Bouwfysica. Thermische bruggen. Definitie thermische brug. Effecten van thermische bruggen

Transcriptie

1

2 Thermische bruggen Definitie thermische brug Een thermische brug in een constructie is heel algemeen te definiëren als: een gedeelte in de constructie waar een grotere warmtetransmissie van binnen naar buiten plaatsvindt dan in de rest van de constructie. Deze grotere transmissie is het gevolg van de kleinere warmteweerstand van de thermische brug in vergelijking met de weerstand van de omliggende bouwdelen. De thermische brug beïnvloedt daarnaast ook zijn omgeving: vanuit de omgeving wordt warmte naar de thermische brug toegetrokken zodat het uiteindelijke warmteverlies nog groter is. De gevolgen van een thermische brug hangen samen met de relatief lage warmteweerstand van een materiaal ( door materiaal bepaalde thermische brug ) en in veel gevallen met de plaats van een thermische brug ( geometrische thermische brug ). Het gevolg van de lagere warmteweerstand van een thermische brug is warmteverlies en een lagere oppervlaktetemperatuur aan de binnenzijde van de constructie. Vanwege hun plaats (in hoeken van ruimten, langs de vloer of het plafond) zijn veel thermische bruggen ook nog eens slecht bereikbaar voor de in het vertrek aanwezige warme luchtstromen. Effecten van thermische bruggen Wanneer lucht met een bepaalde concentratie waterdamp in aanraking komt met een constructieoppervlak met een temperatuur gelijk aan of lager dan de dauwpuntstemperatuur van die lucht, treedt tegen het oppervlak condensatie op. Bij een gemiddelde luchtvochtigheid kunnen zowel inwendige- als oppervlaktecondensatie zich voordoen bij bouwfysische gebreken aan de bouwkundige detaillering. Een belangrijk gebrek bij het bouwkundig detailleren zijn thermische bruggen. In de nabijheid van een thermische brug kan door oppervlaktecondensatie schimmel gaan vormen. De schimmelvorming leidt tot het vrijkomen van schimmelsporen in de ruimte en kan aanzienlijke schade toebrengen aan de gezondheid van de bewoners. Schimmelsporen veroorzaken allergieën en kunnen daarom sterke allergische reacties bij mensen teweegbrengen, zoals sinusitis, rhinitis en astma. Door de in het algemeen langdurige dagelijkse blootstelling in woningen is het risico groot dat de allergische reacties chronisch worden. Thermische bruggen hebben samengevat dus de volgende effecten: kans op condenswater kans op schimmelvorming kans op schade aan gezondheid (allergieën etc.) hoger warmteverlies 4

3 Thermische bruggen Dauwpuntstemperatuur De dauwpuntstemperatuur θ d van een ruimte is de temperatuur waarbij het vocht dat in de ruimtelucht aanwezig is, niet meer in dampvorm door de ruimtelucht wordt vastgehouden maar in de vorm van waterdruppels wordt afgegeven. De relatieve luchtvochtigheid van de ruimte is dan 100%. De luchtlagen die direct grenzen aan koudere oppervlakken van de bouwconstructie nemen de temperatuur aan van het koude oppervlak. Als de minimale oppervlaktetemperatuur van een thermische brug onder de dauwpuntstemperatuur ligt, condenseert het vocht in de lucht grenzend aan deze thermische brug op het koude oppervlak en ontstaat druppelvorming. De dauwpuntstemperatuur is alleen afhankelijk van de temperatuur en vochtigheid van de omgevingslucht (zie afbeelding 1). Hoe hoger de vochtigheid en hoe hoger de temperatuur van de omgevingslucht, des te hoger is de dauwpuntstemperatuur en des te eerder ontstaat er condens op koudere oppervlakken. In het algemeen is in binnenruimten de gemiddelde temperatuur ca. 20 C en de relatieve luchtvochtigheid ca. 50%. Dit betekent dat de dauwpuntstemperatuur dan 9,3 C is. In ruimten met een hoge vochtproductie, bijvoorbeeld de badkamer, wordt ook een hogere vochtigheid van 60% of meer bereikt. De dauwpuntstemperatuur ligt dan ook hoger waardoor het risico van condensvorming toeneemt. De dauwpuntstemperatuur bij een luchtvochtigheid van 60% ligt bijvoorbeeld al bij 12,0 C. De dauwpuntstemperatuur is in hoge mate afhankelijk van de relatieve luchtvochtigheid. Een kleine verhoging van de luchtvochtigheid leidt al tot een aanzienlijke hogere dauwpuntstemperatuur van de omgevingslucht. Een stijging van de relatieve vochtigheid resulteert in een aanzienlijke toename van het risico van condensvorming op koude oppervlakken van bouwelementen. Schimmelvormingstemperatuur De vochtigheid op oppervlakken van bouwelementen die vereist is voor de groei van schimmel, wordt al bereikt vanaf een luchtvochtigheid van 80%. Dit betekent dat zich op koude oppervlakken van bouwelementen schimmel vormt als het oppervlak ten minste zo koud is dat de luchtlaag direct ernaast een vochtigheid krijgt van 80%. De temperatuur waarbij dit het geval is, is de zogenaamde schimmelvormingstemperatuur θ S. Schimmelvorming kan al voorkomen bij temperaturen boven de dauwpuntstemperatuur. Voor het ruimteklimaat 20 C/50% bedraagt de schimmelvormingstemperatuur 12,6 C. Dat is dus 3,3 C hoger dan de dauwpuntstemperatuur. Daarom is voor het voorkomen van bouwschade (schimmelvorming) de schimmelvormingstemperatuur belangrijker dan de dauwpuntstemperatuur. Het is dus niet voldoende dat de binnenoppervlakken warmer zijn dan de dauwpuntstemperatuur van de omgevingslucht: De oppervlaktetemperaturen moeten ook hoger zijn dan de schimmelvormingstemperatuur! Dauwpuntstemperatuur 20 C 18 C 16 C 14 C 12 C 10 C 9,3 C 8 C 22 C 20 C 18 C Schimmelvormingstemperatuur 20 C 18 C 16 C 15,3 C 14 C 12,6 C 12 C 10 C 8 C 22 C 20 C 18 C 6 C 6 C 40% 50% 60% 70% 80% 90% 40% 50% 60% 70% 80% 90% Relatieve vochtigheid omgevingslucht ϕ Afbeelding 1: De dauwpuntstemperatuur is afhankelijk van vochtigheid en temperatuur van de omgevingslucht. Relatieve vochtigheid omgevingslucht ϕ Afbeelding 2: De schimmelvormingstemperatuur wordt bepaald door de vochtigheid en temperatuur van de omgevingslucht. 5

