Table of Content
Bouwfysica.........................................................................................................................3
1. Warmtetransport......................................................................................................................3
Basisbegrippen................................................................................................................................................3
Warmte & Temperatuur.............................................................................................................................3
Warmteweerstand......................................................................................................................................5
Uitzonderingen bij warmteweerstanden................................................................................................5
Transportmechanismen van warmte..............................................................................................................8
Conductie....................................................................................................................................................8
Convectie.....................................................................................................................................................8
Straling.........................................................................................................................................................9
2. EPBD & Energiebalans.............................................................................................................10
Doelstellingen & Basisprincipes.....................................................................................................................10
EPB-eisen Vlaanderen....................................................................................................................................10
Thermische Isolatie (S-peil, K-peil, U-waarde, R-waarde…)......................................................................10
Binnenklimaat (Ventilatie & Oververhitting)............................................................................................11
Energie.......................................................................................................................................................11
Toegelaten EPB-waarden..............................................................................................................................11
Totale Energiebalans.....................................................................................................................................11
Berekening van het energieverbruik voor ruimteverwarming en/of -koeling..............................................12
Graaddagen...............................................................................................................................................12
Benuttingsfactor........................................................................................................................................12
Sankey-diagramma....................................................................................................................................12
Energie Formules...........................................................................................................................................12
3. Ventilatie................................................................................................................................14
Basisbegrippen..............................................................................................................................................14
Seizoenen.......................................................................................................................................................14
Oorzaak-Gevolg.............................................................................................................................................15
Ventilatienormen...........................................................................................................................................15
ODA-klassen..............................................................................................................................................16
IDA-klassen................................................................................................................................................16
ETA-klassen...............................................................................................................................................16
Ventilatiedebiet.............................................................................................................................................16
Gebaseerd op CO2-concentratie...............................................................................................................16
Ventilatievoud...........................................................................................................................................17
Vochtproductie..........................................................................................................................................17
Luchtdichtheid...............................................................................................................................................19
Ventilatiesystemen........................................................................................................................................19
Eisen voor een hygiënische ventilatie.......................................................................................................21
Ventilatiesystemen....................................................................................................................................21
Systeem A.............................................................................................................................................22
Systeem B..............................................................................................................................................22
Systeem C..............................................................................................................................................22
Systeem D.............................................................................................................................................23
Warmterecuperatie.......................................................................................................................................23
4. Vocht......................................................................................................................................24
Oorzaak-Gevolg.............................................................................................................................................24
Vochttransport...............................................................................................................................................25
Transport van damp..................................................................................................................................25
Transport van vloeistoffen........................................................................................................................26
Vochtbronnen................................................................................................................................................27
Bouwvocht................................................................................................................................................27
1
, Hygroscopiciteit van gebruikte bouwmaterialen......................................................................................27
Infiltraties..................................................................................................................................................28
Vochtproblemen............................................................................................................................................28
Contact met water....................................................................................................................................29
Doorslag doorheen gevels....................................................................................................................29
Opstijgend grondvocht.........................................................................................................................29
Bouwvocht............................................................................................................................................30
Contact met vochtige lucht.......................................................................................................................30
Oppervlaktecondensatie.......................................................................................................................32
Inwendige condensatie.........................................................................................................................34
Methode van Glaser.........................................................................................................................35
Berekeningen...................................................................................................................37
2
,Bouwfysica
Bouwfysica gaat over mensen en hun behoeften, balanceren van stromen van energie/massa
- Gezonde gebouwen
- Comfortabele gebouwen (temperatuur, licht…)
- Energie-efficiënte gebouwen
1. Warmtetransport
Basisbegrippen
Warmte & Temperatuur
Warmtebalans: Energiebalans van warmte waarbij het warmteverlies altijd in balans staat met de
hoeveel warmte die nodig is. (Warmtewinst)
Warmteverlies ontstaat door transparante delen, niet-transparante delen en ventilatie/infiltratie.
