Samenvatting gemaakt door: Leon van Beek (LeonvBeek0 Smart Building 3 (BTB/BBT)
Samenvatting Smart Building 3
Blok 1 Intro en Transmissie
Bouwfysica, wat betekend dit? Het is eigenlijk de Fysica van de gebouwde omgeving. Dus de
wetenschap die zich bezighoudt met de fysische aspecten van constructies, gebouwen en de
installaties daarin zoals:
Warmte
Lucht
Vocht
Licht
Geluid
Even terug in de bouwfysische verleden:
1972: Club van Rome – De grenzen aan de groei
1973: Oliecrisis, Na 1973 werd begonnen met het isoleren van nieuwe woningen.
2015: Klimaatakkoord van Parijs
Even naar het heden en toekomst van de bouwfysica:
2019: In Europa zijn gebouwen verantwoordelijk voor circa 40% van het energiegebruik en 36% van
de CO2 uitstoot.
2030: Verduurzaming van 1,5 miljoen woningen: 3,4 Mton CO 2 reductie
2050: Energie neutrale gebouwde omgeving
Een goed model om energiebesparende maatregelen te nemen is de ‘trias energetica’. Als het gaat
over slimme manieren om met energie om te gaan, komt al snel de term Trias Energetica voorbij.
Wat bedoelen we daarmee? Trias Energetica is een strategie om zo schoon en zuinig mogelijk om te
gaan met de energiebronnen die beschikbaar zijn. Trias Energetica is een prima uitgangspunt voor
het denken over energieverbruik.
Samenvatting: PowerPoints Auteur: Docent
Samenvatting: deels Bouwfysica ISBN: 978 90 06 21 499 4
,Samenvatting gemaakt door: Leon van Beek (LeonvBeek0 Smart Building 3 (BTB/BBT)
Warmte balans woning
In een woning komen warmtewinsten en warmteverliezen voor. Het verschil in de warmtewinsten en
warmteverliezen geeft aan hoeveel er verwarmd of gekoeld moet worden. Maar welke
warmtewinsten en verliezen zijn er zoal:
Warmtewinsten:
Zonnestraling
Interne bronnen: mensen, apparaten en verlichting
Warmteverliezen:
Ventilatie: verliezen door ventilatie
Transmissie: verlies door constructie onderdelen (deuren, gevel, dak, vloer)
Infiltratie: ongewenste energieverlies door kieren, etc.
In de warmtebalans is dan ook:
Verwarmingsenergie = warmteverlies – warmtewinst
is
Verwarmingsenergie = (transmissieverlies + ventilatie + infiltratie) - (zonnestraling + interne bronnen)
Principes van warmteoverdracht
Warmte is een vorm van energie.
Warmte verplaatst zich van gebieden met een hoge temperatuur naar gebieden met een lagere
temperatuur, om zo tot een evenwichtssituatie te komen.
Warmte verplaatst zich op drie manieren:
Convectie
Straling
Geleiding
Wat betekenen deze begrippen:
Convectie:
Warmte wordt door een stromend medium (vloeistof of gas) meegevoerd.
Hierbij hoort de volgende berekening
q c =α c ×(T 1−T 2)
qc: de warmtestroomdichtheid (W m-2 )
αc: de warmteovergangscoëfficiënt (W m-2 K-1)
binnenshuis: αc = 2 à 2,5 W m-2 K-1
buitenshuis: αc = 19 à 20 (tot wel 100) W m-2 K-1
T1 – T2: het temperatuurverschil (∆T) tussen het oppervlak van de constructie en de langsstromende
lucht (K)
Samenvatting: PowerPoints Auteur: Docent
Samenvatting: deels Bouwfysica ISBN: 978 90 06 21 499 4
,Samenvatting gemaakt door: Leon van Beek (LeonvBeek0 Smart Building 3 (BTB/BBT)
Straling:
Elk voorwerp met een temperatuur hoger dan 0 K straalt warmte uit in de vorm van
elektromagnetische trillingen. Hiervoor is geen medium nodig.
Hiervoor geldt de wet van Stefan-Boltzmann:
−8 4
q s=ε × 5,67 ×10 × T
qs: de warmtestroomdichtheid (W m-2 )
ε: de emissiecoëfficiënt van het materiaaloppervlak (-)
Meeste bouwmaterialen: 0,90 – 0,95
Blank aluminium: 0,07 – 0,09
Opgedampt aluminium: 0,02 – 0,05
T: De temperatuur (K)
Geleiding:
Warmteverplaatsing in een vaste stof.
