Dit document bevat een grondige samenvatting van de slides en de lessen van bouwenergie in het derde jaar interieurarchitectuur. Alle notities en te kennen slides vind je, exclusief oefeningen en het te kennen formularium.
,Inhoud
Inhoud ................................................................................................................................ 1
1. Inleiding Warmtetransport .......................................................................................... 4
1.1. Wat is Warmte? .................................................................................................... 4
1.2. Wat is Temperatuur? ............................................................................................ 4
1.3. Basisbegrippen Warmtetransport ........................................................................ 4
1.4. Warmtestroom: Warmtetransportmechanismen .................................................. 9
1.4.1. Convectie (gedwongen/ natuurlijk) .............................................................. 9
1.4.2. Straling .......................................................................................................... 9
1.4.3. Totale uitleg warmtetransportmechanismen ................................................10
2. Energieprestaties van gebouwen- Stationaire energiebalansen en de EPBD ............11
2.1. Doelstellingen .....................................................................................................11
2.2. De EPBD ..............................................................................................................11
2.3. Winsten en verliezen ...........................................................................................13
2.3.1. ENERGIEBALANS om energiebehoefte te bepalen ......................................13
2.3.2. ENERGIEBALANS om S-peil te bepalen (enkel schilgerelateerd) ................13
2.4. Berekening van het energieverbruik voor ruimteverwarming en/ of -koeling ...13
2.4.1. Graaddagen .................................................................................................14
2.4.2. Maandelijkse methode met benuttingsfactor ...............................................14
2.4.3. Grafische methode met Sankey ....................................................................14
2.4.4. Definities ......................................................................................................15
2.4.5. Ventilatieverliezen Φi ...................................................................................15
3. Energieprestaties van transparante systemen ...........................................................17
3.1. Prestaties (prestatie indicatoren) ........................................................................17
3.2. Warmtedoorgangscoëfficiënt U...........................................................................17
3.2.1. Conductie (g) + convectie (c) (veel bepalender voor U) .............................18
3.2.2. Straling .........................................................................................................18
3.2.3. Gas in de spouw ...........................................................................................18
3.2.4. Relatief belang van convectie en straling in een verticale holte ..................19
3.3. Low-e coatings ....................................................................................................19
3.3.1. Spectrale eigenschappen .............................................................................19
3.4. Typologie van beglazingen .................................................................................20
3.4.1. Kleureigenschappen low-e beglazing ..........................................................21
3.4.2. Soorten coatings ...........................................................................................21
3.4.3. Positie van de coating ...................................................................................22
3.5. Raamkaders/ spacers (niet-transparante deel) ...................................................22
3.5.1. Spacer ..........................................................................................................22
3.5.2. Beglazing met interne folies .........................................................................22
3.5.3. Vacuümbeglazing.........................................................................................23
1
, 3.6. Licht- en zontransmissie ......................................................................................23
3.6.1. Typologie van zonweringssystemen ............................................................23
3.7. Zonnewering .......................................................................................................24
3.7.1. Prestaties ......................................................................................................25
4. Thermisch comfort .....................................................................................................26
4.1. ‘Duurzaam’ bouwen .............................................................................................26
4.1.1. Warmte wordt opgeslagen of stroomt dankzij convectie, geleiding of
straling 26
4.2. Binnencapaciteit en buitencapaciteit ..................................................................27
4.3. De nadelen van EPB.............................................................................................28
4.4. Comfort als primaire toetssteen ..........................................................................28
4.4.1. Globaal thermisch comfort ...........................................................................28
4.5. Operatieve temperatuur ......................................................................................30
4.6. Gemiddelde stralingstemperatuur ......................................................................30
4.7. Luchtsnelheid ......................................................................................................31
4.8. Lokaal discomfort ................................................................................................31
4.9. Bouwfysische prestatiecriteria ............................................................................32
4.10. Thermische neutraliteit vs. gewenste thermische sensatie ..............................32
4.11. Ventilatie/luchtkwaliteit ...................................................................................33
4.12. Hygrisch comfort .............................................................................................33
4.13. Daglicht............................................................................................................33
