1. De warmtedoorgangscoëfficiënt volgens de methode CEN/TC 89 N 478 E: eis U-waarde: < 3,0 W/m 2 K (raamprofiel + glas)

Transcriptie

1 Het ANCONA 70 mm systeem. Berekening van de warmtedoorgangscoëfficiënt en bouwfysische beoordeling van aluminium profielen met thermische onderbreking van Janssens n.v.. Omega-steeg met isolatie vulling. De berekening wordt uitgevoerd met het rekenprogramma BISCO (Physibel Software). Het programma berekent het stationair warmtetransport in twee-dimensionale objecten met een willekeurige vorm. De berekenings- en beoordelingsmethode:. De warmtedoorgangscoëfficiënt volgens de methode CEN/TC 89 N 478 E: eis U-waarde: < 3,0 W/m K (raamprofiel + glas) De berekening wordt uitgevoerd voor glas met een U-waarde:,0 W/m K (= het hoog rendement glas dat in deze profielen toegepast wordt). De CEN methode genereert een bovengrens. De U-waarde volgens CEN wordt slechter bij profielen met grotere diepte: het koelvineffect speelt hier een rol. Bij k DIN is dit effect niet zichtbaar; hier bepaalt men zuiver de kwaliteit van de profielen. Warmtedoorgangscoëfficient raamprofiel volgens CEN/TC 89N 478E: U f en LD U p * l p = en l f L D ql, tot = θ waarin: U f U p l f l p L D q l,tot ϑ :warmtedoorgangscoëfficiënt van het profiel [W/m K], :warmtedoorgangscoëfficiënt van het flankerend paneel [W/m K], :geprojecteerde breedte van het profiel [m], :geprojecteerde breedte van het flankerend paneel [m], :tweedimensionale koppelingscoëfficiënt [W/mK], :totale warmtestroom door het profiel en het flankerend paneel [W/m], :temperatuurverschil over de constructie [K]. U CEN geeft een goede indicatie betreffende de transmissie verliezen van het raamsysteem. Het glasrandeffect wordt mee in rekening gebracht. versie 004. p. ir.arch. Luc GEERTS

2 . De warmtegeleidingscoëfficiënt volgens DIN 569: indeling in Rahmenmaterialgruppen (RG) [DIN 408] R.G. k DIN,0 W/m K R.G.. k DIN,8 W/m K R.G.. k DIN 3,5 W/m K R.G..3 k DIN 4,5 W/m K R.G. 3 k DIN > 4,5 W/m K In de berekening wordt de beglazing vervangen door een isolatiepaneel, zodanig dat uit de berekening dit laatste kan geëlimineerd worden, en de isolatiewaarde van het profiel kan bepaald worden. k DIN = ( Rsi + ( θ si θ se )* l f / q f + Rse ) en q f = q U * l * θ l, tot p p waarin: k DIN :warmtedoorgangscoëfficiënt volgens DIN 569 [W/m K], R si :warmteovergangsweerstand aan het binnenoppervlak [m K/W], R se :warmteovergangsweerstand aan het buitenoppervlak [m K/W], θ :gemiddelde binnenoppervlaktetemperatuur profiel [ C], si θ se :gemiddelde buitenoppervlaktetemperatuur profiel [ C], l f :geprojecteerde breedte van het profiel [m], l p :geprojecteerde breedte van het flankerend paneel [m], q f :warmtestroom door het profiel [W/m], q l,tot :totale warmtestroom door het profiel en het flankerend paneel [W/m], U p :warmtedoorgangscoëfficiënt van het flankerend paneel [W/m K], θ :temperatuurverschil over de constructie [K]. De k DIN geeft een beoordeling van de thermische prestatie van het raamprofiel. 3. De temperatuurfactor f : eisen in verband met het vermijden van condensatie: De beoordeling van oppervlaktecondensatie dient te gebeuren rekening houdend met de beglazing. Het optreden van oppervlaktecondensatie hangt af van het dauwpunt van de binnenlucht en de laagste binnenoppervlaktetemperatuur. De temperatuurfactor f, zijnde de dimensieloze minimale binnenoppervlaktetemperatuur (bij een binnentemperatuur van C en een buitentemperatuur van 0 C) kan als de te beoordelen grootheid met betrekking tot oppervlaktecondensatie beschouwd worden. voor woningen is een redelijke eis voor het vermijden van oppervlaktecondensatie: f > 0,655 (= 3 C bij 0 C buiten en 0 C binnen) WTCB TV 53, IEA annex XIV, dit is de temperatuurfactor in normaal verwarmde ruimten met binnentemperatuur boven 8 C. (bij een temperatuurfactor van 0,60 hoort een minimum binnentemperatuur van 9 C) STS 5: f > 0,64 (= +9, C; buitentemperatuur 0 C, binnentemperatuur +0 C, Relatieve vochtigheid 50%) voor gebouwen die geen woningen zijn (zwembaden, ) moet het bestek (de architect) de prestatie eisen stellen. versie 004. p. ir.arch. Luc GEERTS

