Warmteweerstand bij prefab betonbouw berekenen en isolatiewaarden volwaardig vastleggen

Onze gebouwen worden steeds beter geïsoleerd en de eisen hieraan worden steeds hoger. Omdat deze onderdelen steeds belangrijker worden, is ook de controle hierop strenger geworden. Met de komst van de BENG en de WKB dient er nu bewijsmateriaal aangeleverd te worden om te controleren of de gestelde waarden wel gehaald worden. Een Rc- en U-waarde berekening spelen een belangrijke rol hierin in de bewijslast. Zowel de Rc-berekening als de U-waarde berekening dienen volgens de NTA 8800 te worden opgesteld. Beide berekeningen berekenen de thermische weerstandswaarde van een constructie.

Wat meten Rc- en U-waarden en waarom ze cruciaal zijn

De Rc-berekening richt zich op het bepalen van de weerstandswaarde van vloer, gevel en dakconstructies. Hoe hoger het getal is, des te beter isoleert het materiaal of deconstructie. De constructies zijn opgebouwd uit meerdere materiaal lagen die elk een eigen warmteweerstand hebben. Deze warmteweerstand wordt uitgedrukt in lambda. Hier is juist een lager getal dat voor een beter resultaat zorgt. Naast de lambda-waarde is ook de dikte van het materiaal bepalend voor de hoogte van de isolatiewaarde van de constructie. De isolerende waarde van een materiaal met een bepaalde dikte wordt uitgedrukt in een Rd-waarde.

De U-waarde berekening richt zich op gevel- en dakopeningen. Het berekent de isolerende waarde van kozijnen, deuren en panelen. In tegenstelling tot de Rc-waarde isoleert een materiaal beter als de U-waarde lager is. Er zijn verschillende soorten U-waarde berekeningen die voor elk type een eigen waarde weergeven. Vaak wordt gedacht dat de Ug-waarde voldoende is om de isolerende waarde van een kozijn te bepalen. Dit is helaas niet zo. De Ug-waarde is slechts een onderdeel daarvan. Om de isolatiewaarde van een kozijn te bepalen is de Uw (kozijn met glas) of Ud-waarde (kozijn met deur) nodig. Dit is een combinatie tussen de Ug (glas) en de Ufr (kozijnframe) waardes. De verhouding tussen de oppervlaktes tussen beide onderdelen spelen een belangrijke rol in de uitkomst.

Over het algemeen geeft een groter aandeel glas een betere isolatiewaarde, omdat het glas in de meeste gevallen beter isoleert ten opzichte van het frame. Een toiletraampje zal dus altijd een veel slechtere isolatiewaarde hebben dan een grote glazen pui met vast glas. Om de Uw of Ud-waarde te bepalen is een berekening nodig. De berekening wordt uitgevoerd in een 3D rekentool waarin oppervlakte van de materialen en de U-waarde worden ingevoerd. Het resultaat is een berekening waar per kozijnmerk de U-waarde wordt bepaald. Dit resultaat stelt vast wat de daadwerkelijke U-waarde voor het gehele kozijnmerk is en kan gebruikt worden als bewijsvoering in het projectdossier van de BENG berekening.

Wil je weten of de isolatie van je gebouw voldoet aan de gestelde isolatiewaarden? Wil je weten hoe je je woning het beste kan isoleren? Lees dan ook onze blog over isolatie. Vraag dan een offerte aan bij PH Bouwadvies. Ben je op zoek naar een andere bouwfysica dienst?

Certificeringen en kwaliteit in prefab HSB-elementen

CertificeringenWe treffen de benodigde maatregelen om aan geldende wet- en regelgeving te voldoen. Onze HSB-elementen worden geproduceerd volgens vaste kwaliteitsnormen en kunnen projectgericht worden voorzien van aansluitdocumenten. KOMO®: Private kwaliteitsborging KOMO®-certificaten en attesten, inclusief de Bouwbesluit-aansluitdocumenten op het gehele systeem. ISO 9001:2015 Het toegepaste hout beschikt altijd over PEFCtm- en/of FSC®-certificaat (STIP®). 10 jaar Hout100% garantie.

