Nele VdS 2016 – 2017
Bachelor in de Architectuur Bouwfysica
INLEIDING
De bouwfysica bestudeert de FYSISCHE FENOMENEN in de gebouwde omgeving die van
belang zijn voor:
1. De BEHAAGLIJKHEID (= comfort) van de gebouwde omgeving
= in het gebouw heersen omgevingscondities - afgestemd op de functie van
het gebouw
- optimaal aangepast aan de
uitgeoefende activiteit
De comfortervaring hangt af van: - (hygro-) THERMISCH COMFORT
- AKOESTISCH COMFORT
- VISUEEL COMFORT
2. De GEZONDHEIDSRISICO’S uitgaande van de binnenomgeving
3. Het ENGERGIEGEBRUIK door gebouwen
4. De DUURZAAMHEID van het gebouw
THERMISCH COMFORT
Comforttheorie van FANGER:
Behaaglijkheid hangt af van de relatie tussen de 4 fysische omgevingsparameters:
➔ TEMPERATUUR van omgevende lucht Θa
➔ Gemiddelde STRALINGSTEMPERATUUR van de omgevende oppervlakken Θr
➔ Relatieve LUCHTSNELHEID var
➔ Relatieve VOCHTIGHEID RVa
& de 2 gedragsparameters van de mens
➔ ACTIVITEITsniveau [met]
➔ Thermische isolatiewaarde van de KLEDIJ [clo]
Warmtehuishouding van de mens:
1. Lichaamskern = Warmtebron
Mate van verbranding van voedingsstoffen = METABOLISME of activiteitsniveau
Eenheid: 1 met = 58,15 W/m^2 huidoppervlak (0,8=slapen ; 9=hardlopen)
2. Huid = Warmteverliesoppervlak (=+- 1,8m^2)
- Warmteverlies door: -> convectie
-> straling
-> dampdiffusie door de huid
-> verdamping van zweet
- Warmteoverdracht ondervindt weerstand door kleding
3. Thermostatische regeling
Stuurt ‘autonome’ lichaamsreacties:
- Bij aanhoudende afkoeling: minder doorbloeding van de huid -> verhoogde
spieractiviteit -> bibberen (=met*3) (-> kippenvel)
- Bij aanhoudende opwarming: meer doorbloeding van de huid -> zweten
1
, Nele VdS 2016 – 2017
Bachelor in de Architectuur Bouwfysica
4. Warmtebalans van het lichaam
M (-W) = R+C+E+RES [W/m^2]
2 gedragsparameters = 4 fysische, meetbare parameters
M = door het metabolisme geproduceerd vermogen
W = extern geleverd vermogen
R = vermogen van het stralingsverlies
C = vermogen van het convectief warmteverlies
E = Ed + Esw Ed = vermogen van het warmteverlies door dampdiffusie via
de huid
Esw = vermogen van het warmteverlies door
zweetverdamping
RES = vermogen van het warmteverlies door ademhaling
Om warmtebalans te handhaven: regeling van:
-> Huidtemperatuur Θs (invloed op R & C) (behaaglijke Θs = 35,7 – 0,0275 (M-W))
-> Zweetafscheiding (met het bijhorende warmteverlies Esw)
(behaaglijke Esw = 0,42 . ((M-W) – 58,15) [W/m^2)
Thermisch comfort ervaren =
-> Lichaam in thermisch evenwicht
-> Mits ‘minimale’ inspanning = overeenkomstig met situatie van ‘tevredenheid’
Stralingsverlies R
R = hr . fcl . (Θcl - Θr) [W/m^2]
hr = warmteoverdrachtscoefficient door straling [W/m^2]
fcl = de kledingsoppervlaktefactor [-] (afhankelijk van de isolatiewaarde van
kledij) |c|
Θcl – Θr = het temperatuurverschil [C] of [K] = (oppervlaktetemperatuur van
kledij – gemiddelde stralingstemperatuur van de omgeving)
Θcl is afhankelijk van - huidtemperatuur Θs
- |c|
Convectief warmteverlies C
C = hc . fcl . (Θcl – Θa) [W/m^2]
- hc = warmteoverdrachtscoefficient door convectie [W/m^2K]
afhankelijk van luchtsnelheid
- Θa = omgevende luchttemperatuur [C] of [K]
Warmteverlies door verdamping E
Ed ~ p’s – pa met p’s = verzadigingsdampspanning van de huid
pa = partiele dampspanning van de omgevingslucht
afhankelijk van de luchttemperatuur Θa
relatieve vochtigheid RVa
Warmteverlies door ademhaling RES
RES is afhankelijk van metabolisme M
luchttemperatuur Θa
partiele dampdruk pa (of van RVa)