3 4. Materiaaleigenschappen en rekenparameters: Warmtegeleidingscoëfficiënten materialen: λ - waarde steeg in polyamide 6.6 versterkt met glasvezel: 0, à 0,3 W/mK. λ - waarde EPDM: 0, à 0,3 W/mK. λ - waarde aluminium: 03 W/mK.(volgens DIN 00 W/mK) de equivalente λ - waarde van de luchtholtes volgens CEN (dit geeft aanleiding tot een U- waarde aan de veilige kant) isolatiepaneel voor de berekening k DIN met λ D - waarde 0,036 W/mK de isolatievulling bestaat uit geëxpandeerd polystyreen met λ D - waarde 0,035 W/mK (er wordt rekening gehouden met de dikte effect parameter volgens EN363 namelijk 0,94 bij 0 mm zodat λ eq = 0,033 W/mK tot 0,97 bij 30 mm dikte zodat λ eq = 0,034 W/mK) Temperaturen en overgangscoëfficiënten volgens CEN: θ e = 0 C, h e = 5 W/m K θ i = 0 C, h e = 7,7 W/m K I. DRAAI-KIP-PROFIEL: Constructie tekening: versie 004. p. 3 ir.arch. Luc GEERTS

4 Bepaling van Rahmenmaterialgruppen: REKEN RESULTATEN DRAAIKIP RAAM PROFIEL θmin θmax flux in flux uit [ C] [ C] [W/m] [W/m] BUITENOPPERVLAK ALU-PROF. BUITEN ZIJDE VAST ALU-PROF. BUITEN ZIJDE BEWEGEND.0.70 STEEG ISOLATIE TUSSEN STEEG ALU-PROF. BINNEN ZIJDE VAST ALU-PROF. BINNEN ZIJDE BEWEGEND ALUMINIUM GLASLAT BINNENOPPERVLAK RUBBER DICHTING EPDM ISOLATIEPANEEL U p = =, W / m K 0, ,7 0,036 5 q f = 7,6, x(0,393 0,04) x0 = 6, W / m K k DIN = 7,7 + ((4,39 + 5, ,350) /3 (,089 +,0) / ) x0,0443/ 6, ,60KW / m K,8W / m K 5 =, = R.G.. versie 004. p. 4 ir.arch. Luc GEERTS

5 Bepaling van U CEN en beoordeling kans op oppervlaktecondensatie: REKEN RESULTATEN DRAAI-KIP-PROFIEL + GLAS,0 θmin θmax flux in flux uit [ C] [ C] [W/m] [W/m] BUITENOPPERVLAK ALU-PROF. BUITEN ZIJDE VAST ALU-PROF. BUITEN ZIJDE BEWEGEND STEEG ISOLATIE TUSSEN STEEG ALU-PROF. BINNEN ZIJDE VAST ALU-PROF. BINNEN ZIJDE BEWEGEND ALUMINIUM GLASLAT BINNENOPPERVLAK RUBBER DICHTING EPDM GLAS berekening U CEN : ql, tot 9,09 L D = = = 0,4546W / mk θ 0 U f LD U p * l p 0,4546, x0,(0,393 0,0443) = = = 4,00W / m K (U CEN -waarde l 0,04 raamprofiel alleen!) f versie 004. p. 5 ir.arch. Luc GEERTS

