Thermisch

 

Thermische isolatie - extra punten !

Een bijkomende troef in het bouwen met de EUROSTEELframing structuur is het isoleren. Met dit systeem is het mogelijk om de draagstructuur te isoleren, de ruimtes tussen de steelframe profielen worden opgevuld met isolatie. Welk soort isolatie maakt niet uit, de structuur kan zeer eenvoudig worden volgeblazen maar ook het toepassen van minerale wol is geen probleem. Daarbij wordt er een extra buitengevelisolatie toegepast die continu doorloopt over de hele schil. Op deze manier worden passieve gebouwen gerealiseerd en kunnen de toenemende EPB-normen worden behaald.

EUROSTEELframing heeft in samenwerking met studiebureaus de verschillende R-waarden laten staven voor de structuur. De huidige EPB-software laat immers niet toe om niet-homogene lagen met staalfractie rechtstreeks in te voeren. Daardoor is er een 3D softwarepakket toegepast die deze niet-homogene lagen berekenen. Deze R-waarde berekeningen zijn erkend door het Vlaams Energie Agentschap en kunnen manueel door EPB-verslaggevers worden ingevuld in de EPB-software. Dit laat toe om extra punten te scoren!

temp trussenvloer

Bouwknopen – koudebruggen uitsluiten !

Dankzij de ononderbroken buitengevelisolatie wordt het beschermd volume volledig afgesloten van het niet-beschermd volume. Daar waar er constructiemateriaal met een hogere warmtegeleidingscoëfficiënt loopt van binnen naar buiten, worden er thermische onderbrekingen voorzien om koudebruggen ten alle tijden te vermijden. Een voorbeeld van een mogelijke koudebrug is een warm gewalste stalen ligger in uitkraging. Op deze plaats wordt er dan een thermische onderbreking toegepast. Vanuit economisch standpunt bekeken zijn er alternatieve oplossingen om deze koudebruggen aan te pakken, dit is in samenspraak met de architect en de EPB-verslaggever.

Afbeelding2 thermische onderbreking

Een ander voorbeeld van een bouwknoop is de aansluiting van de EUROSTEELframing wanden met de funderingsplaat. Deze wanden worden thermisch onderbroken van de betonplaat door middel van thermoblocks. (type Perinsul foamglass® of Marmox®).

Afbeelding3 detail perinsul

Figuur: Aansluiting wand met funderingsplaat


Uiteraard zijn alle andere bouwknopen met de juiste professionele materialen en de juiste plaatsing te ondervangen. Dit wordt zoals eerder vermeld, bepaald in samenspraak met de architect en de EPB-verslaggever.

De invloed van deze bouwknopen moet verplicht worden ingerekend in het S-peil en het E-peil voor gebouwen waarvoor de EPB-eisen voor nieuwbouw en IER (ingrijpende energetische renovatie) gelden én waarvoor een stedenbouwkundige vergunning wordt aangevraagd of een melding wordt gedaan vanaf 1 januari 2011.

Afbeelding4 bouwknopen inrekenen

Figuur: Gecontroleerd ventileren: bepalen hoeveel en waar er wordt geventileerd.


Om bouwknopen te beoordelen en koudebrugarme oplossingen mogelijk te maken, zijn praktische regels opgesteld. Met die basisregels kan je bepalen wanneer je te maken hebt met een ‘'EPB-aanvaarde bouwknoop'. Door deze methode kan je de bouwknopen al van in de ontwerpfase eenvoudig analyseren.

Afbeelding5 EPB aanvaarde bouwknoop

Figuur: Principeschema voor een EPB-aanvaarde bouwknoop


Binnenklimaat

Ventilatie
Elke dag wordt de lucht in een woning vervuild door o.a. ademen, zweten, huisdieren, onderhoudsproducten, etc… Zonder te ventileren ontstaat er al snel een vuile en vochtige binnenlucht die veel ongemakken en problemen geeft. Luchtventilatie zorgt daardoor voor een gezond binnenklimaat door ‘vervuilde’ lucht te vervangen door nieuwe, ‘verse’ lucht.

Vroeger gebeurde de ventilatie vanzelf door deuren, ramen, kieren en spleten in muren en daken. De gebouwen waren toen matig geïsoleerd en de luchtdichtheid was matig tot zwak zodat er voldoende luchtcirculatie was zonder daar speciale maatregelen voor te treffen. De ventilatie gebeurde toen op een ‘natuurlijke’ wijze.