4 Thermische bruggen Bouwfysische kengetallen van thermische bruggen De bouwfysische effecten van thermische bruggen worden vastgelegd met de volgende kengetallen: Bouwfysisch effect Schimmelvorming Condensvorming Kwalitatieve weergave Isothermen (verloop temperatuur) Warmteverlies Fluxen (verloop warmtestroom) Kengetallen Kwantitatief kengetal Minimale oppervlaktetemperatuur θ min Binnenoppervlaktetemperatuurfactor f n;ri ψ-waarde χ-waarde Deze kengetallen kunnen uitsluitend worden berekend door een berekening van de warmtestroom door de desbetreffende thermische brug op basis van de eindige elementenmethode. Hiervoor wordt de geometrische opbouw van de constructie in nabijheid van de thermische brug in de computer gemodelleerd met de warmtegeleidingscoëfficiënt (λ) van de gebruikte materialen. De randvoorwaarden voor de berekening en modellering zijn vastgelegd in NEN Deze berekening levert naast de kwantitatieve kengetallen ook een weergave van de temperatuurverdeling binnen de constructie ( isothermenverloop ) en het verloop van de warmtestroomlijnen (fluxen). De weergave met warmtestroomlijnen geeft de weg aan waarlangs de warmte door de constructie verloren gaat. Zodoende zijn de warmtetechnische zwakke punten van de thermische brug goed te herkennen. De isothermen zijn lijnen of oppervlakken met dezelfde temperatuur en geven de temperatuurverdeling binnen het berekende bouwelement aan. Isothermen worden vaak weergegeven met temperatuurstappen van 1 C. Warmtestroomlijnen en isothermen staan altijd loodrecht op elkaar (zie afbeelding 3 en 4). De warmtedoorgangscoëfficiënten ψ en χ Net als bij de f-factor neemt, naarmate een gebouw beter wordt geïsoleerd, het transmissieverlies via de constructie aansluitingen een grotere plaats in. De warmte kiest de weg van de minste weerstand. Hierdoor gaat bij gebouwen met hoge R c -waarden verhoudingsgewijs veel energie verloren via onderlinge constructieaansluitingen. Deze lineaire warmteverliezen ( ψ-waarden ) moeten worden ingevoerd in de berekening van de energieprestatiecoëfficiënt (EPC) van een gebouw. De χ-waarde geeft het extra warmteverlies per strekkende meter van een lineaire thermische brug aan. Evenzo geeft de puntvormige warmtedoorgangscoëfficiënt χ ( χ-waarde ) het extra warmteverlies via een puntvormige thermische brug aan. Deze χ-waarde is (nog) niet opgenomen in de Nederlandse bouwregelgeving. Afbeelding 3: Voorbeeld van een geometrische thermische brug: het aandeel buitenlucht is groter dan het aandeel binnenlucht. Weergave van de isothermen en warmtestroomlijnen (pijlen). Afbeelding 4: Voorbeeld van een materiaalafhankelijke thermische brug: de constructie wordt onderbroken door een materiaal met een lagere warmteweerstand. Weergave van de isothermen en warmtestroomlijnen (pijlen). 6

5 Thermische bruggen De minimale oppervlaktetemperatuur θ min en de oppervlaktetemperatuurfactor f n;ri De minimale oppervlaktetemperatuur θ min is de laagste oppervlaktetemperatuur die optreedt in de nabijheid van een thermische brug. De waarde van de minimale oppervlaktetemperatuur bepaalt of bij een thermische brug condens of schimmel wordt gevormd. De minimale oppervlaktetemperatuur is dus een kengetal voor de bouwfysische effecten van een thermische brug. De kengetallen θ min en ψ-waarde zijn afhankelijk van de constructieve opbouw van de thermische brug (geometrie en de warmtegeleidingscoëfficiënt van de materialen waaruit de thermische brug bestaat). De minimale oppervlaktetemperatuur is daarnaast nog afhankelijk van de vastgestelde buitenluchttemperatuur: hoe lager de buitenluchttemperatuur, des te lager is de minimale oppervlaktetemperatuur (zie afbeelding 5). Naast de minimale oppervlaktetemperatuur wordt als kengetal ook de binnenoppervlaktetemperatuur f n;ri (f-factor) gebruikt. Deze f-factor is het aan het temperatuursverschil tussen binnen en buiten (θ i θ e ) gerelateerde temperatuursverschil tussen minimale binnenoppervlaktetemperatuur en buitenluchttemperatuur (θ min θ e ): f n;ri = θ min θ e θ i θ e De f-factor is een relatieve waarde. Dit heeft als voordeel dat deze waarde alleen afhankelijk is van de detaillering van de thermische brug en niet, zoals θ min, van de vastgestelde buitenlucht- en binnenluchttemperaturen. Als men de f-factor van een thermische brug kent, kan omgekeerd met behulp van de luchttemperaturen de minimale oppervlaktetemperatuur worden berekend: θ min = θ e + f n;ri (θ i θ e ) In afbeelding 5 wordt bij een constante binnentemperatuur van 18 C voor verschillende f-factoren de afhankelijkheid van de minimale oppervlaktetemperatuur van de aangrenzende buitentemperatuur weergegeven. 20 C θ i 18 C 1,0 15 C f n;ri = 0,80 16 C 14 C f n;ri = 0,65 θ 10 C min f n;ri = 0,50 5 C 11,7 C θ min 12 C 10 C 8 C 6 C 0, f n;ri 0 C 15 C 10 C 5 C 0 C 5 C Buitentemperatuur θ e 4 C 2 C 0 C 0,2 0,0 Afbeelding 5: De minimale oppervlaktetemperatuur is afhankelijk van de aangrenzende buitentemperatuur. De binnentemperatuur is constant 18 C.. Afbeelding 6: Bepaling van de f-factor (f n;ri ). 7

