Binnenisolatie Technieken en Aandachtspunten

Transcriptie

1 Binnenisolatie Technieken en Aandachtspunten Paul Steskens, dr. ir., Xavier Loncour, ir. - Afdeling Energie en Gebouw, WTCB Staf Roels, prof. dr. ir., Evy Vereecken, ir. Afdeling Bouwfysica, KULeuven CeDuBo Studiedag Beheer van Gebouwen 10 December /04/ Page 1

2 Inhoud Introductie Probleemstelling Doelstelling Methodologie Resultaten Conclusie & Discussie 12/04/ Page 2

3 Introductie Binnenisolatie van buitenmuren uit metselwerk Historische gebouwen Stedelijke omgeving (rooilijn) Hygrothermische risico s Vochtbelasting en risico op vorstschade Inwendige condensatie en zomercondensatie Koudebruggen Infiltratie, exfiltratie en luchtcirculatie Onzekerheden Type isolatiemateriaal Kwaliteit van materialen en uitvoering Binnenklimaat 12/04/ Page 3

4 Binnenisolatie van buitenmuren uit metselwerk Historische gebouwen Stedelijke omgeving (rooilijn) Introductie Hygrothermische risico s Vochtbelasting en risico op vorstschade Inwendige condensatie en zomercondensatie Koudebruggen Infiltratie, exfiltratie en luchtcirculatie Onzekerheden Type isolatiemateriaal Kwaliteit van materialen en uitvoering Binnenklimaat Vroeger: Bouwprofessionelen werden weerhouden van binnenisolatie vanwege risico s Nu: De gevallen waar deze risico s beheersbaar en controleerbaar zijn, zijn beter geïdentificeerd 12/04/ Page 4

5 Introductie Binnenisolatie van buitenmuren uit metselwerk Historische gebouwen Stedelijke omgeving (rooilijn) Hygrothermische risico s Vochtbelasting en risico op vorstschade Inwendige condensatie en zomercondensatie Koudebruggen Infiltratie, exfiltratie en luchtcirculatie Vaker: Binnenisolatie is (in principe) toepasbaar en de risico s zijn beheersbaar, maar Een bekwame diagnose van de bestaande gevel en een goed ontwerp zijn vereist Soms: Binnenisolatie is niet toepasbaar 12/04/ Page 5

6 Probleemstelling Diagnose en ontwerp van binnenisolatie Hygrothermische modellen en simulatie Analyse van de invloed van een specifiek type binnenisolatiesysteem op de prestatie van de gevel Specifieke en gedetailleerde kennis van de materialen en materiaaleigenschappen is vereist Intensief en tijdrovend Relatief complex Richtlijnen WTA richtlijnen (Duitsland), Videncenter for energibesparelser i bygninger (Denemarken) Geen beknopte methodologie beschikbaar Analyse is sterk afhankelijk van de competenties en ervaringen van de bouwprofessioneel zelf Sterke vraag uit de bouwpraktijk voor een analyse- en ontwerptool voor het beoordelen van de toepassing van binnenisolatie 12/04/ Page 6

7 Doelstelling Ontwikkeling van analyse- en ontwerptool Helpt de aannemer/architect bij de beoordeling of binnenisolatie mogelijk is Dient als een basis voor de selectie en het ontwerp van het binnenisolatiesysteem Is onafhankelijk van de expertise en ervaringen van aannemers, architecten en bouwprofessionelen 12/04/ Page 7

8 Methodologie Stand van zaken Praktijkervaringen Toolontwikkeling Validatie Case Studies Feedback en Verbetering 12/04/ Page 8

9 Structuur 4 Key Prestatie-Indicatoren (KPIs) Framework Binnenisolatie is toepasbaar De toepassing van binnenisolatie is onbekend Binnenisolatie is af te raden in de huidige staat Zichtbare Schade Blootstelling aan vocht en vorst Materiaaleigenschappen van de bestaande gevel Binnenklimaat Toestand van de bestaande gevel: Komt overeen met de eisen in de groene kolom Correspondeert met de beschrijving in de rode kolom (voor één of meerdere KPI s) Is overeenkomstig met de beschrijving in de oranje kolom 12/04/ Page 9