Warmtewinst ontstaat door stralingswarmte van de zon, kort frequente straling
Warmte (Q) (J of N.m): Een vorm van energie die uitgewisseld wordt tussen systemen die niet in
thermisch evenwicht zijn. Het streeft dus altijd naar een evenwichtssituatie.
Warmtestroom (Q’ of Φ) (W of J/s): Stroming = De verplaatsing van iets binnen een bepaalde tijd;
warmte wordt verplaatst van het systeem met een hogere temperatuur naar een systeem met een
lagere temperatuur om tot een gemiddelde temperatuur te bekomen.
Temperatuur: Maat voor de gemiddelde bewegingsenergie van atomen en moleculen (trillingen),
maat voor hoe warm of koud iets is. (Scalaire grootheid = geen specifieke richting)
Temperatuur θ Graden Celsius °C
Thermodynamische Temperatuur T Kelvin K 273,15 K = 0°C
Warmtestroomdichtheid (q): Warmtestroom per oppervlakte-eenheid.
Warmtestroom die door een oppervlak (Vb. constructie) gaat binnen een m 2. (W/m2 = J/s.m2)
Δθ Δθ
q= =
1 d 1 R se + R+ Rsi
+ +
h e λ hi
Δθ
q=Δθ .U =
R
Warmtegeleidingscoëfficiënt (λ): Of Thermische geleidbaarheid; Materiaalconstante die aangeeft
hoe goed het materiaal warmte geleidt. De warmtegeleidingscoëfficiënt is afhankelijk van de
temperatuur, dichtheid en het vochtgehalte. (Vb. Vocht is een goede geleider voor warmte en
elektriciteit Benat materiaal zorgt dus voor een toename van λ) (W/mK)
Grotere λ = betere geleiding = slechtere isolatie
Warmtedoorgangscoëfficiënt (U): Hoeveelheid warmte die per seconde per m 2 en per graad
temperatuurverschil tussen de ene en de andere zijde van een scheidingsconstructie, zoals een
wand of dak, doorgelaten wordt. Laat de wand veel warmte door, dan ligt de U-waarde hoog. Is de
wand thermisch goed geïsoleerd, dan heeft die een lage U-waarde. (W/m2K)
De U-waarde hangt af van de dikte en de isolatiewaarde (lambdawaarde, λ-waarde) van alle
materialen waaruit een constructiedeel opgebouwd is.
3
,Warmteoverdrachtscoëfficiënt (h): Maat die aangeeft hoeveel warmte overgedragen wordt bij
convectie. De waarde van h wordt bepaald door de stroming van lucht langs een warmte-afgevend
of -ontvangend oppervlak. Hoe sterker de stroming, hoe hoger h zal zijn. (hi = 8W/m2K) (W/m2K)
4
, Warmteweerstand
Bij transport van warmte door een bouwmateriaal is er sprake van drie soorten weerstanden:
- Weerstand bij intreding, dus vanuit de (buiten)lucht het materiaal in (Rsi = Surface Interior)
- Weerstand welke het materiaal biedt tegen dit transport
- Weerstand bij uittreding en weer overgaan op de omringende lucht. (Rse = Surface Exterior)
Warmteweerstand (R): Waarde die aangeeft hoe goed een (isolatie-)materiaallaag warmte
tegenhoudt. Hoe hoger de R-waarde, hoe groter de weerstand die de warmtestroom ondervindt en
hoe beter het dus isoleert.R-waarden worden gebruikt om van een materiaallaag naar een
constructie-eigenschap te gaan. (m2K/W)
di
Rtot = + ∑ Rniet −homogeen + ∑ Rluchtlaag + R se
λ Ui
d
R=
λ
R = R1 + R2 + … + Rn (R-waarde van een constructie is de som van de deelwaarden)
1 1
R= U =
U R
Transmissieverlies berekenen: Q = ΔT .A .U
Warmteverliescoëfficiënt: HT = U .A (W/K)
De weerstanden bij intreding en bij uittreding worden overgangsweerstanden genoemd.