6 Voor de eis U CEN 3,0 W/m voor het raamprofiel inclusief de beglazing : U CEN 3,0 W/m = U GLAS x % glas + U aluprofiel x % profiel =, x % glas + 4,0 x %profiel (waarbij % glas + % profiel = 00%) Dit betekent dat de maximale oppervlakteverhouding profiel ten opzichte van de totale oppervlakte van het raam 66% niet mag overschrijden. θ io-min [ C] > 0,65 x (0-0) = 3 C (lij n met f=0,65 zie figuur) uit de bovenstaande figuur kan afgeleid worden dat de lijn met risico op oppervlaktecondensatie (f=0,65) volledig gelegen is binnen het profiel m.a.w. = geen risico op condensatie op het aluminium profiel! Enkel op enkele mm bij de aansluiting tussen de rubberdichting en het glas is condensvorming mogelijk. II. VAST RAAM PROFIEL: Constructietekening: versie 004. p. 6 ir.arch. Luc GEERTS

7 Bepaling van Rahmenmaterialgruppen: REKEN RESULTATEN VAST RAAM PROFIEL θmin θmax flux in flux uit [ C] [ C] [W/m] [W/m] BUITENOPPERVLAK ALUMINIUM PROFIEL BUITEN ZIJDE STEEG ISOLATIE TUSSEN STEEG ALUMINIUM PROFIEL BINNEN ZIJDE ALUMINIUM GLASLAT BINNENOPPERVLAK RUBBER DICHTING EPDM ISOLATIEPANEEL = =, W / m K 0, ,7 0,036 5 U p q f = 3,944,538K x(0,094 0,0597) x0 = 3,8KW / m k DIN = 7,7 + ((5, ,789) /,859) x0,0597 /3,8... +,33KW / m K,8W / m K = R.G.. 5 =, W / m² K versie 004. p. 7 ir.arch. Luc GEERTS

8 Bepaling van U CEN en beoordeling kans op oppervlaktecondensatie: REKEN RESULTATEN VAST RAAM PROFIEL + GLAS θmin θmax flux in flux uit [ C] [ C] [W/m] [W/m] BUITENOPPERVLAK ALUMINIUM PROFIEL BUITEN ZIJDE STEEG ISOLATIE TUSSEN STEEG ALUMINIUM PROFIEL BINNEN ZIJDE ALUMINIUM GLASLAT BINNENOPPERVLAK RUBBER DICHTING EPDM GLAS berekening U CEN : ql, tot 5,778 L D = = = 0,889W / mk θ 0 U f LD U p * l p 0,889, x(0,094 0,0597) = = = 3,6W / m K (U CEN -waarde raamprofiel l 0,0597 alleen!) f versie 004. p. 8 ir.arch. Luc GEERTS

9 Voor de eis U CEN 3,0 W/m voor het raamprofiel inclusief de beglazing : U CEN 3,0 W/m = U GLAS x % glas + U aluprofiel x % profiel =, x % glas + 3,6 x %profiel (waarbij % glas + % profiel = 00%) Dit betekent dat de maximale oppervlakteverhouding profiel ten opzichte van de totale oppervlakte van het raam 9% niet mag overschrijden. θ io-min [ C] > 0,65 x (0-0) = 3 C (lij n met f=0,65 zie figuur) uit de bovenstaande figuur kan afgeleid worden dat de lijn met risico op oppervlaktecondensatie (f=0,65) volledig gelegen is binnen het profiel m.a.w. = geen risico op condensatie op het aluminium profiel! Enkel op enkele mm bij de aansluiting tussen de rubberdichting en het glas is condensvorming mogelijk. III. HEF SCHUIF PROFIEL: Constructietekening: versie 004. p. 9 ir.arch. Luc GEERTS

10 Bepaling van Rahmenmaterialgruppen: REKEN RESULTATEN HEF SCHUIF PROFIEL θmin θmax flux in flux uit [ C] [ C] [W/m] [W/m] BUITENOPPERVLAK ALUPROFIEL BU-ZIJDE BOVEN ALUPROFIEL BU-ZIJDE ONDER ALUPROFIEL BU-ZIJDE BEWEG ALUPROFIEL BI-ZIJDE ONDER ALUPROFIEL BI-ZIJDE BOVEN ALUPROFIEL GLASLAT BINNENOPPERVLAK RUBBER DICHTING EPDM ISOLATIEPANEEL PVC PROFIEL (hypothese: afdichting borstels zijn in goede staat!) U p = =, W / m K 0, ,7 0,036 5 q f = 9,568,569866K x0,0x0 = 9,08066KW / m k DIN = 7,7 + ((3, , ,30) /3 (,049 +,048 +,00) /3) x0,4/9, ,5KW / m K 3,5W / m K 5 = 3, = R.G... versie 004. p. 0 ir.arch. Luc GEERTS