10 Framework Case Study - Voorbeeld Traditioneel rijhuis in het stadscentrum van Leuven 12/04/ Page 10

11 Framework Binnenisolatie is toepasbaar De toepassing van binnenisolatie is onbekend Binnenisolatie is af te raden in de huidige staat Zichtbare Schade Blootstelling aan vocht en vorst Materiaaleigenschappen van de bestaande gevel Binnenklimaat Aandachtspunt: Zorg dat de bestaande gevel schadevrij is en in goede staat 12/04/ Page 11

12 Framework Zichtbare Schade Scheuren Vochtproblemen (vlekken, uitbloeiingen van zouten, ) of -bronnen 12/04/ Page 12

13 Framework Zichtbare Schade Scheuren Vochtproblemen (vlekken, uitbloeiingen van zouten, ) Vlekken veroorzaakt door druipend water Bescherming tegen opspattend water 12/04/ Page 13

14 Zichtbare Schade Framework Binnenisolatie is toepasbaar De toepassing van binnenisolatie is onbekend Binnenisolatie is af te raden in de huidige staat Geen zichtbare schade (sporen van vocht in de binnenafwerking, oppervlakkige afschilfering van de bakstenen aan de buitenzijde, ) of vochtbronnen Geen zichtbare schade, maar aanwezigheid van vochtbronnen (opstijgend vocht, opspattend water, ) die aanleiding kunnen geven tot schade na de plaatsing van de isolatie Aanwezigheid van vochtplekken, een vochtfront, zoutuitbloeiingen, algen, scheuren, oppervlakkige afschilfering van de bakstenen buiten (vorstgevoelig), scheuren Verbetering: Efficiënte afdruiplijsten (verminderde vochtbelasting) 12/04/ Page 14

15 Framework Binnenisolatie is toepasbaar De toepassing van binnenisolatie is onbekend Binnenisolatie is af te raden in de huidige staat Zichtbare Schade Blootstelling aan vocht en vorst Materiaaleigenschappen van de bestaande gevel Binnenklimaat Aandachtspunt: Geen binnenisolatie bij (vermoedelijk) hoge vochtbelasting en/of vorstgevoeligheid 12/04/ Page 15

16 Framework (Slag)regenbelasting Dikte van de gevel Oriëntatie, geografische omgeving, ligging Hoogte Houten constructiedelen en vloeren Technische Installaties Watervoerende leidingen/kanalen 12/04/ Page 16

17 Framework (Slag)regenbelasting Dikte van de gevel Oriëntatie, geografische omgeving, ligging Hoogte Houten constructiedelen en vloeren Technische Installaties Watervoerende leidingen/kanalen 1½-steens Stedelijke omgeving Vervanging van houten balken 12/04/ Page 17

18 Blootstelling aan vocht en vorst Framework Binnenisolatie is toepasbaar Volle metselwerk buitengevel twee steens of dikker, of ( 1½ steen) met geringe regenbelasting Massieve buitengevel uit beton Ongeïsoleerde spouwmuur Geisoleerde spouwmuur Binnenmuur Betonvloer of houtstructuur die niet ingewerkt is in de te isoleren gevel Afwezigheid van waterleidingen of andere leidingen die vorstgevoelig zijn Afwezigheid van technische installaties die doorboring van de isolatie vereisen De toepassing van binnenisolatie is onbekend Typologie van de bestaande gevel 1½ steen (met matige/hoge regenbelasting) Tussenliggende vloeren Onbeschadigde houten draagstructuur die ingewerkt is in de te isoleren gevel Technische Installaties Binnenisolatie is af te raden in de huidige staat 1 steen (met matige/hoge regenbelasting) Houten draagstructuur met beschadigingen die ingewerkt zijn in de te isoleren gevel Aanwezigheid van waterleidingen of andere voorzieningen die vorstgevoelig zijn. 12/04/ Page 18

