0

Dikte van afschotisolatie; handberekening - 229

Het met de hand berekenen van de benodigde isolatiedikte van een plat dak om condensvorming in ruimten met een vochtig binnenmilieu te voorkomen.

OPLOSSINGSRICHTINGEN

Algemeen

Paragraaf 7.5 van NPR 2068 geeft aan hoe afschotisolatie met een handberekening moet worden bepaald. Er wordt in deze handberekening getoetst aan twee eisen: de warmteweerstand van het dak in zijn geheel én de warmteweerstand op de plaats waar de isolatie het dunst is moeten voldoende zijn. Deze berekening bestaat uit de volgende stappen:

Stap 1. Splits de constructie horizontaal
Stap 2. Bereken de hulpgrootheid R1
Stap 3. Bereken de hulpgrootheid R2
Stap 4. Splits het dakoppervlak in basiselementen
Stap 5. Bepaal de hulpgrootheden U' en U''
Stap 6. Bereken de warmteweerstand Rc van de gehele dakconstructie

De berekening wordt hier toegelicht met een voorbeeld. Uitgangspunt daarvoor is een constructie met de volgende opbouw:

  • afschotisolatie: 15 mm/m dik, λreken = 0,030 W/(m·K)
  • basisisolatie: 45 mm dik, λreken = 0,030 W/(m·K)
  • betonnen dakvloer: 200 mm dik:, λreken = 2,000 W/(m·K)
  • afschotlengte: 6 m
Stap 1. Splits de constructie horizontaal

Figuur 1. Hoewel in de TGB een afschot van 16 mm aanbevolen, is een afschot van 15 mm in de praktijk gebruikelijk. Dit uitgangspunt wordt hier aangehouden. Voor een afschotlengte van 6 m is de afschothoogte dus 90 mm.

Stap 2. Bereken de hulpgrootheid R1

R1 is de warmteweerstand van het afschotgedeelte.

Hierin is h het totale hoogteverschil (hier 90 mm) en λ de warmtegeleidingscoëfficiënt van het isolatiemateriaal (hier 0,030 W/(m·K)). a is een correctiefactor voor optredende inwendige convectie en/of uitvoeringsinvloeden. Deze kan de volgende waarde hebben: a = 1 indien een isolatielaag aan weerszijde een luchtlaag heeft van meer dan 5 mm, tenzij er voorzieningen zijn getroffen om convectie tegen te gaan. a = 0 indien het isolatiemateriaal uitsluitend cellulair glas betreft. a = 0,02 indien het constructieonderdeel onder geconditioneerde en beheerste omstandigheden is vervaardigd (prefabricage / attest met productcertificaat). a = 0,05 in alle overige omstandigheden.

Stap 3. Bereken de hulpgrootheid R2

R2 is de warmteweerstand van de platte basisconstructie (hier 45 mm isolatie en een betonvloer van 200 mm) plus 0,14 (som van Rsi en Rse voor daken volgens § 12.1 van NEN 1068. Dit zijn de overgangsweerstanden aan de binnen- resp. buitenzijde). De warmteweerstand per constructielaag

Stap 4. Splits het dakoppervlak in basiselementen

Basiselement I : rechthoekig grondvlak.
Basiselement II : driehoekig grondvlak met afschot in de richting van de basis van de driehoek (het brede gedeelte).
Basiselement III : driehoekig grondvlak met afschot in de richting van de top (het smalle gedeelte). Zie figuur 2.

Figuur 2.

Figuur 3. Onderverdeling van het dak in basiselementen.

Verdeel het gehele dakoppervlak in deze basiselementen (zie figuur 3). Bereken daarna de oppervlakteverhouding ß.

All = oppervlakte van basiselement ll Alll = oppervlakte van basiselement lll Acon is de totale dakoppervlakte.

Stap 5. Bepaal de hulpgrootheden U' en U''

Stap 6. Bereken de warmteweerstand R<sub>c</sub> van de gehele dakconstructie

Conclusies

  • Uit stap 6 blijkt dat het resultaat juist voldoet aan de warmteweerstand die het Bouwbesluit voor het dak in zijn geheel vereist: Rc minstens 2,5 (m2·K)/W. Voor dit voorbeeld is de basisisolatie van 45 mm dus precies goed gekozen.
  • Uit stap 3 blijkt dat de warmteweerstand van de basisisolatie (dus op het dunste punt) voldoet aan de eis: Rc;pl minstens 1,15 m2·K/W.