6 Thermische bruggen Bepaling van thermische bruggen en lineaire warmteverliezen Bepaling van de minimale binnenoppervlaktetemperatuurfactor Het Bouwbesluit stelt in artikel 3.27 een eis aan de binnenoppervlaktetemperatuur (f-factor): woon- en logiesfuncties f n;ri 0,65 niet tot bewoning bestemde gebruiksfuncties f n;ri 0,50 NEN 2778 gaat uit van een binnentemperatuur in woonruimten van 18 C en een buitentemperatuur van 0 C. Dit betekent dat, ter beperking van het risico van schimmelvorming, in nabijheid van thermische bruggen de minimale oppervlaktetemperatuur moet voldoen aan de volgende minimale eis: θ min 11,7 C Bepaling van de lineaire warmteverliezen De warmteverliescoëfficiënt door transmissie beschrijft het warmteverlies via de gebouwschil. Om de warmteverliezen te bepalen wordt het warmteverlies via oppervlakten bepaald (gekoppeld aan een R c of U-waarde). Daarnaast wordt er rekening gehouden met het warmteverlies via lineaire thermische bruggen (gekoppeld aan een ψ-waarde). Het warmteverlies via lineair thermische bruggen is op verschillende manieren te bepalen, hier is in hoofdstuk 6.6 bij stilgestaan. In de zogenaamde uitgebreide methode wordt de warmteverliescoëfficiënt door transmissie volgens NEN 1068 formule (2) als volgt bepaald: H T;mi = H D + H g;mi + H U + H A;mi Hier wordt H D bepaald volgens (formule (10) van NEN 1068): H D = Σ (A T;i U C;i ) + Σ (ι k ψ k ) + Σ χ j i k j Waarbij: H g;mi : is de stationaire warmteverliescoëfficiënt via de grond, in W/K; H g;mi : is de stationaire warmteverliescoëfficiënt via de grond, in W/K; H u : is de warmteverliescoëfficiënt via aangrenzende onverwarmde ruimten, in W/K; H A;mi : is de warmteverliescoëfficiënt via aangrenzende verwarmde ruimten, in W/K. Afbeelding 10: Schematisch weergave van het warmteverlies door transmissie. 8

7 Thermische bruggen In de zogenaamde forfaitaire methode is het niet nodig om de lengte van alle lineaire thermische bruggen in te voeren. Bij de forfaitaire methode hoeft alleen de lengte van de perimeter worden ingevoerd. De perimeter is omschreven als de som van de lengtes van de randen van de vloerdelen, welke grenzen aan de buitenlucht of aan een onverwarmde ruimte buiten de thermische schil. Er wordt een vaste waarde aangehouden voor de ψ-waarde van de perimeter. Voor het warmteverlies van de lineaire thermische bruggen (buiten de perimeter) wordt een toeslag bepaald bovenop de U-waarde van dichte (ondoorschijnende) vlakken. Het warmteverlies via aangrenzende onverwarmde ruimtes worden bij de forfaitaire methode geacht niet aanwezig te zijn; een aangrenzende onverwarmde ruimte wordt beschouwd als buitenlucht. In de zogenaamde forfaitaire methode wordt de warmteverliescoëfficiënt door transmissie volgens NEN 1068 als volgt bepaald: H T;mi = H D;for + H g;for;mi + H U;for + H A;for Hier wordt H D bepaald volgens (formule (4) van NEN 1068): H D;for = Σ (A T;i (U C;i + ΔU for )) i Waarbij: H g;for;mi : is de stationaire warmteverliescoëfficiënt via de grond, in W/K; H u : is de warmteverliescoëfficiënt via aangrenzende onverwarmde ruimten en is 0 W/K; H A;mi : is de warmteverliescoëfficiënt via aangrenzende verwarmde ruimten en is W/K. 9

