = 2.06 m²K/W R = 3.54 m²K/W Luchtdicht R = 2.62

R = 1.35

Onderzoek KULeuven, Laboratorium voor gebouwfysica Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

148

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Toepassingen Isoleren langs buiten met pleisterkalk

Details: Erg belangrijk omwille van de regenfilm (weinig capillaire pleisterkalk)

Illustr. Carmeliet J.


149

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Toepassingen Isoleren langs buiten met pleisterkalk

Details


150


Hellende daken

Isolatie van de vloer Niet-bewoonbare dakruimten Luchtdichtheid Luchtstromen in het isolatiemateriaal Luchtstromen naar het dak

A Steenachtige vloer, MW A’ Steenachtige vloer, harde isolatieplaten

Houten vloer

Isolatie van de dakhellingen Bewoonbare dakruimten Eisen

Waterdichtheid Dampdichtheid Luchtdichtheid Isolatie Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

151


Hellende daken

Luchtdichtheid: primordiaal voor een probleemloze constructie Zo niet:

Bedekking

VE CT

IE

Warmte isolatie

N

Verhoogd risico op interstitiële condensatie Warmteverliezen (isolatieproblemen) Ongecontroleerde ventilatie

CO

Onderdak

Realisatie IF FU

Binnenafwerkin g of membraan balk

D

Kwalitatieve uitvoering: continu, afdichtingen, aansluitingen, zonder doorboringen

SI E

Luchtdichte film Luchtdichte isolatie

Illustr. WTCB


152


Hellende daken

Dampdichtheid Dampwerende laag afhankelijk van het binnenklimaat, het type onderdak en het isolatiemateriaal

Isolerende kwaliteit Continue isolatie Volledige opvulling tussen het luchtscherm, de dampwerende laag en het onderdak


153


Hellende daken

Isolatie tussen de daksparren (of dakstoelen) Soepele isolatie: Goede plaatsing vereist Stevige en luchtdichte isolatie: De verbindingen tussen de platen (en tussen de platen en de andere constructie-elementen) moeten dicht zijn: De plaatsing van een lucht- en dampscherm is vaak het meest raadzame.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Plafondafwerking Technische lege ruimte Lucht- en dampscherm Balk Dakspar Isolatie Onderdak


154


Hellende daken

Dampscherm(en) tussen 2 isolatielagen : te vermijden; risico op condensatie !!!


155


Hellende daken

Isolatie op de pannen/daksparren/dakstoelen Zelfdragende dakpanelen Zelfdragende dakisolatie: SARKING

De voegen tussen de panelen moeten perfect dicht zijn Waterdicht Lucht- en dampdicht


156

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Toepassingen Luchtdichtheid – Massieve constructie-elementen

Bekledingen, pleister, beton: Luchtdichte constructie-elementen De aansluitingen en verbindingen tussen de elementen en de doorboringen zijn de zwakke punten

Illustr. WTCB


157

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Toepassingen Luchtdichtheid – Lichte constructie-elementen

Lichte constructie-elementen Luchtscherm binnenin isolatiemateriaal Zwakke punten Verbindingen van het scherm Aansluitingen en verbindingen tussen de elementen De doorboringen zijn de zwakke punten


158


Luchtscherm: Realisatie van de verbindingen


159



Illustr. WTCB


160



Illustr. WTCB


161


Luchtscherm: Aansluiting tussen de constructie-elementen bv.. Aansluiting dak – muur

Illustr. WTCB


162


Luchtscherm: Aansluiting tussen de constructie-elementen

Illustr. WTCB


163


Luchtscherm: Aansluiting tussen de constructie-elementen Bv. Aansluiting dak – muur Bv. Muur – raamwerk venster

Illustr. WTCB


164


Luchtscherm: Buizen, doorboringen

Illustr. WTCB


165


Luchtscherm: Buizen, doorboringen

Illustr. WTCB


166

3.2 Thermische isolatie – Technische basis

Appendix : Dunne reflecterende materialen


167

3.2 Thermische isolatie – Technische basis DRP

De dunne reflecterende producten (DRP) Wijzen van warmteoverdracht in een configuratie waarbij het DRP zich tussen 2 luchtspouwen bevindt Luchtspouw

Luchtspouw

PMR Convectie

Straling Geleiding


168

WTCB-studie

Warmteweerstand


Metingen Berekening

Nr. van het component

Bron: WTCB


169


WTCB-studie Intrinsiek lage warmteweerstand van het DRP omwille van zijn geringe dikte: RPMR = 0,2 à 0,6 m².K/W Emissiviteit van het DRP: 0,05 à 0,20 Idealiter (plaatsing tussen twee niet-verluchte luchtlagen van 2cm): RPMR + Rair1 + Rair2 = 1,0 en1,7 m².K/W Idealiter RPMR + Rair1 + Rair2 ~ 4 à 6cm LM Belangrijke opmerking: de ideale omstandigheden zijn onrealistisch in situ wegens: Vermindering van de emissiviteit na verloop van tijd Niet-verluchte luchtlagen van een constante dikte zijn niet realistisch Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

170


DRP Kan een ‘traditionele’ isolatie niet vervangen Gebruik als onderdak of dampwerende laag


171






172

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Synthese

Berekening van de U-waarden Let op voor niet-homogene wanden Luchtlagen

Berekening van het K-niveau Kwalitatieve constructie Isolatie: Vermijdt warmteverliezen + vergroot het comfort + vermindert het risico op oppervlaktecondensatie Dichtheid: Vermijdt warmteverliezen + vermijdt interstitiële condensatieproblemen Ventilatie: Vermindert het dampvolume in de binnenlucht + helpt de kwaliteit van de binnenlucht te verbeteren

Goed ontwerp + goede uitvoering Opleiding tot EPB-adviseur Module 3 Technische ondersteuning

173






174

3.2 Thermische isolatie – Technische basis Link met het programma


175

Module 3: ENERGIETECHNIEK 3.2 Thermische isolatie. Opleiding tot EPB-adviseur

Recommend Documents