Deze zijn afhankelijk van de richting van de warmtestroom (Φ)
Vb. Schuine wand: Opwaartse warmtestroom gaat gemakkelijker door een wand dan een
neerwaartse warmtestroom
Dit vindt echter enkel plaats bij Rsi Invloed van de wind is veel groter dan natuurlijke convectie
Uitzonderingen bij warmteweerstanden
Warmteweerstand van een luchtspouw:
Spouw: Laag waarin fluïdum zit (en dat in principe kan stromen), waardoor er convectie plaatsvindt.
Wanneer de R-waarde van spouw niet gegeven is neemt men een gemiddelde waarde van 0,17-0,18
( Voor matig geventileerd = 0,09 (gehalveerd); sterk geventileerd = 0 (verwaarloosbaar))
- Niet- of matig geventileerd: Wordt beschouwd als een volle laag.
Het draagt dus volledig of deels bij aan de warmteweerstand van de muur.
- Sterk geventileerd: Er vindt zoveel convectie plaats, waardoor
Zowel het spouw als het buitenspouwblad verwaarloosd wordt.
Het draagt dus niet bij aan de warmteweerstand van de muur.
De hoeveelheid oppervlakte spouw dat open ruimte is bepaald of de spouw niet-, matig- of sterk
geventileerd is. (Niet > 500mm2 > Matig < 1500mm2 < Sterk)
Niet- (of gedeeltelijk) homogene wand (Vb. houtskelet, geveldragers…):
Normaal berekenen we de warmteweerstand alsof de lagen mooi achter elkaar zitten.
In echte constructies is dit heel vaak niet zo, en zitten er grote onderbrekingen tussen lagen.
Vanaf dan mag er gewerkt worden met gewogen oppervlaktes van die onderbrekingen in
de laag om de equivalente weerstand van de laag te berekenen.
Vensters (onder andere, ramen) & deuren:
Ramen zijn complexe componenten Onderscheiding tussen verschillende delen:
- Uf : Raamkader (f = Frame)
5
Bouwfysica.........................................................................................................................3
1. Warmtetransport......................................................................................................................3
Basisbegrippen................................................................................................................................................3
Warmte & Temperatuur.............................................................................................................................3
Warmteweerstand......................................................................................................................................5
Uitzonderingen bij warmteweerstanden................................................................................................5
Transportmechanismen van warmte..............................................................................................................8
Conductie....................................................................................................................................................8
Convectie.....................................................................................................................................................8
Straling.........................................................................................................................................................9
2. EPBD & Energiebalans.............................................................................................................10
Doelstellingen & Basisprincipes.....................................................................................................................10
EPB-eisen Vlaanderen....................................................................................................................................10
Thermische Isolatie (S-peil, K-peil, U-waarde, R-waarde…)......................................................................10
Binnenklimaat (Ventilatie & Oververhitting)............................................................................................11
Energie.......................................................................................................................................................11
Toegelaten EPB-waarden..............................................................................................................................11
Totale Energiebalans.....................................................................................................................................11
Berekening van het energieverbruik voor ruimteverwarming en/of -koeling..............................................12
Graaddagen...............................................................................................................................................12
Benuttingsfactor........................................................................................................................................12
Sankey-diagramma....................................................................................................................................12
Energie Formules...........................................................................................................................................12
3. Ventilatie................................................................................................................................14
Basisbegrippen..............................................................................................................................................14
Seizoenen.......................................................................................................................................................14
Oorzaak-Gevolg.............................................................................................................................................15
Ventilatienormen...........................................................................................................................................15
ODA-klassen..............................................................................................................................................16
IDA-klassen................................................................................................................................................16
ETA-klassen...............................................................................................................................................16
Ventilatiedebiet.............................................................................................................................................16
Gebaseerd op CO2-concentratie...............................................................................................................16
Ventilatievoud...........................................................................................................................................17