8 Balkon als thermische brug De niet-geïsoleerde balkonaansluiting Bij niet-geïsoleerde aansluitingen van balkonplaten leidt de combinatie van een geometrische thermische brug (koelrib-effect van de balkonplaat) en de lage warmteweerstand van beton tot een groot warmteverlies, zodat de niet-geïsoleerde balkonaansluiting tot de meest kritische thermische bruggen van de uitwendige scheidingsconstructie hoort. Het gevolg is een sterke daling van de opper vlaktetemperaturen ter plaatse van balkonaansluitingen en een groot energieverlies. In de bevestigingszone van het niet geïsoleerde balkon is er daardoor een grote kans op schimmelvorming. Effectieve thermische isolatie met De is, door de bouwfysisch en constructief geoptimaliseerde constructie (minimale wapeningsdoorsneden, gebruik van materialen met bijzonder lage warmtegeleidingscoëfficiënt), een zeer effectieve isolatie van de balkonaansluiting. in balkons van gewapend beton In de zone van de balkonaansluiting wordt door het gebruik van de het goed warmtegeleidende beton (λ = 1,80 W/ (m K)) en het zeer goed warmtegeleidende wapeningsstaal (λ = 50 W/(m K)) vervangen door isolatiemateriaal (λ = 0,035 W/ (m K)) en door, in vergelijking met wapeningsstaal zeer slecht warmtegeleidend, roestvaststaal (λ = 15 W/(m K)) en hoge sterkte beton (λ = 1,52 W/(m K)) (zie tabel 2). Dit resulteert bijvoorbeeld voor de K80E-CV30-V8 in een reductie van de gemiddelde warmtegeleidingscoëfficiënt met ca. 92% in vergelijking met een volledig doorgestorte balkonplaat van gewapend beton (zie afbeelding 8). aansluiting tussen staal- en betonconstructies In de verbindingszone van de stalen balken wordt door het gebruik van de het zeer goed warmtegeleidende wapeningsstaal (λ = 50 W/(m K)) vervangen door isolatiemateriaal (λ = 0,035 W/(m K)) en door, in vergelijking met wapeningsstaal, zeer slecht warmtegeleidend roestvaststaal (λ = 15 W/(m K)) (zie tabel 2). Dit resulteert bijvoorbeeld voor de KS14 in een reductie van de warmtegeleidingscoëfficiënt met ca. 94% in vergelijking met een doorlopende stalen balk (zie afbeelding 8). aansluiting staalconstructies In de verbindingszone van de stalen balken wordt door het gebruik van de het zeer goed warmtegeleidende wapeningsstaal (λ = 50 W/(m K)) vervangen door isolatiemateriaal (λ = 0,035 W/(m K)) of door in vergelijking met wapeningsstaal, zeer slecht warmtegeleidend roestvaststaal (λ = 15 W/(m K)) (zie tabel 2). Dit resulteert bijvoorbeeld voor de KST16 in een reductie van de warmtegeleidingscoëfficiënt met ca. 90% in vergelijking met een doorlopende stalen balk (zie afbeelding 8). Niet-geïsoleerde balkonaansluiting Balkonaansluiting met Reductie warmtegeleidingscoëfficiënt t.o.v. niet-geïsoleerde balkonaansluiting Materiaalopbouw balkonaansluiting Gewapend beton/ wapeningsstaal λ = 50 W/m K Roestvaststaal λ = 15 W/m K Hoge sterkte beton λ = 1,52 W/m K geëxpandeerd polystyreen (EPS) λ = 0,035 W/m K 70% 97% Ongewapend beton λ = 1,80 W/m K 98% Tabel 2: Vergelijking van de warmtegeleidingscoëfficiënt bij balkonaansluitingen met verschillende materialen. 10

9 Balkon als thermische brug De equivalente warmtegeleidingscoëfficiënt λ eq De equivalente warmtegeleidbaarheid λ eq is de gemiddelde warmtegeleidingscoëfficiënt van de verschillende oppervlakken van het element en is bij dezelfde dikte van het element een maatstaf voor de isolerende werking van de aansluiting. Hoe kleiner λ eq, des te hoger is de thermische isolatie van de balkonaansluiting. Daar de equivalente warmtegeleidingscoëfficiënt rekening houdt met de aandelen die de oppervlakken van de gebruikte materialen hebben, is λ eq afhankelijk van de capaciteit van de. In vergelijking met de niet-geïsoleerde aansluiting bereiken de n K, KS en KST bij de standaard capaciteit een reductie van de warmtegeleidingscoëfficiënt in de bevestigingszone tussen ca. 90% en 94%. 6,6 Equivalente warmtegeleidbaarheid λ eq in W/(m K) 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 2,3 Betonnokken 91% 0,21 K80E-CV30-V8 5,4 Stalen balk HEA 140 doorlopend 1) 94% 90% 0,31 Stalen balk HEA 200 KS14 1) doorlopend 2) 0,65 KST16 2) Afbeelding 8: Vergelijking van de equivalente warmtegeleidingscoëfficiënt λ eq van verschillende aansluitingen van balkonplaten. Verschil tussen ψ-waarde en λ eq De equivalente warmtegeleidingscoëfficiënt λ eq van het element is een maatstaf voor de isolerende werking van het element, terwijl de ψ-waarde de thermische isolatie van de totale balkonaansluiting vertegenwoordigt. De ψ-waarde verandert als het detail verandert, ook als het aansluitelement van ongewijzigd blijft. Omgekeerd is de ψ-waarde van een detail bij een vaststaande detaillering afhankelijk van de equivalente warmtegeleidingscoëfficiënt λ eq van het element. Hoe geringer λ eq, des te geringer de ψ-waarde (en hoe hoger de minimale binnenoppervlaktetemperatuur). 1) referentievlak: 180 x 180 mm 2 2) referentievlak: 250 x 180 mm 2 11

