0

Psi-waarden (Ψ) in de EPC-berekening - 292

Het bepalen van de lijnvormige warmteverliezen Ψ-waarden (spreek uit: psi-waarden) en het invoeren daarvan in de EPC-berekening.

OPLOSSINGSRICHTINGEN

Stappenplan

Om de Ψ-waarden te bepalen moeten de volgende stappen worden gezet:

Fase A. Opzoeken van de toepasselijke voorschriften (stap 1 t/m 4)

  1. Relevante afdeling (van het Bouwbesluit) opzoeken.
  2. Relevante paragraaf (van de afdeling) selecteren.
  3. Aan de hand van de tabel in de paragraaf de gebruiksfuncties selecteren.
  4. Aan de hand van de voorschriften de van toepassing zijnde bepalingsmethode selecteren.

Fase B. Toepassing van de voorschriften (stap 5)

  1. Aan de hand van de voorschriften de bepalingsmethode voor de Ψ-waarde selecteren.

Fase A. Opzoeken van de toepasselijke voorschriften (stap 1 t/m 3)

1. Relevante afdeling (van het Bouwbesluit) opzoeken
De voorschriften met betrekking tot ‘energieprestatie’ zijn gegeven in afdeling 5.1 Energiezuinigheid, nieuwbouw van Bouwbesluit 2012.

2. Relevante paragraaf (van de afdeling) selecteren
In artikel 5.2 Energieprestatiecoëfficiënt wordt aangegeven conform welke Nen-norm de energieprestatiecoëfficiënt bepaald dient te worden. Deze eisen gelden niet voor het gedeeltelijk vernieuwen of veranderen of het vergroten van een bouwwerk zoals gesteld in artikel 5.6 Verbouw. Indien een bouwwerk geheel wordt vernieuwd (bijvoorbeeld afbraak tot op de fundering) geldt de epc-eis wel.

3. Aan de hand van de tabel in de paragraaf de gebruiksfuncties selecteren
Vanuit artikel 5.2 lid 1 t/m 3 wordt verwezen naar tabel 5.1, waarin de grenswaarden van de energieprestatiecoëfficiënten per gebruiksfunctie zijn vermeld.

4. Aan de hand van de voorschriften de bepalingsmethode selecteren
De energieprestatiecoëfficiënt wordt bepaald volgens NEN 7120 ‘Energieprestatie van gebouwen - Bepalingsmethode’. Voor het bepalen van de Ψ-waarden wordt vanuit hoofdstuk 8 van NEN 7120 paragraaf 8.3 verwezen naar de NEN 1068 ‘Thermische isolatie van gebouwen’. In het Bouwbesluit zelf wordt de bepaling van de Ψ-waarde niet direct genoemd.

Uitleg Ψ-waarden
Sinds 2003 moeten in de energieprestatieberekening de Ψ-waarden worden ingevoerd. Ψ-waarden zijn lijnvormige warmteverliezen. In onderstaande figuur is een foto van een hoekaansluiting in een woonkamer gegeven. Tevens is van dezelfde situatie een infrarood foto afgedrukt. Hierin is duidelijk zichtbaar dat via de lijnvormige aansluitingen meer energie verloren gaat dan via de vlakken. Voor het bepalen van het totale transmissieverlies van een gebouw moeten daarom de lijnvormige warmteverliezen worden meegenomen.

Invoeren van Ψ-waarden in EPC-berekening
De energiebesparing die mogelijk is door nauwkeurig te detailleren, is te waarderen bij het opstellen van de EPC-berekening. Het transmissieverlies via de aansluitingen is in een EPC-berekening op volgende manieren in te voeren:

  1. forfaitair;
    • forfaitaire Ψ-waarden volgens hoofdstuk 13 van NEN 1068 (2001);
  2. uitgebreid;
    • forfaitaire Ψ-waarden volgens hoofdstuk 8 in NPR 2068;
    • Ψ-waarden uit SBR-Referentiedetails (eventueel +25%);
    • Ψ-waarden volgens hoofdstuk 11 van NEN 1068 (numerieke bepaling).

Onderstaand worden de vier bepalingsmethodes toegelicht. Het nauwkeuriger bepalen van Ψ-waarden voor een EPC-berekening kost extra tijd. Deze tijdsbesteding is afhankelijk van het gebouwtype echter terug te verdienen op de investeringskosten, als daardoor geen kostbare voorzieningen nodig zijn. Bedacht moet echter worden dat de rekenkosten geen verbetering van de energieprestatie opleveren. Wordt met gebruik van de forfaitaire waarden nog net aan de energieprestatie-eis voldaan, dan is de feitelijke prestatie afhankelijk van het gebouwtype beter dan wanneer met gebruik van een nauwkeuriger methode hieraan wordt voldaan. Het is dan ook af te raden om de nauwkeuriger methode te gebruiken voor een relatief geringe besparing op de investeringskosten, waardoor het energieverlies en daarmee de gebruikskosten toenemen.

