Technische ocumentatie V CE 2004 Thermische eigenschappen 5 2. THERMISCHE EIGENSCHAPPEN 2.1 Warmteoverracht De overracht van warmte gebeurt stees tussen twee voorwerpen met verschillene temperaturen. De warmte verplaatst zich stees van het warmere lichaam naar het miner warme, totat e temperaturen van beie in evenwicht zijn. Het warmtetransportmechanisme geschiet op rie manieren : - geleiing (celwanen en knopen) - convectie (lucht in e cellen) - straling (celwanen en knopen) 2.2 Warmtegeleiingscoëfficiënt λ (lamba) De warmtehoeveelhei ie in stationaire toestan en oner permanent regime oor een materiaalelement met 1 m ikte en 1 m 2 oorsnee gaat, per eenhei van tij en per eenhei van temperatuurverschil tussen twee oppervlakten van it materiaal, noemt men e warmtegeleiingscoëfficiënt. De warmtegeleiingscoëfficiënt wort aangeui oor e Griekse letter λ (lamba). Als eenhei wort W/mK (Watt per meter Kelvin) gebruikt. Als thermisch isolerene materialen woren beschouw: materialen met een λ < 0,065 W/mK. De isolatiewaare van geëxpaneer polystyreen wort bepaal oor e vele polystyreencellen ( 0,2 à 0,5 mm met een wanikte van + 0,001 mm) waarin lucht zeer fijn vereel zit. Het schuim bestaat uit ongeveer 2 à 6 % polystyreen en 94 à 98 % lucht. Deze lucht (λ lucht 10 C = 0,025 W/mK) blijft in tegenstelling tot anere gassen stees aanwezig in e cellen zoanig at e isolatiewaare constant blijft. Specifieke gronstoffen waarin het warmtetransport oor straling geoptimaliseer is (aangepaste celiameter, wanikte, verbeter emissie en absorptie, celoriëntatie) geven een beter resultaat tot een volumemassa van ongeveer 30 kg/m³. Dit zijn onze lamba-proucten en hebben een warmtegeleiingscoëfficiënt ie + 15 % beter is an e conventionele proucten (zie grafiek 2.1). Het toevoegen van regeneraat verhoogt e λ-waare, aangezien it aanleiing geeft tot meer open ruimte tussen e parels of een lagere volumemassa van het aaneel 'nieuwe' parels. Inien miner an 10% regeneraat toegevoeg wort, blijft e stijging meestal te verwaarlozen. De warmtegeleiingscoëfficiënt wort bepaal op vierkante proefstukken (300 of 400 mm) volgens e methoe beschreven in ISO 8301 of ISO 8302. De referentietemperatuur beraagt 10 C. Test methoe Titel Richtlijnen, wanneer toepassen EN 12664 Thermal performance of builing materials an For all samples with a thermal proucts Determination of thermal resistance by resistance R: means of guare hot plate an heat flow meter 0,02 m²k/w [ R [ 0,5 m²k/w methos Dry an moist proucts of meium an low thermal resistance EN 12667 EN 12939 Thermal performance of builing materials an proucts Determination of thermal resistance by means of guare hot plate an heat flow meter methos Proucts of high an meium thermal resistance. Thermal performance of builing materials an proucts Determination of thermal resistance by means of guare hot plate an heat flow meter methos Thick proucts of high an meium thermal resistance For all samples with a thermal resistance R: R / 0,5 m²k/w For all thick insulation proucts (100mm 150 mm, epening on the use apparatus, if the test specimen cannot be measure in whole thickness.
