Overzicht module 5: transmissie

Transcriptie

1 Overzicht module 5: transmissie M5.1 Inleiding en eisen M5.2 Opake constructies M5.3 Transparante constructies M5.4 Globale warmteverliezen M5.5 Vragen Opmerking : in de presentaties worden enkel de standaard methodes behandeld. Voor een aantal gevallen kan daarnaast beroep gedaan worden op meer gedetailleerde methoden. 1

2 Module 5.2 Transmissieverliezen in gebouwen : Berekening van de warmtedoorgangscoëfficiënt van opake constructiedelen (U-waarde) Versie 2.2 April 2006

3 Overzicht M5.2: Opake constructies Warmteweerstand Algemeen Oppervlakteovergangsweerstanden Homogene lagen Lagen met variabele dikte Luchtlagen Niet-homogene lagen Eigenschappen van materialen Correcties op de U-waarden 3

4 Warmteweerstand: algemeen R T B U I T E N R se R se R nh R g R muur R R nh R R si R si B I N N E N ΔT U = 1/R T [W/m².K] R T = R se + R muur + R si 4 R T = R se + R nh + R g + R+ R si

5 Oppervlakteovergangsweerstanden (R si en R se ) R T = R se + R nh + R g + R+ R si R se [m².k/w] R si [m².k/w] Richting warmtestroom Opwaarts Horizontaal ( ± 30 ) Neerwaarts Element dak, plafond muur, venster vloer R si (m²k/w) 0,10 0,13 0,17 R se (m²k/w) Nota: * numerieke waarden lichtjes verschillend t.o.v. vroeger * volledig automatisch bepaald door de software o.b.v. helling in project 0,04 0,04 0,04

6 Warmteweerstand van een homogene laag R = d λ U m².k W R T = R se + R nh + R g + R+ R si Voorbeeld: muur bestaande uit gewapend beton: d = 0,2 [m] (dikte) λ Ue = 2,2 [W/(m.K)] (warmtegeleidbaarheid) R = 0,2 / 2,2 = 0,091 [m².k/w] 0,2 m R T = R si + R + R se = 0,13 + 0, ,04 = 0,261 m².k/w 1 m² 76,6 W U = 1/R T = 3,83 W/m².K 6 ΔT = 20 K

7 7 Invoerscherm muur met een homogene laag

8 U-waarde van bouwdelen met lagen van variabele dikte Voorbeeld: plat dak met hellingsbeton of met isolatielaag van variabele dikte 2 mogelijke methodes vereenvoudigd: rekenen met de kleinste dikte van de hellende laag meestal slechts beperkte overschatting van de U-waarde gedetailleerd: volgens bijlage C van NBN EN ISO 6946 (analytische formules) een XL rekenblad wordt ter beschikking gesteld via de website ( vervolgens U-waarde d.m.v. directe invoer in de EPBsoftware inbrengen 8

9 9 Opdeling in basisgeometrieën volgens NBN EN ISO 6946

10 Warmteweerstand van luchtlagen (d 300 mm) R T = R se + R nh + R g + R+ R si R g -waarden van toepassing onder bepaalde voorwaarden: dikte luchtlaag d 300 mm voor dunne lagen (d/l 0.1 en d/b 0.1) geen luchtuitwisseling met de binnenomgeving voor 2 parallelle oppervlakken met hoge emissiviteit indien oppervlak met lage emissiviteit : dit kan gewaardeerd worden d.m.v. een externe berekening van de U-waarde van het constructiedeel en directe invoer in de software R g -waarden afhankelijk van : dikte van de luchtlaag richting van de warmtestroom : opwaarts, horizontaal (+/- 30 ) of neerwaarts ventilatie van de luchtlaag : niet, matig of sterk geventileerd 10

11 Warmteweerstand van luchtlagen (d 300 mm) Criterium voor de ventilatie van de luchtlaag is: totale oppervlakte van de openingen via dewelke de luchtlaag in contact staat met de buitenomgeving Niet geventileerd Matig geventileerd Sterk geventileerd Oppervlakte van openingen Verticale luchtlagen : mm² per m lengte Horizontale luchtlagen : mm² per m² luchtlaag openingen 500 mm² 500 mm² < openingen 1500 mm² 1500 mm² < openingen Voorbeeld ongeventileerde spouwmuur spouwmuur met open stootvoegen onderen bovenaan hellend dak 11

12 Niet-geventileerde luchtlagen Warmteweerstand in functie van de richting van de warmtestroom 12 Warmteweerstand luchtlaag [m².k/w] neerwaarts horizontaal opwaarts Dikte van de luchtlaag [mm] juiste waarde wordt automatisch opgeroepen in de software, op basis van de richting van de warmtestroom en de dikte van de luchtlaag.