19 Framework Binnenisolatie is toepasbaar De toepassing van binnenisolatie is onbekend Binnenisolatie is af te raden in de huidige staat Zichtbare Schade Blootstelling aan vocht en vorst Materiaaleigenschappen van de bestaande gevel Binnenklimaat Aandachtspunt: Zorg dat de bestaande gevel (maximaal) kan drogen en regen niet (teveel) wordt geabsorbeerd 12/04/ Page 19

20 Framework Materiaaleigenschappen van de bestaande gevel Buitenafwerking (pleister, tegels, geglazuurde baksteen, waterwerende behandeling, ) Gevelstenen en voegen Vorstbestendigheid Binnenafwerking Zichtbare schade, loszittende delen, Geen dampremmende lagen (behang) Verwijder verontreinigingen, loszittende (gips)resten Zorg voor een voldoende sterke of draagkrachtige ondergrond Aandachtspunten 12/04/ Page 20

21 Framework Materiaaleigenschappen van de bestaande gevel Geen buitenafwerking Gevelstenen en voegen Geen zichtbare schade Binnenafwerking Verwijder behang 12/04/ Page 21

22 Material properties of the existing masonry wall Binnenisolatie is toepasbaar Geen buitenafwerking of een goed functionerende waterwerende dampopen buitenafwerking in goede staat. Conform NBN 771, Zeer vorstbestand conform NBN B27-009/A2 Framework De toepasbaarheid van binnenisolatie is onbekend Buitenafwerking Gevelsteen Geen zichtbare vorstschade Binnenisolatie is af te raden in de huidige staat Beschadigde buitenafwerking niet in goede staat Dampremmende afwerking zoals geglazuurde baksteen, tegels, mozaïek, dampremmende verf Zichtbare vorstschade, gevelsteen niet vorstbestendig Conform NBN 771, Zeer vorstbestand conform NBN B27-009/A2 Geen zichtbare schade Geen loszittende delen Vlakke, ongestructureerde ondergrond Stel- en voegmortel Geen zichtbare vorstschade Zuivere kalkmortel Binnenafwerking Loszittende delen Sterk gestructureerde ondergrond Niet-vochtbestendige binnenafwerking Dampremmende lagen Zichtbare vorstschade, mortel niet vorstbestendig (bijvoorbeeld mortel Samengesteld uit zavel)!! In realiteit: Gedetailleerde informatie eerder onbekend (Onzekerheid)!! Zichtbare schade (bijvoorbeeld scheurvorming, loskomende verf, gedegradeerde binnenpleister) 12/04/ Page 22

23 Framework Binnenisolatie is toepasbaar De toepassing van binnenisolatie is onbekend Binnenisolatie is af te raden in de huidige staat Zichtbare Schade Blootstelling aan vocht en vorst Materiaaleigenschappen van de bestaande gevel Binnenklimaat Aandachtspunt: Zorg voor (relatief) droog binnenklimaat en klimaatregeling 12/04/ Page 23

24 Framework Binnenklimaat Binnenklimaatklasse 2 conform TV 215 (Binnenklimaatklasse ( 3) conform EN ISO WTCB Technische Voorlichting 215. Het platte dak. Opbouw, materialen, uitvoering, onderhoud. 12/04/ Page 24

25 Binnenklimaat Binnenisolatie is toepasbaar Framework De toepassing van binnenisolatie is onbekend Binnenisolatie is af te raden in de huidige toestand Indoor climate Binnenklimaatklasse 2 Binnenklimaatklasse 3 Binnenklimaatklasse 4 (extreem vochtig) HVAC System Goedwerkende, efficiënte ventilatie, klimaatregeling en verwarmingssysteem Onvoldoende ventilatie In realiteit: Binnenklimaat eerder onbekend (Onzekerheid) 12/04/ Page 25

26 Case Study - Voorbeeld Framework Binnenisolatie is toepasbaar De toepassing van binnenisolatie is onbekend Binnenisolatie is af te raden in de huidige staat Zichtbare Schade Blootstelling aan vocht en vorst Materiaaleigenschappen van de bestaande gevel Binnenklimaat Toestand van de (aangepaste) gevel komt overeen met de eisen in de groene kolom: Binnenisolatie is toepasbaar 12/04/ Page 26

