Inleiding bouwfysica
Bouwfysica: gaat over mensen en hun behoeften: gezonde gebouwen, comfortabele gebouwen &
energie-efficiënte gebouwen
Ramen openen en sluiten is iets dat we van nature doen:
Om muffe lucht te verversen
Om geuren te verwijderen
Om warmte af te voeren
Als we ramen openen, dan doen we dat op een intuïtieve manier:
Gebaseerd op ons gevoel van comfort
Gebaseerd op onze perceptie van binnenluchtkwaliteit
Gebaseerd op weersvoorspellingen
Huizen zijn beter geïsoleerd dan vroeger en ventilatieverliezen zijn belangrijker geworden (isoleren
om warmteverlies te beperken in ons klimaat)
Bouwfysica is balanceren van stromen
1. Balansen van vocht en damp (massa)
Vocht: balanceren van maximale opslagcapaciteit
van het materiaal met bronnen/productie (vanwaar
komt het vocht? Bv. regen) & droogmogelijkheden
(bv. warmte/temp stijging, condenseren/temp
dalen, afvoeren…)
2. Balansen van CO2 (en andere polluenten in de lucht)
Toevoer van buitenconcentratie (iets met
een bepaalde concentratie)– interne
productie in de ruimte (vervuilingsbron)
(van mensen of hun activiteiten) – afvoer
vervuilde lucht aan de binnenconcentratie
3. Balansen van licht en geluid
Warmte Geluidsgolf komt binnen –
afvoeren door diffusie-effecten (afh.
o.a. reflectie ruwheid wand), reflectie &
op het raam, absorptie -> wand wordt in
zoneweringen trilling gebracht en geeft
… door
, 4. Balansen van warmte
Winsten en verliezen op een passieve manier (geen extra
technieken) met elkaar in balans brengen om bijkomende
technieken voor warmen en koelen te voorkomen
Warmteverliezen (gewenst en ongewenst): rechts
Transmissie door de schil: door transparante en opaque delen
- groen en bruin/oranje: hun aandeel in totale warmteverlies is verkleind
Ventilatie en infiltratie:
- blauw: hun aandeel is belangrijker geworden doordat we meer zijn gaan
isoleren -> luchtdicht maken en dan gaan ventileren
Warmtewinsten: links
- zonnewinsten
- interne warmteproductie van mens en apparaten
- extra warmen/koelen nodig om de balans in evenwicht te houden
Infiltratie: gaten in de schil waardoor ex- en infiltratie mogelijk is
Mogelijke oplossingen om ongewenste luchtlekken te verhelpen: extra folies, andere aansluitingen
Probleem: ex- en infiltraties zorgen op de achtergrond voor betere luchtkwaliteit. Wanneer we
gaan isoleren en luchtdichte worden ventilatiesystemen veel belangrijker.
Ventilatie:
Ventilatie zorgt voor vermindering van vervuiling, maar dat
kost veel energie. Hoe meer je ventileert, hoe minder de
concentratie aan vervuiling, hoe meer energieverbruik doordat er
warme lucht mee wordt weg geventileerd en ventilatoren zelf
hebben hulpenergie (elektriciteit) nodig om te kunnen werken.
Nieuwe manier van ventileren:
o Afvoer/toevoer luiken
o Ventilatoren
o Warmtewisselaars
, Mechanische ventilatiesystemen:
- oranje/D = mechanisch toevoeren en afvoeren
- geel/C = natuurlijk toevoeren en mechanisch afvoeren
In ons klimaat voor het kostenplaatje (economischere optie)
- blauw = natuurlijk toevoeren en afvoeren (raam openen)
Natuurlijke ventilatie:
o Maakt gebruik van natuurlijke drijvende krachten (gratis bv. openen raam)
o Weinig controle (afhankelijk van buitentemperaturen en winddrukken op de gevel)
o Comfort problemen (kouden tocht, droge lucht)
o Vrij beschikbaar
Mechanische ventilatie
o Elektrische ventilatoren (hulpenergie)
o Verbeterende regelbaarheid (door middel van schema’s, censoren…)
o Filtering van de inlaatlucht
o Warmteterugwinning
o Psychologisch aspecten: in een afgeschermde omgeving gebruiken mensen niet
langer hun aanpassingsvermogen -> smallere comfortgrenzen
Kunnen we niet gewoon een raam openzetten? Nee want gebouwen zijn aangepast aan
de mechanische systemen en niet de natuurlijke mogelijkheden.
