Biobased isolatie biedt talrijke voordelen, vooral in combinatie met het concept van faseverschuiving.
Faseverschuiving verwijst naar de tijd die warmte nodig heeft om door een materiaal te reizen, wat resulteert in een natuurlijke temperatuurregulatie.
Biobased materialen zoals hennep, vlas, en stro hebben een hoge warmteopslagcapaciteit, waardoor ze warmte overdag absorberen en 's nachts geleidelijk afgeven.
Dit zorgt voor een stabiele binnentemperatuur zonder afhankelijkheid van airconditioning, wat leidt tot energiebesparing en een lagere CO2-voetafdruk.
Iedereen kent wel de λ-waarde, de mate waarin een materiaal warmte geleid.
Helaas wordt vaak geredeneerd dat twee materialen met dezelfde lambda-waarde, hetzelfde resultaat hebben.
Dit is slechts gedeeltelijk waar; je mag de warmtedoorslag niet vergeten.
In de winter zullen twee identieke daken, met dezelfde isolatiedikte en dezelfde lambda-waarde, dezelfde resultaten boeken: er wordt even goed geïsoleerd.
In de zomer echter kan er een groot verschil optreden. Hoe dat zo?
Oververhitting in de zomer
Tijdens de zomermaanden krijgt uw dak zeer grote temperatuurschommelingen te verduren; van wel 70-80°C overdag tot 12-15°C ’s nachts.
Het kan wel vaker voorkomen dat uw slaapkamer onder dak temperaturen bereikt van 27-30°C.
Echt aangenaam kun je dit niet noemen.
Zelfs bij goed geïsoleerde daken komt dit voor. Bijvoorbeeld: 20 cm glaswol.
Hoe kan het dan dat het, ondanks de dikke isolatielaag, zo warm wordt in de slaapkamers?
Warmtedoorslag
Een materiaaleigenschap die vaak over het hoofd wordt gezien, is de warmteopslagcapaciteit.
De warmteopslagcapaciteit van een materiaal bepaalt hoeveel warmte een kg materiaal kan opslaan.
Hoe hoger dat getal, hoe meer warmte er opgeslagen kan worden.
De warmtedoorslag kan berekend worden met volgende formule:
Dikte isolatie (m) x massa isolatiemateriaal (kg/m³) x warmteopslagcapaciteit (J/kg.K) : U-waarde (W/m²K).
Uit deze formule blijkt duidelijk dat hoe zwaarder een isolatiemateriaal is en hoe hoger de warmteopslagcapaciteit, hoe hoger de warmtedoorslag.
=> U = 0,037 W/m.K / 0,2 m = 0,185 W/m²K.
Warmtedoorslag = 0,2 m x 50 kg/m³ x 1900 W.s/kg.K : 0,185 W/m²K = 102 702 s = 28,52 u.
Conclusie
Hieruit blijkt duidelijk dat cellulose veel beter scoort dan glaswol.
De warmte zal nooit volledig de ruimte aan de andere kant bereiken, aangezien de isolatie terug kan afkoelen gedurende de koelere nacht, voordat het de binnenruimte zou bereiken.
Bij gebruik van glaswol zal de volledige zonnewarmte de ruimte bereiken in de late namiddag en gedurende de hele avond.
Het gevolg is dat uw slaapkamer gemakkelijk 4-6° warmer kan worden dan wanneer je gebruik maakt van papiervlokken.
PS: Blijkbaar komt deze formule niet overeen met de werkelijkheid. In werkelijkheid zijn de tijden veel lager. Wel kloppen de verhoudingen. Ook: thermische geleidbaarheid, lambda (λ).
De λ-waarde (lambda-waarde) geeft de warmtegeleiding van het materiaal aan, bijvoorbeeld van baksteen, beton, hout, metaal, minerale wol.
Hoe lager de λ-waarde, des te beter het materiaal isoleert, dus hoe groter de isolatiewaarde.
Een paar algemeenheden: zware materialen isoleren slecht, poreuze materialen isoleren beter, vocht in het isolatiemateriaal beïnvloedt het isolerend vermogen nadelig.
De warmtegeleidingscoëfficiënt λ drukt uit hoeveel energie per seconde door een vlak van 1 m2 gaat bij een dikte van 1 m, per Kelvin temperatuurverschil tussen beide zijden van het vlak.
