Bepalingsmethode RC-waarde van prefab houten elementen -Publicatie 17-02 Bepalingsmethode Rc-waarde van prefab houten elementen, versie 1 d.d. 10-04-2018 Uitgave nadruk verboden
VOORWOORD Deze publicatie is samengesteld door SHR (ir. W.H. de Groot en ir. T.W.C. Houben) in opdracht van op initiatief van en in samenwerking met de NBvT sectie VHSB en haar stuurgroep Kwaliteit. Uitgever: Certificatie-instelling Postbus 159 6700 AD WAGENINGEN Telefoon: (0317) 45 34 25 E-mail: mail@skh.nl Website: www.skh.nl Niets uit dit drukwerk mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt worden door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van, noch mag het zonder een dergelijke toestemming worden gebruikt voor enig ander werk dan waarvoor het is vervaardigd. -Publicatie 17-04 Bepalingsmethode RC-waarde van prefab houten elementen d.d. 10-04-2018 Pagina 2 van 22
INHOUD 1. INLEIDING... 4 1.1 Toepassingsgebied... 4 2. METHODES... 5 2.1 Methode A: Bepaling warmteverliescoëfficiënt door transmissie met forfaitaire verrekening van lineaire thermische bruggen... 5 2.2 Methode B: Bepaling warmteverliescoëfficiënt door transmissie met exacte verrekening van lineaire thermische bruggen... 6 3. REGELS VOOR TOEPASSEN -PUBLICATIE 17-02 R C- WAARDE VAN PREFAB HOUTEN ELEMENTEN... 7 3.1 Berekening van het houtpercentage... 7 3.2 Berekening van de RC-waarde... 8 3.3 Communicatie met de opdrachtgever... 9 4. REFERENTIES... 9 BIJLAGE 1: METHODE B, DETAILLERING BUITENWANDELEMENTEN... 10 BIJLAGE 2: METHODE B, DETAILLERING DAKELEMENTEN... 15 BIJLAGE 3: REKENVOORBEELDEN BEPALING HOUTPERCENTAGE - METHODE A... 19 BIJLAGE 4: REKENVOORBEELDEN BEPALING HOUTPERCENTAGE - METHODE B... 21 -Publicatie 17-04 Bepalingsmethode RC-waarde van prefab houten elementen d.d. 10-04-2018 Pagina 3 van 22
1. INLEIDING Bij een bouwaanvraag is het in Nederland verplicht om een EPC berekening in te dienen [1]. Hierin wordt onder andere het totale warmteverlies over de buitenschil berekend. Het Bouwbesluit 2012 verwijst naar NEN 7120 [2] voor het bepalen van de energieprestatie van een woning, welke verwijst naar NEN 1068 [3] voor het bepalen van het warmteverlies door transmissie. Het totale warmteverlies door transmissie van een woning wordt grofweg in vier categorieën ingedeeld: - Het verlies over dichte delen van scheidingsconstructies, zoals wanden, vloeren en plafonds, uitgedrukt in de RC-waarde - Het verlies ten gevolge van doorschijnende delen (translucent), uitgedrukt in de UCwaarde - Het verlies ter plaatse van lineaire aansluitingen tussen de verschillende scheidingsconstructies - Energieverlies door ventilatie en luchtlekken Het warmteverlies over scheidingsconstructies wordt uitgedrukt in de warmtedoorgangscoëfficiënt, ook wel U-waarde genoemd, uitgedrukt in [W/(m 2 K)]. De warmtedoorgangscoëfficiënt U wordt bepaald door middel van de reciproque waarde van de RCwaarde (uitgedrukt in [m 2 K / W ]). Het warmteverlies over de lineaire aansluitingen wordt uitgedrukt in de lineaire warmtedoorgangscoëfficiënt, ook wel Ψ-waarde genoemd, uitgedrukt in [W/(m K)]. Deze publicatie gaat over waar de grens van de scheidingsconstructie eindigt en waar de aansluiting begint. Naast dat er een eis is geformuleerd voor de totale energiebalans van een gebouw