Technische ocumentatie V CE 2004 Thermische eigenschappen 6 Principieel is e groothei warmtegeleiingscoëfficiënt enkel zinvol bij niet poreuze materialen. Zora men poriën in een materiaal heeft, is het warmtetransport een samenspel van: - geleiing oor materialenskelet, poriëngas, en, zo vochtig, waterlaagjes. - straling tussen e poriënwanen. - convectie in grotere poriën. - inien vochtig, latent warmtetransport. Toch blijft men, in zoverre het poreuze materiaal homogeen is, ook it complexe geheel van warmtetransport samenballen in een equivalente warmtegeleiingscoëfficiënt λ. 2.3 De geeclareere λ-waare : λ De geeclareere λ-waare is een oor e fabrikant te efiniëren waare, aan ewelke hij contractueel gebonen wort voor e verkopen van zijn prouct. Deze waare wort bepaal aan e han van -gemeten gegevens: aan een referentietemperatuur van 10 C aan een referentieikte van 50 mm na conitionering bij 23 C en een relatieve vochtighei van 50% -een vastgestele fractile met een gegeven betrouwbaarheisinterval (90/90) (cfr. ISO/DIS 10456) -na een reelijke levensuur in normale omstanigheen Het is us een statistisch bepaale waare, op basis van een groot aantal metingen, met een betrouwbaarheisinterval van 90/90. Dit wil zeggen at met een betrouwbaarhei van 90 % kan gestel woren at 90 % van e prouctie een λ-waare heeft ie minstens even goe is als e geeclareere waare. Praktisch kan tabel 2.1 of grafiek 2.1 met trapcurve gevolg woren. Deze trapcurve kan eventueel vervangen woren oor e volgene formule (Europese mastercurve 90/90) ie functie is van e volumemassa ρ: voor 8kg/m³ < ρ < 55 kg/m³ is λ mean = 0.025314 + 5,1743*10-5 *ρ + 0.173606/ρ [W/mK] λ pre90/90 = 0.027174 + 5,1743*10-5 *ρ + 0.173606/ρ [W/mK] lamba [W/mK] 0,0450 0,0440 0,0430 0,0420 0,0410 0,0400 0,0390 0,0380 0,0370 0,0360 0,0350 0,0340 0,0330 0,0320 0,0310 0,0300 10 15 20 30 40 50 60 70 80 ensiteit [kg/m³] l-mean l-pre
Technische ocumentatie V CE 2004 Thermische eigenschappen 7 Lamba [W/mK] 0.045 0.044 0.043 0.042 0.041 0.040 0.039 0.038 0.037 0.036 0.035 0.034 0.033 0.032 0.031 0.030 lamba EPS regeneraat stanaar EPS 10 20 30 40 50 60 70 80 Densiteit [kg/m³] Grafiek 2.1 : λ-waare voor e verschillene types EPS in functie van e ensteit THEORETISCHE LAM BDA W AARDE STANDAARD EPS bij 10 C 0,04500 0,04400 0,04300 0,04200 0,04100 0,04000 0,03900 0,03800 0,03700 0,03600 0,03500 0,03400 0,03300 0,03200 0,03100 STRALINGSAANDEEL 0,03000 0,02900 0,02800 0,02700 0,02600 GELEIDINGSAANDEEL STYREEN 0,02500 0,02400 0,02300 GELEIDINGSAANDEEL LUCHT 0,02200 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 DENSIT EI T [kg/ m³] 5 mm 10 mm 20 mm 30 mm 50 mm 100 mm 200 mm 500 mm 1000 mm lucht PS Grafiek 2.2 : theoretische λ-waare voor stanaar EPS in functie van e ensteit
Technische ocumentatie V CE 2004 Thermische eigenschappen 8 Europees type EPS Belgisch type EPS geeclareere λ-waare (W/mK) EPS S 0,045 EPS 30 0,040 EPS 50 0,040 EPS 60 PS 15 en PS 15 SE 0.038 EPS 70 0,038 EPS 80 0,038 EPS 90 0,036 EPS 100 PS 20 en PS 20 SE 0.036 EPS 120 0,036 EPS 150 PS 25 en PS 25 SE 0.035 EPS 200 PS 30 en PS 30 SE 0.034 EPS 250 PS 35 en PS 35 SE 0.033 EPS 300 PS 40 en PS 40 SE 0.033 PS 45 en PS 45 SE 0.033 EPS 400 PS 50 en PS 50 SE 0.033 PS 55 en PS 55 SE 0.033 EPS 500 PS 60 en PS 60 SE 0.033 Tabel 2.1 : geeclareere λ-waare in functie van het type EPS Meetwaaren van e warmtegeleiingscoëfficiënt van geëxpaneer polystyreen in roge toestan in functie van e temperatuur. Lamba [W/mK] 0,0500 0,0480 0,0460 0,0440 0,0420 0,0400 0,0380 0,0360 0,0340 0,0320 0,0300 0,0280 0,0260 0,0240 0,0220 0,0200-100 -50 0 50 100 Temperatuur [ C] EPS 100 Grafiek 2.2 : λ-waare EPS in functie van e temperatuur Voor toename (afname) van e warmtegeleiingscoëfficiënt mag voor praktische toepassingen gereken woren met 0.0001 W/mK voor een temperatuurstijging (-aling) van 1 C.