27 Conceptkeuze en Ontwerp Binnenisolatie is toepasbaar, maar: Welke isolatiedikte? Type systeem? Welk isolatiemateriaal? Dampscherm? Aandachtspunt: Zorg voor gestructureerd ontwerp en systematische planning 12/04/ Page 27

28 Isolatiedikte Systeemkeuze en Ontwerp Bestaande gevel 1½-steens volle muur (29cm) R = 0.29 m 2 K/W Optie 1 (U -> 0.6 W/(m 2 K)) 6cm binnenisolatie (λ=0.032 W/(mK)) R = 1.88 m 2 K/W (U=0.53 W/(m 2 K)) 12/04/ Page 28

29 Isolatiedikte Systeemkeuze en Ontwerp Bestaande gevel 1½-steens volle muur (29cm) R = 0.29 m 2 K/W Optie 1 (U -> 0.6 W/(m 2 K)) 6cm binnenisolatie (λ=0.032 W/(mK)) R = 1.88 m 2 K/W (U=0.53 W/(m 2 K)) Voordeel: Hygrothermische risico s zijn (beter) beheersbaar, mits nauwkeurig ontwerp en detaillering Nadeel: Warmteverliezen zijn relatief groot 12/04/ Page 29

30 Isolatiedikte Systeemkeuze en Ontwerp Bestaande gevel 1½-steens volle muur (29cm) R = 0.29 m 2 K/W Optie 1 (U -> 0.6 W/(m 2 K)) 6cm binnenisolatie (λ=0.032 W/(mK)) R = 1.88 m 2 K/W (U=0.53 W/(m 2 K)) Optie 2 (U -> 0.3 W/(m 2 K)) 11cm binnenisolatie (λ=0.032 W/(mK)) R = 3.34 m 2 K/W (U=0.3 W/(m 2 K)) 12/04/ Page 30

31 Isolatiedikte Systeemkeuze en Ontwerp Bestaande gevel 1½-steens volle muur (29cm) R = 0.29 m 2 K/W Optie 2 (U -> 0.3 W/(m 2 K)) 11cm binnenisolatie (λ=0.032 W/(mK)) R = 3.34 m 2 K/W (U=0.3 W/(m 2 K)) Voordeel: Warmteverliezen zijn kleiner Nadeel: Hygrothermische risico s zijn groter, nauwkeurig ontwerp en detaillering is vereist 12/04/ Page 31

32 Systeemkeuze en Ontwerp Binnenisolatiesysteem Gekleefde/verlijmde bevestiging Stijl- en regelwerk Geïntegreerde prefab-binnenisolatiesystemen 12/04/ Page 32

33 Binnenisolatiesysteem Verkleving/verlijming Systeemkeuze en Ontwerp Kleefmiddel Bestaande gevel Kleefmiddel Isolatie Dampscherm Binnenafwerking Isolatie Kleefmiddel Isolatie Buiten Binnen 12/04/ Page 33

34 Systeemkeuze en Ontwerp Binnenisolatiesysteem Stijl- en regelwerk Voorzetwand Vrijstaande voorzetwand Bestaande gevel Bestaande gevel Draagconstructie Isolatie Dampscherm Binnenafwerking Draagconstructie Isolatie Dampscherm BInnenafwerking Buiten Binnen Direct contact tussen draagconstructie en bestaande gevel Buiten Binnen Geen direct contact tussen draagconstructie en bestaande gevel 12/04/ Page 34

35 Systeemkeuze en Ontwerp Binnenisolatiesysteem Geïntegreerde prefab-systemen Binnenafwerking Isolatie Kleefmiddel 12/04/ Page 35