middels de EPC-waarde, is er ook een eis voor het maximale warmteverlies over de scheidingsconstructie opgesteld: - Voor nieuwbouw gevels geldt een minimale RC-waarde van 4,5 (m 2 K)/W - Voor nieuwbouw daken geldt een minimale RC-waarde van 6,0 (m 2 K)/W Om deze eis te kunnen berekenen bij scheidingsconstructies die samengesteld zijn uit houten elementen, is het van belang het houtpercentage van die elementen te bepalen. Daarvoor is het van belang het scheidingsvlak met de lineaire thermische aansluiting vast te stellen, zodat het daar uit volgende houtpercentage berekend kan worden. Het doel van deze publicatie is om spelregels te geven voor het bepalen van het houtpercentage. NEN 1068 geeft verschillende methodes om deze waardes uit te rekenen, die oplopen in complexiteit. Over het algemeen geldt, des te complexer de methode, des te gunstiger de uitkomsten. 1.1 Toepassingsgebied Deze publicatie is richtlijn in het kader van de certificatieregelingen: - Houtachtige dakconstructies, BRL 0101 - Geprefabriceerde houtachtige dakkapellen, BRL 0103 - Houtskeletbouw, BRL 0904 - Niet-dragende binnenspouwbladen en gevelvullende elementen, BRL 1001 - Dragende binnen- en buitenwanden, BRL 1008 -Publicatie 17-04 Bepalingsmethode RC-waarde van prefab houten elementen d.d. 10-04-2018 Pagina 4 van 22
2. METHODES Met het verschijnen van NEN 1068:2012, en daarmee het vervallen van de aansluiting met de NPR 2068, is er discussie ontstaan omtrent het bepalen van de Rc-waarde van prefab houten elementen. Met het uitbrengen van wijzigingsblad C1:2014 (NEN 1068:2012/C1:2014 nl) zijn de hiaten met betrekking tot de berekeningsmethode in NEN 1068 gerepareerd. Omtrent het bepalen van het houtpercentage, een belangrijke factor voor het bepalen van de Rc-waarde, wordt echter geen duidelijkheid verschaft. Middels deze -publicatie wordt een bepalingsmethode van het houtpercentage gegeven, voor houtachtige elementen, opgebouwd uit stijl- en regelwerk en gevuld met isolatie. Bij het bepalen van de Rc-waarde is het resultaat afhankelijk van hoe wordt omgegaan met de lineaire warmteverliezen over de aansluitingen. NEN 1068 geeft voor de verrekening van de lineaire warmteverliescoëfficiënt twee methoden: Methode A: forfaitaire verrekening (omschreven in 5.1.3 in NEN 1068) Methode B: exacte berekening (omschreven vanaf 6.3 in NEN 1068) 2.1 Methode A: Bepaling warmteverliescoëfficiënt door transmissie met forfaitaire verrekening van lineaire thermische bruggen Middels deze methode wordt de warmteverliescoëfficiënt door transmissie bepaald door een toeslag op de U-waarde in rekening te brengen vanwege de lineaire warmtedoorgangscoëfficiënt (Ψ in W/(m K)) tussen de verschillende onderdelen. De forfaitaire toeslag ( U ) wordt volgens 5.1.3 van NEN 1068 bepaald volgens: for A i T ; ntr; i U C; ntr; i U for max 0;0,1 0, 25 0, 4 A T ; ntr; i i Hieruit blijkt dat voor een gemiddelde RC-waarde van 2,5 m 2 K / W een toeslag 0,1 W /m 2 K gehanteerd moet worden. Bij een gemiddelde RC-waarde van 4,5 m 2 K / W (Uc = 0,22 W / m 2 K), welke de minimale eis voor gevels is, geeft dit een toeslag van 65% (ΔU for = 0,14) Als het element nog beter presteert, bijvoorbeeld een gemiddelde RC-waarde van 8,0 m 2 K / W (Uc = 0,125 m 2 K / W), dan geldt een toeslag van