10 Balkon als thermische brug Kengetallen voor thermische bruggen van balkonaansluitingen met Voor verschillende typische aansluitconstructies voor thermische bruggen zijn onderstaand de kengetallen gegeven bij toepassing van K80E, KS14 en KST16. Voor constructies die hiervan afwijken, gelden andere kengetallen voor thermische bruggen. De kengetallen zijn berekend op basis van de bijgevoegde detailtekeningen, rekeninghoudend met de onderstaand bouwfysische randvoorwaarden volgens NEN 2778: Warmteovergangsweerstand buiten: R Si = 0,04m 2 K/W Ψ-waarde berekening; warmteovergangsweerstand binnen: R Si = 0,13m 2 K/W F-factorberekening; warmteovergangsweerstand binnen: R Si = 0,25m 2 K/W en 0,50m 2 K/W Buitenluchttemperatuur: 0 C Binnenluchttemperatuur: 18 C Equivalente warmtegeleidingscoëfficiënt (3-dim.) [W/(m K)] Lineaire warmtedoorgangscoëfficiënt Ψ in W/K spouwmuurconstructie met thermische onderbreking houten binnenspouwblad met gevelbetimmering betonnen binnenspouwblad met buitengevel isolatie f-factor f n;ri (minimale oppervlaktetemperatuur θ min ) spouwmuurconstructie met thermische onderbreking houten binnenspouwblad met gevelbetimmering betonnen binnenspouwblad met buitengevel isolatie f K80E-CV30-V8 λ eq = 0,21 Ψ = 0,32 1) Ψ = 0,30 1) Ψ = 0,32 1) n;ri = 0.92 (θ min = 16.6 C) Tabel 3: F-factoren voor verschillende uitwendige scheidingsconstructies met K80E bij Figuur 11a en 11b. f n;ri = 0.94 (θ min = 16.8 C) f n;ri = 0.92 (θ min = 16.6 C) Figuur 11a: Aansluiting balkonplaat met K80E-CV30-V8. Figuur 11b: Thermografisch beeld (warmtestroomlijnen) bij aansluiting 11a. Equivalente warmtegeleidingscoëfficiënt (3-dim.) [W/(m K)] Lineaire warmtedoorgangscoëfficiënt χ in W/K spouwmuurconstructie met thermische onderbreking houten binnenspouwblad met gevelbetimmering betonnen binnenspouwblad met buitengevel isolatie f-factor f n;ri (minimale oppervlaktetemperatuur θ min ) spouwmuurconstructie met thermische onderbreking houten binnenspouwblad met gevelbetimmering betonnen binnenspouwblad met buitengevel isolatie KS14 λ eq = 0,19 2) χ = 0,11 χ = 0.11 χ = 0.12 f n;ri = 0.92 (θ min = 16.5 C) Tabel 4: F-factoren voor verschillende uitwendige scheidingsconstructies met KS14 bij figuur 12a en 12b. f n;ri = 0.92 (θ min = 15.4 C) f n;ri = 0.87 (θ min = 15.6 C) 1) 2 stuks K80E-CV30-V8-H200-L1000 (balkon afm.: 4,20 x 1,80 x 0,25 m) 2) referentievlak: 220 x 180 mm 2 12

11 Balkon als thermische brug Figuur 12a: Aansluiting Staalprofiel HEA 140 met KS14. Figuur 12b: Thermografisch beeld (warmtestroomlijnen) bij aansluiting 12a. Equivalente warmtegeleidingscoëfficiënt (3-dim.) [W/(m K)] Lineaire warmtedoorgangscoëfficiënt χ in W/K Staalconstructie met sandwichpanelen f-factor f n;ri (minimale oppervlaktetemperatuur θ min ) Staalconstructie met sandwichpanelen KST16 λ eq = 0,65 1) χ = 0,19 f n;ri = 0,87 (θmin = 15,7 C) Tabel 5: F-factoren voor verschillende uitwendige scheidingsconstructies met KST16 bij Figuur 13a en 13b Figuur 13a: Aansluiting Staalprofiel HEA 200 met KST16. Figuur 13b: Thermografisch beeld (warmtestroomlijnen) bij aansluiting 13a. 1) referentievlak: 200 x 180 mm 2 13

12 Equivalente warmtegeleidbaarheid λ eq λ eq (1-dim.) in W/(m K) van n 1) REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 K10ES-CV30-V6 0,067 0,088 0,065 0,084 0,063 0,081 0,061 0,079 0,060 0,076 K20E-CV30-V8 0,119 0,140 0,114 0,134 0,109 0,128 0,105 0,123 0,101 0,118 K30ES-CV30-V6 0,132 0,152 0,126 0,145 0,121 0,139 0,116 0,134 0,112 0,129 K40E-CV30-V8 0,135 0,156 0,129 0,149 0,123 0,142 0,119 0,136 0,114 0,131 K50ES-CV30-V8 0,159 0,180 0,151 0,171 0,145 0,163 0,139 0,156 0,133 0,165 K60E-CV30-V8 0,141 0,161 0,134 0,153 0,129 0,147 0,124 0,141 0,119 0,136 K70ES-CV30-V8 0,233 0,254 0,222 0,241 0,211 0,229 0,202 0,219 0,194 0,210 K70ES-CV30-VV 0,247 0,268 0,234 0,254 0,223 0,242 0,213 0,230 0,204 0,221 K80E-CV30-V8 0,245 0,265 0,232 0,251 0,221 0,239 0,211 0,229 0,202 0,219 K90ES-CV30-V8 0,258 0,278 0,245 0,264 0,233 0,251 0,222 0,240 0,213 0,229 K100ES-CV30-V10 0,282 0,302 0,267 0,287 0,254 0,273 0,243 0,260 0,232 0,249 K100ES-CV30-VV 0,301 0,321 0,285 0,304 0,271 0,289 0,259 0,276 0,247 0,264 Q10E 0,056 0,077 0,055 0,074 0,053 0,072 0,052 0,070 0,051 0,068 Q30E 0,061 0,082 0,059 0,079 0,058 0,077 0,056 0,074 0,055 0,072 Q40E 0,081 0,102 0,078 0,098 0,075 0,094 0,073 0,091 0,071 0,088 Q80E 0,097 0,118 0,094 0,113 0,090 0,109 0,087 0,105 0,084 0,101 Q100E - - 0,113 0,133 0,109 0,128 0,105 0,122 0,101 0,118 Q120E ,132 0,151 0,127 0,144 0,122 0,139 Q140E ,160 0,177 0,153 0,170 QP10E 0,097 0,118 0,094 0,113 0,090 0,109 0,087 0,105 0,084 0,101 QP20E - - 0,113 0,133 0,109 0,128 0,105 0,122 0,101 0,118 QP30E 0,097 0,118 0,094 0,113 0,090 0,109 0,087 0,105 0,084 0,101 QP60E ,132 0,151 0,127 0,144 0,122 0,139 QP70E ,160 0,177 0,153 0,170 QP80E - - 0,113 0,133 0,109 0,128 0,105 0,122 0,101 0,118 QP90E ,132 0,151 0,127 0,144 0,122 0,139 QP130E ,160 0,177 0,153 0,170 Q+Q10E 0,067 0,088 0,064 0,084 0,063 0,081 0,061 0,079 0,059 0,076 Q+Q30E 0,077 0,098 0,074 0,094 0,072 0,091 0,070 0,088 0,068 0,085 Q+Q40E 0,102 0,123 0,098 0,118 0,094 0,113 0,091 0,109 0,088 0,105 Q+Q80E - - 0,129 0,149 0,123 0,142 0,119 0,136 0,114 0,131 Q+Q100E ,161 0,180 0,154 0,172 0,148 0,165 Q+Q120E ,198 0,215 0,189 0,206 Q+Q140E ,245 0,262 1) Zelfde λ eq waarden voor CV30, CV35 en CV50. 14