13 Warmteweerstand van luchtlagen (d 300 mm) Matig geventileerde luchtlagen: Warmteweerstand voor niet-geventileerde luchtlagen gedeeld door 2 Maximale warmteweerstand van bouwlagen tussen de luchtlaag en de buitenomgeving wordt beperkt tot 0.15 m².k/w De EPB-software v1.0 doet de berekening automatisch Sterk geventileerde luchtlagen Worden beschouwd als buitenomgeving R si wordt gebruikt in plaats van R se Nog niet in de EPB-software geïmplementeerd: daarom spouw en buitenste lagen voorlopig niet ingeven 13

14 14 Invoerscherm luchtlaag in een spouwmuur

15 15 Warmteweerstand van niet-homogene lagen: metselwerk

16 Warmteweerstand van niet-homogene lagen: metselwerk R T = R se + R nh + R g + R+ R si Metselwerk: de oppervlaktegewogen gemiddelde waarde van de warmtegeleidbaarheid van de metselsteen en van de mortel wordt beschouwd: λ U = λ U,bl. f + λ bl U,mor. f mor f bl + f mor = 1 Mortelfractie: waarde bij ontstentenis Binnenmetselwerk Buitenmetselwerk f mor in de EPB-software v1.0: waarden bij ontstentenis nog niet geïmplementeerd invoertruukje: zie helpfunctie en volgende slide

17 Warmteweerstand van niet-homogene lagen: metselwerk Waarden bij ontstentenis nog niet expliciet geïmplementeerd in de software wel kunnen equivalente afmetingen ingegeven worden : zie tabel hieronder tabel eveneens opgenomen in de helpfunctie de afmetingen zijn bewust in meter gezet om expliciet aan te geven dat het volledig fictief is Mortelfractie: waarde bij ontstentenis f mor Lengte baksteen Hoogte baksteen Dikte voeg Binnenmetselwerk m 9 m 1 m Buitenmetselwerk m 4 m 1 m 17

18 Warmteweerstand van metselwerk Voorbeeld Dikte = 0.14 m Blok van gebakken aarde λ Ui = 0.32 W/mK l = 0.29 m h = 0.14 m Cementmortel λ Ui = 0.93 W/mK d = m f mor = 12 % λ U R T = R se + R nh + R g + R+ R si = λ U,bl. f + λ bl U,mor. f mor d d h l l 18 λu = * * = R nh = = 0. 36[ m². K / W] W / m.k

19 19 Invoerscherm voor metselwerk

20 20 Warmteweerstand van niet-homogene lagen: bv. dakbalken

21 Warmteweerstand van niet-homogene lagen: algemeen R T = R se + R nh + R g + R+ R si 21 Voorbeelden : dakconstructies houtskeletbouw Algemene formule: combinatiemethode ( 6.2) rekenkundig gemiddelde van een boven- en onderwaarde voor de totale warmteweerstand van het bouwelement in zijn geheel niet geïmplementeerd in de EPB-software v1.0 externe berekening is wel mogelijk het resultaat kan ingebracht worden via directe invoer Vereenvoudigde aanpak zie volgende slide

22 Warmteweerstand van niet-homogene lagen: vereenvoudigde aanpak enkel de onderwaarde van de warmteweerstand wordt berekend voor elke laag wordt de oppervlaktegewogen gemiddelde waarde van de warmtegeleidbaarheid beschouwd: λ U = geïmplementeerd in de software λ U,i. f extra invoer t.o.v. homogene lagen: oppervlakte fractie geeft voor de U-waarde een iets minder gunstig resultaat in vergelijking met de combinatiemethode i R nh = d λ U 22

23 Warmteweerstand van een niet-homogene laag R T = R se + R nh + R g + R+ R si Dakisolatie : voorbeeld Hout : λ Ui = 0.18 W/mK l = m houtfractie = 6% λ U,eq = 0.18* *0.94 = W/mK Minerale wol : λ Ui = W/mK l = 0.60 m isolatiefractie = 94% R nh = (0.15/0.049) = 3.04 [m².k/w] 0.15 m m 0.60 m m