De dag van vandaag wordt er steeds beter geïsoleerd en wordt er ook een strengere luchtdichtheid voorgeschreven, dankzij de toenemende EPB-eisen (hyperlink naar http://www.energiesparen.be/epb/welkeeisen , NIEUW VENSTER). De ‘vervuilde’ binnenlucht kan daardoor niet meer zo makkelijk naar buiten. Daardoor is het belangrijk om op een andere manier te ventileren om zodoende een gezond binnenklimaat te garanderen.

De oplossing daarvoor is een gecontroleerde ventilatie. Enerzijds onbewuste ventilatie via infiltratie (lekken en spleten) zoveel mogelijk beperken door een goede luchtdichtheid en anderzijds voldoende bewuste ventilatie creëren. Voor woningen komt dit principe erop neer dat enerzijds de leefzones van verse lucht worden voorzien en anderzijds dat de polluerende gassen worden verwijderd.

Afbeelding6 Ventilatie

Figuur: Gecontroleerd ventileren: bepalen hoeveel en waar er wordt geventileerd.


Vochttransport

Niet al het aanwezige vocht in een gebouw wordt door ventilatie afgevoerd. Er zijn namelijk nog tal van soorten (ongunstige) vochttransporten, alsook het verschil in de vochtbronnen. Het vocht in een gebouw wordt namelijk veroorzaakt door:

  1. Contact met water:
    • Regen
    • Grondwater
    • Bouwvocht: het vocht dat tijdens het bouwen in de constructie komt
    • (Lekken in waterleidingen)
  2. Contact met vochtige binnen- of buitenlucht:
    • Hygroscopisch vocht: het evenwichtsvochtgehalte in poreuze materialen (bv. hout)
    • Oppervlaktecondensatie: condensatie van waterdamp aan binnen- of buitenoppervlak van de constructie (bv. enkel glas)
    • Inwendige condensatie: condensatie in de constructies; meestal op de materiaalvlakken aan de koude kant van de thermische isolatie

Alle vochtproblemen afkomstig uit het contact met water worden constructief opgelost. Door een constructieve invulling worden deze problemen teniet gedaan. Denk bijvoorbeeld aan een waterkering in de muuraanzet tegen opstijgend grondwater of een dichte gevel die regeninslag vermijdt.


Het beheersen van vochtproblemen ten gevolge van waterdamp in lucht is een ander gegeven. Hiervoor zijn in sommige gevallen berekeningsmethodes nodig om aan te tonen dat er geen problemen worden veroorzaakt. Het vochttransport ten gevolge van waterdamp bestaat uit drie soorten:

  1. Convectief damptransport: transport dat optreedt ten gevolge van luchtdrukverschillen: (windinvloeden, thermische trek, over- en onderdruk)
    1. Wanneer de materialen van de constructie luchtdoorlatend zijn (bv. onbepleisterd metselwerk)
    2. Wanneer luchtlekken in de constructie bestaan (perforaties voor elektriciteits- of sanitaire leidingen, aansluitingsvoegen,…)

In het geval van luchtexfiltratie (binnenlucht gaat van binnen naar buiten langs de lekken in de constructie) kan inwendige condensatie optreden indien de lucht in contact komt met een oppervlak kouder dan het dauwpunt van de binnenlucht. Inwendige condensatie dient ten alle tijden te worden vermeden. Dit kan in het geval van convectief damptransport door:

- Constructief: luchtdicht bouwen: K_a=0. De luchtdichtheid van een woning kan worden bepaald door middel van een blowerdoortest. 〖(n〗_50-methode) De n_50-waarde geeft aan hoeveel keer per uur het gebouwvolume aan lucht door de gebouwschil kan worden geperst bij een overdruk van 50 Pa. Tijdens deze proef worden alle componenten van het ventilatiesysteem gedicht en meet men het door de gebouwschil lekkende luchtdebiet in functie van het opgelegd drukverschil.
- Installatietechnisch: beperken van de luchtdrukverschillen door middel van een mechanisch ventilatiesysteem die de binnenruimte in onderdruk brengt. Bij onderdruk zal in geval van luchtlekkage de buitenlucht naar binnen stromen en niet omgekeerd.


