NOTITIE Datum 14 september 2016 Projectnaam Matrix VII Werknummer Van ir. J.A. Pleysier Ir. M.Ritmeijer Aan OT Deerns Nederland B.V. Bouwfysica & Energie Fleminglaan 10 2289 CP Rijswijk Postbus 1211 2280 CE Rijswijk T 088 3740 160 F 088 3740 016 bouwfysica@deerns.com www.deerns.nl 1 Inleiding In de rapportage bouwfysica voor de bouwaanvraag van Matrix VII zijn de warmteweerstanden van de gevels, daken en vloeren die deel uit maken van de thermische schil vermeld. In deze notitie is de aangehouden warmteweerstand van de hiervoor vermelde constructies onderbouwd. De notitie geeft een aanvulling en een wijziging op de notitie van 31 augustus jl.. In paragraaf 3.4 is aanvullende informatie vermeld inzake de uitgangspunten bij de berekening van het energieverlies naar de ondergrond. In paragraaf 3.2.2. is een gewijzigde opbouw gegeven van de gevel van de technische ruimte. De begane grondvloer van Matrix VII heeft ter plaatse van het laboratorium een ongeïsoleerde betonvloer. Rondom deze vloer bevindt zich de geïsoleerde vloer (Rc=3.5 m 2 K/W) van onder andere de kantoorfuncties en verkeersruimtes. De geïsoleerde vloer voldoet aan de eis voor de thermische isolatie conform het Bouwbesluit (minimale warmteweerstand Rc 3,5 m 2 K/W). Door de isolerende werking van het grondpakket onder de begane grondvloer mee te nemen, kan volstaan worden met alleen de geïsoleerde vloer rondom de ongeïsoleerde laboratoriumvloer. In paragraaf 3.4 van deze notitie is aan de hand van een berekening conform NEN1068 gecontroleerd of volstaan kan worden met de ongeïsoleerde laboratoriumvloer om te voldoen aan het bouwbesluit (Rc 3,5 m 2 K/W). Hiervoor is het warmteverlies door transmissie van de vloer berekend (via het grondpakket). Aan de hand van het totale warmteverlies via de grond wordt een equivalente warmteweerstand (Rc) voor de begane grondvloer verkregen die minimaal Rc=3.5 m 2 K/W moet zijn. Pagina 1 / 10 Matrix VII / 160-02291-0003 rapport Matrix VII gebouwschil 20160914 v1 1
2 Gehanteerde uitgangspunten voor de thermische kwaliteit gebouwschil 2.1 eisen Ter beperking van warmteverlies door transmissie worden in afdeling 5.1 van het Bouwbesluit 2012 eisen gesteld aan de thermische isolatie van de uitwendige scheidingsconstructie van gebouwen. De grenswaarden worden uitgedrukt in de warmteweerstand (Rc-waarde) en de warmtedoorgangscoëfficiënt (U-waarde) van een scheidingsconstructie. Het te beoordelen bouwplan is getoetst aan de prestatievoorschriften van het Bouwbesluit 2012 (vanaf 24-11-2015). Hierin worden eisen gesteld aan de minimale isolatiewaarden van de uitwendige scheidingsconstructies. In Tabel 2.1 zijn deze minimale eisen weergegeven. Een klein gedeelte van de uitwendige scheidingsconstructie (maximaal 2% van de gebruiksoppervlakte van het gebouw) hoeft niet te voldoen aan deze eisen. Tabel 2.1: Minimaal vereiste isolatiewaarden, conform Bouwbesluit Onderdeel Eis Begane grond Rc-waarde 3,5 (m² K)/W Gevels Rc-waarde 4,5 (m² K)/W Dak Rc-waarde 6,0 (m² K)/W Raamconstructies U-waarde 1,65 W/(m² K) Deurconstructies U-waarde 1,65 W/(m² K) De onderdelen die deel uitmaken van de thermische schil zijn: De begane grondvloer, kelderwand en keldervloer; De gevel (inclusief de transparante geveldelen) van de bouwlagen begane grond, 1 e, 2 e en 3 e verdieping; De gevel van de technische ruimten op de 4 e verdieping; De vlakke en hellende daken (inclusief de daklichten). 2.2 Uitgangspunten bouwkundig Bij de berekening van de energieprestatie zijn de in Tabel 2.2 weergegeven bouwkundige uitgangspunten gehanteerd voor de warmteweerstand (Rc-waarde) en warmtedoorgangscoëfficiënt (U-waarde) van de verschillende constructies. Tabel 2.2: Overzicht bouwkundige uitgangspunten Bouwkundig onderdeel Warmte-isolerende eigenschappen Begane grondvloer Dichte geveldelen Dak Ramen en puien in gevel Dakramen atria Deuren Rc = 3,5 m² K/W Rc = 4,5 m² K/W Rc = 6,0 m² K/W U = 1,0 W/m² K (triple glas) U = 1,5 W/m 2 K U = 1,65 W/m² K Pagina 2 / 10 / 160-02291-0003 rapport Matrix VII gebouwschil 20160914 v1 1
