Materiaal en energiestromen II
les 1: basisbegrippen warmtetransport
Bouwfysica gaat over?
Mensen en hun behoeften
● gezonde gebouwen: schimmel, slechte ventilatie = > lucht
● comfortabele gebouwen: geen tocht, temperatuur, te veel of te weinig licht, geluid
● energie-efficiëntie:
En ook de buren en toekomstige buren en de planeet
→ en niet direct enkel technieken
We zetten ramen intuïtief open
- Niet altijd beste manier, doeltreffend
- We zijn toleranter als we zelf controle hebben
- Als we het niet zelf in controle hebben zijn we veel hoog eisender
We zijn afgestapt van intuïtief ventileren door het neutraal klimaat bouwen
1) Transmissie: Beginnen isoleren (warmte-verlies beperken)
2) Ventilatie en infiltratie: Luchtdicht maken en ventileren
Bouwfysica is het balanceren van stromen
Balans van vocht en damp (massa)
maximale opslagcapaciteit van materialen
waarbij geen vochtproblemen optreden
= Bij sommige materialen is dit laag en
beginnen sneller te rotten, verliezen
isolatiekwaliteit..
vochtbronnen
= regen, interne productie, lekken
droogmogelijkheden
→ Om balans te doen kloppen:
= om vochtbronnen te corrigeren
- ventileren of
- warmte omhoog, zodat relatieve luchtvochtigheid zakt
- temperatuur laten zakken → condenseren → afvoeren = > Air-co
Balans van CO2 (en andere polluenten)
Er komt CO2 binnen of andere polluenten + interne vervuiling (mens of activiteiten)
→ Afvoeren
→ CO2 op zich niet gevaarlijk maar wel een indicator voor andere luchtvervuiling
1
,= > Normen die we gebruiken voor CO2 lopen achter, referentie klopt niet meer
Balans van licht en geluid
Er mag niet te veel warmte binnenkomen
- Of de warmte die binnenkomt door de ramen moet worden afgevoerd
- Of reflecterende coats aanbrengen / zonwering
geluid
- deel van wordt gediffuseerd
- deel gereflecteerd
- deel geabsorbeerd → trilling wordt dan doorgegeven
Balansen van warmte (belangrijskte)
De energiebalans
2
, warmteverliezen warmtewinsten
- Transmissie door de schil - zonnewinsten
- Transmissie door ramen - interne productie
- Transmissie door opaque
- = > kleiner geworden
- Ventilatie en infiltartie
- Er is nu veel meer isolatie
- Luchtdicht maken en ventileren
→ Iets nodig om balans in evenwicht te brengen → proberen dit zo klein mogelijk te maken
= > proberen om winsten en verliezen op een passieve manier in balans te brengen
- zodat extra verwarming en verkoeling niet nodig is
Afwezigheid van luchtverversing door infiltratie vergroot het belang van ventilatie voor de
binnenluchtkwaliteit
Om infiltratieverliezen weg te werken
→ De manier waarop we ventileren heeft zich moeten aanpassen aan onze ‘nieuwe’ manier van
bouwen
- Want slechte isolatie zorgden ervoor dat we wel nog ventileren
- vroeger opende we een raam, tegenwoordig mechanische ventilatiesystemen. Want alleen een
raam openzetten is niet meer genoeg.
= > Ventilatie is veel belangrijker geworden
= > ++ Energieverbruik
want je gooit warmte naar buiten
- hulpenergiegebruik
- klimatisatie
Er zijn heel veel parameters, dus er is
een systeem nodig dat hiermee rekening
houdt.
Er zijn veel nieuwe componenten gekomen: warmtewisselaars, toevoerbuizen..
Onder invloed van normering is alles vervangen door systemen D
en C
D = mechanisch toevoeren en afvoeren = > oranje
C = natuurlijke toevoeren (raamroosters) en mechanisch afvoeren
= > geel
C is goedkoper
= Toevoerroosters in droge ruimtes en ventilatiebuizen die afzuigen
in natte ruimtes
3
, Natuurlijke ventilatie
● maakt gebruik van natuurlijk drijvende krachten → kost niets
● weinig controle: hangt af van buitenklimaat
● comfort problemen (koude tocht…)
● vrij beschikbaar
● wel psychologisch veel meer controle
Mechanische ventilatiesystemen
● Elektrische ventilatoren (hulpenergie)
● verbeterde regelbaarheid → veel meer controle
● Filtering van inlaatlucht
● warmteterugwinning → stuk warmte terug recuperen
● gebruik van hulpenergie
● Zelf weinig controle
=> mensen krijgen smallere comfortgrenzen wat energetisch niet goed is.
Kunnen we niet gewoon een raam open zetten?
- Als een gebouw ontworpen is om mechanisch te ventileren is het slecht om dan een raam te
gaan openzetten. Natuurlijke ventileren werkt enkel als het zo is ontworpen dat lucht dan
overal geraakt.
Inleiding warmtetransport
Wat is warmte?
→ Een vorm van energie (joule)
Zal streven naar een evenwichtssituatie → warmtestroom van gebieden met hoge temperaturen naar
gebieden met een lagere temperatuur.
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, 15K = 0°C
Warmtestroom → Transportmechanismen
temperatuurverschil is de drijvende kracht
● Geleiding / conductie
○ Doorgeven van bewegingsenergie aan aangrenzende deeltjes (in vaste stoffen)
● Convectie
○ Meevoeren van warmte door een stromend fluïdum (in gassen/vloeistoffen)
● Straling
○ Uitstraling 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)
4
les 1: basisbegrippen warmtetransport
Bouwfysica gaat over?