Inleiding warmtetransport
Warmte Q
= een hoeveelheid energie in Joule (J)
Warmte zal streven naar een evenwichtssituatie waardoor er een waterstroom van gebieden
met hoge temperatuur naar gebieden met een lagere temperatuur ontstaat
Warmtestroom of warmteflux Q’ of (Phi)
= een hoeveelheid energie per tijdseenheid in (J/s) of (W)
van gebieden met hoge temperatuur naar gebieden met een lagere temperatuur
Warmtestroomdichtheid q
= warmtestroom door een oppervlak in ((J/s)/m²) of (W/m²)
Temperatuur
= maat voor hoe warm of koud iets is
= maat voor de gemiddelde bewegingsenergie van atomen en moleculen (trillingen)
Temperatuur (teta)-> graden Celsius °C
Thermodynamische Temperatuur T -> Kelvin K
273,15K = 0°C
Warmtestroom -> transportmechanismen
Bouwfysica: gaat over mensen en hun behoeften: gezonde gebouwen, comfortabele gebouwen &
energie-efficiënte gebouwen
Ramen openen en sluiten is iets dat we van nature doen:
Om muffe lucht te verversen
Om geuren te verwijderen
Om warmte af te voeren
Als we ramen openen, dan doen we dat op een intuïtieve manier:
Gebaseerd op ons gevoel van comfort
Gebaseerd op onze perceptie van binnenluchtkwaliteit
Gebaseerd op weersvoorspellingen
Huizen zijn beter geïsoleerd dan vroeger en ventilatieverliezen zijn belangrijker geworden (isoleren
om warmteverlies te beperken in ons klimaat)
Bouwfysica is balanceren van stromen
1. Balansen van vocht en damp (massa)
Vocht: balanceren van maximale opslagcapaciteit
van het materiaal met bronnen/productie (vanwaar
komt het vocht? Bv. regen) & droogmogelijkheden
(bv. warmte/temp stijging, condenseren/temp
dalen, afvoeren…)
2. Balansen van CO2 (en andere polluenten in de lucht)
Toevoer van buitenconcentratie (iets met
een bepaalde concentratie)– interne
productie in de ruimte (vervuilingsbron)
(van mensen of hun activiteiten) – afvoer
vervuilde lucht aan de binnenconcentratie
3. Balansen van licht en geluid
Warmte Geluidsgolf komt binnen –
afvoeren door diffusie-effecten (afh.
o.a. reflectie ruwheid wand), reflectie &
op het raam, absorptie -> wand wordt in
zoneweringen trilling gebracht en geeft
… door
, 4. Balansen van warmte
Winsten en verliezen op een passieve manier (geen extra
technieken) met elkaar in balans brengen om bijkomende
technieken voor warmen en koelen te voorkomen
Warmteverliezen (gewenst en ongewenst): rechts
Transmissie door de schil: door transparante en opaque delen
- groen en bruin/oranje: hun aandeel in totale warmteverlies is verkleind
Ventilatie en infiltratie:
- blauw: hun aandeel is belangrijker geworden doordat we meer zijn gaan
isoleren -> luchtdicht maken en dan gaan ventileren
Warmtewinsten: links
- zonnewinsten
- interne warmteproductie van mens en apparaten
- extra warmen/koelen nodig om de balans in evenwicht te houden
Infiltratie: gaten in de schil waardoor ex- en infiltratie mogelijk is
Mogelijke oplossingen om ongewenste luchtlekken te verhelpen: extra folies, andere aansluitingen
Probleem: ex- en infiltraties zorgen op de achtergrond voor betere luchtkwaliteit. Wanneer we
gaan isoleren en luchtdichte worden ventilatiesystemen veel belangrijker.
Ventilatie:
Ventilatie zorgt voor vermindering van vervuiling, maar dat
kost veel energie. Hoe meer je ventileert, hoe minder de
concentratie aan vervuiling, hoe meer energieverbruik doordat er
warme lucht mee wordt weg geventileerd en ventilatoren zelf
hebben hulpenergie (elektriciteit) nodig om te kunnen werken.
Nieuwe manier van ventileren:
o Afvoer/toevoer luiken
o Ventilatoren
o Warmtewisselaars
, Mechanische ventilatiesystemen:
- oranje/D = mechanisch toevoeren en afvoeren
- geel/C = natuurlijk toevoeren en mechanisch afvoeren
In ons klimaat voor het kostenplaatje (economischere optie)
- blauw = natuurlijk toevoeren en afvoeren (raam openen)
Natuurlijke ventilatie:
o Maakt gebruik van natuurlijke drijvende krachten (gratis bv. openen raam)
o Weinig controle (afhankelijk van buitentemperaturen en winddrukken op de gevel)
o Comfort problemen (kouden tocht, droge lucht)
o Vrij beschikbaar
Mechanische ventilatie
o Elektrische ventilatoren (hulpenergie)
o Verbeterende regelbaarheid (door middel van schema’s, censoren…)
o Filtering van de inlaatlucht
o Warmteterugwinning
o Psychologisch aspecten: in een afgeschermde omgeving gebruiken mensen niet
langer hun aanpassingsvermogen -> smallere comfortgrenzen
Kunnen we niet gewoon een raam openzetten? Nee want gebouwen zijn aangepast aan
de mechanische systemen en niet de natuurlijke mogelijkheden.
Inleiding warmtetransport
Warmte Q
= een hoeveelheid energie in Joule (J)
Warmte zal streven naar een evenwichtssituatie waardoor er een waterstroom van gebieden
met hoge temperatuur naar gebieden met een lagere temperatuur ontstaat
Warmtestroom of warmteflux Q’ of (Phi)
= een hoeveelheid energie per tijdseenheid in (J/s) of (W)
van gebieden met hoge temperatuur naar gebieden met een lagere temperatuur
Warmtestroomdichtheid q
= warmtestroom door een oppervlak in ((J/s)/m²) of (W/m²)
Temperatuur
= maat voor hoe warm of koud iets is
= maat voor de gemiddelde bewegingsenergie van atomen en moleculen (trillingen)
Temperatuur (teta)-> graden Celsius °C
Thermodynamische Temperatuur T -> Kelvin K
273,15K = 0°C
Warmtestroom -> transportmechanismen