Technische ocumentatie V CE 2004 Thermische eigenschappen 9 Meetwaaren van e warmtegeleiingscoëfficiënt van geëxpaneer polystyreen in functie van het vochtgehalte bij een temperatuur van +10 C. (λ water =0.58 W/mK bij +10 C) lamba [W/mK] 0,0630 0,0605 0,0580 0,0555 0,0530 0,0505 0,0480 0,0455 0,0430 0,0405 0,0380 0,0355 0,0330 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 vochtgehalte [vol %] EPS 60 (measure value) EPS250 (esign value) EPS 100 (esign value) Grafiek 2.3 : λ-waare in functie van het vochtgehalte Bij normale woningbouwtoepassingen, zoals vloeren, gevels, aken, kan eze invloe verwaarloos woren. Per volume% vocht neemt e warmtegeleiingscoëfficiënt met 3 tot 4 % toe. Praktisch ligt het vochtgehalte in ingebouwe toestan tussen 0.1 en 1 volume%. Dit betekent een maximale verhoging van 1.5 mw/mk, in realiteit meestal kleiner an 1 mw/mk. Voor toepassingen op of oner water (zoals perimeterisolatie, kelerisolatie), waar e isolatie permanent in contact met water is, rekent men met correctiefactoren waarmee men e λ-waare vermenigvulig voor het bekomen van e rekenwaare. Er wort rekening gehouen met het feit of het al an niet een geraineere toepassing is (=halvering van het vochtgehalte). l U = l D x F Χ waarin F Χ = 1,0 + 0,032078 u + 0,0010031 u² met u = vochtgehalte in vol% Europees type EPS Belgisch type EPS Level volgens EN 13163 Praktisch vochtgehalte NIET geraineer geraineer Correctiefactor vocht F Χ NIET geraineer geraineer EPS S EPS 30 EPS 50 EPS 60 PS 15 en PS 15 SE WL(T)5 [ 5,0 [ 2,5 1.22 1.11 EPS 70 WL(T)5 [ 5,0 [ 2,5 1.22 1.11 EPS 80 WL(T)5 [ 5,0 [ 2,5 1.22 1.11 EPS 90 WL(T)5 [ 5,0 [ 2,5 1.22 1.11 EPS 100 PS 20 en PS 20 SE WL(T)5 [ 5,0 [ 2,5 1.18 1.09 EPS 120 WL(T)5 [ 5,0 [ 2,5 1.18 1.09 EPS 150 PS 25 en PS 25 SE WL(T)5 [ 5,0 [ 2,5 1.15 1.07
Technische ocumentatie V CE 2004 Thermische eigenschappen 10 EPS 200 PS 30 en [ 3,0 [ 1,5 WL(T)3 PS 30 SE 1.13 1.06 EPS 250 PS 35 en [ 2,0 [ 1,0 WL(T)2 PS 35 SE 1.08 1.04 EPS 300 PS 40 en [ 1,0 [ 0,5 WL(T)1 PS 40 SE 1.04 1.02 PS 45 en [ 1,0 [ 0,5 WL(T)1 PS 45 SE 1.04 1.02 EPS 400 PS 50 en [ 1,0 [ 0,5 WL(T)1 PS 50 SE 1.04 1.02 PS 55 en [ 1,0 [ 0,5 WL(T)1 PS 55 SE 1.04 1.02 EPS 500 PS 60 en [ 1,0 [ 0,5 WL(T)1 PS 60 SE 1.04 1.02 Tabel 2.2 : correctiefactoren λ-waare voor toepassing met permanent contact water Meetwaaren van e warmtegeleiingscoëfficiënt van geëxpaneer polystyreen in roge toestan in functie van e ikte. lamba i.f.v. e ikte EPS 60 temperatuur +10 C 0,0380 0,0375 0,0370 0,0365 0,0360 0,0355 0,0350 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 lamba [W/mK] 160 170 180 190 200 ikte [mm] Grafiek 2.4 : λ-waare in functie van e ikte Voor platen met een ikte groter of gelijk aan 50 mm (e referentieikte) en een λ < 0.038 W/mK, is het ikte-effect te verwaarlozen. Dan wort gereken met e geeclareere waare bij 50 mm. Voor platen met een ikte kleiner an 50 mm wort ikte-effect parameter L, gegeven in tabel 2.3., vermenigvulig met e λ -waare. λ ikte λ = L of λ = * L ikte λ λ -waare (W/mK) bij referentieikte van 50 mm 0,046 ikte van e isolatie (mm) ikte-effect parameter L 20 0,90 30 0,92 40 0,93 50 0,95 100 0,98 200 1,00