De warmtegeleidingscoëfficiënt (λ (lambda)) geeft aan hoeveel
warmte er stroomt door een laag materiaal met een dikte van 1
meter en een oppervlak van 1 m² bij een temperatuurverschil
van 1 K.
Warmteweerstand van constructies
Je hebt verschillende soorten van warmteweerstanden zie ze hieronder:
Rm: De warmteweerstand van een materiaallaag
d [m]
Rm [m2 K W −1 ]=
λ[W m−1 K −1 ]
Voorbeeld: 10 cm glaswol
0,1 0
Rm = =2,5
0,04
RC: De warmteweerstanden van de materiaallagen optellen.
RC = Rm1 + Rm2 + Rm3 + Rm4 + …
Samenvatting: PowerPoints Auteur: Docent
Samenvatting: deels Bouwfysica ISBN: 978 90 06 21 499 4
, Samenvatting gemaakt door: Leon van Beek (LeonvBeek0 Smart Building 3 (BTB/BBT)
RT: De warmteovergangsweerstanden bij de R C-waarde optellen
RT = Rse + Rm1 + Rm2 + Rm3 + Rm4 + … + Rsi
De Rse is bij alle soorten warmtestromen 0,04 alleen de R si is variabel naar de richting van de warmte
stroom. Zie de afbeelding hieronder voor de waarden.
Ook bestaat er een zogenaamde warmtedoorgangscoëfficiënt. Deze wordt weergegeven met de
letter U. Zoals hieronder te zien is.
U: De warmtedoorgangscoëfficiënt van de constructie:
1
U ¿= 2 −1
RT [m K W ]
Voor de warmteweerstand van de woningen zijn een aantal eisen vanuit het bouwbesluit. Deze zijn
sinds begin 2021 opnieuw vastgelegd met de BENG (Bijna Energie Neutraal Gebouw) Het
Bouwbesluit heeft hier de eisen bijgesteld die voldoen aan de BENG, welke hieronder zijn
weergegeven in een tabel.
Samenvatting: PowerPoints Auteur: Docent
Samenvatting: deels Bouwfysica ISBN: 978 90 06 21 499 4
Samenvatting Smart Building 3
Blok 1 Intro en Transmissie
Bouwfysica, wat betekend dit? Het is eigenlijk de Fysica van de gebouwde omgeving. Dus de
wetenschap die zich bezighoudt met de fysische aspecten van constructies, gebouwen en de
installaties daarin zoals:
Warmte
Lucht
Vocht
Licht
Geluid
Even terug in de bouwfysische verleden:
1972: Club van Rome – De grenzen aan de groei
1973: Oliecrisis, Na 1973 werd begonnen met het isoleren van nieuwe woningen.
2015: Klimaatakkoord van Parijs
Even naar het heden en toekomst van de bouwfysica:
2019: In Europa zijn gebouwen verantwoordelijk voor circa 40% van het energiegebruik en 36% van
de CO2 uitstoot.
2030: Verduurzaming van 1,5 miljoen woningen: 3,4 Mton CO 2 reductie
2050: Energie neutrale gebouwde omgeving
Een goed model om energiebesparende maatregelen te nemen is de ‘trias energetica’. Als het gaat
over slimme manieren om met energie om te gaan, komt al snel de term Trias Energetica voorbij.
Wat bedoelen we daarmee? Trias Energetica is een strategie om zo schoon en zuinig mogelijk om te
gaan met de energiebronnen die beschikbaar zijn. Trias Energetica is een prima uitgangspunt voor
het denken over energieverbruik.
Samenvatting: PowerPoints Auteur: Docent
Samenvatting: deels Bouwfysica ISBN: 978 90 06 21 499 4
,Samenvatting gemaakt door: Leon van Beek (LeonvBeek0 Smart Building 3 (BTB/BBT)
Warmte balans woning
In een woning komen warmtewinsten en warmteverliezen voor. Het verschil in de warmtewinsten en
warmteverliezen geeft aan hoeveel er verwarmd of gekoeld moet worden. Maar welke
warmtewinsten en verliezen zijn er zoal:
Warmtewinsten:
Zonnestraling
Interne bronnen: mensen, apparaten en verlichting
Warmteverliezen:
Ventilatie: verliezen door ventilatie
Transmissie: verlies door constructie onderdelen (deuren, gevel, dak, vloer)
Infiltratie: ongewenste energieverlies door kieren, etc.