11 Bepaling van U CEN en beoordeling kans op oppervlaktecondensatie: REKEN RESULTATEN HEF SCHUIF PROFIEL + GLAS θmin θmax flux in flux uit [ C] [ C] [W/m] [W/m] BUITENOPPERVLAK ALUPROFIEL BU-ZIJDE BOVEN ALUPROFIEL BU-ZIJDE ONDER ALUPROFIEL BU-ZIJDE BEWEG ALUPROFIEL BI-ZIJDE ONDER ALUPROFIEL BI-ZIJDE BOVEN ALUPROFIEL GLASLAT BINNENOPPERVLAK RUBBER DICHTING EPDM PVC PROFIEL VENSTERGLAS berekening U CEN : ql, tot,45 L D = = = 0,5575W / mk θ 0 U f LD U p * l p 0,5575, x0,0 = = = 4,3W / m K (U CEN -waarde raamprofiel alleen!) l 0,4 f Voor de eis U CEN 3,0 W/m voor het raamprofiel inclusief de beglazing : versie 004. p. ir.arch. Luc GEERTS

12 U CEN 3,0 W/m = U GLAS x % glas + U aluprofiel x % profiel =, x % glas + 4,3 x %profiel (waarbij % glas + % profiel = 00%) Dit betekent dat de maximale oppervlakteverhouding profiel ten opzichte van de totale oppervlakte van het raam 59% niet mag overschrijden. θ io-min [ C] > 0,65 x (0-0) = 3 C (lij n met f=0,65 zie figuur) uit de bovenstaande figuur kan afgeleid worden dat de lijn met risico op oppervlaktecondensatie (f=0,65) praktisch volledig gelegen is buiten het profiel m.a.w. = risico op condensatie op het aluminium profiel! uit de bovenstaande figuur kan afgeleid worden dat : temperatuur binnenzijde raamkader bewegend gedeelte,389 C of temperatuurfactor f = 0,6 temperatuur binnenzijde raamkader vast gedeelte 9,04 C of temperatuurfactor f = 0,45 conclusie: In woningbouw tijdens de winter condensatie mogelijk op de vaste kader indien de veranda behoort tot het bewoonde volume. Het bewegend gedeelte bevindt zich nog juist op de grens. III. DRAAIDEUR: Constructietekening: Bepaling van Rahmenmaterialgruppen: versie 004. p. ir.arch. Luc GEERTS

13 REKEN RESULTATEN DRAAIDEUR θmin θmax flux in flux uit [ C] [ C] [W/m] [W/m] BUITENOPPERVLAK ALUMINIUM RAAMPROFIEL BINNENOPPERVLAK RUBBER DICHTING EPDM STEEG ISOLATIE TUSSEN STEEG ISOLATIEPANEEL (hypothese: afdichting borstels zijn in goede staat!) U p = =, W / m K 0, ,7 0,036 5 q f = 0,350,569K x(0,04 0,57) x0 = 9,3596KW / m k DIN = =, ,64KW / m K,8W / m K + (4,370,995) x0,57 /9, ,7 5 = R.G... versie 004. p. 3 ir.arch. Luc GEERTS

14 Bepaling van U CEN en beoordeling kans op oppervlaktecondensatie: REKEN RESULTATEN DRAAIDEUR + GLAS θmin θmax flux in flux uit [ C] [ C] [W/m] [W/m] BUITENOPPERVLAK ALUMINIUM RAAMPROFIEL BINNENOPPERVLAK RUBBER DICHTING EPDM STEEG ISOLATIE TUSSEN STEEG GLAS berekening U CEN : ql, tot,47 L D = = = 0,60735W / mk θ 0 U f LD U p * l p 0,60735, x(0,04 0,57) = = = 3,56W / m K (U CEN -waarde raamprofiel l 0,57 alleen!) f versie 004. p. 4 ir.arch. Luc GEERTS