Technische ocumentatie V CE 2004 Thermische eigenschappen 11 0,043 0.040 0.038 0.035 0.032 20 0,91 30 0,93 40 0,94 50 0,97 100 1,00 20 0.92 30 0.95 40 0.96 50 0.97 100 1,00 20 0.93 30 0.96 40 0.97 50 0.98 100 1.00 20 0.94 30 0.97 40 0.98 50 1,00 100 1,00 20 0.96 30 0.97 40 0.98 50 1,00 100 1,00 Voor een isolatieikte gelegen tussen e bovenstaane waaren mag lineaire interpollatie toegepast woren. Tabel 2.3 : correctiefactoren λ-waare in functie van e ikte 2.4 De praktische rekenwaare van e warmtegeleiingscoëfficiënt De geeclareere waare voor e warmtegeleiingscoëfficiënt is: -een statistisch veilige waare -bij het gebruik van geëxpaneer polystyreen bij binnenconitie (luchtroog) gelijk aan it voor buitenconities (λ i =λ e ). De rekenwaare: -waare van e thermische eigenschap van een materiaal of een prouct van een gebouw in typische toepassing. 2.4.1 BELGIE (STS 08.82 uitgave 1997) - Temperatuursinvloeen: voor zover er geen extreme temperatuursomstanigheen zijn, wort geen toeslagwaare voorzien. - Vochtinvloeen: voor zover er geen bijzonere vochtomstanigheen zijn, wort geen toeslagwaare voorzien.
Technische ocumentatie V CE 2004 Thermische eigenschappen 12 - Maat- en plaatsingstoleranties: een verminering van e berekene geeclareere warmteweerstan (R = /λ ) met 0.1 m²k/w wort in rekening gebracht. - Een supplementaire k aan te rekenen voor mechanisch bevestige isolatie (EN 6946/1) k gecorrigeer = k bereken + k waarin k = α. λ f. n f. A f met α = 6 m -1 bij spouwtoepassingen en 5 m -1 bij aktoepassingen λ f = e thermische geleibaarhei van e bevestiger n f = aantal bevestigingen per m² A f = sectie van 1 bevestiger Deze correctie is niet aan te rekenen in volgene gevallen: spouwhaken bij een lege spouw als e thermische geleibaarhei van e bevestiger (of een eel ervan) kleiner is an 1 W/mK Voor toepassingen met bijzonere thermische omstanigheen (schoorstenen, vriescellen, ), bijzonere vochtomstanigheen (omkeeraken, vochtgevoelige materialen, ) en kouebrug werking (constuctie-elementen, mechanische bevestigingen, ) is e bepaling van e rekenwaare complexer. Hierbij ienen specifieke temperatuur- en/of vochtcorrectiefactoren in rekening gebracht te woren. Het effect van lineaire kouebruggen kan volgens EN-ISO 10211 bereken woren waarvoor momenteel softwareprogramma s beschikbaar zijn. 2.4.2 NEDERLAND (NEN 1068) Conform NEN 1068 ie aangewezen is oor het Bouwbesluit, gelt voor EPS een toeslagfactor van 5 % voor materiaal en applicatiecorrectie tesamen. In tabel 2.4 zijn e praktische rekenwaaren voor Neerlan opgenomen. Belangrijke opmerkingen: Een fout van + 1 mw/mk op e meetwaaren is mogelijk omwille van : - ichtheisgraiënt in e EPS-plaat (prouctie) - lichte kromming van e platen (prouctie) - kalibratie en ruimtetemperatuur (meting) - wijziging van e ikte van e plaat tijens e proef bij lichte belasting (meting) - planparallelle oppervlakten van het meettoestel (meting) Iniviuele proucten kunnen afwijken van e in tabel 2.4 vermele waaren. Zeker voor speciale toepassingen zoals bekistingsmateriaal, wegenbouw, Europees type EPS Belgisch type EPS λ geeclareere waare (W/mK) λ u rekenwaare (W/mK) EPS S 0,045 0,048 EPS 30 0,040 0,042 EPS 50 0,040 0,042 EPS 60 PS 15 en PS 15 SE 0.038 0.040 EPS 70 0.038 0.040 EPS 80 0.038 0.040 EPS 90 0.038 0.040 EPS 100 PS 20 en PS 20 SE 0.036 0.038 EPS 120 0.036 0.038