13 Equivalente warmtegeleidbaarheid λ eq λ eq (1-dim.) in W/(m K) van n 1) REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 K10ES-CV30-V6 0,058 0,074 0,057 0,072 0,056 0,070 0,055 0,069 0,054 0,067 K20E-CV30-V8 0,098 0,114 0,095 0,110 0,092 0,107 0,090 0,104 0,087 0,101 K30ES-CV30-V6 0,109 0,124 0,105 0,120 0,102 0,116 0,099 0,113 0,097 0,110 K40E-CV30-V8 0,110 0,126 0,107 0,122 0,103 0,118 0,100 0,114 0,098 0,111 K50ES-CV30-V8 0,128 0,144 0,124 0,139 0,120 0,134 0,116 0,130 0,113 0,126 K60E-CV30-V8 0,115 0,131 0,111 0,126 0,108 0,122 0,105 0,119 0,102 0,115 K70ES-CV30-V8 0,186 0,202 0,179 0,194 0,173 0,187 0,167 0,181 0,162 0,175 K70ES-CV30-VV 0,195 0,211 0,188 0,203 0,181 0,196 0,175 0,189 0,169 0,183 K80E-CV30-V8 0,194 0,210 0,187 0,202 0,180 0,195 0,174 0,188 0,169 0,182 K90ES-CV30-V8 0,205 0,220 0,197 0,212 0,190 0,204 0,183 0,197 0,177 0,190 K100ES-CV30-V10 0,223 0,238 0,214 0,229 0,206 0,221 0,199 0,213 0,193 0,206 K100ES-CV30-VV 0,237 0,253 0,228 0,243 0,220 0,234 0,212 0,225 0,205 0,218 Q10E 0,050 0,066 0,049 0,064 0,048 0,063 0,048 0,062 0,047 0,060 Q30E 0,054 0,070 0,053 0,068 0,052 0,067 0,051 0,065 0,050 0,064 Q40E 0,069 0,085 0,067 0,083 0,066 0,080 0,064 0,078 0,063 0,076 Q80E 0,082 0,098 0,079 0,095 0,077 0,092 0,075 0,089 0,074 0,087 Q100E 0,098 0,114 0,095 0,110 0,092 0,107 0,089 0,103 0,087 0,100 Q120E 0,117 0,133 0,114 0,129 0,110 0,125 0,107 0,121 0,104 0,117 Q140E 0,148 0,164 0,142 0,157 0,137 0,152 0,133 0,147 0,129 0,142 QP10E 0,082 0,098 0,079 0,095 0,077 0,092 0,075 0,089 0,074 0,087 QP20E 0,098 0,114 0,095 0,110 0,092 0,107 0,089 0,103 0,087 0,100 QP30E 0,082 0,098 0,079 0,095 0,077 0,092 0,075 0,089 0,074 0,087 QP60E 0,117 0,133 0,114 0,129 0,110 0,125 0,107 0,121 0,104 0,117 QP70E 0,148 0,164 0,142 0,157 0,137 0,152 0,133 0,147 0,129 0,142 QP80E 0,098 0,114 0,095 0,110 0,092 0,107 0,089 0,103 0,087 0,100 QP90E 0,117 0,133 0,114 0,129 0,110 0,125 0,107 0,121 0,104 0,117 QP130E 0,148 0,164 0,142 0,157 0,137 0,152 0,133 0,147 0,129 0,142 Q+Q10E 0,058 0,074 0,057 0,072 0,056 0,070 0,055 0,069 0,054 0,067 Q+Q30E 0,066 0,082 0,065 0,080 0,063 0,078 0,062 0,076 0,061 0,074 Q+Q40E 0,085 0,101 0,083 0,098 0,080 0,095 0,078 0,092 0,077 0,090 Q+Q80E 0,110 0,126 0,107 0,122 0,103 0,118 0,100 0,114 0,098 0,111 Q+Q100E 0,143 0,159 0,137 0,153 0,133 0,147 0,129 0,143 0,125 0,138 Q+Q120E 0,182 0,198 0,175 0,190 0,169 0,183 0,163 0,177 0,158 0,171 Q+Q140E 0,235 0,251 0,226 0,241 0,218 0,232 0,210 0,224 0,203 0,216 1) Zelfde λ eq waarden voor CV30, CV35 en CV50. 15

