Studiedag Duurzaam Renoveren | 4 oktober 2011 | Brugge
WTCB
na-isolatie van buitenmuren waarom na-isoleren?
WTCB
WTCB
inleiding
inleiding
ir. arch. F. Dobbels Technologische Adviseerdienst « Duurzame Bouwschil » Afdeling Energie & Klimaat WTCB
Zou je niet beter een aannemer bellen om het huis te isoleren?
Niet zo lang gelden, ergens in ons land…
Probleemstelling: case-study WTCB
WTCB
inleiding
inleiding
-
Woning ca. 100 jaar oud, gerenoveerd in jaren „80 Muren niet geïsoleerd, dak licht geïsoleerd
1
Hoe aanpassen aan actuele bouwstandaard?
WTCB
WTCB
inleiding
Relatief hoge stookkosten Thermisch comfort niet optimaal
inleiding
-
energie-audit (EAP) • Evaluatie bestaande situatie • Oplijsting en afweging mogelijke maatregelen
“De eerste stap om het energieverbruik te verminderen gebeurt door de gebouwschil beter te isoleren en de luchtdichtheid te verbeteren. Daarna komen in principe de installaties aan bod.”
• Resultaten energie-audit (EAP):
WTCB
– Door energetische renovatie kan 68% bespaard worden op energiefactuur – Na-isolatie van de bouwschil is goed voor ca. 2/3 van dit besparingspotentieel
inleiding
inleiding
WTCB
• EAP: analyse bouwschil
Daken
Opp. [m²] Um Aandeel in [W/m²K] E-verlies [%] 113,86 0,75 34,8
Muren
102,73
Kanttekening: de werkelijke impact van een energetische renovatie (reële besparing, energetisch en financieel) is afhankelijk van: – het bewonersgedrag (kans op rebound effect) – de evolutie van de energieprijzen (laatste jaren +10%) – de evolutie van fiscale stimuli en/of bestraffingen (wanneer mogelijke maatregelen uitgesteld worden)
• EAP: mogelijkheden na-isolatie Voor renovatie
Na renovatie (voorstel auditeur)
Voor- en achtergevel
38 cm metselwerk
+ 12 cm XPS + afw.
Zijgevel (noord)
33 cm metselwerk
+ 12 cm XPS + afw.
WTCB
inleiding
inleiding
WTCB
2,00
31,4
Deuren & 24,60 vensters
2.50
7,5
Vloeren
1,00
26,3
86,27
• EAP: mogelijkheden na-isolatie Advies/Maatregel
U-waarde vóór reno. [W/m²K]
U-waarde na reno. [W/m²K]
Besparing [€/jaar]
TerugverDientijd [jaar]
Voor- en achtergevel
1.94
0.28
118 €
38.6
Zijgevel (noord)
2.13
0.28
92 €
34.4
0.27
31
25.4
Lichte structuur zonder isolatie
+ 15 cm MW
Wand dakkapel
1.98
Plat dak dakkapel
Lichte structuur zonder isolatie
+ 18 cm MW (opm.: “compact dak”)
Plat dak dakkapel
2.49
0.24
31
18
Hellend dak
5 cm MW tussen kepers
+ 10 cm PUR (sarking)
Hellend dak
0.75
0.24
82
80
Vervangen beglazing
dubbel glas (jaren ‟80)
Low-e beglazing
Vervangen beglazing
2.81
1.61
25
57.9
Wand dakkapel
2
• EAP: overzicht mogelijke maatregelen
inleiding
WTCB
Advies/Maatregel
Finale kostprijs
Besparing (€/jaar)
Terugverdientijd
Isoleren van de gevels
7.690€
210€
> 25 jaar
Vervanging van de oude ketel door een condenserende gasketel
2.575€
175€
15 jaar
Isoleer het hellend dak
5.694€
72€
>25 jaar
Volledig isoleren van de dakkapel (wanden en dak)
1.332€
62€
21 jaar
Vervanging de oude dubbele beglazing in de living door superisolerend glas (met behoud van schrijnwerk)
1.440€
25€
>25 jaar
Plaats een zonneboiler
1.825€
52€
>25 jaar
Plaats een spaardouchekop
23€
8€
3 jaar
Probleemstelling: andere situaties… WTCB
100 m² U= 1.8 W/m²K Verbruik = 1500 m³ aardgas/jaar of 1500 liter fuel
WTCB
WTCB
WTCB
inleiding
inleiding
WTCB
inleiding
14
probleemstelling: algemeen Impact van klimaatverandering Klimaattop Kopenhagen 2009 … Cancun 2010
1973
2003
3
probleemstelling: algemeen WTCB
inleiding
WTCB
Problemen met het huidige energieaanbod
inleiding
WTCB
EPBD Recast
WTCB
Nieuwbouw Renovatie • Nieuwbouw en werken onder bouwaanvraag: • EPB/PEB: geleidelijke verstrenging van de eisen • E100 … E80 … E60 … • Stimulerende maatregelen • Fiscale aftrekbaarheid, subsidies, leningen, … • Innovatie in technieken en bouwconcepten • Passiefhuizen, energieneutrale wijken, 0energiehuizen, positieve energiehuizen, … Instrumenten beschikbaar voor beleid • Maar: nieuwbouw = 1 à 1.5 % vernieuwing van gebouwenpark / jaar • 60 … 100 jaar nodig om alle gebouwen op peil van vandaag te krijgen • Wat met bestaande gebouwen?