5. Vocht ..........................................................................................................................34
5.1. Inleiding: probleemstelling ....................................................................................34
5.2. Vochttransport – fysische processen ...................................................................34
5.2.1. Diffusie .........................................................................................................35
5.2.2. Convectie .....................................................................................................35
5.2.3. Capillaire zuiging .........................................................................................36
5.2.4. Zwaartekracht/uitwendige druk ...................................................................36
5.2.5. Vochtbalans/ buffercapaciteit ......................................................................36
5.3. Oorzaken vocht ...................................................................................................36
5.3.1. Bouwvocht ....................................................................................................37
5.3.2. Hygroscopiteit van bouwmaterialen, zouten ................................................37
5.3.3. Infiltraties .....................................................................................................38
5.4. Contact met water ...............................................................................................38
5.4.1. Regendoorslag .............................................................................................38
5.4.2. Opstijgend grondvocht ................................................................................39
5.4.3. Bouwvocht ....................................................................................................40
5.4.4. Aandacht voor goede detaillering en goede uitvoering ..............................40
5.5. Vocht in de lucht ..................................................................................................41
2
, 5.5.1. Vochtige lucht ..............................................................................................41
5.5.2. Diagramma van Mollier ................................................................................42
5.5.3. Diagramma van Mollier (Denissen) ..............................................................43
5.5.4. Oppervlaktecondensatie ..............................................................................44
5.5.5. Inwendige condensatie ................................................................................45
6. Ventilatie ....................................................................................................................51
6.1. Waarom verluchten? ...........................................................................................51
6.1.1. Verontreinigingen en vocht .........................................................................51
6.1.2. Gezonde lucht: EN 13779 ..............................................................................52
6.1.3. CO2 productie mens .....................................................................................53
6.1.4. Voelbaar/ latent ...........................................................................................53
6.1.5. Ventilatievoud n : NBN D50-001 ....................................................................53
6.2. Luchtdichtheid .....................................................................................................54
6.3. Ventilatiesystemen ..............................................................................................56
6.3.1. Systeem A .....................................................................................................57
6.3.2. Systeem B .....................................................................................................57
6.3.3. Systeem C .....................................................................................................58
6.3.4. Systeem D .....................................................................................................58
6.3.5. Warmterecuperatie ......................................................................................59
3
,1. Inleiding Warmtetransport
1.1. Wat is Warmte?
Een vorm van energie: Joule ( J )
Warmtestroom= de evenwichtssituatie waar warmte naar streeft.
o = van gebieden met een hoge temperatuur naar gebieden met een lagere
temperatuur.
1.2. Wat is Temperatuur?
= maat voor hoe warm of koud iets is.
= maat voor de gemiddelde bewegingsenergie van atomen en moleculen (trillingen).
Temperatuur θ : graden Celsius °C
Thermodynamische Temperatuur T: Kelvin K
273,15 K = 0 °C
1.3. Basisbegrippen Warmtetransport
a) Warmte Q = een hoeveelheid energie in Joule ( J )
b) Warmtestroom of warmteflux Q’ of θ (Phi) = Hoeveelheid energie per tijdseenheid=
(J/s) = (W).
c) Warmtestroomdichtheid q = warmtestroom door een
oppervlak = (( J/s)/m2) of (W/m2).
d) Thermische geleidbaarheid of
Warmtegeleidingscoëfficient λ
o = Een materiaaleigenschap
o = Hoeveelheid energie die per seconde door een
vlak van 1m2 gaat bij een eenheidsdikte van 1m, per graad temperatuurverschil
Kelvin (K).
o = W/(m.K)
o Vb.λrotswol = 0.035 W/mK
o Vb.λkoper = 200 W/mK
o Opmerking:
Hogere λ= betere geleiding = slechtere isolatie
λ isolatiematerialen veel hoger indien vochtig > beschermen 6
e) Warmteweerstand R
o = Constuctie-eigenschap
o = Buffer die warmte tegenhoudt waardoor de
eenheden veranderen
o = m2 . K/ W
o = Hoe groter R, hoe groter de weerstand die
de warmtestroom ondervindt om door de
constructie te stromen en hoe beter de
materiaallaag isoleert.
o R waarde voor homogene laag:
R = d/λUI[m²K/W]
• d = dikte van de homogene laag in de richting van het warmtetransport
• λui= warmtegeleidingscoëfficiënt [W/(mK)] (Ui; U: rekenwaarde, i: voor
binnentoepassing)
o Meerdere (homogene) materiaallagen
Rc = R1 + R2 + ... + Rn
4
, Overgangsweerstanden Rsi en Rse (m2 . K/W)
o S= surface, i= interior, e= exterior
Meer convectie aan de buitenkant door wind dan aan de binnenkant.
Straling van de zon is ook anders dan de straling van een muur.
o = Om straling en convectie in rekening te brengen.
o = Afhankelijk van de richting van warmtestroom.
o Rsi = 1/hi = overgangscoëfficient binnen
o Rse = 1/ he = overgangscoëfficient buiten
hi = warmteovergangscoëfficiëntdoor convectie en straling tussen het
binnenoppervlaken de binnenomgeving [W/(m²K)]
he = warmteovergangscoëfficiëntdoor convectie en straling tussen het
buitenoppervlaken de buitenomgeving [W/(m²K)]
De Rse-waarde blijft meestal hetzelfde bij verschillende constructies.