14 Equivalente warmtegeleidbaarheid λ eq λ eq (1-dim.) in W/(m K) van n 1) REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 QP+QP10E - - 0,129 0,149 0,123 0,142 0,119 0,136 0,114 0,131 QP+QP20E - - 0,161 0,180 0,154 0,172 0,148 0,165 QP+QP30E - - 0,129 0,149 0,123 0,142 0,119 0,136 0,114 0,131 QP+QP60E ,198 0,215 0,189 0,206 QP+QP70E ,245 0,262 QP+QP80E ,161 0,180 0,154 0,172 0,148 0,165 QP+QP90E ,198 0,215 0,189 0,206 QP+QP130E ,245 0,262 QZ10E 0,042 0,063 0,041 0,061 0,040 0,059 0,040 0,058 0,039 0,056 QZ30E 0,047 0,068 0,046 0,066 0,045 0,064 0,045 0,063 0,044 0,061 QZ40E 0,052 0,073 0,051 0,071 0,050 0,068 0,049 0,067 0,048 0,065 QZ80E 0,069 0,090 0,066 0,086 0,064 0,083 0,063 0,080 0,061 0,078 QZ100E - - 0,086 0,106 0,083 0,102 0,081 0,098 0,078 0,095 QZ120E ,106 0,125 0,102 0,120 0,099 0,116 QZ140E ,128 0,146 0,123 0,140 QPZ10E 0,069 0,090 0,066 0,086 0,064 0,083 0,063 0,080 0,061 0,078 QPZ20E - - 0,086 0,106 0,083 0,102 0,081 0,098 0,078 0,095 QPZ30E 0,069 0,090 0,066 0,086 0,064 0,083 0,063 0,080 0,061 0,078 QPZ60E ,064 0,083 0,063 0,080 0,061 0,078 QPZ70E ,128 0,146 0,123 0,140 QPZ80E - - 0,086 0,106 0,083 0,102 0,081 0,098 0,078 0,095 QPZ90E ,106 0,125 0,102 0,120 0,099 0,116 QPZ130E ,128 0,146 0,123 0, REI 0 REI 90 REI 0 REI 90 REI 0 REI 90 REI 0 REI 90 REI 0 REI 90 EQ1 0,219 0,240 0,208 0,228 0,198 0,217 0,189 0,207 0,181 0,198 EQ2 0,454 0,475 0,429 0,449 0,407 0,426 0,387 0,405 0,370 0,386 O ,142 0,161 0,136 0,154 0,131 0,148 F 0,091 0,112 0,088 0,108 0,085 0,103 0,082 0,100 0,079 0,096 A 0,142 0,163 0,135 0,155 0,130 0,148 0,124 0,142 0,120 0,136 16

15 Equivalente warmtegeleidbaarheid λ eq λ eq (1-dim.) in W/(m K) van n 1) REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 QP+QP10E 0,110 0,126 0,107 0,122 0,103 0,118 0,100 0,114 0,098 0,111 QP+QP20E 0,143 0,159 0,137 0,153 0,133 0,147 0,129 0,143 0,125 0,138 QP+QP30E 0,110 0,126 0,107 0,122 0,103 0,118 0,100 0,114 0,098 0,111 QP+QP60E 0,182 0,198 0,175 0,190 0,169 0,183 0,163 0,177 0,158 0,171 QP+QP70E 0,235 0,251 0,226 0,241 0,218 0,232 0,210 0,224 0,203 0,216 QP+QP80E 0,143 0,159 0,137 0,153 0,133 0,147 0,129 0,143 0,125 0,138 QP+QP90E 0,182 0,198 0,175 0,190 0,169 0,183 0,163 0,177 0,158 0,171 QP+QP130E 0,235 0,251 0,226 0,241 0,218 0,232 0,210 0,224 0,203 0,216 QZ10E 0,039 0,055 0,039 0,054 0,038 0,053 0,038 0,052 0,038 0,051 QZ30E 0,043 0,059 0,043 0,058 0,042 0,057 0,042 0,056 0,042 0,055 QZ40E 0,047 0,063 0,046 0,062 0,046 0,060 0,045 0,059 0,045 0,058 QZ80E 0,060 0,076 0,058 0,074 0,057 0,072 0,056 0,070 0,055 0,069 QZ100E 0,076 0,092 0,074 0,089 0,072 0,087 0,070 0,084 0,069 0,082 QZ120E 0,095 0,111 0,093 0,108 0,090 0,104 0,087 0,101 0,085 0,099 QZ140E 0,119 0,135 0,115 0,130 0,111 0,126 0,108 0,122 0,105 0,118 QPZ10E 0,060 0,076 0,058 0,074 0,057 0,072 0,056 0,070 0,055 0,069 QPZ20E 0,076 0,092 0,074 0,089 0,072 0,087 0,070 0,084 0,069 0,082 QPZ30E 0,060 0,076 0,058 0,074 0,057 0,072 0,056 0,070 0,055 0,069 QPZ60E 0,060 0,076 0,058 0,074 0,057 0,072 0,056 0,070 0,055 0,069 QPZ70E 0,119 0,135 0,115 0,130 0,111 0,126 0,108 0,122 0,105 0,118 QPZ80E 0,076 0,092 0,074 0,089 0,072 0,087 0,070 0,084 0,069 0,082 QPZ90E 0,095 0,111 0,093 0,108 0,090 0,104 0,087 0,101 0,085 0,099 QPZ130E 0,119 0,135 0,115 0,130 0,111 0,126 0,108 0,122 0,105 0, REI 0 REI 90 REI 0 REI 90 REI 0 REI 90 REI 0 REI 90 REI 0 REI 90 EQ1 0,174 0,190 0,168 0,183 0,162 0,176 0,156 0,170 0,151 0,165 EQ2 0,353 0,369 0,339 0,354 0,325 0,340 0,313 0,327 0,302 0,315 O 0,126 0,142 0,122 0,137 0,118 0,133 0,114 0,128 0,111 0,125 F 0,077 0,093 0,075 0,090 0,073 0,088 0,071 0,085 0,070 0,083 A 0,115 0,131 0,112 0,127 0,108 0,123 0,105 0,119 0,102 0,115 17