36 Verkleefd of verlijmd Systeemkeuze en Ontwerp Stijl- en regelwerk Geïntegreerd prefabsysteem Eisen aan de binnenafwerking -Ondergrond voldoende draagkrachtig -Ondergrond voldoende draagkrachtig 1 -Geen zuigende ondergrond -Geen zuigende ondergrond 1 -Vlakheid (<8mm/2m) -Vlakheid -Vlakheid (<8 mm/2 m) -Geen verontreinigingen, behang, loszittende delen -Geen verontreinigingen, behang, loszittende delen -Vochtbestendig -Vochtbestendig -Vochtbestendig -Niet gipshoudend -Niet gipshoudend 1 1 Indien gebruik wordt gemaakt van gekleefde of gelijmde bevestiging Aandachtspunt: Zorg ervoor dat de binnenafwerking aan de gestelde eisen voldoet Kies indien nodig een ander systeem 12/04/ Page 36

37 Verkleefd of verlijmd Systeemkeuze en Ontwerp Stijl- en regelwerk Geïntegreerd prefabsysteem Voordelen -Minder kans op luchtrotatie indien correct toegepast -Lager risico op koudebruggen (continue isolatie) Aandachtspunten -Technische voorzieningen kunnen in de isolatie ingewerkt worden -Technische voorzieningen kunnen in de isolatie ingewerkt worden -Lager risico op koudebruggen (continue isolatie) -Technische voorzieningen -Risico op koudebruggen -Aansluiting isolatie en muur -Functionaliteit binnenafwerking: ophangen schilderijen, etc. 1 Indien gebruik wordt gemaakt van gekleefde of gelijmde bevestiging -Aansluiting met vensters enzovoort -Continuïteit van het dampscherm: afdichten voegen 12/04/ Page 37

38 Dampscherm Conceptkeuze en Ontwerp Aandachtspunten: 1. Voldoende dampdicht 2. Continuïteit 12/04/ Page 38

39 Dampscherm Bestaande gevel (zonder buitenafwerking) 1½-steens volle muur (29cm) R = 0.29 m 2 K/W Conceptkeuze en Ontwerp Optie 1 (dampremmende isolatie) 6cm binnenisolatie (λ=0.032 W/(mK)) ΔR = 1.88 m 2 K/W (U=0.53 W/(m 2 K)) μ = 200; μd = 12m 12/04/ Page 39

40 Dampscherm Bestaande gevel (met buitenafwerking) 1½-steens volle muur (29cm) R = 0.29 m 2 K/W Conceptkeuze en Ontwerp Optie 2 (dampopen isolatie) 6cm binnenisolatie (λ=0.032 W/(mK)) R = 1.88 m 2 K/W(U=0.53 W/(m 2 K)) μ = 1; μd = 0.06m 12/04/ Page 40

41 Conceptkeuze en Ontwerp Detaillering en Koudebruggen Aandachtspunt: Goede detaillering om koudebruggen weg te werken/te minimaliseren 12/04/ Page 41

42 Conceptkeuze en Ontwerp Detaillering en Koudebruggen Actuele details/tekeningen zijn conceptueel (Door)-ontwikkeling is vereist STAR: Sustainable and Thermal Refurbishment) RenoFase Aandachtspunt: Geen Binnenisolatie zonder aandacht te besteden aan goede detaillering en koudebruggen 12/04/ Page 42

43 Additionele Resultaten Case Study - Voorbeeld 12/04/ Page 43

44 Conclusies en Discussies Framework (Tool) voor de beoordeling van de toepasbaarheid van binnenisolatie is ontwikkeld Helpt de aannemer/architect bij de beoordeling of binnenisolatie mogelijk is Dient als een basis voor de selectie en het ontwerp van het binnenisolatiesysteem Is onafhankelijk van de expertise en ervaringen van aannemers, architecten en bouwprofessionelen Toekomstige Ontwikkeling? STS TV Richtlijnen zijn toepasbaar voor (dampdichte) systemen en/of gebruikmakend van een dampscherm Tool wordt uitgebreid voor damp-open systemen, capillair-actieve materialen Additionele validatie/verificatie (hoe om te gaan met onzekerheden?) 12/04/ Page 44

45 Referenties 12/04/ Page 45

46 RENOFASE Referenties Stappenplan voor een kwaliteitsvolle energetische renovatie Gestroomlijnd & Prestatiegericht werken 12/04/ Page 46

47 Bedankt voor uw aandacht Vragen? 12/04/ Page 47

48 12/04/ Page 48