De Rsi-waarde verwschilt naarmate de verschillende constructies.
Richting van de warmtestroom
Opwaarts Horizontaal (*) Neerwaarts
Rsi (m2 . K/W) 0,10 0,13 0,17
Rse (m2 . K/W) 0,04 0,04 0,04
(*): Geldig voor een warmtestroomrichting die niet meer dan +/- 30°C afwijkt van het
horizontaal vlak.
Warmteweerstand van een luchtspouw
o = geen vaste stof
o 3 opties:
1. Niet geventileerd
2. Matige geventileerd
3. Sterk geventileerd
1. Samengestelde wand= ΣRn
R = warmteweerstand van een uit homogene lagen samengestelde wand [m²K/W]
2. Niet geventileerde luchtlaag
Warmteweerstand van ongeventileerde luchtlagen begrensd door oppervlakken met
hoge emissiviteit (gewone gevallen)
Dikte d van de Richting van de warmtestroom
luchtlaag (mm) Opwaarts Horizontaal (*) Neerwaarts
0<d<5 0,00 0,00 0,00
5≤d<7 0,11 0,11 0,11
7≤d<10 0,13 0,13 0,13
10≤d<15 0,15 0,15 0,15
15≤d<25 0,16 0,17 0,17
25≤d<50 0,16 0,18 0,19
50≤d<100 0,16 0,18 0,21
100≤d<300 0,16 0,18 0,22
300 0,16 0,18 0,23
(*) voor warmtestroom die niet meer dan +/- 30° afwijkt van het horizontaal vlak
5
,3. Matig geventileerde luchtlaag
o Warmteweerstand uit de tabel halveren want er is weel convectie.
o = een luchtlaag waarin beperkte luchtstroming uit de buitenomgeving mogelijk
is.
o = het geval indien de totale oppervlakte van de ventilatieopeningen voldoet aan
de volgende voorwaarden:
o > 500 mm2 maar ≤ 1500 mm2 per m lengte (verticale luchtlagen)
o > 500 mm2 maar ≤ 1500 mm2 per m 2 luchtlaag (horizontale luchtlagen)
4. Sterk geventileerde luchtlaag
o We schrappen de weerstand van de buitenlaag, alles dat zich langs de buitenkant
bevindt.
o De totale warteweerstand wordt dus berekerend door de som van de weerstand
van elke luchtlaag, tot de buitenste. Rse wordt vervangen door Rsi.
o = het geval indien de totale oppervlakte van de ventilatieopeningen voldoet aan
de volgende voorwaarden:
o > 1500 mm2 per m lengte (verticale luchtlagen)
o > 1500 mm2 per m 2 luchtlaag (horizontale luchtlagen)
5. Niet (of gedeeltelijk) homogene wand (Vb.houtskelet)
o Het rekenkundig gemiddelde wordt toegepast.
o De totale warmteweerstand RT wordt bepaald
als het rekenkundig gemiddelde van de boven-
en onderwaarde van de warmteweerstand:
𝑅𝑅′ +𝑅𝑅"
o 𝑅𝑅𝑇𝑇 = 𝑇𝑇 𝑇𝑇 m2K/W
2
o De boven -en onderwaarde kunnen brekend
worden door de oppervlake constructie op te
delen in secties en lagen. De combinatie van
deze secties en lagen zorgt voor thermisch
homogene delen (Vb. Sectie a en laag 1 vormen
samen een homogeen deel a1).
R’T=bovenwaarde van de warmteweerstand(=1/(opp. gewogen U-
waarde))
Met oppervlaktes Aa, Ab, Ac, Ad in tekening
R’’T= onderwaarde van de warmteweerstand (=Rsi+Rc+Rse
met 1/Rc is som van 1/R voor elke laag opp. gewogen (lagen 1, 2, 3
in tekening)
6
,Niet-homogene laag: voorbeeld
Spantendak of houtskeletwand
o 𝛼𝛼 = 10% hout
o 𝛽𝛽 = 90% isolatie
o d = 0,15 m
o Gaat 10% van de warmte door het hout en 90% door de isolatie? → NEEN !!!
Reden: Hout en isolatie hebben een verschillende warmtegeleidingscoëfficiënt
o λhout = 0,18 W/mK > λisolatie = 0,04 W/mK
In verhouding met het oppervlakteaandeel gaat er meer warmtetransport door het
hout
Aandeel houtsectie in totale warmtetransport > 10% !
o Berekenen via bouwknopensimulatie of als laag met een equivalente R
f) Warmtedoorgangscoëfficiënt U
o = Van een constructie
o = 1/Rtot
o = W/(m2 . K)
o = De hoeveelheid warmte die door een constructie gaat per seconde (s) per
virekante meter (m2) per graad temperatuurverschil (K).