ΔU for = 0,169 m 2 K / W. Met andere woorden: uitgaande van een RC-waarde = 8,0 m 2 K / W geeft deze methode meer dan een verdubbeling van het warmteverlies door transmissie (0,125 + 0,169 = 0,294 m 2 K / W), hetgeen overeenkomt met een RC-waarde van 3,40 m 2 K / W. De toeslag is in dit geval 135%. Er wordt daarom, met name voor goed geïsoleerde woningen, afgeraden methode A te hanteren. Nadelen: 1. Alleen toegestaan als deze methode voor het hele gebouw wordt gehanteerd 2. Voor zeer goed geïsoleerde elementen geeft de methode rekenkundig zeer grote warmteverliezen -Publicatie 17-04 Bepalingsmethode RC-waarde van prefab houten elementen d.d. 10-04-2018 Pagina 5 van 22
2.2 Methode B: Bepaling warmteverliescoëfficiënt door transmissie met exacte verrekening van lineaire thermische bruggen Middels deze methode wordt het warmteverlies door transmissie bepaald door de lineaire warmtedoorgangscoëfficiënt (Ψ in W/(m K)) tussen de verschillende scheidingsconstructies apart in rekening te brengen. Er worden verschillende bepalingsmethoden voor de lineaire warmtedoorgangscoëfficiënt gegeven: 1. Forfaitaire waarden uit NEN 1068 bijlage G 2. Middels de SBR Referentiedetails [4] 3. Bouwfysische tabellen van de SBR Referentiedetails (kleine afwijkingen: toeslag 25%) 4. Exacte berekening volgens NEN 1068 (eindige elementenmethode) Er wordt voor goed geïsoleerde elementen aangeraden methode B te hanteren. Er worden in NEN 1068 echter geen aanwijzingen gegeven welke onderdelen uit maken van de knoop oftewel onderdeel uit makend van de lineaire warmtedoorgangscoëfficiënt (Ψ in W/(m K)) en welke onderdelen behoren tot het element. Bij de bepaling van het houtpercentage van prefab houtskeletbouwelementen, en daarmee de uiteindelijke Rc-waarde, is deze keuze doorslaggevend voor het uiteindelijke resultaat. In bijlage 1 (buitenwandelementen) en in bijlage 2 (dakelementen) van deze publicatie zijn richtlijnen gegeven voor enkele standaard-details waar de scheidingslijn aangehouden moet worden. -Publicatie 17-04 Bepalingsmethode RC-waarde van prefab houten elementen d.d. 10-04-2018 Pagina 6 van 22
3. REGELS VOOR TOEPASSEN -PUBLICATIE 17-02 RC- WAARDE VAN PREFAB HOUTEN ELEMENTEN 3.1 Berekening van het houtpercentage Bepalingsmethode A - Indien bepalingsmethode A wordt gebruikt dienen houtpercentage en Rc-waarde van het complete prefab element te worden bepaald en gehanteerd. - In bijlage 3 zijn voorbeeldberekeningen uitgevoerd voor methode A. Bepalingsmethode B - De scheidslijnen aangegeven in bijlage 1 en 2 kunnen alleen worden aangehouden indien bepalingsmethode B wordt gebruikt. - Principevoorbeelden zijn gegeven in bijlage 1 (buitenwandelementen) en in bijlage 2 (dakelementen), ervan uitgaande dat methode B wordt toegepast. In principe geldt hier dat alleen het hout dat van binnenuit zichtbaar is meegenomen dient te worden. Voorzieningen zoals afdichtingen, afdeklatten etc. moeten buiten beschouwing worden gelaten. - Bij het vaststellen van de scheidingslijn is het uitganspunt dat deze wordt aangebracht op het zichtvlak, gezien vanaf de binnenzijde. - Bij de aansluiting ter plaatse van kozijnen (zie details 1G en 1H in bijlage 1): o Het gedeelte van de stijl(en) dat afgedekt is door de spouwlat met een maximale breedte van 40 