Complete gevelelementen prefab HSB-elementen kunnen worden gecombineerd met kozijnen, beglazing en buitenafwerking. Daardoor ontstaat een compleet gevelelement dat snel en efficiënt op de bouwplaats kan worden gemonteerd. Wanneer de buitenafwerking al in de fabriek wordt geïntegreerd, bijvoorbeeld binnen de bouwmethode van Vront®, wordt de afhankelijkheid van traditionele bouwplaatswerkzaamheden verder beperkt. Het gebouw wordt sneller wind- en waterdicht, de bouwtijd wordt verkort en de kwaliteit van de uitvoering wordt beter beheersbaar. Voor aannemers betekent dit meer grip op planning, logistiek en faalkosten. Minder transportbewegingen Dankzij prefab bouwen hoeven er minder losse materialen naar de bouwplaats te worden vervoerd. Hierdoor kunnen we het aantal transportbewegingen en daarmee de CO₂-uitstoot tot een minimum beperken.

Hergebruik materialen De houtskeletbouwelementen kunnen met verschillende duurzame materialen worden afgewerkt, zoals minerale steenstrips, hout, gevelbeplating en stucwerk. Ook passen we andere duurzame en circulaire materialen toe. Zo gebruiken we minerale wol als isolatiemateriaal, dat grotendeels uit gerecyclede grondstoffen bestaat en goed hergebruikt kan worden.

Historische en normatieve context van Rc- en U-waarden

Sinds 1 januari 2021 wordt de energieprestatie van gebouwen en de warmteweerstand van constructies berekend volgens NTA 8800. In januari 2022 is NTA 8800:2022 gepubliceerd die per 1 juni wordt aangestuurd vanuit de bouwregelgeving. Inmiddels is ook de NPR 2068 ‘Thermische isolatie van gebouwen, rekenmethode’ met praktische handvatten en rekenvoorbeelden als definitieve versie gepubliceerd. De methode voor het bepalen van de warmteweerstand (Rc-waarde) is per 1 januari 2021 opgenomen in NTA 8800 (BENG). Tot 2021 was deze methode in NEN 1068 beschreven.

In NEN 1068 was er bij de berekening van de warmteweerstand nog sprake van een toeslagfactor voor bouwkwaliteit (ΔUw), waarmee de berekende Rc-waarde werd verlaagd. Voor geprefabriceerde constructieonderdelen vervaardigd onder een gecertificeerd kwaliteitsborgingsysteem, waar houten gevelelementen in het algemeen ook onder vallen, was sprake van een toeslagfactor van 2%. Voor in het werk gemaakte constructieonderdelen werd een toeslagfactor van 5% in rekening gebracht. De geprefabriceerde constructieonderdelen hadden hier vanwege een beter geconditioneerde en beter beheersbare werkomgeving een voordeel van 3 procentpunt. Omdat het in rekening brengen van een toeslagfactor voor de bouwkwaliteit niet in lijn is met de Europese bepalingsmethode is de toeslagfactor voor bouwkwaliteit niet opgenomen in NTA 8800.

Als gevolg hiervan zijn de eisen voor de Rc-waarden in de regelgeving verhoogd, voor gevelelementen van Rc ≥ 4,5 m2K/W naar ≥ 4,7 m2K/W. Deze verhoging is bepaald op basis van de toeslagfactor van 5% voor in het werk gemaakte constructies. De eis aan de warmteweerstand van constructies geldt voor de geprojecteerde oppervlakte ‘Acon’ van een constructie, zoals deze in NTA 8800 is gedefinieerd. Voor het berekenen van de directe warmteverliescoëfficiënt voor de energieprestatie-indicator BENG wordt gebruik gemaakt van het geprojecteerde oppervlakte ‘AT’.

