U-Calc Versie 10-2009
Licentie & Gebruiksvoorwaarden Dit programma wordt gratis ter beschikking gesteld door Rockwool Belgium NV. Het is zeer zorgvuldig opgesteld volgens de laatst bekende Europese en Belgische regelgeving (oktober 2009). ROCKWOOL BELGIUM NV en zijn toeleveranciers kunnen echter geen enkele aansprakelijkheid aanvaarden voor de gevolgen van het gebruik en de berekende resultaten. Evenmin geldt aansprakelijkheid voor schade - daaronder inbegrepen maar daartoe niet beperkt, de schade voor winstderving, bedrijfsonderbreking, verlies aan bedrijfsinformatie of enig ander financieel of ander verlies - welke ontstaan zou zijn door het gebruik van dit product, zelfs indien ROCKWOOL BELGIUM NV en/of zijn toeleveranciers op de hoogte werden gesteld van het risico van dergelijke schade. ROCKWOOL BELGIUM NV behoudt zich het recht voor te allen tijde en zonder voorafgaande kennisgeving productspecificaties aan te passen. Neemt u daarom voor specifieke toepassingen altijd contact met ons op.
VEREISTEN VOOR HET GEBRUIK VAN HET PROGRAMMA Een scherm met een Super VGA (1024x768) of hogere schermresolutie met 256 of meer kleuren. Een Pentium II of betere processor is aanbevolen.
TOELICHTINGEN VOOR EEN GOED GEBRUIK VAN HET PROGRAMMA Thermische waarden De thermische waarden (λ, R, U, Q, ...) die worden gehanteerd voor diverse materialen, luchtlagen, of condities, zijn voornamelijk gebaseerd op : • •
•
NBN EN ISO 6946:2008 Bouwelementen en bouwdelen - Warmteweerstand en warmtedoorgangscoëfficient – Berekeningsmethode. NBN EN ISO 10456:2008 Bouwmaterialen en bouwwaren - Hygrothermische eigenschappen Getabelleerde ontwerpwaarden en procedures voor de bepaling van de opgegeven en nuttige thermische waarden. NBN B62-002:2008 Thermische prestaties van gebouwen - Berekening van de warmtedoorgangscoëfficiënten (U-waarden) van gebouwcomponenten en gebouwelementen Berekening van de warmteoverdrachtscoëfficiënten door transmissie (HT-waarde) en ventilatie (Hv-waarde).
De thermische waarden voor de Rockwool isolatieproducten zijn gedeclareerde waarden conform: • NBN EN 13162 Producten voor thermische isolatie van gebouwen - Fabrieksmatig vervaardigde producten van minerale wol (MW) - Specificaties Berekening Uc, algemeen
Het programma berekent de Uc-waarde van een typeconstructie op basis van de methodiek in NBN EN ISO 6946 en NBN B62-002. Het betreft een type-doorsnede van een constructie-opbouw. De invloed van gebouwhoeken, gevelverspringingen, erkers enz... is dus niet verrekend. Samengevat, gebeurt deze berekening als volgt : •
Voor elke materiaallaag van de wandopbouw wordt de thermische weerstand R berekend, bij deling van de materiaaldikte d (in meter) door de warmtegeleidings-coëfficiënt λ (Watt / meter x Kelvin). Voor inhomogene isolatie-lagen : zie apart punt.
•
Voor luchtlagen gelden specifieke weerstandswaarden. Zo bedraagt de thermische weerstand, bijvoorbeeld voor een spouw van minstens 20 mm breed in verticale wanden, 0,180 m².K/W als het een niet-geventileerde luchtlaag betreft (maximum 500 mm² ventilatieopeningen per m’ gevel of per m² dak en vloer). Voor een zwak geventileerde luchtlaag wordt deze waarde geïnterpoleerd (in dit programma gehalveerd, wat overeenkomt met 1000 mm² ventilatieopeningen per m’ gevel of per m² dak en vloer). Voor sterk geventileerde luchtlagen (meer dan 1500 mm² ventilatieopeningen) wordt de waarde nul (zie ook toelichting bij Rse in het volgend punt).