ACHTERGROND

Bij een plat dak is het kostentechnisch interessant om afschot en warmte-isolatie te combineren. In dat geval moet de afschotisolatie voldoende isoleren èn voldoende afschot leveren. De warmteweerstand Rc van het dak in zijn geheel moet volgens het Bouwbesluit minstens 2,5 (m2·K)/W zijn. Berekening van de gemiddelde dikte leidt tot problemen als onder de het dunste gedeelte van de isolatielaag verblijfsruimten liggen. Daarom geldt voor het dunste deel van platte daken van woningen de eis dat de f-factor minimaal 0,65 moet zijn om condensvorming te voorkomen. Aan deze eis is volgens NPR 2652 voldaan als bij een zgn. drievlaksdetail Rc;min = 1,15 m2·K/W bedraagt. Dit betekent dat moet worden getoetst of de warmteweerstand van het dunste deel van de isolatie Rc;pl minstens 1,15 m2·K/W bedraagt. Afschot is voor een plat dak volgens het Bouwbesluit niet verplicht. Maar vanwege de waterdichtheid en om wateraccumulatie te voorkomen is het wel aan te raden. NEN 6702 (art. 10.4.3) en de bijbehorende toelichting geeft een richtlijn van minstens 16 mm/m1. Voor daken die samengesteld zijn uit liggers, gordingen en geprofileerde stalen platen geldt minstens 23 mm/m1, om ook bij doorbuiging van de verschillende delen nog voldoende afschot over te houden. Afschot op het dakvlak kan ook worden gemaakt met speciale, al dan niet isolerende mortels (bijvoorbeeld gebitumineerd perliet of polystyreenbeton). Een andere oplossing is afschot in de draagconstructie onder het dakvlak. De isolatie op het dakvlak kan dan overal even dik zijn

AANDACHTSPUNTEN

  • Fabrikanten van afschotisolatiematerialen kunnen een legplan maken en de Rc-waarde van het afschot berekenen. De inkoper moet in het inkoopcontract of de bestelling opnemen en erop toezien dat de berekening is gemaakt volgens § 7.3 van NEN 1068 (numerieke methode) of § 7.5 van NPR 2068 (handrekenmethode).
  • Een lage EPC is met de volgende maatregelen te bereiken (trias ecologica):
    • Beperk de warmtevraag. Met andere woorden: zorg voor een hoge isolatie en pas warmteterugwinning toe.
    • Wek de benodigde energie duurzaam op. Met andere woorden: gebruik zoveel mogelijk zonne- of bodemwarmte.
    • Wek de resterende warmtevraag zo efficiënt mogelijk op, bijvoorbeeld met een HR-ketel.
  • Afschotisolatieplaten kunnen uitsluitend op een vlakke, horizontale onderconstructie worden aangebracht. De onderconstructie moet zonodig worden uitgevlakt.
  • Als afschot-isolatiematerialen komen in aanmerking: EPS, PUR, steenwol, cellulair glas en geëxpandeerd perliet. Bij toepassing van EPS en cellulair glas is meerzijdig afschot mogelijk. De hier gepresenteerde berekening blijft dan van toepassing.

OVERIGE INFORMATIE

  • NEN 1068 (Thermische isolatie van gebouwen) 5e druk, Nederlands Normalisatie-instituut, 2001
  • NPR 2068. (Thermische isolatie van gebouwen - Vereenvoudigde rekenmethoden) 1e druk, Nederlands Normalisatie-instituut, 2001
  • NEN 2778 (Vochtwering in gebouwen - bepalingsmethoden) 1e druk (inclusief correctiebladen A2:2001 en A3:2004), Nederlands Normalisatie-instituut, 2001
  • NPR 2652 (Vochtwering in gebouwen - voorbeelden van bouwkundige details) Nederlands Normalisatie-instituut, 2008
  • Dakboekje 2000, BDA Dakadvies, 2000
  • Berekening afschotisolatie in: Bouwbesluit Praktijk, artikel B7151, ten Hagen & Stam, 1997
  • SBR-Referentiedetails - Woningbouw