0

Invloed van spouwankers op de warmteweerstand van homogene, gelaagde constructies; handberekening - 225

Het met de hand berekenen van de warmteweerstand van homogene, gelaagde constructies (zoals een metselwerk spouwmuur) volgens NPR 2068, waarbij de invloed van spouwankers in rekening wordt gebracht.

OPLOSSINGSRICHTINGEN

3 stappen

Paragraaf 7.1 van NPR 2068 geeft aan hoe de warmteweerstand van homogene, gelaagde constructies met een handberekening moet worden bepaald. Deze berekening bestaat uit de volgende stappen:

  • Stap 1. Bepaal de warmtegeleidingscoëfficiënt λ van de isolatie met spouwankers
  • Stap 2. Bepaal de warmteweerstand Rm per constructielaag
  • Stap 3. Bepaal de warmteweerstand Rc van de constructie

De berekening wordt hier toegelicht met een voorbeeld. Uitgangspunt daarvoor is een constructie met de volgende opbouw (van binnen naar buiten; d=dikte, λ=warmtegeleidingscoëfficiënt):

  • kalkzandsteen: d = 100 mm, reken = 1,000 W/(m·K)
  • isolatiemateriaal, d = 100 mm, declared = 0,037 W/(m·K), bevestigd met vier spouwankers per m2 van Ø4 mm van gegalvaniseerd staal, λ = 50 W/( m·K)
  • luchtlaag: d = 40 mm, zwak geventileerd Rm = 0,09 (m2·K)/W (volgens § 6.4.1 van NPR 2068)*
  • metselwerk: d = 100 mm, reken = 1,000 W/(m·K)

* Let op: de warmteweerstand van een spouw hangt af van de breedte. Ook de hoeveelheid ventilatie (niet, zwak of sterk) heeft invloed.

Figuur. Opbouw van de voorbeeldconstructie.

Stap 1.
Bepaal de warmtegeleidingscoëfficiënt λ van de isolatie met spouwankers De λ-waarde van de laag met het isolatiemateriaal is niet gelijk aan de λ declared van het isolatiemateriaal (zoals opgegeven door de fabrikant). De λ reken wordt beïnvloed door een aantal correctiefactoren. Correctiefactoren In bijlage D van NEN 1068 staat omschreven hoe de λ reken moet worden bepaald aan de hand van correctiefactoren. Die bedragen in dit voorbeeld 1,0.λ reken = λ declared · FT · FM · FA = 0,037 · 1,0 · 1,0 · 1,0 = 0,037 W/(m·K) FA is een correctiefactor voor veroudering FM is een correctiefactor voor vochtinvloeden FT is een correctiefactor voor de invloed van de temperatuur Invloed van spouwankers De isolatie is een quasi-homogene laag, omdat de bevestigingsmiddelen deze laag doorbreken. De bepaling van de λ-waarde van een quasi-homogene laag is omschreven in § 11.4 van NEN 1068.

λiso is de warmtegeleidingscoëfficiënt van het isolatiemateriaal, in W/(m·K) λ fa is de warmtegeleidingscoëfficiënt van het anker-, stift- of schroefmateriaal, in W/(m·K) Aiso is de (netto) oppervlakte van de isolatielaag, in m2 = 1,0 - Afa Afa is de (totale) doorsnede-oppervlakte van de ankers, stiften of dergelijke, in m2 De spouwankers verhogen in dit voorbeeld de λ-waarde dus van 0,037 naar 0,039; een verslechtering van 5%.

Stap 2.
Bepaal de warmteweerstand Rm per constructielaag

- kalkzandsteen 100 mm λ = 1,000 W/(m·K) Rm = 0,10 (m2·K)/W
- isolatiemateriaal 100 mm λ' = 0,039 W/(m·K) Rm = 2,56 (m2·K)/W
- luchtspouw 40 mm n.v.t. Rm = 0,09 (m2·K)/W
- metselwerk 100 mm λ = 1,000 W/(m·K) Rm = 0,10 (m2·K)/W
+ S Rm = 2,85 (m2·K)/W

Stap 3.
Bepaal de warmteweerstand Rc van de constructie

Hierin zijn Rsi en Rse de overgangsweerstanden aan de binnen- resp. buitenzijde. De correctiefactor a 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. Conclusie De constructie voldoet aan de minimumeis van het Bouwbesluit: Rc = 2,5 (m2.K)/W. Indien in dit voorbeeld gebruik was gemaakt van RVS spouwankers met λ = 0,15 W/(m·K) zou de warmteweerstand Rc = 2,79 (m2·K)/W bedragen. Hieruit blijkt dat de invloed van de bevestigingsmiddelen relatief groot is.

ACHTERGROND

Bij de berekening van de warmteweerstand mag de invloed van spouwankers niet worden verwaarloosd. Anders komt de berekende warmteweerstand hoger uit dan in werkelijkheid wordt behaald. De invloed van spouwankers op de warmteweerstand hangt af van afmetingen, materiaal en aantal. De warmteweerstand heeft invloed op de energieprestatiecoëfficiënt (EPC) van een gebouw. De aanvrager heeft vrije keuze uit alle in aanmerking komende maatregelen om de vereiste EPC te halen. Wel stelt het Bouwbesluit vangneteisen (eisen aan de minimale waarde) aan de warmteweerstand van dichte delen van de gebouwschil (Rc = 2,5 m2·K/W) en aan de warmtedoorgangscoëfficiënt (U) van gevelopeningen. Dit om te voorkomen dat er te weinig aandacht wordt besteed aan de thermische isolatie.

AANDACHTSPUNTEN

  • Bij toepassing van isolatie tegen kelderwanden ('perimeterisolatie') moet rekening worden gehouden met het feit dat het materiaal langdurig in contact staat met een vochtige omgeving. Bijlage D van NEN 1068 geeft hiervoor een correctiefactor op de λ-waarde. Zie stap 1 van de berekening.
  • Ook bij na-isoleren van spouwmuren met bijvoorbeeld EPS-parels, minerale wolvlokken of PUR moet rekening worden gehouden met correctiefactoren op de λ-waarde. Deze zijn tamelijk groot, doordat het isolatiemateriaal in het werk wordt aangebracht of vervaardigd. Bijlage D van NEN 1068 geeft waarden voor deze correctiefactor. Zie 'stap 1' van de berekening.
  • Behalve deze handberekening is er ook een numerieke methode. Die is over het algemeen duur, omdat de constructie in de computer moet worden ingevoerd. Voor leveranciers van bouwelementen is de numerieke methode handig. Die methode heeft de voorkeur voor constructies, opgebouwd uit een metalen stijl- en regelwerk (metal studwanden).
  • 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.

Reacties

Monique L. op 23 januari 2015

Beste Wouter, Ik kom in mijn bouwfysicaboek een tegenstrijdigheid tegen, denk ik... Eerst wordt gezegd dat de totale warmteweerstand van een constructie kan worden berekend door alle weerstanden bij elkaar op te tellen, dus Rc = Rm1+Rm2+Rm3+ .... (warmteovergangsweerstanden niet meegerekend) De 2e formule is volgens NEN 1068: Rc = {(ΣRm + Rsi +Rse) / (1+a)} - (Rsi-Rse). Wanneer gebruik je de 1e en wanneer de 2e?

delete

Reageer

Waardeer dit infoblad