•
Voor de warmteovergangsweerstanden gelden Rsi aan de zijde van de ingaande en Rse aan de zijde van de uitgaande warmtestroom • Rsi bedraagt 0,10 m².K/W bij opwaartse warmtestroom (doorheen daken, bovenste vloeren, …), 0,13 m².K/W bij horizontale warmtestroom (doorheen muren) en 0,17 m².K/W bij neerwaartse warmtestroom (doorheen onderste vloeren, vloeren van erkers, …) • Rse bedraagt 0,04 m².K/W bij zowel opwaartse, horizontale als neerwaarste warmtestroom. Uitzondering geldt in geval van sterk verluchte spouwruimten in de constructie (zoals vliesgevels met open voegen, of de spouw onder de dakpannen) waarbij Rse dezelfde waarde krijgt als Rsi en de thermische weerstand van de materialen aan de buitenzijde (gevelbekleding, dakpannen, …) en van de luchtspouw op nul wordt gezet.
•
De som van al deze materiaallagen en luchtlagen, inclusief warmteovergangsweerstanden is RT.
•
Vervolgens wordt de ongecorrigeerde U-waarde berekend als U = 1/RT.
•
Op deze ongecorrigeerde U-waarde wordt een toeslag voor plaatsingstoleranties (∆Ucor) en, al naargelang het geval, een toeslag voor luchtspleten (∆Ug) en een toeslag voor bevestigers (∆Uf) gerekend (een derde toeslag ∆Ur geldt voor omgekeerde daken maar is niet van toepassing in dit programma). • ∆Ucor = correctieterm voor maat- en plaatsingstoleranties bij de uitvoering. Deze factor is van toepassing zodra het gebouwelement een of meerdere isolatielagen bevat. Formule : ∆Ucor = 1/(RT-Rcor) – 1/RT waarbij Rcor = 0,10 m².K/W. • ∆Ug = ∆U’’ (Risolatielaag met spleten / RT)² waarbij ∆U’’ = 0,00 waneer de isolatielaag geen of verwaarloosbare spleten bevat ; ∆U’’ = 0,01 wanneer de spleten niet meer verwaarloosbaar zijn (> 5 mm) maar nog geen luchtcirculatie tussen de warme en de koude zijde van de isolatielaag veroorzaken ; ∆U’’ = 0,04 voor niet of slecht tegen de ondergrond aansluitende isolatie die, in combinatie met spleten, wel luchtcirculatie tussen warme en koude zijde veroorzaakt. • ∆Uf = 0,8 . (λbevestiger . oppervlak bevestiger . aantal per m²) . 1/di . (Ri / RT)² waarbij di de doorboorde lengte doorheen de isolatie is en Ri de thermische weerstand van het
doorboorde deel van de isolatie. In de meeste toepassingen betreft het de volledige isolatiedikte en –weerstand. In geval van kunststof tulebevestigingen wordt alleen de lengte van het metalen deel van de bevestiger in rekening genomen. In dat geval wordt de formule ook nog vermenigvuldigd met de term di / disol. Zijn er twee isolatielagen in de constructie (bijvoorbeeld een bestaande en een nieuwe) dan houdt het programma indien nodig rekening met de gezamenlijke isolatiedikte en lengte van de metalen bevestigers. •
De gecorrigeerde waarde Uc is tenslotte : U +
∆Ucor + ∆Ug + ∆Uf
Inhomogene (isolatie)lagen Een materiaallaag met onderbrekingen door een ander materiaal is een inhomogene laag. In dit programma zijn bijvoorbeeld voor metselwerk λ-waarden opgenomen waarbij de verhouding steen/mortel proportioneel is verrekend. In geval van inhomogene isolatielagen met als toepassing isolatie tussen houten regels (houtskelet, hellend dak, …) wordt de RT-waarde van de constructie als volgt berekend : • Voor de betreffende constructietypes kiest u een houtpercentage. Voorbeeld : kepers van 50 mm breed met een hart-op-hart afstand van 500 mm betekent een houtpercentage van 10 %. Houdt u evenwel ook rekening met dwarsregels en dergelijke, dus zal het percentage wat hoger liggen. •