15 Voor de eis U CEN 3,0 W/m voor het raamprofiel inclusief de beglazing : U CEN 3,0 W/m = U GLAS x % glas + U aluprofiel x % profiel =, x % glas + 3,56 x %profiel (waarbij % glas + % profiel = 00%) Dit betekent dat de maximale oppervlakteverhouding profiel ten opzichte van de totale oppervlakte van het raam 8% niet mag overschrijden. θ io-min [ C] > 0,65 x (0-0) = 3 C (lij n met f=0,65 zie figuur) uit de bovenstaande figuur kan afgeleid worden dat de lijn met risico op oppervlaktecondensatie (f=0,65) volledig gelegen is binnen het profiel m.a.w. = geen risico op condensatie op het aluminium profiel! Enkel op enkele mm bij de aansluiting tussen de rubberdichting en het glas is condensvorming mogelijk. IV. BUITENHOEK: Constructie tekening: Beoordeling kans op oppervlaktecondensatie: versie 004. p. 5 ir.arch. Luc GEERTS

16 REKEN RESULTATEN BUITENHOEK + GLAS θmin θmax [ C] [ C] BUITENOPPERVLAK ALUMINIUM RAAMPROFIEL BINNENOPPERVLAK RUBBER DICHTING EPDM VENSTERGLAS θ io-min [ C] > 0,65 x (0-0) = 3 C (lij n met f=0,65 zie figuur) uit de bovenstaande figuur kan afgeleid worden dat de lijn met risico op oppervlaktecondensatie (f=0,65) volledig gelegen is binnen het profiel m.a.w. = geen risico op condensatie op het aluminium profiel! versie 004. p. 6 ir.arch. Luc GEERTS

17 V. DAKLIGGERS: Constructie tekening: Bepaling van Rahmenmaterialgruppen: REKEN RESULTATEN DAKLIGGER versie 004. p. 7 ir.arch. Luc GEERTS

18 θmin θmax flux in flux uit [ C] [ C] [W/m] [W/m] BUITENOPPERVLAK ALUMINIUM DAKPROFIEL BUITEN BINNENOPPERVLAK RUBBER DICHTING BINNEN RUBBER DICHTING BUITEN PVC profiel ALUMINIUM DAKPROFIEL BINNEN U p = =, W / m K 0, ,7 0,036 5 q f = 9,70, K x(0,39 0,054) x0 =,545589KW / m k DIN = =, ,85KW / m K,0W / m K + (8,534 0,989) x0,054/, ,7 5 = R.G. Beoordeling kans op oppervlaktecondensatie: REKEN RESULTATEN DAKLIGGER-PROFIEL + GLAS,0 versie 004. p. 8 ir.arch. Luc GEERTS

19 θmin θmax [ C] [ C] BUITENOPPERVLAK ALUMINIUM DAKPROFIEL BUITEN BINNENOPPERVLAK RUBBER DICHTING BINNEN RUBBER DICHTING BUITEN PVC profiel ALUMINIUM DAKPROFIEL BINNEN VENSTERGLAS BINNEN VENSTERGLAS BUITEN θ io-min [ C] > 0,65 x (0-0) = 3 C (lij n met f=0,65 zie figuur) uit de bovenstaande figuur kan afgeleid worden dat de lijn met risico op oppervlaktecondensatie (f=0,65) volledig gelegen is binnen het profiel m.a.w. = geen risico op condensatie op het aluminium profiel! Beoordeling kans op oppervlaktecondensatie bij hogere dakligger met IPN staalprofiel: REKEN RESULTATEN DAKLIGGER-PROFIEL +IPN00 STAALPROFIEL + GLAS,0 versie 004. p. 9 ir.arch. Luc GEERTS

20 θmin θmax [ C] [ C] BUITENOPPERVLAK ALUMINIUM DAKPROFIEL BUITEN BINNENOPPERVLAK RUBBER DICHTING BINNEN RUBBER DICHTING BUITEN PVC profiel ALUMINIUM DAKPROFIEL BINNEN VENSTERGLAS θ io-min [ C] > 0,65 x (0-0) = 3 C (lij n met f=0,65 zie figuur) uit de bovenstaande figuur kan afgeleid worden dat de lijn met risico op oppervlaktecondensatie (f=0,65) volledig gelegen is binnen het profiel m.a.w. = geen risico op condensatie op het aluminium profiel! Beoordeling kans op oppervlaktecondensatie bij typische constructiedetails: versie 004. p. 0 ir.arch. Luc GEERTS

21 versie 004. p. ir.arch. Luc GEERTS