(Energie per seconde wordt gegeven in Watt ofwel Joule/seconde; 1 Kelvin komt overeen met 1 graad Celcius.)
Warmtegeleiding is een eigenschap van het materiaal zelf; de λ-waarde houdt geen rekening met de dikte van het (isolatie)materiaal zelf.
Als een bepaald materiaal een hogere λ-waarde heeft dan een ander, dan kun je met een dikker pakket toch eenzelfde isolatiepeil bereiken.
Hoe hoger de thermische geleidbaarheid, hoe meer het materiaal dus de warmte doorlaat naar buiten. Hoe lager deze geleidbaarheid, des te beter is de isolerende werking van het product.
De aanduiding λd houdt in: λ declared (afhankelijk van het type materiaal).
De aanduiding λcalc of λreken of λr houdt in: λ calculated (afhankelijk van de constructie), ook wel rekenwaarde genoemd (de rekenwaarde is vaak ca. 20% hoger dan de declared waarde, dit geldt vooral voor materialen die nat kunnen worden en daardoor minder goed isoleren).
Let op (voor de tabel hieronder):
- we gebruiken hieronder de declared-variant
- verschillende bronnen geven vaak verschillende waarden (afhankelijk van leverancier, rekenwaarde of laboratorium, droog of nat, verschillen in volumieke massa, toevoegingen e.d.; de DoP van het specifieke product van een fabrikant moet uitsluitsel geven)
- als geen aparte waarden vermeld zijn voor droog en nat wordt altijd droog verondersteld (of in ieder geval binnenshuis bij kamertemperatuur)
- af en toe staan er lege regels in de tabel om hem wat meer "leesbaar" te maken.
De onderstaande tabel geeft een aantal waarden van de warmtegeleidingscoëfficiënt, waarbij geldt:
- een paar honderdsten betere lambda is niet eens zo belangrijk, geschiktheid voor de toepassing en vooral een vakkundige uitvoering is vaak relevanter (mede i.v.m. luchtdichtheid); natuurlijk kan ook de prijs een voorname rol spelen
- gebruik voor de zekerheid de rekenwaarde i.p.v. de declared waarde
- de decimale komma bij de warmtegeleidingscoëfficiënt moest voor de sorteringsoptie plaatsmaken voor de decimale punt
- de milieubelasting is hier niet meegenomen omdat die zeer discutabel wordt bepaald
- bij de berekening van de Rtotaal (dat is de Rc-waarde plus de overgangsweerstanden Rsi en Rse) spelen dus ook de Rsi en Rse (interne en externe) een rol; vandaar dat de Rtotaal-waarde van bijvoorbeeld enkel glas niet 0,004/0,8=0,005 is, maar 0,004/0,8+0,13+0,04=0,175 kan zijn en dus de U-waarde van dit glas niet 1/0,005 = 200 is, maar 1/0,175 = ca. 5,7
(overigens, let ook op de significantie, die 0,175 is eigenlijk veel te nauwkeurig in deze de omgeving)
- thermische isolatiematerialen hebben zeker niet altijd óók goede geluidsisolerende eigenschappen
- een niet of zwak geventileerde luchtlaag (spouw) wordt beschouwd als een homogeen materiaal en heeft daardoor een betere warmteweerstand dan een (sterk) geventileerde spouw; de lambda van deze spouw wordt de equivalente warmtegeleidingscoëfficiënt λeq of λequi genoemd
Sommige leveranciers van isolatiematerialen, vooral van natuurlijke materialen, geven aan dat het materiaal een goede thermische faseverschuiving heeft: de tijd tussen het bereiken van de hoogste buitentemperatuur en de hoogste binnentemperatuur is in dit geval 7 à 12 uur.
Het duurt vrij lang voordat het isolatiemateriaal de warmte weer uitstraalt naar de kamers, maar niet zó lang dat het de hele nacht warmte blijft uitstralen.
Het voordeel is dat er gedurende het etmaal een geleidelijker temperatuurverloop binnenshuis is.
Praktisch kan het nadeel zijn dat die stoffen meer warmte kunnen opnemen (een hogere warmteopslagcapaciteit) en dus ook meer warmte zullen uitstralen in de nacht, als je het in een hete zomer juist minder warm wilt hebben.