Vochtproductie..........................................................................................................................................17
Luchtdichtheid...............................................................................................................................................19
Ventilatiesystemen........................................................................................................................................19
Eisen voor een hygiënische ventilatie.......................................................................................................21
Ventilatiesystemen....................................................................................................................................21
Systeem A.............................................................................................................................................22
Systeem B..............................................................................................................................................22
Systeem C..............................................................................................................................................22
Systeem D.............................................................................................................................................23
Warmterecuperatie.......................................................................................................................................23
4. Vocht......................................................................................................................................24
Oorzaak-Gevolg.............................................................................................................................................24
Vochttransport...............................................................................................................................................25
Transport van damp..................................................................................................................................25
Transport van vloeistoffen........................................................................................................................26
Vochtbronnen................................................................................................................................................27
Bouwvocht................................................................................................................................................27
1
, Hygroscopiciteit van gebruikte bouwmaterialen......................................................................................27
Infiltraties..................................................................................................................................................28
Vochtproblemen............................................................................................................................................28
Contact met water....................................................................................................................................29
Doorslag doorheen gevels....................................................................................................................29
Opstijgend grondvocht.........................................................................................................................29
Bouwvocht............................................................................................................................................30
Contact met vochtige lucht.......................................................................................................................30
Oppervlaktecondensatie.......................................................................................................................32
Inwendige condensatie.........................................................................................................................34
Methode van Glaser.........................................................................................................................35
Berekeningen...................................................................................................................37
2
,Bouwfysica
Bouwfysica gaat over mensen en hun behoeften, balanceren van stromen van energie/massa
- Gezonde gebouwen
- Comfortabele gebouwen (temperatuur, licht…)
- Energie-efficiënte gebouwen
1. Warmtetransport
Basisbegrippen
Warmte & Temperatuur
Warmtebalans: Energiebalans van warmte waarbij het warmteverlies altijd in balans staat met de
hoeveel warmte die nodig is. (Warmtewinst)
Warmteverlies ontstaat door transparante delen, niet-transparante delen en ventilatie/infiltratie.
Warmtewinst ontstaat door stralingswarmte van de zon, kort frequente straling
Warmte (Q) (J of N.m): Een vorm van energie die uitgewisseld wordt tussen systemen die niet in
thermisch evenwicht zijn. Het streeft dus altijd naar een evenwichtssituatie.
Warmtestroom (Q’ of Φ) (W of J/s): Stroming = De verplaatsing van iets binnen een bepaalde tijd;
warmte wordt verplaatst van het systeem met een hogere temperatuur naar een systeem met een
lagere temperatuur om tot een gemiddelde temperatuur te bekomen.
Temperatuur: Maat voor de gemiddelde bewegingsenergie van atomen en moleculen (trillingen),
maat voor hoe warm of koud iets is. (Scalaire grootheid = geen specifieke richting)
Temperatuur θ Graden Celsius °C
Thermodynamische Temperatuur T Kelvin K 273,15 K = 0°C
Warmtestroomdichtheid (q): Warmtestroom per oppervlakte-eenheid.
Warmtestroom die door een oppervlak (Vb. constructie) gaat binnen een m 2. (W/m2 = J/s.m2)
Δθ Δθ
q= =
1 d 1 R se + R+ Rsi
+ +
h e λ hi
Δθ
q=Δθ .U =
R
Warmtegeleidingscoëfficiënt (λ): Of Thermische geleidbaarheid; Materiaalconstante die aangeeft
hoe goed het materiaal warmte geleidt. De warmtegeleidingscoëfficiënt is afhankelijk van de
temperatuur, dichtheid en het vochtgehalte. (Vb. Vocht is een goede geleider voor warmte en
elektriciteit Benat materiaal zorgt dus voor een toename van λ) (W/mK)
Grotere λ = betere geleiding = slechtere isolatie
Warmtedoorgangscoëfficiënt (U): Hoeveelheid warmte die per seconde per m 2 en per graad
temperatuurverschil tussen de ene en de andere zijde van een scheidingsconstructie, zoals een
wand of dak, doorgelaten wordt. Laat de wand veel warmte door, dan ligt de U-waarde hoog. Is de
wand thermisch goed geïsoleerd, dan heeft die een lage U-waarde. (W/m2K)
De U-waarde hangt af van de dikte en de isolatiewaarde (lambdawaarde, λ-waarde) van alle
materialen waaruit een constructiedeel opgebouwd is.