Technische ocumentatie V CE 2004 Thermische eigenschappen 13 EPS 150 PS 25 en PS 25 SE 0.035 0.037 EPS 200 PS 30 en PS 30 SE 0.034 0.036 EPS 250 PS 35 en PS 35 SE 0.033 0.035 EPS 300 PS 40 en PS 40 SE 0.033 0.035 PS 45 en PS 45 SE 0.033 0.035 EPS 400 PS 50 en PS 50 SE 0.033 0.035 PS 55 en PS 55 SE 0.033 0.035 EPS 500 PS 60 en PS 60 SE 0.033 0.035 Tabel 2.4 : λ-waaren voor Neerlan 2.5 De warmteweerstan van een materiaal De warmteweerstan is e weerstan ie een materiaal tegen warmtetransmissie biet. R = λ met R = warmteweerstan van e materiaallaag [m²k/w] = ikte van e materiaallaag [m] λ = warmtegeleiingscoëfficiënt van e materiaallaag [W/mK] 2.6 De warmteweerstan van een samengestele wan R + R + R tot = Ri + λ sp e met R tot = totale warmteweerstan van e samengestele wan [m²k/w] R sp = warmteweerstan van e spouw = 0.17 m²k/w R i = 1/h i = overgangsweerstan aan het binnenoppervlak [m²k/w] met h i = overgangscoëfficiënt aan het binnenoppervlak [W/m²K] h i = 8 W/m²K R e = 1/h e = overgangsweerstan aan het buitenoppervlak [m²k/w] met h e = overgangscoëfficiënt aan het buitenoppervlak [W/m²K] h e = 23 W/m²K λ = sommatie van e warmteweerstanen van e verschillene materiaallagen 2.7 De warmteoorgangscoëfficiënt van een samengestele wan De warmteoorgangscoëfficiënt of k-waare geeft aan hoeveel warmte per tijseenhei oor een constructie van 1 m² oppervlakte gaat bij een temperatuurverschil van 1 K. Deze groothei hangt samen met een bepaale wan of constructie en is us geen materiaaleigenschap! k = U = 1 R tot met k of U = warmteoorgangscoëfficiënt [W/m²K]
Technische ocumentatie V CE 2004 Thermische eigenschappen 14 2.8 Rekenvoorbeel Een spouwmuur bestaat van buiten naar binnen uit: 30 15 90 140 9 cm volle baksteen R= 0.10 m²k/w 3 cm luchtspouw R= 0.17 m²k/w thermische isolatie 14 cm snelbouw R= 0.27 m²k/w 1.5 cm pleisterlaag R= 0.03 m²k/w Als thermische isolatie gebruiken we in it voorbeel KEMIDUR van 7 cm ik. KEMIDUR zijn isolatieplaten bestaane uit geëxpaneer polystyreen (EPS 100 SE) PS 20 SE met een λ = 0.036 W/mK. R = λ R = 0.07/0.036 = 1.95 m²k/w. De rekenwaare is an R u = R 0.1 = 1.85 m²k/w. R + R + R tot = Ri + λ sp e R tot = (1/8) + 0.10 + 0.17 + 1.85 + 0.27 + 0.03 + (1/23) = 2.59 m²k/w k = U = 1 R tot k = U = 1/2.59 = 0.39 W/m²K De totale warmteweerstan van eze spouwmuurconstructie is us De warmteoorgangscoëfficiënt (k-waare) van eze wan is an R tot = 2.59 m²k/w. k =U= 0.39 W/m²K. De eisen van het Vlaamse Gewest geven een maximale k-waare van 0.6 voor ergelijke constructies. In it rekenvoorbeel is aar ruim aan volaan. In Neerlan spreekt men van e warmteweerstan van e constructie (R c -waare). Dit is e R-waare van e ganse constructie zoner e overgangsweerstanen! Volgens NEN 1068 moet eze R c -waare minimum 2.5 m²k/w beragen. R + = λ c R sp met R c = totale warmteweerstan van e constructie [m²k/w] R sp = warmteweerstan van e spouw