mm, mag toegerekend worden aan de lineaire warmtedoorgangscoëfficiënt Ψ. o Het gedeelte van de regel(s) dat afgedekt is door de spouwlat met een maximale breedte van 40 mm, mag toegerekend worden aan de lineaire warmtedoorgangscoëfficiënt Ψ. - In bijlage 4 zijn voorbeeldberekeningen uitgevoerd voor methode B. Opmerkingen a. Hout bestemd voor wandcontactdozen, hijsklossen, etc., dat zich binnen het isolatiepakket bevindt, maar minder dan 50% van de stijl- respectievelijk spoorhoogte bedraagt, mag bij de berekening van het houtpercentage worden verwaarloosd. Op voorwaarde dat de isolatie er achter respectievelijk er voor wordt doorgevoerd. Zie tekening 1D van bijlage 1 als voorbeeld. b. Verjongde stijlen of regels in het prefab element, bijvoorbeeld bij de aansluiting van een verdiepingsvloer of kozijn, behoren bij het element en dienen meegenomen te worden in de bepaling van het houtpercentage en de Rc-waarde. Verjongde stijlen en regels die bij hantering van methode B vallen binnen de in de details van bijlage 1 en 2 aangegeven knopen hoeven uiteraard niet meegenomen te worden. c. Bij samengestelde elementen die bijvoorbeeld voorzien zijn van houten rekjes boven kozijnen of waarin lateien zijn verwerkt, zoals in figuur 1, dient per doorsnede een RC-waarde bepaald te worden en vervolgens een totale RC-waarde van het element berekend te worden volgens 3.2. -Publicatie 17-04 Bepalingsmethode RC-waarde van prefab houten elementen d.d. 10-04-2018 Pagina 7 van 22
Figuur 1. Twee voorbeelden waarbij de RC-waarde van een afwijkende doorsnede berekend dient te worden. Links: verjonging van het element t.pv. een kozijn. Rechts: Lateiconstructie boven een opening in het element. 3.2 Berekening van de RC-waarde Voor het naaldhouten stijl- en regelwerk mag een warmtegeleidingscoëfficiënt (λ-waarde) toegepast worden van 0,12 W/m K. Bij een samengesteld element dat verschillende opbouwen bevat, dient een gecombineerde waarde voor de warmtedoorgangscoëfficiënt bepaald te worden door: Waarin: U totaal U A U A A A C,1 1 C,2 2 1 2 U Ci, - Warmtedoorgangscoëfficiënt van doorsnede i, bepaald door: Ci, A i - Oppervlak van het element met doorsnede i U 1 R Ci, NB. De hierboven genoemde methode is een vereenvoudigde benadering om de RC-waarde te bepalen. Voor een EPC berekening is dit niet toegestaan, zie hiervoor 6.2 van NEN 1068. -Publicatie 17-04 Bepalingsmethode RC-waarde van prefab houten elementen d.d. 10-04-2018 Pagina 8 van 22
3.3 Communicatie met de opdrachtgever In het offertestadium en bij de contractvorming van prefab houten elementen dient het volgende duidelijk gecommuniceerd te worden: - Aan te houden Rc-waarde per element of de gemiddelde RC-waarde per elementsoort (dak of wand) per gebruiksfunctie (zoals één woning, wooneenheid, kantoor, schoolgebouw, etc.), bepaald volgens NEN 1068 of volgens 3.2. - Hantering van methode A of B. - Aan te houden houtpercentage. Bij de levering van prefab houten elementen dient het volgende duidelijk gecommuniceerd te worden: - Berekening van het houtpercentage. - Vermelding van de (gemiddelde) RC-waarde op het element of op de werktekening van het element. De gemiddelde RC-waarde van meerdere elementen per elementsoort (dak of wand) per gebruiksfunctie (zoals één