Afbeelding7 vochtbalans

Figuur: Vochtbalans

2.Dampdiffusie: dampstroom doorheen materialen dat wordt veroorzaakt als gevolg van de beweging van gasmoleculen veroorzaakt door concentratieverschillen en dus ook verschillen in hun partiële druk. Diffusie treedt dus op van een hogere naar een lagere dampdruk. Meestal bestaat er niet alleen een dampdrukverschil, maar ook een temperatuurverschil. Hierdoor is het mogelijk dat plaatselijk in de wand de temperatuur lager is dan het dauwpunt van de lucht. Dit betekent inwendige condensatie en dient vermeden te worden door:

- Constructief: Door enerzijds de best isolerende lagen aan de buitenzijde te plaatsen en anderzijds door bevochtiging te beperken door toepassing van een dampremmende laag aan de binnenzijde van de isolatie en/of droging te bevorderen door toepassing van dampdoorlatende materialen aan de koude zijde van de isolatie.

- Installatietechnisch: door de vochtbelasting in het gebouw te beperken. Bijgevolg wordt ook de dampstroom gereduceerd. (ventilatie, ontvochtiging)

De hier boven beschreven methode staat bekend als de methode van Glaser. Dit is een rekenmethode om een constructie te controleren op eventuele inwendige condensatie en droging als gevolg van dampdiffusie. Onderstaande tool kan worden gebruikt om te contoleren of er inwendige condensatie optreedt in een wand zonder dampscherm. (meest kritische situatie, een wand met dampscherm zal gunstiger zijn)

Indien er plaatsen zijn waar de dampdruk de verzadigingsdampdruk snijdt, zal bijgevolg inwendige condensatie optreden. Dit is in geen enkele maand het geval!

3. Capillariteit: Een open poreus materiaal (bv. hout of metselwerk) bestaat uit een netwerk van nauwe kanaaltjes en holten waardoor vocht, zowel in dampvormige als in vloeibare fase, zich kan verplaatsen. Transport in de vloeibare fase wordt voornamelijk beheerst door de capillaire krachten, d.w.z. de krachten die voortvloeien uit de interactie tussen het water en de wanden van de capillairen.


Oververhitting en thermische inertie

Het zomercomfort van gebouwen met lichte buitenwanden, zoals steelframebouw, wordt soms in vraag gesteld. Door de relatief geringe massa van de wanden en de vloeren hebben deze gebouwen immers een lagere thermische inertie dan massieve constructies. Dit hoeft echter niet noodzakelijk aanleiding te geven tot een verhoogd risico op oververhitting. Indien het gebouw correct ontworpen en opgericht werd en men rekening houdt met de basisprincipes die hieronder opgesomd worden, kan men ook met steelframebouw perfect een goed zomercomfort realiseren.

Hoewel de opbouw en de uitvoeringskwaliteit van de buitenmuren een zekere invloed uitoefenen op het zomercomfort, zijn vooral de beglaasde oppervlakte in de bouwschil en de aan- of afwezigheid van een zonnewering doorslaggevende factoren. Grote beglaasde oppervlakken zorgen immers – in vergelijking met opake wanden – voor een veel grotere toetreding van warmte (zonnestraling) in de binnenruimten die vervolgens niet meer langs dezelfde weg kan ontsnappen (serre-effect). De eerste en voornaamste maatregel voor een goed zomercomfort is dan ook de beperking van de beglaasde oppervlakte tot het noodzakelijke minimum voor een voldoende daglichttoetreding en het voorzien van een performante, bij voorkeur aanpasbare, zonnewering. Deze zonnewering heeft een dubbel doel: ze laat zonne-energie toe in de winter en in de tussenseizoenen (benutting van de passieve zonnewinsten, beperking van het verbruik van fossiele brandstoffen) en herleidt de warmtetoetreding tijdens de zomer tot een minimum.

De resterende warmte die de ruimte binnendringt tijdens de zomer (doorheen de beglaasde delen of doorheen de wanden) moet zoveel mogelijk afgevoerd worden door middel van een nachtelijke ventilatie. Hiervoor moeten de nodige voorzieningen getroffen worden (bv. opengaand schrijnwerk, toepassing van inbraakwerende roosters).