24 24 Invoerscherm niet-homogene laag in bibliotheek

25 25 Invoerscherm niet-homogene laag in wandelement

26 Warmteweerstand van een niet-homogene laag: waarden bij ontstentenis voor houtfracties Houtfractie: waarden bij ontstentenis Gordingendak (gordingen primaire draagstructuur) Gordingendak (kepers secundaire draagstructuur) Sporen- of spantendak (spanten secundaire draagstructuur) Houten vloeren (balken secundaire draagstructuur) Houtskeletwanden f hout 0,11 0,20 0,12 0,11 0,15 26

27 Overzicht M5.2: Opake constructies Warmteweerstand Eigenschappen van materialen λ-waarden geperforeerde blokken Correcties op de U-waarden 27

28 λ u -waarden : tabellen van bijlage A Geval 1 Geval 2 Geval 3 Materiaal c (J/kg.K) Materialen, gekend naar merknaam en type Gecertificeerde materialen, enkel gekend naar aard λ Ui (W/m.K) λ Ue (W/m.K) Niet-gecertificeerde materialen λ Ui (W/m.K) λ Ue (W/m.K) X xxxx Gedeclareerde waarden Y Z Y x 1,1 Z x 1,1 Alle tabelwaarden zijn geïntegreerd in de software, ook holle betonblokken, welfsels,... van bijlage B in de software op te roepen via afrolmenu s 28

29 λ u -waarden Pas op : λ Ui λ Ue λ d λ d : gedeclareerde waarde, bepaald onder genormaliseerde condities voor vochtgehalte en temperatuur λ U,i en λ U,e : te gebruiken rekenwaarden omgerekend voor binnen- en buitencondities aan te leveren door de fabrikant/leverancier deze waarde in de software invullen 29

30 Opmerkingen bij λ-waarden voor metselwerk Alle opgegeven λ-waarden van metselwerk betreffen gelijmde (= zonder voegen) stenen λ-waarde van geperforeerde stenen : voorbeeld Niet-gecertificeerde stenen van gebakken aarde (tabel A.3) blok 290 mm x 140 mm x 90 mm - gewicht 4,7 kg ρ blok = 4,7 /(0,29 x 0,14 x 0,09) = 1286 kg/m³ λ Ui = 0,42 W/m.K 290 mm x 140 mm x 90 mm 4,7 kg 30

31 Overzicht M5.2: Opake constructies Warmteweerstand Eigenschappen van materialen Correcties op de U-waarden Luchtgaten of -spleten Omgekeerde daken Mechanische bevestigingen 31

32 Correctie op de U-waarde: algemeen U C = U + ΔU UC Gecorrigeerde U-waarde ΔU = ΔU g + ΔU r + ΔU f ΔU g ΔU r ΔU f Correctie voor luchtgaten of spleten in of tussen isolatielagen Correctieprocedure voor omgekeerde daken (nog niet geïmplementeerd in de software) Correctie voor mechanische bevestigingen die een isolatielaag doorboren 32

33 Correctie voor luchtgaten of -spleten ΔU g Niet beschouwd in het kader van de EP-regelgeving Wegens moeilijkheid om objectief vast te stellen welke categorie van toepassing is Dit wil niet zeggen dat nauwkeurige plaatsing niet belangrijk is! 33

34 Correctie voor omgekeerde daken ΔU r Nog niet geïmplementeerd in de EPB-software v1.0 Externe berekening is mogelijk rekenprocedure: zie referentiedocument de uitzondering voor koeling en zomercomfort wordt tot nader order echter niet beschouwd: dus U-waarde berekenen voor wintersituatie het resultaat van de externe berekening (U-winter) kan in de EPB-software ingebracht worden via directe invoer 34

35 Correctie voor mechanische bevestigingen ΔU f Twee opties in de EPB-software: Waarden bij ontstentenis Reële gegevens: extra invoer nodig: zie schermvoorbeeld 35

36 36 Invoer spouwmuur, lagen

37 Invoer correctie voor mechanische bevestigingen, waarde bij ontstentenis 37

38 38 Invoer correctie voor mechanische bevestigingen, detailberekening