Technische ocumentatie V CE 2004 Thermische eigenschappen 15 λ = sommatie van e warmteweerstanen van e verschillene materiaallagen Voor e verschillene materiaallagen van e spouwmuur woren volgene waaren gehanteer : - het binnenspouwbla : 0.10 m²k/w - e luchtspouw : 0.17 m²k/w - het buitenspouwbla : 0.10 m²k/w - voor e isolatie wort ook e kouebrugwerking van e spouwankers ingereken met ( N an ker Aan ) λisolatie λ λ isolatielaag = N an ker Aan ker an ker + 1 ker met λ isolatielaag = lamba waare voor e gehele isolatielaag, inclusief ankers N anker = aantal spouwankers per m² (4 ankers/m²) A anker = kernoorsnee van het spouwanker (4 mm) = 1.257 x 10-5 m²/anker λ anker = lamba waare van het spouwanker = 50 W/mK λ isolatie = lamba waare van het isolatiemateriaal Als thermische isolatie gaan we in it voorbeel KEMIFORT RE gebruiken. KEMIFORT RE is een isolatieplaat van gerecycle geëxpaneer polystyreen met een minimum ensiteit van 23.5 kg/m³ en een λ = 0.036 W/mK. We gaan e minimum ikte bepalen voor een R c -waare van 2.5 m²k/w. R + = λ c R sp 2.50 = isolatielaag λ isolatielaag + 0.10 + 0.17 +0.10 isolatielaag λ isolatielaag = 2.13 m²k/w ( N an ker Aan ) λisolatie λ λ isolatielaag = N an ker Aan ker an ker + 1 ker λisolatielaag = 4 x 1.257 x 10-5 x 50 + (1 4 x 1.257 x 10-5 ) x 0.036 = 0.038 W/mK Voor e bepaling van R woren volgene rekenregels toegepast: - bepaal R op zes ecimalen nauwkeurig - ron naar boven af op 0.00 of 0.05 m²k/w De gevonen minimum rekenwaare beraagt 2.13 m²k/w, omgezet naar e geeclareere waare (factor 5%) vinen we 2.24 m²k/w. Als we hierop bovenstaane rekenregels toepassen vinen we : 2.25 = 2.200001 = isolatielaag 0.038 83 mm KEMIFORT voor een R c -waare = 2.5 m²k/w
2.9 De volumemassa Technische ocumentatie V CE 2004 Thermische eigenschappen 16 Meetmethoe : EN 1602 De volumemassa of ensiteit is e massa van een volume-eenhei roog materiaal. Het begrip roog is aarbij genormaliseer. Aanvankelijk vochtig geëxpaneer polystyreen wort roog genoem als bij roging e agelijkse massaverminering kleiner wort an 0,1% van e oorspronkelijke massa. De massa per volume-eenhei vochtig geëxpaneer polystyreen beraagt: ρ' = ρ + 10ψ met ψ = vochtgehalte geëxpaneer polystyreen [% m³/m³] ρ = volumemassa roog geëxpaneer polystyreen [kg/m³] Europees type EPS EPS S EPS 30 EPS 50 minimum volumemassa [kg/m³] Belgisch type EPS minimum volumemassa [kg/m³] EPS 60 PS 15 en PS 15 SE 13.5 EPS 70 EPS 80 EPS 90 EPS 100 PS 20 en PS 20 SE 18.0 EPS 120 GEEN MINIMUM EIS VOLUMEMASSA!!! EPS 150 PS 25 en PS 25 SE 22.5 EIS = DRUKSTERKTE EN BUIGSTERKTE!!! EPS 200 PS 30 en PS 30 SE 27.0 EPS 250 PS 35 en PS 35 SE 31.5 EPS 300 PS 40 en PS 40 SE 36.0 PS 45 en PS 45 SE 40.5 EPS 400 PS 50 en PS 50 SE 45.0 PS 55 en PS 55 SE 49.5 EPS 500 PS 60 en PS 60 SE 54.0 Tabel 2.5 : minimum volumemassa in functie van het type EPS 2.10 De soortelijke warmte De soortelijke warmte is e warmte noig om e temperatuur van 1 MASSA - eenhei materiaal met 1 Kelvin te oen stijgen. Voor geëxpaneer polystyreen in roge toestan beraagt e soortelijke warmte 1470 J/kgK. Voor min of meer vochtig geëxpaneer polystyreen gelt: 1470ρ + 41870ψ c ' = ρ + 10ψ met c = soortelijke warmte vochtig geëxpaneer polystyreen [J/kgK] ρ = volumemassa geëxpaneer polystyreen [kg/m³] Ψ = vochtgehalte geëxpaneer polystyreen [% m³/m³] Het vochtgehalte heeft een zeer grote invloe op e soortelijke warmte.