16 Equivalente warmtegeleidbaarheid λ eq λ eq (1-dim.) in W/(m K) van n REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 D20-VV4 0,137 0,158 0,131 0,150 0,125 0,144 0,120 0,138 0,116 0,132 0,112 0,128 0,108 0,123 D20-VV6 0,147 0,168 0,141 0,160 0,134 0,153 0,129 0,147 0,124 0,141 0,120 0,136 0,116 0,131 D20-VV ,164 0,184 0,156 0,175 0,150 0,167 0,144 0,161 0,138 0,154 0,134 0,149 D30-VV6 0,169 0,190 0,160 0,180 0,153 0,172 0,147 0,165 0,141 0,158 0,136 0,152 0,131 0,146 D30-VV ,184 0,203 0,175 0,194 0,168 0,185 0,161 0,178 0,155 0,171 0,149 0,164 D30-VV ,203 0,222 0,194 0,212 0,186 0,203 0,179 0,195 0,172 0,187 D50-VV6 0,211 0,232 0,200 0,220 0,191 0,210 0,182 0,200 0,175 0,192 0,168 0,184 0,162 0,177 D50-VV8 0,224 0,243 0,213 0,232 0,203 0,221 0,195 0,211 0,187 0,203 0,180 0,195 D50-VV ,241 0,260 0,230 0,248 0,220 0,237 0,211 0,227 0,203 0,218 D70-VV6 0,274 0,295 0,260 0,280 0,247 0,266 0,236 0,254 0,226 0,242 0,216 0,232 0,208 0,223 D70-VV ,283 0,303 0,269 0,288 0,257 0,274 0,245 0,262 0,235 0,251 0,226 0,241 D70-VV ,297 0,316 0,283 0,301 0,271 0,288 0,259 0,275 0,249 0,264 D90-VV6 0,317 0,338 0,300 0,320 0,285 0,304 0,272 0,289 0,260 0,276 0,249 0,265 0,239 0,254 D90-VV ,323 0,343 0,307 0,326 0,292 0,310 0,279 0,296 0,267 0,283 0,257 0,272 D90-VV ,335 0,354 0,319 0,337 0,305 0,321 0,292 0,308 0,280 0, > 3000 REI 0 REI 90 REI 0 REI 90 REI 0 REI 90 REI 0 REI 90 W1 (B = mm) 0,066 0,068 0,057 0,059 0,048 0,050 0,043 0,045 W2 (B = mm) 0,085 0,087 0,072 0,073 0,058 0,059 0,051 0,052 W3 (B = mm) 0,110 0,112 0,090 0,092 0,071 0,071 0,064 0,065 W4 (B = mm) 0,139 0,141 0,112 0,114 0,085 0,086 0,070 0, REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 S 20/2 (B = 160 mm) 0,522 0, S 20/3 (B = 200 mm) - - 0,568 0, S 20/4 (B = 250 mm) ,566 0,586 18

17 Equivalente warmtegeleidbaarheid λ eq λ eq (1-dim.) in W/(m K) van n REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 D20-VV4 0,105 0,119 0,102 0,116 0,099 0,112 0,096 0,109 0,094 0,106 0,091 0,103 D20-VV6 0,112 0,127 0,109 0,123 0,105 0,119 0,103 0,116 0,100 0,112 0,098 0,110 D20-VV8 0,129 0,144 0,125 0,139 0,121 0,135 0,118 0,131 0,115 0,127 0,112 0,124 D30-VV6 0,127 0,141 0,123 0,137 0,119 0,132 0,116 0,129 0,113 0,125 0,110 0,122 D30-VV8 0,144 0,158 0,139 0,153 0,135 0,148 0,131 0,144 0,127 0,140 0,124 0,136 D30-VV10 0,166 0,181 0,160 0,174 0,155 0,169 0,150 0,163 0,146 0,158 0,142 0,154 D50-VV6 0,156 0,171 0,151 0,165 0,146 0,160 0,142 0,155 0,138 0,150 0,134 0,146 D50-VV8 0,173 0,188 0,167 0,181 0,162 0,175 0,157 0,170 0,152 0,165 0,148 0,160 D50-VV10 0,195 0,210 0,189 0,203 0,182 0,196 0,176 0,189 0,171 0,183 0,166 0,178 D70-VV6 0,200 0,215 0,193 0,207 0,187 0,200 0,181 0,194 0,175 0,188 0,170 0,182 D70-VV8 0,217 0,232 0,210 0,224 0,203 0,216 0,196 0,209 0,190 0,202 0,184 0,196 D70-VV10 0,240 0,254 0,231 0,245 0,223 0,236 0,215 0,228 0,209 0,221 0,202 0,214 D90-VV6 0,230 0,244 0,221 0,235 0,214 0,227 0,207 0,220 0,200 0,213 0,194 0,206 D90-VV8 0,247 0,262 0,238 0,252 0,230 0,243 0,222 0,235 0,215 0,227 0,208 0,220 D90-VV10 0,269 0,284 0,259 0,273 0,250 0,263 0,242 0,254 0,234 0,246 0,226 0, REI 0 REI 0 REI 0 KS14 0,223 0,204 0,188 KS14-V10 0,249 0,227 0,210 KS14-VV 0,365 0,332 0,305 KS20 0,687 0,662 0,568 KS20-V12 0,719 0,650 0,594 QS10 0,250 0,228 0,211 QS12 0,282 0,257 0, REI 0 REI 0 KSTQ16-0,960 KSTQ22-1,293 KSTZ16 0,588 - KSTZ22 1, REI 0 REI 0 REI 0 REI 0 REI 0 REI 0 REI 0 REI 0 REI 0 REI 0 KST16 0,705 0,665 0,630 0,598 0,570 0,544 0,521 0,500 0,480 0,462 KST22 1,057 0,997 0,943 0,895 0,852 0,813 0,777 0,745 0,715 0,688 19