Bij geprefabriceerde houten gevelelementen is het basisuitgangspunt dus dat de warmteweerstand wordt bepaald over het element zoals deze in de kraan hangt. Hiermee maakt het gehele element in basis onderdeel uit van Acon. Er zijn in bijlage K van NTA 8800 echter een aantal uitzonderingen opgenomen die resulteren in het verkleinen van Acon en daarmee veelal in een hogere berekende warmteweerstand. Voorbeelden hiervan zijn uit- en inwendige hoeken en aansluitingen bij een begane grondvloer. In NTA 8800:2022 is dit gewijzigd en normatief bepaald dat bij geprefabriceerde houten gevelelementen onderdelen bedoeld om het kozijn aan te bevestigen tot een diktemaat van maximaal 40 mm buiten Acon mag worden geplaatst.

De wijziging heeft een aanzienlijk effect op het totale houtpercentage in berekeningen van de Rc-waarde van geprefabriceerde houten gevelelementen waardoor eenvoudiger aan de vereiste warmteweerstand wordt voldaan. We beschouwen dit meer in detail met twee voorbeelden in het grijze kader. In de praktijk variëren houtpercentages per element, vooral bij verschillende gevelopeningen. Toetsing aan de grenswaarde voor Rc kan op basis van een gemiddeld houtpercentage op gebouwniveau worden gedaan, zodat binnen één gebouw geen meerdere isolatiedikten nodig zijn. Een Rc-waarde van 2,6 m²K/W als ondergrens voor houten gevelelementen wordt gehanteerd in de naderende regelgeving. De overige prestatie-eisen zoals brand, akoestiek en temperatuurfactor moeten ook worden beschouwd en de werkelijke Rc-waarde wordt in de BENG-berekening ingevoerd.

Daarnaast zijn er meerdere interpretaties en inhoudelijke wijzigingen geïntegreerd in NTA 8800:2022, waaronder rekenkundig afronden van Rc-waarden en de verminderde bijdrage van zwak en sterk geventileerde spouwconstructies. Het oppervlakteaandeel van het houten stijl- en regelwerk speelt een grote rol bij houten gevelelementen; een hoger houtpercentage vereist een grotere isolatiedikte om dezelfde isolatiewaarde te behalen. Het artikel illustreert twee houtskeletbouwelementen met verschillende openingsgroottes en hun houtpercentages volgens NTA 8800:2020 en 2022.

Tot slot: de tools en rekenmethoden om Rc- en Uw/Ud-waarden te berekenen zijn breed beschikbaar. Tabel- en rekentools helpen bij het bepalen van de isolatiewaarden voor kozijnen, deuren en daken. Een gemiddelde Rc-waarde op gebouwniveau kan nuttig zijn om de totale isolatie van het gebouw te beoordelen, zonder dat sprake is van lokale maatwerk voor elk element. Voor praktijktoepassingen en offertes verwijzen wij naar ons aanbod en relevante rekenhulpen zoals U-waarde kozijn, U-waarde deuren en Rc-waarde daken.

Richtlijnen en een eenvoudige checklist

1. Verzamel geometrie en materialen van vloer, gevel en dak zoals toegepast in prefab elementen.
2. Voer λ-waarden en diktes in een 3D rekentool in om Rc-, Rtotaal en Ud/Uw te berekenen.
3. Controleer of Acon geschikt is als basisoppervlak en pas zo nodig het houtpercentage aan volgens NTA 8800:2022.
4. Houd rekening met de BENG-eisen en documenteer alle berekeningen als bewijsmateriaal in het projectdossier.
5. Controleer luchtdichtheid en voer een luchtdichtheidstest uit bij oplevering.

Tabel: Voorbeelden van warmtegeleidingscoëfficiënten

De R- en U-waarden vormen samen met de compacte bouwfysische parameters de basis voor een betrouwbare energieprestatie van prefab beton- en houtskeletbouw. Door de nauwe samenwerking tussen fabrikant, constructeur en installateur kan de isolatie optimaal worden afgestemd op de bouwregelgeving en de BENG-eisen, en kan de kans op overschrijding van de eisen aanzienlijk worden verkleind.

tags: #prefab #betonbouw #warmteweerstanden