Technische ocumentatie V CE 2004 Thermische eigenschappen 17 De volumieke warmtecapaciteit is e hoeveelhei warmte, noig om e temperatuur van 1 VOLUME eenhei materiaal met 1 Kelvin te wijzigen. Voor min of meer vochtig geëxpaneer polystyreen gelt: 1470 ρ + 41870 Ψ [J/m³K] 2.11 De contactcoëfficiënt of warmte-inringingsgetal De contactcoëfficiënt bepaalt e snelhei, waarmee in niet stationair regime warmte oor een materiaal opgenomen wort. Voor min of meer vochtig geëxpaneer polystyreen gelt: b = λ ( ψ ) ( ρc + 41870ψ ) met b = contactcoëfficiënt geëxpaneer polystyreen [J/m²K s] λ(ψ) = e warmtegeleiingscoëfficiënt horene bij geëxpaneer polystyreen met een vochtgehalte [% m³/m³] [W/mK] ρ = volumemassa geëxpaneer polystyreen [kg/m³] c = soortelijke warmte geëxpaneer polystyreen [= 1470 J/kgK] Ψ = vochtgehalte geëxpaneer polystyreen [% m³/m³] Voor geëxpaneer polystyreen is e contactcoëfficiënt of het warmte-inringingsgetal gelegen tussen 30 à 50 J/m 2 K s in roge toestan. 2.12 De temperatuurvereffeningscoëfficiënt De temperatuurvereffeningscoëfficiënt bepaalt e snelhei, waarmee zich in niet stationair regime een temperatuurwijziging in een materiaal uitbreit. λ( ψ ) D = ρ c + 41870ψ met D = temperatuurvereffeningscoëfficiënt [m²/s] λ(ψ) = e warmtegeleiingscoëfficiënt horene bij geëxpaneer polystyreen met een vochtgehalte [% m³/m³] [W/mK] ρ = volumemassa geëxpaneer polystyreen [kg/m³] c = soortelijke warmte geëxpaneer polystyreen [= 1470 J/kgK] Ψ = vochtgehalte geëxpaneer polystyreen [% m³/m³] Voor geëxpaneer polystyreen is e temperatuurvereffeningscoëfficiënt gelegen tussen 0,5 x 10-6 2,0 x 10-6 m 2 /s in roge toestan. en 2.13 De thermische uitzettingscoëfficiënt De lineaire, reversibele, thermische uitzettingscoëfficiënt van geëxpaneer polystyreen wort geefinieer oor : α = L L T met α = thermische uitzettingscoëfficiënt [mm/mk] L o = oorspronkelijke lengte [m] L = lengteveranering [mm] T = temperatuurveranering [K] o
Technische ocumentatie V CE 2004 Thermische eigenschappen 18 Voor geëxpaneer polystyreen is e thermische uitzettingscoëfficiënt gelegen tussen 0,04 en 0,09 mm/mk. Als gemiele waare wort met 0,07 mm/mk gereken. Afhankelijk van e mogelijke temperatuurgraient woren e afmetingen van e plaat in combinatie met e etaillering van e ranafwerking geimensioneer. 2.14 Krimp Naast e reversibele lengteveranering, vint bij geëxpaneer polystyreen ook een temperatuurgekoppele irreversibele lengtevariatie, namelijk krimp plaats. De eerste 24 uur heeft men krimp te wijten aan het afkoelen van het juist geprouceere blok isolatiemateriaal. Het prouctieproces, gronstof en ensiteit zijn hier e belangrijkste parameters. Met nakrimp wort e kontraktie aangeui van geëxpaneer polystyreen at meer an 24 uur ou is. Deze nakrimp verloopt in het begin zeer snel waarna men een langzaam verloop krijgt tot een einwaare. Afhankelijk van e volumemassa en het prouktieproces beraagt e nakrimp 0,3 à 0,5 %. Het belangrijkste eel van e nakrimp wort oor stockeren in e fabriek rees weggenomen (14 agen). De einwaare wort bereikt na 150 agen. De nakrimp bij het verlaten van e fabriek tot e einwaare beraagt 1,5 à 2,0 mm/m. Bij 'nieuwe' low-pentane gronstof is e nakrimptij veel korter (stabilisatietij 1 week i.p.v. 6 weken). Bij gecacheere toepassingen kan, afhankelijk van e bekleing, eze nakrimp verhiner woren. Nakrimp [mm/m] 4 3 2 stanaar low pentane 1 3 28 50 100 150 200 250 300 400 Tij [agen] Grafiek 2.5 : nakrimp in functie van e tij Voor een aantal toepassingen is het noig een maximum waare aan te geven voor e niet omkeerbare (irreversibele) lengteveraneringen.