3 Opbouw van de constructies van de thermische schil 3.1 Daken Eis: Rc = 6,0 m 2 K/W. 3.1.1 Hellend dak met sedum De opbouw van het sedumdak is: Sedum; Substraatlaag, filterdoek, drainageplaat, beschermdoek; Dakbedekking; Dakisolatie PIR, met λd 0,025 W/mK, dik minimaal 150 mm; Dampremmende laag; Druklaag 80 mm ; Kanaalplaat 320 mm. De warmteweerstand van de dakconstructie voldoet aan de gestelde eisen, en leidt tot een warmteweerstand van 6,26 m 2 K/W. 3.1.2 Dak technische ruimten De opbouw van het dak van de technische ruimten is: Dakbedekking; Dakisolatie mineraalwol dik 300 mm (mechanisch bevestigd); Dampremmende laag; Staalplaatvloer. Pagina 3 / 10 / 160-02291-0003 rapport Matrix VII gebouwschil 20160914 v1 1
De warmteweerstand van de dakconstructie voldoet aan de gestelde eisen, en leidt tot een warmteweerstand van > 6,0 m 2 K/W. De aannemer dient aan te tonen dat aan de eisen voldaan wordt bij de door hem toe te passen mechanische bevestiging van de dakisolatie. 3.2 Gevel Eis: Rc = 4,5 m 2 K/W 3.2.1 Kantoor- en laboratoriumgevels De opbouw van de gevel van de bouwlagen tot en met de 3 e laag is: Houten latten verticaal; Spouw; Dampdoorlatende waterkerende folie; Houten stijlen / regels waartussen mineraalwol, dik minimaal 220 mm (mineraalwol isolatie met λd 0,035 W/mK), percentage hout 15%; Beton dik 100 mm, plaatselijk 200 mm. Pagina 4 / 10 / 160-02291-0003 rapport Matrix VII gebouwschil 20160914 v1 1
De warmteweerstand van de gevel voldoet aan de gestelde eisen, en leidt tot een warmteweerstand van > 4,5 m 2 K/W. De aannemer dient aan te tonen dat aan de eisen voldaan wordt bij de door hem toe te passen houtskeletbouwwand, met de uit constructieve berekening bepaalde houtzwaarte. 3.2.2 Technieklaag De opbouw van de gevel van de techniek laag is aangepast en heeft nu de navolgende opbouw: Houten latten horizontaal; Spouw; SAB sandwichpaneel dik 120 mm, SAB 120.1000 EW. De warmteweerstand van de gevel voldoet aan de gestelde eisen, en leidt tot een warmteweerstand van > 4,5 m 2 K/W. Het paneel heeft een dikte van 120 mm, en een warmteweerstand volgens opgave van SAB van 5,50 m 2 K/W. De U-waarde is door SAB berekend volgens de EN 14509:2013 met in begrip van de invloed van de voeg en met gebruikmaking van FEM (Finite Element Method). Op basis van de U-waarde is vervolgens de Rc waarde bepaald conform NEN 1068. De tabel waarin de grootte van de warmteweerstand door SAB voor dit paneel is vermeld is onderstaand opgenomen: Pagina 5 / 10 / 160-02291-0003 rapport Matrix VII gebouwschil 20160914 v1 1
3.3 Geïsoleerde vloer (kantoren en ruimten in gevelzone, verkeersruimten Eis: Rc = 3,5 m 2 K/W De opbouw van de begane grondvloer ter plaatse van de gevelvertrekken is: Cementdekvloer 50 mm; Druklaag, 50 mm; Beton (kanaalplaat), 320 mm; Polystyreen, 120 mm. De warmteweerstand Rc van de vloer is 3,66 m 2 K/W. 3.4 Vloer en kelder voor laboratorium voor trillingarm onderzoek De opbouw van de begane grondvloer ter plaatse van de laboratoria voor trillingarm onderzoek is: Cementdekvloer 50 mm; Beton, 1250 mm. De opbouw van de keldervloer is: Beton, 1250 mm. De opbouw van de kelderwand is: Beton, 1250 mm. Pagina 6 / 10 / 160-02291-0003 rapport Matrix VII gebouwschil 20160914 v1 1