3
,Warmteoverdrachtscoëfficiënt (h): Maat die aangeeft hoeveel warmte overgedragen wordt bij
convectie. De waarde van h wordt bepaald door de stroming van lucht langs een warmte-afgevend
of -ontvangend oppervlak. Hoe sterker de stroming, hoe hoger h zal zijn. (hi = 8W/m2K) (W/m2K)
4
, Warmteweerstand
Bij transport van warmte door een bouwmateriaal is er sprake van drie soorten weerstanden:
- Weerstand bij intreding, dus vanuit de (buiten)lucht het materiaal in (Rsi = Surface Interior)
- Weerstand welke het materiaal biedt tegen dit transport
- Weerstand bij uittreding en weer overgaan op de omringende lucht. (Rse = Surface Exterior)
Warmteweerstand (R): Waarde die aangeeft hoe goed een (isolatie-)materiaallaag warmte
tegenhoudt. Hoe hoger de R-waarde, hoe groter de weerstand die de warmtestroom ondervindt en
hoe beter het dus isoleert.R-waarden worden gebruikt om van een materiaallaag naar een
constructie-eigenschap te gaan. (m2K/W)
di
Rtot = + ∑ Rniet −homogeen + ∑ Rluchtlaag + R se
λ Ui
d
R=
λ
R = R1 + R2 + … + Rn (R-waarde van een constructie is de som van de deelwaarden)
1 1
R= U =
U R
Transmissieverlies berekenen: Q = ΔT .A .U
Warmteverliescoëfficiënt: HT = U .A (W/K)
De weerstanden bij intreding en bij uittreding worden overgangsweerstanden genoemd.
Deze zijn afhankelijk van de richting van de warmtestroom (Φ)
Vb. Schuine wand: Opwaartse warmtestroom gaat gemakkelijker door een wand dan een
neerwaartse warmtestroom
Dit vindt echter enkel plaats bij Rsi Invloed van de wind is veel groter dan natuurlijke convectie
Uitzonderingen bij warmteweerstanden
Warmteweerstand van een luchtspouw:
Spouw: Laag waarin fluïdum zit (en dat in principe kan stromen), waardoor er convectie plaatsvindt.
Wanneer de R-waarde van spouw niet gegeven is neemt men een gemiddelde waarde van 0,17-0,18
( Voor matig geventileerd = 0,09 (gehalveerd); sterk geventileerd = 0 (verwaarloosbaar))
- Niet- of matig geventileerd: Wordt beschouwd als een volle laag.
Het draagt dus volledig of deels bij aan de warmteweerstand van de muur.
- Sterk geventileerd: Er vindt zoveel convectie plaats, waardoor
Zowel het spouw als het buitenspouwblad verwaarloosd wordt.
Het draagt dus niet bij aan de warmteweerstand van de muur.
De hoeveelheid oppervlakte spouw dat open ruimte is bepaald of de spouw niet-, matig- of sterk
geventileerd is. (Niet > 500mm2 > Matig < 1500mm2 < Sterk)
Niet- (of gedeeltelijk) homogene wand (Vb. houtskelet, geveldragers…):
Normaal berekenen we de warmteweerstand alsof de lagen mooi achter elkaar zitten.
In echte constructies is dit heel vaak niet zo, en zitten er grote onderbrekingen tussen lagen.
Vanaf dan mag er gewerkt worden met gewogen oppervlaktes van die onderbrekingen in
de laag om de equivalente weerstand van de laag te berekenen.
Vensters (onder andere, ramen) & deuren:
Ramen zijn complexe componenten Onderscheiding tussen verschillende delen:
- Uf : Raamkader (f = Frame)
5