Energierenovatie: DE uitdaging!
[Artikel 9]
… de Lidstaten ontwikkelen een beleid en nemen stimulerende maatregelen om gebouwen die gerenoveerd worden te transformeren in bijnaenergieneutrale gebouwen…
21
EPB-eisen
Koeling
Ontmoedigen
Weerstandsverwarming
Vervangen weerstandsverwarming
Spouwmuuren vloerisolatie
Aanmoedigen
Buitenisolatie
Verwarming
Beglazing
Dakisolatie
Verplicht in 2020
WTCB
inleiding
Vlaams Energierenovatieprogramma 2020
WTCB
22
4
De toekomst begint vandaag…
EPB-eisen buitenwanden bij verbouwing:
WTCB
WTCB
Umax = 0,4 W/m²K
Stedenbouwkundige voorschriften
EPBD Recast - 01/01/2021 Near zero energy building – E20?
Rooilijndecreet (2009) tot (max.) 14 cm voorbij de rooilijn 26
25
inleiding
WTCB
context: overzicht • Wensen en ambitieniveau opdrachtgever – – – –
WTCB
Energie en kosten besparen (op lange termijn) Comfort verhogen Renovatie tot een bepaald energieprestatieniveau “Look” van de woning verbeteren
• Financiële context – Investeringen t.o.v. mogelijke besparingen en eventuele verhoging van de (koop- of huur-) waarde van het gebouw – Subsidies en fiscale stimuli – Beschikbaar budget
na-isolatietechnieken
• Reglementair kader – EPB-eisen – stedenbouwkundige regels
• Technische context – welke producten en technieken staan ter beschikking?
welke maatregelen kiezen voor een bepaald project?
technieken van isoleren drie mogelijke technieken zonder afbraak
WTCB
na-isolatietechnieken
na-isolatietechnieken
WTCB
technieken van na-isoleren drie mogelijke technieken zonder afbraak – buitenisolatie
5
na-isolatietechnieken
WTCB
drie mogelijke technieken zonder afbraak – buitenisolatie – binnenisolatie
Overzicht na-isolatietechnieken voor buitenwanden drie mogelijke technieken zonder afbraak – buitenisolatie – binnenisolatie – na-isolatie van spouwmuren
WTCB
na-isolatietechnieken
technieken van na-isoleren
WTCB
inleiding
na-isolatietechnieken
WTCB
techniek met afbraak – slopen van bestaande spouwmuur en heropbouw buitenblad
technieken van na-isoleren drie mogelijke technieken zonder afbraak – buitenisolatie – binnenisolatie – na-isolatie van spouwmuren
Dikte van de isolatielaag [cm] U-waarde [W/m²K] 0,1 0,2 0,3 0,4
0,025 25 12 8 6
λ [W/mK] 0,035 34 17 11 8
0,045 44 22 14 10
VIP-isolatie: λ = ca. 0.01 W/mK 25 mm VIP : U= 0.38 W/mK 34
WTCB
Uitvoeringswijzen in de praktijk
binnenisolatie
WTCB
binnenisolatie industrieel
ambachtelijk
– prefab-platen isolatie + gipskarton – verkleefd op muur
– isolatie tussen stijl-en regelwerk
6
WTCB
binnenisolatie
Uitvoeringswijzen in de praktijk
[ref. Foamglas]
binnenisolatie
WTCB
hygrothermische toetsen • vochthuishouding : regenwering regendichting moet regendoorslag vermijden
water komt voorbij het buitenvlak of de buitenlaag
Impact binnenisolatie op temperatuurverloop in de muur • thermisch niet stationair gedrag – verlies aan capaciteit zomercomfort ↓ • andere binnenwanden • ventilatie / zonwering
• hygrische spanningen en vervormingen – spanningen tgv θ – vorst baksteen + leidingen – nat hygrische vervormingen
WTCB
binnenisolatie
binnenisolatie
WTCB
hygrothermische toetsen
hygrothermische toetsen • opletten bij gescheurd metselwerk • vooraf reeds correcte regenwering • hoger vochtgehalte in winter vorstschade, algen