3.4.1 Uitgangspunten De vloervelden hebben de volgende afmetingen: - Geïsoleerde vloer (Rc=3.5 m 2 K/W); - Ongeïsoleerde lab vloer, dikte 1.250m, λ=2.0 W/mK; - Overgangsweerstanden Rsi=0.17 m 2 K/W, Rse=0.04 m 2 K/W (NEN1068). In onderstaande figuur is de totale vloer weergegeven en ook de opbouw van de labvloer. Figuur 1: vloeropbouw Voor de berekening van het transmissieverlies via de grond is het totale vloeroppervlak middels simulatie berekend (zie figuur 2). 3.4.2 Rekenmethode De berekening van het warmteverlies via de grond is conform de norm NEN 1068. Er is hierbij gebruik gemaakt van het softwarepakket Trisco van Physibel (eindige elementen methode) voor de berekening van het transmissieverlies via de grond. De norm NEN1068 bevat een methode voor de berekening van het warmteverlies naar de grond in geval van een vloer op maaiveld overeenkomstig de rekenmethode van NEN-EN-ISO 13370. 3.4.3 Resultaten Het warmteverlies via de grond [W/K] is berekend volgens onderstaande vergelijking conform NEN1068: Waarin: Φmi = gemiddelde maandelijkse warmtestroom via de grond [W]; Hg = stationaire warmteverliescoëfficiënt via de grond [W/K]; Pagina 7 / 10 / 160-02291-0003 rapport Matrix VII gebouwschil 20160914 v1 1
H pi Hpe = periodieke warmteverliescoëfficiënt door variatie van de binnenlucht temperatuur; = periodieke warmteverliescoëfficiënt door variatie van de buitenlucht temperatuur. Hierbij is Hg bepaald met een numerieke rekenmethode (rekenpakket Trisco) met randvoorwaarden overeenkomstig de norm. In figuur 2 is het model weergegeven. Doorsnede 1 Geïsoleerde vloer (Rc=3.5 m 2 K/W) Ongeïsoleerde lab vloer Doorsnede 2 Beton, dikte=1.25m λ=2.0 W/mK Vloer Rc=3.5m 2 K/W Rekenmodel van de vloer vloer vloer 1 C Doorsnede 1 Doorsnede 2 0 C Figuur 2: Rekenmodel van de vloer ter bepaling warmteverlies via de grond Het berekend totaal warmteverlies (Hg) van de vloer door transmissie via de bodem is 408.9 W/K. Met onderstaande vergelijking conform NEN1068 is de maandelijkse warmtetransmissie via de grond bepaald: H g,mi = Φ mi / (θ i,mi θ e,mi) [W/K] waarin: Φmi = gemiddelde maandelijkse warmtestroom via de grond [W]; θi,mi = maandgemiddelde binnentemperatuur (20 C conform NEN7120); θe,mi = maandgemiddelde buitentemperatuur (conform NEN5060). Voor de gemiddelde warmtestroom via de grond wordt rekening gehouden met schommelingen in het jaargemiddelde buiten- en binnentemperatuur en een penetratiediepte van de grond waar de invloed van deze temperatuurschommelingen nog merkbaar zijn (penetratiediepte = 3 meter vanaf maaiveld, conform NEN1068). De berekeningsresultaten zijn weergegeven in tabel 3.4.1. Pagina 8 / 10 / 160-02291-0003 rapport Matrix VII gebouwschil 20160914 v1 1
Tabel 3.4.1: Transmissieverlies begane grondvloer via de grond Randconditie Bodem Transmissieverlies per jaar 47108 W Gemiddeld transmissieverlies 409 W/K Equivalente U-waarde begane grondvloer 0.18 W/m 2 K Equivalente Rc-waarde begane grondvloer 5.30 m 2 K/W De uitvoer van de rekenresultaten uit het pakket Trisco zijn onderstaand weergegeven: Pagina 9 / 10 / 160-02291-0003 rapport Matrix VII gebouwschil 20160914 v1 1
Figuur 3: Trisco uitvoer 3.4.4 Conclusie De berekening naar het warmteverlies via de grond van de begane grondvloer heeft conform NEN1068 een totaal jaarlijks transmissieverlies van 47,1 kw. Op basis van het transmissieverlies van de vloer is een equivalente thermische weerstand (Rc) voor de vloer berekend. Deze equivalente Rc-waarde kan vergeleken worden met de Rc-waarde die het Bouwbesluit voorschrijft (Eis Rc 3,5 m 2 K/W voor een begane grondvloer). Indien de laboratoriumvloer ongeïsoleerd uitgevoerd wordt met rondom de geïsoleerde vloer, geeft deze een equivalente warmtedoorgangscoëfficiënt van U=0,18 W/m2K en Rc=5.30 m2k/w voor de totale vloer. Op basis van gelijkwaardigheid is met de berekening naar het warmteverlies via de grond aangetoond dat de thermische weerstand van de totale begane grondvloer (Rc) voldoet aan de eisen Bouwbesluit. Pagina 10 / 10 / 160-02291-0003 rapport Matrix VII gebouwschil 20160914 v1 1