Uitwerking invoer in de EPC

1. Forfaitair volgens hoofdstuk 13 van NEN 1068 (2001)*

Bij de forfaitaire bepaling wordt het transmissieverlies via de aansluitingen bepaald door een toeslag van 0,1 W/(m2∙K) op de U-waarde van de constructieonderdelen (gevels en daken).
LD = Σi AT;i ∙ (Ui + 0,1)

LD is de directe koppelingscoëfficiënt tussen de verwarmde binnenruimte en de buitenlucht, in W/K;
AT;i is de geprojecteerde oppervlakte van het ondoorschijnend vlak of het raam of de deur i van de uitwendige scheidingsconstructie in m2;
Ui is de warmtedoorgangscoëfficiënt van dat vlak i van de uitwendige scheidingsconstructie, in W/(m2∙K);
0,1 is een forfaitaire toeslag, in W/(m2∙K).

Voor het transmissieverlies bij de begane grondvloer worden een forfaitaire Ψ -waarde naar de grond aangehouden van 0,1 W/m∙K (Ψgr) en een forfaitaire Ψ-waarde naar de buitenlucht 1,2 W/m∙K (Ψe) aangehouden.

Ls = a {AT;rand ∙ Uvl+gr;rand + AT;midden ∙ Uvl+gr;midden - 0,1P} + 1,2xP


waarin:
LS is de warmteverliescoëfficiënt via de grond in W/K;
a is een weegfactor, voor woningen en woongebouwen te stellen op 0,6 gedurende het stookseizoen22 en op 2,0 gedurende een zomermaand (koeling)23. Voor utiliteitsgebouwen wordt de waarde van a gegeven in van NEN 2916;
AT;rand is de (binnenwerkse) oppervlakte van de 5 m brede rand zone van de vloer, in m2;
Uvl+gr;rand is de warmtedoorgangscoëfficiënt van het samenstel van vloerconstructie, (eventuele) kruipruimte (exclusief ventilatieverlies) en de ondergrond tot een diepte Dgr (= 10 m) in W/(m2∙K);
AT;midden is de oppervlakte van het gedeelte van de vloer dat grenst aan de binnenzijde van de randzone van de vloer, in m2;
Uvl+gr;midden is de warmtedoorgangscoëfficiënt van het samenstel van de niet in de rand zone gelegen vloerconstructie, (eventuele) kruipruimte (exclusief ventilatieverlies) en de ondergrond tot een diepte Dgr (= 10 m) in W/(m2∙K);
0,1 is de forfaitaire waarde van de lineaire warmtedoorgangscoëfficiënt naar de grond (ψgr) in W/(m∙K);
1,2 is de forfaitaire waarde van de lineaire warmtedoorgangscoëfficiënt naar de buitenlucht (ψe) en de ventilatieterm (180 ε), in W/(m∙K);
P is de binnenwerkse omtrek van de verwarmde ruimte voor zover deze aansluit op een buitenwand of op een aangrenzende onverwarmde ruimte, in m.

*) op dit moment wordt de berekening van invloed de lijnvormige koudebruggen in de EPG wordt gedaan conform de NEN1068:2001. De nieuwe NEN1068:2012 is nog niet aangewezen in het Bouwbesluit. Indien de nieuwe NEN 1068:2012 zal zijn aangewezen heeft dit invloed op de bepaling van de lijnvormige warmteverliezen.

2a. Uitgebreid met behulp van hoofdstuk 8 van NPR 2068

Hoofdstuk 8 van NPR 2068 bevat een reeks forfaitaire (veilige) Ψ-waarden. Door middel van figuren worden de verschillende detailposities aangegeven. Worden de Ψ-waarden met behulp van deze methode bepaald, dan is het berekende transmissieverlies via de aansluitingen iets gunstiger, dan bepaald volgens hoofdstuk 13 van NEN 1068. De forfaitaire Ψ-waarden voor de funderingsdetails zijn in hoofdstuk 9 van NPR 2068 gegeven. De Ψ-waarden zijn Ψgr = -0,1 W/m∙K en Ψe = 0,9 W/m∙K.

Toepassing van deze methode resulteert in een verlaging van ΔEPC ˜ 0,01 (t.o.v. forfaitaire Ψ-waarden volgens hoofdstuk 13 NEN 1068).