Het programma berekent vervolgens een “bovenwaarde” R’T volgens de formule : 100 %/R’T = (houtpercentage / RT houtsectie) + (isolatiepercentage / RT isolatiesectie) en een “onderwaarde” R’’T voor de constructie, waarbij de inhomogene isolatielaag fictief homogeen is gemaakt volgens de formule : 100 %/Risolatielaag = (houtpercentage / Rhout) + (isolatiepercentage / Risolatie)
•
RT is dan ½ (R’T + R’’T)
Keuze tussen 1 of 2 constructievarianten Wanneer u een bouwdeel kiest uit het keuzemenu, verschijnt op het scherm “Constructie 1”. Wenst u twee constructies in te voeren, dan kan u “2 calculaties” aanklikken. In een aantal gevallen is het zeker wenselijk om 2 varianten van opbouw met elkaar te kunnen vergelijken. Zowel in geval van renovatie als nieuwbouw biedt dit programma U-Calc u interessante mogelijkheden : a) voor renovatie Betreft het een renovatie, dan kunt u de huidige constructie-opbouw ingeven en deze vergelijken met de bedoelde nieuwe opbouw. Het programma voorziet daarom ook mogelijke samenstellingen waarin nog geen isolatie aanwezig is, of een isolatie aanwezig is die u kunt definiëren aan de hand van de λ-waarde. In geval van bestaande isolatie, waarbij het type isolatie bekend is maar geen verdere gegevens beschikbaar zijn over fabrikant, gedeclareerde λ-waarde, of dergelijke, kunt u de volgende waarden kiezen : •
Cellulair glas (CG), geëxpandeerd perliet (EPB), geëxpandeerde kurk (ICB), of houtvezels (WF)
• • •
: 0,055 (keuze uitsluitend bij constructietype Plat Dak) Voor steenwol en glaswol (MW), geëxpandeerd polystyreen (EPS) of geëxtrudeerd polystyreen (XPS) : 0,045 Voor fenolformaldehyde of resol (PF) : 0,040 Voor polyurethaan (PUR) of polyisocyanuraat (PIR) : 0,035 of 0,030 (laatste keuze uitsluitend bij constructietype Plat Dak)
b) voor nieuwbouw Betreft het nieuwbouw, dan kunt u twee mogelijke samenstellingen vergelijken. U kunt varianten maken inzake materialen en/of diktes, het isolatieproduct inzake type en dikte laten variëren, het aantal bevestigers, enz ...
Optimalisatie-functie Via “Optimaliseren”, kunt u snel de nodige isolatiedikte bepalen voor een vooropgestelde Ucwaarde van constructie 1 en eventueel constructie 2. U vult op het subscherm de gewenste Uc-waarde in. Het programma toont de nodige dikte voor het isolatietype dat u in constructiescherm 1 of 2 had gekozen en voert deze ook in.
Energievariabelen en energieverbruik of -besparing Met het U-Calc programma kunt u, behalve de Uc-waarde voor de constructie te berekenen, eveneens een idee krijgen van de hoeveelheid energie die u jaarlijks zou verbruiken in geval van 1 constructie, of hoeveel energie u kunt besparen door het thermisch verschil tussen 2 constructievarianten. Het programma maakt deze berekening aan de hand van de “graaddagen-methode”. De componenten voor de berekening zijn : • • •
•
•
De Uc-waarde van de constructie(s) De oppervlakte van de constructie. Deze kan u zelf invullen (zie verder bij keuzemenu) Het verschil tussen binnen- en buitentemperatuur op jaarbasis. De binnentemperatuur kiest u en het programma houdt rekening met bestemming en type van het gebouw (zie verder bij keuzemenu). Wat de buitentemperatuur betreft, is uitgegaan van klimaat Ukkel, met de gemiddelde waarden van de jaren 2000 t.e.m. 2004. De warmte-inhoud van het brandstoftype. Hiervoor rekent het programma : • electriciteit : 1,00 kWh/kWh of 3,60 MJ/kWh • aardgas : 9,72 kWh/m³ of 35,00 MJ/m³ • stookolie : 11,67 kWh/liter of 42,00 MJ/liter Rendementsfactoren voor het type verwarming, plaats van warmtebron en leidingen en de warmte-afgifte. In dit programma zijn deze voornamelijk gebaseerd op gegevens uit de Energieprestatie-Regelgeving voor Vlaanderen.