Mensen en hun behoeften
● gezonde gebouwen: schimmel, slechte ventilatie = > lucht
● comfortabele gebouwen: geen tocht, temperatuur, te veel of te weinig licht, geluid
● energie-efficiëntie:
En ook de buren en toekomstige buren en de planeet
→ en niet direct enkel technieken
We zetten ramen intuïtief open
- Niet altijd beste manier, doeltreffend
- We zijn toleranter als we zelf controle hebben
- Als we het niet zelf in controle hebben zijn we veel hoog eisender
We zijn afgestapt van intuïtief ventileren door het neutraal klimaat bouwen
1) Transmissie: Beginnen isoleren (warmte-verlies beperken)
2) Ventilatie en infiltratie: Luchtdicht maken en ventileren
Bouwfysica is het balanceren van stromen
Balans van vocht en damp (massa)
maximale opslagcapaciteit van materialen
waarbij geen vochtproblemen optreden
= Bij sommige materialen is dit laag en
beginnen sneller te rotten, verliezen
isolatiekwaliteit..
vochtbronnen
= regen, interne productie, lekken
droogmogelijkheden
→ Om balans te doen kloppen:
= om vochtbronnen te corrigeren
- ventileren of
- warmte omhoog, zodat relatieve luchtvochtigheid zakt
- temperatuur laten zakken → condenseren → afvoeren = > Air-co
Balans van CO2 (en andere polluenten)
Er komt CO2 binnen of andere polluenten + interne vervuiling (mens of activiteiten)
→ Afvoeren
→ CO2 op zich niet gevaarlijk maar wel een indicator voor andere luchtvervuiling
1
,= > Normen die we gebruiken voor CO2 lopen achter, referentie klopt niet meer
Balans van licht en geluid
Er mag niet te veel warmte binnenkomen
- Of de warmte die binnenkomt door de ramen moet worden afgevoerd
- Of reflecterende coats aanbrengen / zonwering
geluid
- deel van wordt gediffuseerd
- deel gereflecteerd
- deel geabsorbeerd → trilling wordt dan doorgegeven
Balansen van warmte (belangrijskte)
De energiebalans
2
, warmteverliezen warmtewinsten
- Transmissie door de schil - zonnewinsten
- Transmissie door ramen - interne productie
- Transmissie door opaque
- = > kleiner geworden
- Ventilatie en infiltartie
- Er is nu veel meer isolatie
- Luchtdicht maken en ventileren
→ Iets nodig om balans in evenwicht te brengen → proberen dit zo klein mogelijk te maken
= > proberen om winsten en verliezen op een passieve manier in balans te brengen
- zodat extra verwarming en verkoeling niet nodig is
Afwezigheid van luchtverversing door infiltratie vergroot het belang van ventilatie voor de
binnenluchtkwaliteit
Om infiltratieverliezen weg te werken
→ De manier waarop we ventileren heeft zich moeten aanpassen aan onze ‘nieuwe’ manier van
bouwen
- Want slechte isolatie zorgden ervoor dat we wel nog ventileren
- vroeger opende we een raam, tegenwoordig mechanische ventilatiesystemen. Want alleen een
raam openzetten is niet meer genoeg.
= > Ventilatie is veel belangrijker geworden
= > ++ Energieverbruik
want je gooit warmte naar buiten
- hulpenergiegebruik
- klimatisatie
Er zijn heel veel parameters, dus er is
een systeem nodig dat hiermee rekening
houdt.
Er zijn veel nieuwe componenten gekomen: warmtewisselaars, toevoerbuizen..
Onder invloed van normering is alles vervangen door systemen D
en C
D = mechanisch toevoeren en afvoeren = > oranje
C = natuurlijke toevoeren (raamroosters) en mechanisch afvoeren
= > geel
C is goedkoper
= Toevoerroosters in droge ruimtes en ventilatiebuizen die afzuigen
in natte ruimtes
3
, Natuurlijke ventilatie
● maakt gebruik van natuurlijk drijvende krachten → kost niets
● weinig controle: hangt af van buitenklimaat
● comfort problemen (koude tocht…)
● vrij beschikbaar
● wel psychologisch veel meer controle
Mechanische ventilatiesystemen
● Elektrische ventilatoren (hulpenergie)
● verbeterde regelbaarheid → veel meer controle
● Filtering van inlaatlucht
● warmteterugwinning → stuk warmte terug recuperen
● gebruik van hulpenergie
● Zelf weinig controle
=> mensen krijgen smallere comfortgrenzen wat energetisch niet goed is.
Kunnen we niet gewoon een raam open zetten?
- Als een gebouw ontworpen is om mechanisch te ventileren is het slecht om dan een raam te
gaan openzetten. Natuurlijke ventileren werkt enkel als het zo is ontworpen dat lucht dan
overal geraakt.
Inleiding warmtetransport
Wat is warmte?
→ Een vorm van energie (joule)
Zal streven naar een evenwichtssituatie → warmtestroom van gebieden met hoge temperaturen naar
gebieden met een lagere temperatuur.
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, 15K = 0°C
Warmtestroom → Transportmechanismen
temperatuurverschil is de drijvende kracht
● Geleiding / conductie
○ Doorgeven van bewegingsenergie aan aangrenzende deeltjes (in vaste stoffen)
● Convectie
○ Meevoeren van warmte door een stromend fluïdum (in gassen/vloeistoffen)
● Straling
○ Uitstraling 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)
4