1. Vensters (en deuren), een geval apart
o U totaal= U waarde kozijn, U waarde glas & U waarde
raam.
o Berekend met een formule waarbij l in rekening wordt
gebracht.
o = lengte rond het glas
o = lijnkoudebrug
dus warmteverlies
Uf = Warmtedoorgang van de
raamkader; Af= Oppervlakte van de
raamkader.
Ug= Warmtedoorgang van het glas;
Af= Oppervlakte van het glas
¥g= Koudebrug rondom het glas;
Lg= Lengte van de koudebrug
7
,g) Warmteverliescoëfficiënt (door transmissie) HT
o W/K
o HT= totale
warmteverliescoëfficiënt
door transmissie [W/K]
o HU = warmteverliescoëfficiënt door transmissie via aangrenzend onverwarmde
ruimte (AOR) [W/K]
o HG = warmteverliescoëfficiënt door transmissie via de grond en via elders en
kruipruimten [W/K]
o HD= warmteverliescoëfficiënt door transmissie direct naar de buitenomgeving
[W/K]
HD= ∑Ai*Ui
Ai = oppervlakte van bouwelement i van de bouwschil [m²]
Ui = warmtedoorgangscoëfficiënt van bouwelement i [W/m²K]
Bepaling van het verliesoppervlak AT
o Scheidingsconstructies die deel uitmaken van AT;
in direct contact met de buitenomgeving (groen)
in contact met de grond, kelder of kruipruimte (blauw)
Scheidingsconstructies in contact met met Aangrenzend Onverwarmde
Ruimte(n) AOR (geel) Vb. Veranda
o Scheidingsconstructies die GEEN deel
uitmaken van het verliesoppervlak AT;
In contact met Aangrenzend Verwarmde
Ruimte(n) (AVR)(rood)
1) Conventies Warmteverliesoppervlak AT
Oppervlaktebepaling AT [m²]
o AT [m²] = som van oppervlaktes van
scheidingsconstructies tussen beschermd volume en de buitenomgeving,
Aangrenzend Onverwarmde Ruimten, de grond, kruipruimten en onverwarmde
kelders
Schildelen: buitenafmetingen
Vensters en deuren: dagmaten
Wanden binnen beschermd volume: binnenafmetingen (bv scheimuren)
8
, 2) Conventies Beschermd Volume V
Volumebepaling V [m³]
o Beschermd volume (BV) op basis van buitenafmetingen
o Dikte van binnenmuren en vloeren niet in mindering
o V = volume afgebakend door het totale warmteverliesoppervlak en eventuele
gemene muren (scheidingswanden tussen twee beschermde volumes) [m³]
Scheidingswanden tussen 2 BVs:
o Behoren voor de helft aan aangrenzend Beschermd Volume (meten op de
scheilijn)
o Maken geen deel uit van AT
Volume BV zeer nauwkeurig berekenen!
o Steeds buitenmaten gebruiken (uitzondering:
gemene muren = hartlijn)
Aandachtspunten
o Afbakening BV
o Aansluitingen
Maatvoering EPB ≠ Maatvoering architectuurplan
1.4. Warmtestroom: Warmtetransportmechanismen
a) Geleiding/ conductie= doorgeven van bewegingsenergie aan aangrenzende deeltjes
(in vaste stoffen).
b) Convectie= meevoeren van warmte door een stromend fluïdum (in gassen/
vloeistoffen).
c) Straling= uistraling van warmte in de vorm van elektromagnetische golven. De
hoeveelheid ‘warmte’ die uitgestraald wordt, is afhankelijk van de temperatuur van
het voorwerp. (Geen medium nodig).
1.4.1. Convectie (gedwongen/ natuurlijk)
o Ten gevolge van de verschillende densiteit omwille van
natuurverschil.
o = Laminaire luchtstroom
o = In één richting
o Door wind of door ventilator.
o = Turbulente luchtstroom
o = chaotische stroming
1.4.2. Straling
De meeste niet-metaalachtige bouwmaterialen vertonen een emissiefactor of
emissiviteit ε = 0,85 à 0,95.
o = oppervlakte materiaal die bepaalt hoeveel warmte het oppervlak kan
uitstralen= zwarte straler (theoretisch).
Doordat niet-edele metalen veel gaan reflecteren, vertonen ze een veel geringere
stralingsuitwisseling, ε = 0,026 – 0,070
9
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper ranivanvlerken. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €8,99. Je zit daarna nergens aan vast.