Technische ocumentatie V CE 2004 Thermische eigenschappen 19 De huiige eis beraagt: bij een test op 23 C na 42 agen blijft e veranering in nominale lengte en breete beperkt tot +1 % en 0.3%. Volgens EN 1603 methoe B gelt als eis + 0.5 %. Bij buitengevelisolatie meestal + 0.2 %. Een goe geimensioneere sponning of tan- en groefverbining is belangrijk om een gesloten isolatienaa te behouen! Europees type EPS Belgisch type EPS Class EN 13163 Eis EPS S EPS 500 PS 15 (SE) PS 60 (SE) DS(N)5 + 0,5% KEMISTABIL DS(N)2 + 0,2% 2.15 Thermische vormstabiliteit De gebruikstemperatuur van geëxpaneer polystyreen hangt zoals bij alle thermoplastische kunststoffen sterk af van e grootte en e tijsuur van e belasting. Zoner bijkomene belasting verraagt geëxpaneer polystyreen kortstonig temperaturen tot +100 C (DIN 53 424). Volgens DIN 18164 en een langurige belasting van 5000 N/m² verraagt geëxpaneer polystyreen temperaturen tot + 85 C. Bij een langurige belasting van 20.000 N/m 2 woren e temperaturen in tabel 2.6 weergegeven. Zie ook in it verban e invloe bij e mechanische eigenschappen. Europees type EPS Belgisch type EPS temperatuur [ C] EPS S EPS 30 EPS 50 EPS 60 EPS 70 EPS 80 EPS 90 EPS 100 EPS 120 EPS 150 EPS 200 EPS 250 EPS 300 EPS 400 PS 15 en PS 15 SE PS 20 en PS 20 SE PS 25 en PS 25 SE PS 30 en PS 30 SE PS 35 en PS 35 SE PS 40 en PS 40 SE PS 45 en PS 45 SE PS 50 en PS 50 SE PS 55 en PS 55 SE 75 80 80 85 EPS 500 PS 60 en PS 60 SE Tabel 2.6 : thermische vormstabiliteit bij langurige belasting in functie van het type EPS Bij het cacheren is EPS zeer korte tij hoger belastbaar (+ 160 C). Aangezien EPS een isolatiemateriaal is, is e inringiepte gering.
Technische ocumentatie V CE 2004 Thermische eigenschappen 20 Door zijn structuur is EPS bijzoner geschikt voor toepassingen bij zeer lage temperaturen (cryogene installaties) en wel tot 180 C. Dimensionele stabiliteit oner specifieke temperatuur en vochtighei: Wort bepaal overeenkomstig EN 1604. De lengteveranering in lengte, breete en ikte zijn kleiner an e eis in e laatste kolom van onerstaane tabel. Europees Level volgens Eis Belgisch type EPS conitie type EPS EN 13163 %? DS(70,-)1 48 h, 70 C 1? DS(70,-)2 48 h, 70 C 2 EPS 60 PS 15 en PS 15 SE EPS 70 EPS 80 DS(70,-)3 48 h, 70 C 3 EPS 90 EPS 100 PS 20 en PS 20 SE EPS 120 EPS 150 PS 25 en PS 25 SE EPS 200 PS 30 en PS 30 SE PS 45 en PS 45 SE EPS 250 PS 35 en PS 35 SE EPS 300 PS 40 en PS 40 SE DS(70,90)1 48 h, 70 C, 90% 1 EPS 400 PS 50 en PS 50 SE PS 55 en PS 55 SE EPS 500 PS 60 en PS 60 SE Vervorming oner specifieke belasting en temperatuur: Wort bepaal overeenkomstig EN 1605. Het verschil in ikteveranering tussen stap A en stap B zoals beschreven in EN 1605 is kleiner an 5%. Europees type EPS EPS S EPS 30 EPS 50 EPS 60 EPS 70 EPS 80 EPS 90 EPS 100 EPS 120 EPS 150 EPS 200 EPS 250 EPS 300 EPS 400 EPS 500 Belgisch type EPS PS 15 en PS 15 SE PS 20 en PS 20 SE PS 25 en PS 25 SE PS 30 en PS 30 SE PS 35 en PS 35 SE PS 40 en PS 40 SE PS 45 en PS 45 SE PS 50 en PS 50 SE PS 55 en PS 55 SE PS 60 en PS 60 SE Level volgens EN 13163 conitie - - - DLT(1)5 DLT(2)5 DLT(3)5 Belasting 20 kpa Temperatuur: (80 + 1) C Tijsuur: (48 + 1) h Belasting 40 kpa Temperatuur: (70 + 1) C Tijsuur: (168 + 1) h Belasting 80 kpa Temperatuur: (60 + 1) C Tijsuur: (168 + 1) h Eis % [ 5