nat worden van een laag, waarvan de functie eist dat ze droog is
binnenisolatie
WTCB
- capillariteit - zwaartekracht - winddruk - waterdruk
hygrothermische toetsen • vochthuishouding : regenwering
•massieve muur voldoende dik •capillaire snede
• enkel toepassen indien geen problemen met originele wand
WTCB
binnenisolatie
redenen:
RISICO’S droogvlekken aan binnenoppervlak grotere kans op schimmelvorming, huiszwam,… droging verhoogt de stookkosten evt. transport van zouten in de materialen
7
hygrothermische toetsen • inwendige condensatie
WTCB
binnenisolatie
binnenisolatie
WTCB
hygrothermische toetsen • waterdamptransmissie – inwendige condensatie
gemeten inwendige condensatie, steense muur in metselwerk met of zonder binnenisolatie. winterse condities (θe=0.4°C,pe=520 Pa, binnenklimaat klasse 4 (θi= 23.8°C, pi= 2125 Pa)
binnenisolatie
WTCB
• waterdamptransmissie – inwendige condensatie
hygrothermische toetsen • vochthuishouding : inwendige condensatie – jaarlijkse resulterende condens vermijden
WTCB
binnenisolatie
hygrothermische toetsen
hygrothermische toetsen • waterdamptransmissie – inwendige condensatie
hygrothermische toetsen WTCB
waterdamptransmissie – inwendige condensatie
binnenisolatie
binnenisolatie
WTCB
– jaarlijks maximum condens beperken – gebruik verduurzaamd hout voor stijlen en regels, zoniet strengere eisen.
Dampdichtheid laag warme zijde isolatie > dampdichtheid laag koude zijde isolatie dampscherm (tevens luchtscherm) aangeraden
8
hygrothermische toetsen
hygrothermische toetsen biklimaat
isolatie
dampremmende laag type isolatiemateriaal – type wand
klasse alle alle 1
2
3
WTCB
industrieel
houten stijl- en regelwerk
capillair
capillair
beton
andere
beton
Andere
MW
D1
-
-
>0.1m
-
EPS PUR
-
-
-
-
-
XPS
-
-
--
-
-
MW
D1
D2
-
D2
D1
EPS PUR
D1
D1
-
D1
-
XPS
-
-
MW
D2
D2
EPS PUR
D2
XPS
-
4
-
-
D1
D2
D2
D2
-
D2
-
-
-
-
-
binnenisolatie
binnenisolatie
WTCB
hygrothermische toetsen
– geen spleten tussen wand en isolatie, tussen isolatie en vloer/plafond zoniet luchtrotatie
WTCB
ontwerp en uitvoering
binnenisolatie
binnenisolatie
– liefst luchtdichte basisconstructie (wind)
– Bij stijl- en regelwerk: zwelstrips plaatsen tussen onderregel - vloer tussen bovenregel - plafond
nooit binnenisolatie toepassen
WTCB
• Luchtdichtheid
• luchtstromingen
Foto : Georg Haag
hygrothermische toetsen
WTCB
• koudebruggen : (quasi) onvermijdelijk • vloeropleg • aansluiting met binnenwanden • let op bij raamaansluitingen
binnenisolatie
binnenisolatie
WTCB
Foto : Georg Haag
hygrothermische toetsen • Koudebruggen: gevolgen – extra energieverliezen – lagere oppervlaktetemperaturen • • • •
comfortproblemen hogere kans op oppervlaktecondensatie hogere kans op schimmelvorming vervuiling
Goe d
9
Foto : Georg Haag
hygrothermische toetsen
WTCB
binnenisolatie
binnenisolatie
WTCB
• vochthuishouding : schimmelvorming – esthetische aspecten – luchtkwaliteit – gezondheidsaspecten
hygrothermische toetsen • koudebruggen
binnenisolatie Ref.: Klaus Sedlbauer
hygrothermische toetsen • koudebruggen
WTCB
Koudebruggen
binnenisolatie
binnenisolatie
WTCB
! binnenisolatie