woning, wooneenheid, kantoor, schoolgebouw, etc.) dient bepaald te zijn volgens NEN 1068 of volgens 3.2. - Indien gebruik wordt gemaakt van methode B en afwijkend wordt gehandeld met de voorbeelden opgenomen in bijlage 1 en 2, dan dient dit middels detailtekeningen te worden aangegeven en dienen de lineaire warmtedoorgangscoëfficiënten Ψ exact berekend te worden volgens NEN 1068. Opmerking: De te berekenen en te communiceren Rc-waarde is inclusief de buitenbekleding, ook indien deze niet tot de levering behoort en/of op de bouwplaats wordt aangebracht (zoals metselwerk, buitengevelisolatie met gepleisterde afwerking, etc.). 4. REFERENTIES [1] Bouwbesluit 2012 [2] NEN 7120:2011+C2:2012 Energieprestatie van gebouwen - Bepalingsmethode [3] NEN 1068:2012+C1:2014 Thermische isolatie van gebouwen Rekenmethoden [4] SBR Referentiedetails -Publicatie 17-04 Bepalingsmethode RC-waarde van prefab houten elementen d.d. 10-04-2018 Pagina 9 van 22
BIJLAGE 1: METHODE B, DETAILLERING BUITENWANDELEMENTEN Overzicht tekeningen 1A Aansluiting B.G. vloer met houten binnenspouwblad pag. 11 1B Aansluiting verdiepingsvloer met houten binnenspouwblad pag. 11 1C Aansluiting woningscheidende wand met houten binnenspouwblad pag. 12 1D Aansluiting woningscheidende HSB-wand met houten binnenspouwblad pag. 12 1E Uitwendige hoek pag. 13 1F Inwendige hoek pag. 13 1G Kozijndetail verticaal pag. 14 1H Kozijndetail horizontaal pag. 14 -Publicatie 17-04 Bepalingsmethode RC-waarde van prefab houten elementen d.d. 10-04-2018 Pagina 10 van 22
1A 1B -Publicatie 17-04 Bepalingsmethode RC-waarde van prefab houten elementen d.d. 10-04-2018 Pagina 11 van 22
1C 1D -Publicatie 17-04 Bepalingsmethode RC-waarde van prefab houten elementen d.d. 10-04-2018 Pagina 12 van 22
1E 1F -Publicatie 17-04 Bepalingsmethode RC-waarde van prefab houten elementen d.d. 10-04-2018 Pagina 13 van 22
1G 1H -Publicatie 17-04 Bepalingsmethode RC-waarde van prefab houten elementen d.d. 10-04-2018 Pagina 14 van 22
BIJLAGE 2: METHODE B, DETAILLERING DAKELEMENTEN Overzicht tekeningen 2A Kilkeper pag. 16 2B Hoekkeper pag. 16 2C Nokdetail pag. 17 2D Aansluiting dakkapel - dak pag. 17 2E Kap betonvloer pag. 18 2F Kap HSB-vloer pag. 18 -Publicatie 17-04 Bepalingsmethode RC-waarde van prefab houten elementen d.d. 10-04-2018 Pagina 15 van 22
2A 2B -Publicatie 17-04 Bepalingsmethode RC-waarde van prefab houten elementen d.d. 10-04-2018 Pagina 16 van 22
2C 2D -Publicatie 17-04 Bepalingsmethode RC-waarde van prefab houten elementen d.d. 10-04-2018 Pagina 17 van 22
2E 2F -Publicatie 17-04 Bepalingsmethode RC-waarde van prefab houten elementen d.d. 10-04-2018 Pagina 18 van 22
BIJLAGE 3: REKENVOORBEELDEN BEPALING HOUTPERCENTAGE - METHODE A Binnenspouwblad, methode A -Publicatie 17-04 Bepalingsmethode RC-waarde van prefab houten elementen d.d. 10-04-2018 Pagina 19 van 22
Dakelement, methode A -Publicatie 17-04 Bepalingsmethode RC-waarde van prefab houten elementen d.d. 10-04-2018 Pagina 20 van 22
BIJLAGE 4: REKENVOORBEELDEN BEPALING HOUTPERCENTAGE - METHODE B Binnenspouwblad, methode B -Publicatie 17-04 Bepalingsmethode RC-waarde van prefab houten elementen d.d. 10-04-2018 Pagina 21 van 22
Dakelement, methode B -Publicatie 17-04 Bepalingsmethode RC-waarde van prefab houten elementen d.d. 10-04-2018 Pagina 22 van 22