Ten slotte speelt ook de warmte-capaciteit van de omliggende elementen (bv. muren, vloeren, …) een rol. Deze parameter beïnvloedt immers de binnentemperatuurevolutie. Hoe hoger de warmtecapaciteit van een gebouw is, hoe trager de temperatuur in de ruimten zal stijgen en hoe trager deze temperatuur zal dalen na een warme periode. Op een zomerochtend zal dus de binnentemperatuur sneller toenemen bij een gebouw met een lagere warmtecapaciteit waardoor het rond de middag een stuk warmer is in vergelijking met een gebouw met een hogere warmtecapaciteit, want die behoudt de koelte van ’s nachts langer. Een keerzijde is dan weer dat het op een zomeravond langer warm blijft in een gebouw met een hogere warmtecapaciteit. Denk aan een stenen muur op het zuiden die lang na zonsondergang nog warm aanvoelt.

Indien het steelframe gebouw door afwezigheid op een warme zomermiddag niet wordt gekoeld en men komt ’s avonds pas thuis, dan is het veel makkelijker en sneller om het gebouw om een koele comforttemperatuur te brengen. Wat resulteert in een minder energieverbruik. In het gebouw met een hogere warmtecapaciteit zal de warmte beter ‘opgeslagen’ zijn waardoor het moelijker wordt om het gebouw te koelen en om een comforttemperatuur te bereiken.

De warmtecapaciteit van een wand wordt bepaald door zijn volumieke massa en de warmtecapaciteit c van de samenstellende materialen. Steelframewanden zullen omwille van hun beduidend lagere massa een minder goede prestatie leveren op dit vlak dan zware massieve metselwerk- of betonwanden. Om het warmtebufferend vermogen van een steelframewand te verhogen kan er worden geopteerd om materialen te kiezen die bovenstaande eigenschappen bezitten. Dit kan worden bereikt door o.a. een gevelsteen te plaatsen. Zie ook afbeelding.

Afbeelding8 steelframe woning met gevelsteen afwerking

Figuur: Steelframe woning met gevelsteen als afwerking


Hoewel de toepassing van materialen met een hoge warmtecapaciteit en een grote densiteit een gunstig effect heeft op het zomercomfort, moet de impact ervan genuanceerd worden. Deze is immers beperkt in vergelijking met de andere bovenvermelde factoren. Het is bijgevolg belangrijker om de warmte buiten te houden (beglaasde oppervlakte beperken en zonnewering voorzien) en de warmte die binnenkomt zo snel mogelijk te evacueren (nachtelijke ventilatie). 

(BRON: WTCB)


EPB-regelgeving

De EPB-regelgeving wordt elk jaar strenger en alle eisen dienen te worden nageleefd om enerzijds een goede energiehuishouding en leefbaarheid te beogen, maar anderzijds ook om boetes te voorkomen.

Wie vandaag denkt aan bouwen, moet E-peil 40 of lager, en een verplicht aandeel hernieuwbare energie voorop stellen. Uiteraard zijn de eisen veel specifieker. Ze zijn onderverdeeld in drie grote groepen:

  • thermische isolatie: S-peil, U- en R-waarden;
  • energieprestatie: E-peil, netto-energiebehoefte en hernieuwbare energie;
  • binnenklimaat: ventilatie en oververhitting.

Omwille van de mogelijkheden met het bouwen van steelframe zoals eerder besproken kunnen die eisen probleemloos worden ingevuld. Denk aan de extra isolatie die kan worden voorzien in de frames en spanten, maar ook aan de klimaatinstallaties met bijhorende leidingen die kunnen worden verwerkt binnenin deze frames en spanten, de afwezigheid van inwendige condensatie t.g.v. dampdiffusie, het droogbouwprincipe, …

Tot 2021 wordt het verplichte E-peil stapsgewijs aangescherpt: E50 in 2016, E40 in 2018 en E35 in 2020. Vanaf 2021 moet elke nieuwe woning minstens aan de BEN-eisen (bijna-energieneutraal, hyperlink) voldoen. Bouwaanvragen of meldingen zullen dan maximaal E30 als E-peil behalen.


Afbeelding9 aanscherping E peil

Figuur: Aanscherping E-peil

Om de twee jaar wordt een studie opgemaakt die nagaat of de vooropgestelde eisen haalbaar en betaalbaar blijven. Indien nodig wordt het vooropgestelde pad bijgestuurd.

 

 

 

IKbenMEE

Contacteer ons

  Email ons via: info@esfbelgie.be

  +32 11.40.22.01

   Nijverheidsstraat 3
            3990 Peer, Belgie