In de warmtebalans is dan ook:
Verwarmingsenergie = warmteverlies – warmtewinst
is
Verwarmingsenergie = (transmissieverlies + ventilatie + infiltratie) - (zonnestraling + interne bronnen)
Principes van warmteoverdracht
Warmte is een vorm van energie.
Warmte verplaatst zich van gebieden met een hoge temperatuur naar gebieden met een lagere
temperatuur, om zo tot een evenwichtssituatie te komen.
Warmte verplaatst zich op drie manieren:
Convectie
Straling
Geleiding
Wat betekenen deze begrippen:
Convectie:
Warmte wordt door een stromend medium (vloeistof of gas) meegevoerd.
Hierbij hoort de volgende berekening
q c =α c ×(T 1−T 2)
qc: de warmtestroomdichtheid (W m-2 )
αc: de warmteovergangscoëfficiënt (W m-2 K-1)
binnenshuis: αc = 2 à 2,5 W m-2 K-1
buitenshuis: αc = 19 à 20 (tot wel 100) W m-2 K-1
T1 – T2: het temperatuurverschil (∆T) tussen het oppervlak van de constructie en de langsstromende
lucht (K)
Samenvatting: PowerPoints Auteur: Docent
Samenvatting: deels Bouwfysica ISBN: 978 90 06 21 499 4
,Samenvatting gemaakt door: Leon van Beek (LeonvBeek0 Smart Building 3 (BTB/BBT)
Straling:
Elk voorwerp met een temperatuur hoger dan 0 K straalt warmte uit in de vorm van
elektromagnetische trillingen. Hiervoor is geen medium nodig.
Hiervoor geldt de wet van Stefan-Boltzmann:
−8 4
q s=ε × 5,67 ×10 × T
qs: de warmtestroomdichtheid (W m-2 )
ε: de emissiecoëfficiënt van het materiaaloppervlak (-)
Meeste bouwmaterialen: 0,90 – 0,95
Blank aluminium: 0,07 – 0,09
Opgedampt aluminium: 0,02 – 0,05
T: De temperatuur (K)
Geleiding:
Warmteverplaatsing in een vaste stof.
De warmtegeleidingscoëfficiënt (λ (lambda)) geeft aan hoeveel
warmte er stroomt door een laag materiaal met een dikte van 1
meter en een oppervlak van 1 m² bij een temperatuurverschil
van 1 K.
Warmteweerstand van constructies
Je hebt verschillende soorten van warmteweerstanden zie ze hieronder:
Rm: De warmteweerstand van een materiaallaag
d [m]
Rm [m2 K W −1 ]=
λ[W m−1 K −1 ]
Voorbeeld: 10 cm glaswol
0,1 0
Rm = =2,5
0,04
RC: De warmteweerstanden van de materiaallagen optellen.
RC = Rm1 + Rm2 + Rm3 + Rm4 + …
Samenvatting: PowerPoints Auteur: Docent
Samenvatting: deels Bouwfysica ISBN: 978 90 06 21 499 4
, Samenvatting gemaakt door: Leon van Beek (LeonvBeek0 Smart Building 3 (BTB/BBT)
RT: De warmteovergangsweerstanden bij de R C-waarde optellen
RT = Rse + Rm1 + Rm2 + Rm3 + Rm4 + … + Rsi
De Rse is bij alle soorten warmtestromen 0,04 alleen de R si is variabel naar de richting van de warmte
stroom. Zie de afbeelding hieronder voor de waarden.
Ook bestaat er een zogenaamde warmtedoorgangscoëfficiënt. Deze wordt weergegeven met de
letter U. Zoals hieronder te zien is.
U: De warmtedoorgangscoëfficiënt van de constructie:
1
U ¿= 2 −1
RT [m K W ]
Voor de warmteweerstand van de woningen zijn een aantal eisen vanuit het bouwbesluit. Deze zijn
sinds begin 2021 opnieuw vastgelegd met de BENG (Bijna Energie Neutraal Gebouw) Het
Bouwbesluit heeft hier de eisen bijgesteld die voldoen aan de BENG, welke hieronder zijn
weergegeven in een tabel.
Samenvatting: PowerPoints Auteur: Docent
Samenvatting: deels Bouwfysica ISBN: 978 90 06 21 499 4