Faseverschuiving met biobased isolatiematerialen
De faseverschuiving van een isolatiemateriaal wordt uitgedrukt in het aantal uren dat het duurt voordat stralingswarmte door het materiaal heen dringt.
Denk bijvoorbeeld aan de tijd die de zomerzon nodig heeft om door een geïsoleerde dakconstructie de binnenruimte op te warmen.
Deze faseverschuiving is afhankelijk van het type isolatiemateriaal, de densiteit en de gebruikte dikte.
Hoe langer de tijd in uren, hoe koeler het binnen blijft, waardoor bijvoorbeeld een zolderruimte die is geïsoleerd met biobased isolatie als een volwaardige werk- of slaapkamer kan dienen.
Biobased vezels zoals hout en hennep zijn slechte warmtegeleiders en daarmee uitermate geschikt, aangezien deze de infrarode straling al bij enkele millimeters indringing diffuus maken.
Naast het gewicht en de warmteopslagcapaciteit draagt ook dit indirect bij aan een goede faseverschuiving.
Faseverschuiving en reguliere isolatiematerialen
De faseverschuivingswaarde van reguliere isolatiematerialen zoals PIR, PUR, EPS, glas- en steenwol is veel minder goed dan die van natuurlijke materialen.
Hieronder zie je een grafische weergave van de faseverschuiving van een opbouw met Gutex houtvezelisolatie en een met PIR.
Beide opbouwen hebben een vrijwel gelijke isolatiewaarde, maar de faseverschuiving met Gutex is 13,7 uur, terwijl die met de PIR-opbouw slechts 8,4 uur is.
Reguliere isolatiematerialen zoals glaswol, steenwol, PIR, PUR, XPS, EPS en XPS scoren niet gunstig met betrekking tot faseverschuiving.
Daarom geven fabrikanten daar ook liever geen informatie over.
Gutex houtvezelisolatie en faseverschuiving
Houtvezelisolatie heeft, naast dat het een hoge Rd-waarde heeft, ook een uitstekende faseverschuiving. Dit zorgt daarmee dus voor bescherming tegen oververhitting in de zomer.
Hout is een bouwmateriaal met een grote warmteopslagcapaciteit. Door deze eigenschap zorgt het zelfs bij extreem hoge temperaturen voor een goede bescherming.
Houtvezelisolatie biedt uiteraard de beste bescherming in de winter door de lage warmtegeleidingscoëquiënt van houtvezels.
(Stralings-)warmte van binnen blijft zodoende langer binnen.
Daardoor wordt warmteverlies en snelle afkoeling van je woning of kantoor voorkomen.
Een besparing op je energierekening dus!
Koude- en warmtestraling (infrarood) wordt in de gebruikte vervilte houtvezels diffuus, dit geeft een vergelijkbaar effect als glas- of steenwol met reflectiefolie, maar dan geheel natuurlijk én met de voordelen van dampopenheid en vochtregulatie.
Reflectiefolies zijn in een met Gutex geïsoleerd gebouw dan ook echt niet nodig.
Dit verklaart ook waarom houtvezelisolatiematerialen in de praktijk beter isoleren dan via de Lambda-waarde methode en daar op gebaseerde Rc-waarde kan berekend worden.
Isolena schapenwol isolatie en faseverschuiving
De warmteopslagcapaciteit van Isolena schapenwolisolatie is nog hoger dan die van houtwol isolatie.
Bij een gelijk gewicht heeft schapenwol isolatie dan ook een betere faseverschuiving dan bijvoorbeeld plantaardige isolaties zoals houtvezelisolatie, hennep, miscanthus enzovoorts.
De meeste typen houtvezelisolatie hebben echter een zodanig hogere dichtheid dat de faseverschuiving door het hogere gewicht toch iets hoger is.
Wanneer het gewicht echter hoger wordt dan ongeveer 50 kg/m³, dan gaat de isolatiewaarde weer omlaag.
Je kunt daarom stellen dat schapenwol isolatie bij het laagste gewicht relatief de hoogste faseverschuiving heeft.
Een optimale constructie kan daardoor bijvoorbeeld bestaan uit schapenwol isolatie en een Gutex houtvezelisolatieplaat, afgewerkt met leem of kalk, een WEM leemplaat of een Fermacell-plaat.