2b. Uitgebreid met behulp van de SBR-Referentiedetails
Door SBR is een uitgebreide databank aan referentiedetails uitgegeven; de zogenaamde SBR-Referentiedetails. Voor zover van toepassing zijn alle Ψ-waarden berekend. Indien de bouwkundige details van een bouwwerk worden uitgevoerd conform de SBR-Referentiedetails dan kunnen de Ψ-waarden worden overgenomen.

Door de toepassing van de Ψ-waarden vanuit de SBR-Referentiedetails in plaats de van forfaitaire methode volgens hoofdstuk 13 van NEN 1068 zal resulteren in een verlaging van de EPC-waarde tot zelfs ΔEPC ≈ 0,07. De haalbare verlaging is afhankelijk van het gebouw.

Bij een kleine afwijking van het detail ten opzichte van een SBR-Referentiedetail moet de Ψ-waarde met 25% worden verhoogd. In de NPR is echter niet omschreven wat onder een kleine afwijking wordt verstaan. Hierbij moet worden opgemerkt dat een verhoging van de warmteweerstand niet perse een betere Ψ-waarde oplevert.

Door de toeslag van 25% zal de verlaging van de EPC leger worden ΔEPC ≈ 0,03 (t.o.v. forfaitaire Ψ-waarden volgens hoofdstuk 13 NEN 1068). De haalbare verlaging is afhankelijk van het gebouw.

In de verschillende berekeningssoftware voor de EPC is een link gemaakt naar de SBR-Referentiedetails om het invoeren van de juiste Ψ-waarde vanuit de details mogelijk te maken.

2c. Uitgebreid met behulp van NEN 1068 numerieke bepaling
Met behulp van een rekenmodel wordt aan de hand van de eindige elementenmethode de warmtestroom door de aansluitingen bepaald. De Ψ-waarde is te herleiden aan de hand van de berekende warmtestroom. Deze methode is behoorlijk arbeidsintensief en kan uitsluitend door specialisten met de juiste software worden uitgevoerd. In de praktijk wordt deze methode toegepast ten behoeve van referentiedetails, productdocumentatie, attesten en dergelijke.

Door de toepassing van de numeriek bepaalde Ψ-waarden conform NEN 1068 in plaats de van forfaitaire methode volgens hoofdstuk 13 van NEN 1068 zal resulteren in een verlaging van de EPC-waarde tot zelfs ΔEPC ≈ 0,07. De haalbare verlaging is afhankelijk van het gebouw.

ACHTERGROND

De eisen met betrekking tot energieprestatie zijn opgenomen in hoofdstuk 5: ‘Technische bouwvoorschriften uit het oogpunt van energiezuinigheid en milieu, nieuwbouw’ van Bouwbesluit 2012. Deze eisen worden gegeven om het gebruik van fossiele brandstof te beperken. Daarbij is het belangrijkste doel het beperken van de CO2-emissie. De voorschriften met betrekking tot de energieprestatie zijn onderdeel van hoofdstuk 5 en hebben als specifieke doelstelling: ‘het voldoende energiezuinig zijn van een bouwwerk’. Voor bestaande bouw geeft het Bouwbesluit geen voorschriften voor de energieprestatie.

Sinds 1 januari 2003 moeten in de energieprestatieberekening de Ψ-waarden (lijnvormige warmteverliezen) worden ingevoerd. Het berekenen van deze Ψ-waarden is specialistisch werk. SBR heeft deze Ψ-waarden berekend en gepubliceerd in de SBR-Referentiedetails. Ontwerpers, adviseurs en controlerende instanties moeten de betekenis van en de achtergronden van de Ψ-waarden doorgronden om deze goed te kunnen toepassen in de energieprestatieberekeningen.

AANDACHTSPUNTEN

  • Perimeter. De perimeter moet bij de begane grondvloer worden ingevoerd. Zowel bij de forfaitaire als uitgebreide methode voor Ψ-waarden. De perimeter is de (binnenwerkse) omtrek van de vloer, voor zover deze grenst aan een buitenwand. Bij een tussenwoning is dit twee keer de binnenwerkse breedte van de woning.
  • Lengte van de Ψ-waarde. De bepaling van de lengte van de Ψ-waarde is vergelijkbaar met de wijze waarop de afmetingen van vlakken wordt bepaald. Onderstaand is dit door middel van een tekening toegelicht.


Oppervlakte gevel: A x B
Oppervlakte raam: C x D

Lengte Ψ-waarden:
Ψ1 = C
Ψ2 = 2 x D
Ψ3 = C
Ψ4 = B
Ψ5 = B