2
Bachelor in de Architectuur Bouwfysica
INLEIDING
De bouwfysica bestudeert de FYSISCHE FENOMENEN in de gebouwde omgeving die van
belang zijn voor:
1. De BEHAAGLIJKHEID (= comfort) van de gebouwde omgeving
= in het gebouw heersen omgevingscondities - afgestemd op de functie van
het gebouw
- optimaal aangepast aan de
uitgeoefende activiteit
De comfortervaring hangt af van: - (hygro-) THERMISCH COMFORT
- AKOESTISCH COMFORT
- VISUEEL COMFORT
2. De GEZONDHEIDSRISICO’S uitgaande van de binnenomgeving
3. Het ENGERGIEGEBRUIK door gebouwen
4. De DUURZAAMHEID van het gebouw
THERMISCH COMFORT
Comforttheorie van FANGER:
Behaaglijkheid hangt af van de relatie tussen de 4 fysische omgevingsparameters:
➔ TEMPERATUUR van omgevende lucht Θa
➔ Gemiddelde STRALINGSTEMPERATUUR van de omgevende oppervlakken Θr
➔ Relatieve LUCHTSNELHEID var
➔ Relatieve VOCHTIGHEID RVa
& de 2 gedragsparameters van de mens
➔ ACTIVITEITsniveau [met]
➔ Thermische isolatiewaarde van de KLEDIJ [clo]
Warmtehuishouding van de mens:
1. Lichaamskern = Warmtebron
Mate van verbranding van voedingsstoffen = METABOLISME of activiteitsniveau
Eenheid: 1 met = 58,15 W/m^2 huidoppervlak (0,8=slapen ; 9=hardlopen)
2. Huid = Warmteverliesoppervlak (=+- 1,8m^2)
- Warmteverlies door: -> convectie
-> straling
-> dampdiffusie door de huid
-> verdamping van zweet
- Warmteoverdracht ondervindt weerstand door kleding
3. Thermostatische regeling
Stuurt ‘autonome’ lichaamsreacties:
- Bij aanhoudende afkoeling: minder doorbloeding van de huid -> verhoogde
spieractiviteit -> bibberen (=met*3) (-> kippenvel)
- Bij aanhoudende opwarming: meer doorbloeding van de huid -> zweten
1
, Nele VdS 2016 – 2017
Bachelor in de Architectuur Bouwfysica
4. Warmtebalans van het lichaam
M (-W) = R+C+E+RES [W/m^2]
2 gedragsparameters = 4 fysische, meetbare parameters
M = door het metabolisme geproduceerd vermogen
W = extern geleverd vermogen
R = vermogen van het stralingsverlies
C = vermogen van het convectief warmteverlies
E = Ed + Esw Ed = vermogen van het warmteverlies door dampdiffusie via
de huid
Esw = vermogen van het warmteverlies door
zweetverdamping
RES = vermogen van het warmteverlies door ademhaling
Om warmtebalans te handhaven: regeling van:
-> Huidtemperatuur Θs (invloed op R & C) (behaaglijke Θs = 35,7 – 0,0275 (M-W))
-> Zweetafscheiding (met het bijhorende warmteverlies Esw)
(behaaglijke Esw = 0,42 . ((M-W) – 58,15) [W/m^2)
Thermisch comfort ervaren =
-> Lichaam in thermisch evenwicht
-> Mits ‘minimale’ inspanning = overeenkomstig met situatie van ‘tevredenheid’
Stralingsverlies R
R = hr . fcl . (Θcl - Θr) [W/m^2]
hr = warmteoverdrachtscoefficient door straling [W/m^2]
fcl = de kledingsoppervlaktefactor [-] (afhankelijk van de isolatiewaarde van
kledij) |c|
Θcl – Θr = het temperatuurverschil [C] of [K] = (oppervlaktetemperatuur van
kledij – gemiddelde stralingstemperatuur van de omgeving)
Θcl is afhankelijk van - huidtemperatuur Θs
- |c|
Convectief warmteverlies C
C = hc . fcl . (Θcl – Θa) [W/m^2]
- hc = warmteoverdrachtscoefficient door convectie [W/m^2K]
afhankelijk van luchtsnelheid
- Θa = omgevende luchttemperatuur [C] of [K]
Warmteverlies door verdamping E
Ed ~ p’s – pa met p’s = verzadigingsdampspanning van de huid
pa = partiele dampspanning van de omgevingslucht
afhankelijk van de luchttemperatuur Θa
relatieve vochtigheid RVa
Warmteverlies door ademhaling RES
RES is afhankelijk van metabolisme M
luchttemperatuur Θa
partiele dampdruk pa (of van RVa)
2