Exie kalkhennep isolatie en faseverschuiving
De warmteopslagcapaciteit van Exie kalkhennep is vanwege de hoge dichtheid van het materiaal optimaal. De luchtige hennepscheven zijn omgeven door kalk.
Kalkhennep is net als schapenwol extreem vochtregulerend; condensatie komt in dit materiaal bijna niet voor omdat het direct wordt weggereguleerd.
De faseverschuiving van Exie CaNaDry loopt tussen de 15 en de 24 uur.
Er zijn zoveel verschillende soorten isolatie dat de meeste bewoners tussen de bomen het bos niet meer zien. Toch is het belangrijk om op voorhand een keuze te maken die deels technisch is maar ook gevoelsmatig.
De laatste 2 aspecten zijn moeilijk in een overzicht te plaatsen omdat het vaak een persoonlijke gevoelsmatige keuze is.
De ene slaapt beter onder schapenwol, de ander liever onder synthetisch materiaal. Bij isolatie is dat net zo.
Wel zullen we trachten zoveel mogelijk feitelijk materiaal te tonen.
Let wel het warmteverlies is niet lineair evenredig met de R-waarde. Elke toepassing behoeft zijn eigen isolatiemateriaal. Een schuin dak wordt bijvoorbeeld op een andere manier geïsoleerd dan een spouwmuur. En voor elke toepassing gelden andere eisen.
De isolatiewaarde is eigenlijk voor elk isolatiemateriaal belangrijk, maar niet elke toepassing behoeft een even hoge isolatiewaarde.
Geluid is niet voor elk isolatiemateriaal belangrijk. En hoe zit het met de brandveiligheid, wat is de impact op het milieu en gezondheid.
In de volgende pagina's proberen we per product daar informatie over te geven.
Hoe hoger de warmteopslagcapaciteit (ook wel warmtecapaciteit), hoe groter de capaciteit van het materiaal om warmte op te slaan, dit zorgt ervoor dat het in de zomer de warmte lang buitenhoudt.
Het Euro-brandklasse systeem biedt een indeling in klassen voor de brandreactie van bouwmaterialen en daarmee ook het brandgedrag en de bijdrage aan een brand.
Waarom blijft het onder een rieten dak langer koel dan onder veel andere isolatiematerialen? Dat heeft met de warmtecapaciteit te maken. Deze waarde heet ook de warmtegeleidingscoëfficiënt.
Om goed te isoleren, moet een materiaal zo min mogelijk geleiding bieden aan warmte en koude.
Hoe lager de lambda-waarde, hoe beter het materiaal dus isoleert.
De warmteweerstand van een isolatielaag geeft aan hoe goed een isolatiemateriaal van een bepaalde dikte isoleert. Hoe groter deze waarde, hoe meer weerstand de laag biedt tegen warmteverlies -of transport en hoe beter de materiaallaag isoleert.
Deze waarde speelt ook een rol bij het toekennen van een energie- en isolatiepremie.
De berekening van deze waarde doe je door de dikte van de isolatielaag (in meter) te delen door de lambda-waarde. Deze waarde heet ook wel de warmtedoorgangscoëfficiënt. Deze waarde wordt uitgedrukt in W/m².K .
Ook deze waarde moet zo laag mogelijk zijn, want dat betekent dat er weinig warmte verloren gaat.
Je kan deze waarde berekenen door alle warmteweerstanden (Rd) van de verschillende materialen van de constructie op te tellen, waarbij je rekening houdt met de overgangsweerstanden. Zo bekom je dus de totale Rd-waarde van dat constructiedeel.
EPB is de afkorting van Energieprestatie en Binnenklimaat. Concreet komt het erop neer dat alle woningen waarvoor vanaf 1 januari 2006 een aanvraag om te bouwen of verbouwen werd ingediend, aan bepaalde eisen moeten voldoen op vlak van energieprestatie en binnenklimaat.
Aan welke EPB-eisen een te renoveren gebouw moet voldoen, is afhankelijk van verschillende factoren.
Isolteam geeft je met plezier meer uitleg. Let op: ook bij renovatie is een EPB-verslag soms nodig, maar bij eenvoudige renovatiewerken, zoals dakisolatie, of het na-isoleren van de spouwmuur, is dit niet van toepassing.