[ref. PHI – Protokollband nr. 32 Faktor 4 auch bei sensiblen Altbauten: Passivhauskomponenten + Innendämmung
WTCB
Koudebruggen
WTCB
Koudebruggen
10
WTCB
Koudebruggen
WTCB
Koudebruggen
WTCB
Koudebruggen
WTCB
Koudebruggen
Foto : Georg Haag
Conclusies binnenisolatie
WTCB
WTCB
• systeem met heel wat nadelen – verlies aan binnenruimte – lager zomercomfort – sterke koudebrugwerking onmogelijk om zeer laag energieverbruik te bekomen – delicate vochthuishouding • delicate uitvoering – geen leidingen in de massieve wand – opletten met vorstgevoelige materialen in gevel – verduurzaamd hout gebruiken – zorgvuldig afwerken van alle voegen tegen vloeren en plafonds (luchtdicht!) – neggen, lateien, dorpels: isolatielaag continu (tot thermische snede raamprofielen) + luchtdicht afwerken
na-isolatie van spouwmuren
11
na-siolatie spouwmuren
WTCB
– 55% woningen niet geïsoleerde buitenmuren – 70% woningen : spouwmuur – goedkope techniek : ± 20€/m² (buitenisolaite 100€/m²)
– potentieel uitgespaarde energiekost : 1.5 à 2.3€/m² terugverdientijd van 5 à 10 jaar
inleiding • probleem – Vlaanderen : toegepast tussen 1975-1985 – nadien financiële stimulansen ↓ – enkele schadegevallen bezorgden de techniek ten onrechte een slechte naam onderzoeksproject WTCB – UGent - Wenk
na-isolatie van spouwmuren • thermische kwaliteit – parameter : densiteit – in situ lagere isolatiekwaliteit dan in labo
• niet-stationair gedrag – geen grote veranderingen
• hygrothermische spanningen en vervormingen
inleiding
na-siolatie spouwmuren
• groot potentieel
WTCB
WTCB
na-siolatie spouwmuren
na-siolatie spouwmuren
WTCB
inleiding
WTCB
na-siolatie spouwmuren
na-siolatie spouwmuren
WTCB
na-isolatie van spouwmuren • materialen – kunststof materialen : PUR-schuim, UFschuim, EPS-parels – anorganische materialen : minerale wol, gesiliconeerde perlietkorrels, glaskorrels
voorwaarden • voorwaarden spouwmuur – koudebruggen • TV : eerst koudebruggen wegnemen alvorens na te isoleren • opmerking : in se geen probleem
– vorstschade • kouder + natter groter risico op vorstschade, zoutuitbloeiïngen • wegvallen van eventuele spouwventilatie : is in se niet nodig bij spouwmuren • wand mag geen tekenen van vorstschade vertonen
12
na-siolatie spouwmuren
WTCB
– mortelbruggen • bron van regendoorslag • spouw moet op voorhand geïnspecteerd worden
– regenwering • waterkering moet correct worden aangebracht
– afwateringsopeningen • volgens TG moeten die aangebracht worden • nader onderzoek moet aantonen of deze eisen niet te streng zijn
uitvoering
voorwaarden • voorwaarden spouwmuur – luchtdichtheid • binnen moet luchtdichtheid worden voorzien om condens door exfiltratie te vermijden
– spouwbreedte • min 3 - 4cm vereist om goede vulling te verzekeren
uitvoering
na-siolatie spouwmuren
WTCB
boren van ontluchtingsgaten naast onderbrekingen
uitvoering
na-siolatie spouwmuren
WTCB
• voorwaarden spouwmuur
na-siolatie spouwmuren
WTCB
voorwaarden
WTCB
na-siolatie spouwmuren
na-siolatie spouwmuren
WTCB
afdichten van openingen
uitvoering • UF-schuim – schuim door lucht – krimp – aanmaakwater – lage μ (1.5)
13
na-siolatie spouwmuren
WTCB
– schuimt snel (min) – sterk expansief – ρideal = 30 à 40kg/m³