Keuzemenu energievariablen • “Oppervlakte van dit bouwdeel” : hier kan u de oppervlakte van het constructiedeel kiezen. Dit geldt exclusief deuren, ramen of andere openingen (deze hebben immers een andere Uwaarde). • “Binnentemperatuur overdag” : hier kiest u de gebruikstemperatuur die normaliter in het gebouw wordt gewenst. Gewoonlijk is dit 20 tot 23 graden. • “Bestemming gebouw” : hier kiest u de functie van het gebouw. Het programma houdt dan
•
•
•
rekening met een correctiefactor op de gekozen “binnentemperatuur overdag”. Naargelang het gebruik is de temperatuur ’s nachts of ook gedurende een deel van de dag immers lager. “Type gebouw” : hier kiest u het niveau van thermische inertie (zwaar of licht gebouw) in combinatie met de beglazing. De thermische inertie speelt een rol inzake warme-accumulatie (dus minder snel afkoelen van het gebouw na uitschakeling van de warmtebron), glas kan een rol spelen inzake warmtewinst overdag. Net zoals voor “bestemming van het gebouw” bepaalt het programma nogmaals een correctiefactor op de gekozen “binnentemperatuur overdag”. “Type verwarming” : in de richtberekening voor energieverbruik houdt het programma rekening met een rendementswaarde, samengesteld uit diverse factoren : individuele of gemeenschappelijke verwarming, rendement van de warmtebron, de plaats van de warmtebron binnen of buiten het beschermd volume, enz ... Voor het afgifterendement (plaats van de radiatoren, regelingswijze binnentemperatuur enz ...) is een gemiddelde coëfficient mee verrekend. “Plaats van de verdeelleidingen en/of opslagvat” : het programma verrekent tevens een rendementsfactor, afhankelijk van de plaats van het eventuele opslagvat (binnen of buiten het beschermde volume) en de leidingen (al dan niet gedeeltelijk buiten het beschermde volume).
Belangrijke opmerking : het vermelde energieverbruik of de vermelde energiebesparing zijn enkel richtinggevend. Er kan immers geen rekening worden gehouden met de invloed van de andere constructiedelen, die al dan niet goed zijn geïsoleerd, of met andere specifieke omstandigheden. Het resultaat is berekend als zouden de andere verliesoppervlakken op thermisch gelijkwaardige wijze zijn uitgevoerd. Het programma toont dan : • Richtberekening van het energieverbruik, uitgesplitst per maand en bepaald op basis van de graaddagen-methode. • Het jaarlijkse energieverbruik (Constructie 1) of de jaarlijkse energiebesparing (vergelijking Constructie 1 – Constructie 2) uitgedrukt in diverse energie-equivalenten (m³ aardgas, liter stookolie, kWh electriciteit) • De CO2 uitstoot (Constructie 1) of uitstootvermindering (vergelijking Constructie 1 – Constructie 2) die dit zou kunnen opleveren in geval van fossiele brandstoffen. Het programma houdt rekening met de volgende uitstoot voor aardgas en stookolie : • aardgas : 56,1 kg/GJ = 0,0561 kg/MJ = 0,202 kg/kWh • stookolie : 75,0 kg/GJ = 0,075 kg/MJ = 0,270 kg/kWh
Rapport Door aanklikken van “Rapport”, kan u de gehele berekening afprinten.
Functie-iconen (bovenaan het scherm) • “New” : nieuwe berekening starten • “Projects” : openen van opgeslagen berekeningen. • “Save” : een berekening opslaan (eerst inloggen !). • “Sign in” : inloggen. • “Print” : een berekening afprinten. • “Close” : het programma verlaten.