Het E-peil drukt de globale energieprestatie uit van je woning. Dit getal geeft een inzicht in het energieverbruik van je woning. Het E-peil is één van de eisen uit de EPB.
Voor nieuwbouwwoningen moet je nu voldoen aan een maximum E-peil E30. Dit betekent dat je vanaf 2021 sowieso bijna-energieneutraal of BEN bouwt.
Vanaf 1 januari 2018 zullen het K-peil en de Netto Energie Behoefte (NEB) vervangen worden door een nieuwe indicator voor de isolatie- en ventilatiewaarde van een nieuwbouwwoning: het S-peil of schilpeil.
Het S-peil is een indicator die alle kwaliteiten van de gebouwschil gelijkwaardig evalueert: de energie-efficiëntie.
Het vat alle energetische kwaliteiten van de schil (zowel de winsten als de verliezen) samen tot één getal.
Het zegt hoe goed de schil bestand is tegen koude winterdagen, maar ook of er genoeg zonnewering is op hete zomerdagen en of de woning een efficiënte vorm heeft.
De S-peileis start met S31 voor bouwaanvragen vanaf 1 januari 2018.
Na het indienen van de EPB-aangifte, krijgt u in geval van nieuwbouw of een 'ingrijpende energetische renovatie' een Energieprestatiecertificaat Bouw (EPC Bouw) van uw EPB-verslaggever.
Hebt u geen geldig 'EPC Bouw'? Na een verbouwing waarbij ook aan EPB-eisen voldaan moest worden, moet bij verkoop of verhuur ook een 'EPC voor een bestaande woning' opgemaakt worden.
Dit certificaat wordt opgesteld door een energieverslaggever type A. Die laatste maakt volgens gegevens zoals de raamkwaliteit en verwarmingsmethodes een analyse en uiteindelijk een EPC-score of energielabel.
Het energielabel gaat van A+ tot F. Het energielabel komt overeen met een waarde tussen 0 en 700, waarbij 0 energieneutraal is en 700 zeer energieverslindend.
Waterdamp wil steeds van een zone gaan met een hoge concentratie aan damp, naar een zone waar er minder waterdeeltjes zijn. Dit transport noemen we diffusie.
De dampdiffusieweerstand of µ-waarde geeft aan in welke mate een materiaal waterdamp doorlaat. Het geeft aan hoeveel keer meer een materiaal weerstand biedt tegen dit transport dan bij een stilstaande luchtlaag van dezelfde dikte.
De µ-waarde is daardoor een dimensieloze waarde, zonder eenheid. Maar materialen komen in een woning altijd voor met een bepaalde dikte. Met de dikte bepalen we de µd-waarde. De µd-waarde heeft dus wel een eenheid, uitgedrukt in meter.
Soms wordt ook gesproken over de Sd-waarde. Hoe hoger dit getal, hoe meer dampremmend het materiaal is.
Een dampscherm uit PE-folie heeft een µd-waarde van 100 m, terwijl een vochtregulerende dampscherm een µd-waarde heeft van 0,2 m tot 20 m.
De warmteopslagcapaciteit of volumieke warmtecapaciteit is het vermogen van een materiaal om warmte op te slaan. Hoe hoger de warmteopslagcapaciteit van een isolatiemateriaal, hoe beter de bescherming tegen hitte in de zomer.
Concreet slaat het isolatiemateriaal de warmte dan langer op vooraleer deze afgegeven wordt aan de binnenruimte.
De warmteopslagcapaciteit wordt uitgedrukt in J/m³.K, en is het product van de volumieke massa (ρ) en de soortelijke warmtecapaciteit (of specifieke warmte, Cp) van een isolatiemateriaal.
Met een soortelijke warmte van 2100 J/kgK scoort houtwol merkelijk beter dan bijvoorbeeld EPS (1450 J/kgK) of minerale wol (1030 J/kgK).
Een goede faseverschuiving is een belangrijke eigenschap als bescherming tegen hoge temperaturen in de zomer. Deze vaak onderbelichte eigenschap van isolatiemateriaal zorgt vooral in de zomer voor een groot effect. Biobased materialen houden je huis dus niet alleen warm in de winter, maar ook langer koel in de zomer.
tags: #warmte #opslag #capaciteit #isolatie