uitvoering • EPS korrels – dichte pakking vereist : Ø > 5mm – ρ = 18 kg/m³ zeer licht
uitvoering
globaal in deze woning 30% minder stookkosten (rebound, klimaat, bewoner)
na-siolatie spouwmuren
• PUR schuim
WTCB
WTCB
na-siolatie spouwmuren
na-siolatie spouwmuren
WTCB
uitvoering
WTCB
na-siolatie spouwmuren
na-siolatie spouwmuren
WTCB
uitvoering • MW – ρideal, RW = 70 kg/m³ – ρideal,GW = 50 kg/m³ – μ = 1.5
uitvoering • perliet korrels – Ø = 1 à 3 mm – ρ tussen 65 en 80 kg/m³ – instorten van bovenuit mogelijk – grote zettingen bijvullen
uitvoering
14
uitvoering
uitvoering • voordelen – geen plaatsverlies – geen esthetische aspecten – prijs
• nadeel – goede spouwreceptie noodzakelijk – kwaliteitscontrole noodzakelijk – beperking op U-waarde
WTCB
• geen plaatsverlies • korte uitvoeringstermijn • relatief goedkope techniek relatief korte terugverdientijd
buitenisolatie
• groot potentieel (70% woningen : spouwmuur)
WTCB
• Uitzicht gebouw verandert
kenmerken • Uitzicht gebouw verandert
Isofinish © Rrecticel
kenmerken
buitenisolatie
buitenisolatie
WTCB
voordelen
© bvbarchitects
na-siolatie spouwmuren
WTCB
na-siolatie spouwmuren
WTCB
na-siolatie spouwmuren
WTCB
15
buitenisolatie
WTCB
Kenmerken: gevelbekleding
buitenisolatie
buitenisolatie
WTCB
1. gevelbekleding 2. luchtspouw + latwerk 3. vocht- en windscherm + waterschermen (detaillering!) 4. isolatie (+ bevestiging latwerk) 5. lucht- en/of dampscherm (?) 6. draagstructuur: metselwerk of beton, houtskelet of staalconstructie; nieuwbouw / renovatie 1 2 3 4
Kenmerken: pleisterwerk
buitenisolatie
WTCB
draagstructuur
5
6
WTCB
PLAATSEN BUITENPLEISTERSYSTEEM
kleefmortel isolatie (bevestigingsplug) grondpleister +wapening
sierpleister
hygrothermische toetsen • luchtdichtheid – liefst luchtdichte basisconstructie – geen spleten tussen wand en isolatie, tussen isolatie en vloer/plafond zoniet luchtrotatie
WTCB
buitenisolatie
buitenisolatie
WTCB
hygrothermische toetsen • isolatiekwaliteit
16
• isolatiekwaliteit
R = 3.54 m²K/W
buitenisolatie
WTCB
WTCB
buitenisolatie
hygrothermische toetsen
hygrothermische toetsen • thermische kwaliteit – geen pleisterbruggen tussen voegen – volledige verkleving – luchtdichte afwerking • daktrim • sokkelprofiel
R = 2.06 m²K/W
hygrothermische toetsen • thermisch niet stationaire respons – geen problemen
WTCB
buitenisolatie
buitenisolatie
WTCB
hygrothermische toetsen • hygrische spanningen en vervormingen – draagstructuur stabiel – buitenafwerking
REF. PhD Jan Carmeliet
hygrothermische toetsen • hygrische en thermische spanningen en vervormingen – beperk hygrische krimp, grofporeuze pleister – weefselwapening (max 0.55%), voldoende dikte pleister, goede inbedding, goede hechting, aan buitenzijde – pleister met voldoende hechtsterkte (weersomstandigheden), voldoende vervormbaar – donkere kleur bij goede kwaliteit pleister is mogelijk
WTCB
buitenisolatie
buitenisolatie
WTCB
hygrothermische toetsen • hygrische en thermische spanningen en vervormingen – scheurvorming – blaasvorming
17
kenmerken
WTCB
• vochthuishouding : regenwering bepleisterd : 1 traps
beklede gevels : 2 traps p+ p+ pluchtspouw = drukvereffening + capillaire snede
buitenisolatie
buitenisolatie
WTCB
hygrothermische toetsen • vochthuishouding : inwendige condensatie – geen probleem bij isolerende dampopen laag aan de buitenzijde • geen probleem bij bepleisterde systemen • bij beklede gevels met dampremmende afwerking – massieve wand luchtdicht EN dampscherm tussen isolatie en wand OF – een geventileerde spouw tussen bekleding en buitenisolatie
regenbuffer run-off (1ste drainage) penetratie 2de drainage doorslag
uitvoering – beklede gevel • bekleding opvatten als regendichting – ofwel regendicht ofwel open voegen met spouw tussen isolatie en bekleding (correcte afwatering) – winddichte folie
– gepleisterde gevel • • • •
gebruik stelprofiel kleven van de isolatieplaten hoekprofielen + weefselwapening correcte detaillering
uitvoering
WTCB
uitvoering – nadeel : • uitzicht veranderd • stedebouwkundige beperkingen
– voordeel : • toepasbaar op muur met vochtdoorslagproblemen • toepasbaar op muur met vorstproblemen
uitvoering
buitenisolatie
buitenisolatie
WTCB
WTCB
buitenisolatie
buitenisolatie
WTCB
ijskristallen
18
uitvoering
WTCB
uitvoering
buitenisolatie
buitenisolatie
WTCB
renovatie: andere gevelmaterialen vragen andere detaillering !
WTCB
voordelen • Geen aanpassingswerken aan de binnenzijde hinder voor bewoners tijdens de werken beperkt • Thermische capaciteit buitenmuren blijft toegankelijk voor het binnenklimaat; positief voor het (zomer)comfort • Koudebruggen oplosbaar • Toepasbaar op muur met vorstproblemen • Verbetering regendichtheid; toepasbaar op muur met vochtdoorslagproblemen
WTCB
buitenisolatie
buitenisolatie
WTCB
uitvoering
buitenisolatie
buitenisolatie
WTCB
aandachtspunten • Stedenbouwkundige regels • Hygrische spanningen en vervormingen • Impact luchtstromen • Bevestiging – Windweerstand – Koudebrugeffect • Detaillering
19
WTCB
buitenisolatie
WTCB
praktijk
CASE 1 - gefaseerde renovatie van een woning tot LE
CASE 2 - renovatie van een woning tot LE WTCB
www.lehr.be
praktijk
praktijk
WTCB
CASE 4 - renovatie van een woning tot PH
CASE 4 - renovatie van een woning tot PH
praktijk
WTCB Woing De Pinte, Arch. A. Versele
praktijk
WTCB
Buitenmuur buitenbepleistering houtvezelplaat (zacht board) houtvezelplaat (hard board) houtskelet + cellulose isolatie bestaand binnenspouwblad gipspleister
2 cm 6 cm 1,8 cm 24 cm 19 cm 1,5 cm
U = 0,126 W/m²K (vroeger: U= 1,9 W/m²k)
54,3 cm
20
praktijk
CASE 4 - renovatie van een woning tot PH WTCB
praktijk
CASE 4 - renovatie van een woning tot PH WTCB
Koudebrugsimulatie: connectie tussen gemene muur en voorgevel
CASE 4 - renovatie van een woning tot PH WTCB
praktijk
WTCB
besluit
besluit
•
doorgedreven na-isolatie is nuttig voor de bewoner en nodig voor het milieu
•
voor de na-isolatie van gevels staan verschillende technieken ter beschikking
•
buitenisolatie of spouwisolatie is vaak de meest interessante optie
•
om een optimaal resultaat te bekomen is een grondige kennis van de mogelijke technieken noodzakelijk
•
Een grondige voorstudie is nodig > keuze meest geschikte na-isolatie-techniek (met kwaliteitsgarantie)
WTCB
besluit
besluit
WTCB
21
Meer informatie?
WTCB Technologische Adviseerdienst « Duurzame bouwschil »
[email protected] Tel. 02/655 77 11 Fax. 02/653 07 29
22
