Bouwfysica - schock.nl992].pdf · Bouwfysica 4 Bouwfysica Thermische bruggen Definitie thermische brug Een thermische brug in een constructie is heel algemeen te definiëren als:

Bouw

fysic

a

4

BouwfysicaThermische bruggen

Definitie thermische brug

Een thermische brug in een constructie is heel algemeen te definiëren als: “een gedeelte in de constructie waar een grotere warm-tetransmissie van binnen naar buiten plaatsvindt dan in de rest van de constructie.”

Deze grotere transmissie is het gevolg van de kleinere warmteweerstand van de thermische brug in vergelijking met de weerstand van de omliggende bouwdelen. De thermische brug beïnvloedt daarnaast ook zijn omgeving: vanuit de omgeving wordt warmte naar de thermische brug toegetrokken zodat het uiteindelijke warmteverlies nog groter is.

De gevolgen van een thermische brug hangen samen met de relatief lage warmteweerstand van een materiaal (“door materiaal bepaalde thermische brug”) en in veel gevallen met de plaats van een thermische brug (“geometrische thermische brug”). Het ge-volg van de lagere warmteweerstand van een thermische brug is warmteverlies en een lagere oppervlaktetemperatuur aan de bin-nenzijde van de constructie. Vanwege hun plaats (in hoeken van ruimten, langs de vloer of het plafond) zijn veel thermische brug-gen ook nog eens slecht bereikbaar voor de in het vertrek aanwezige warme luchtstromen.

Effecten van thermische bruggen

Wanneer lucht met een bepaalde concentratie waterdamp in aanraking komt met een constructieoppervlak met een temperatuurgelijk aan of lager dan de dauwpuntstemperatuur van die lucht, treedt tegen het oppervlak condensatie op. Bij een gemiddeldeluchtvochtigheid kunnen zowel inwendige- als oppervlaktecondensatie zich voordoen bij bouwfysische gebreken aan debouwkundige detaillering. Een belangrijk gebrek bij het bouwkundig detailleren zijn thermische bruggen.

In de nabijheid van een thermische brug kan door oppervlaktecondensatie schimmel gaan vormen. De schimmelvorming leidt tot het vrijkomen van schimmelsporen in de ruimte en kan aanzienlijke schade toebrengen aan de gezondheid van de bewoners.Schimmelsporen veroorzaken allergieën en kunnen daarom sterke allergische reacties bij mensen teweegbrengen, zoalssinusitis, rhinitis en astma. Door de in het algemeen langdurige dagelijkse blootstelling in woningen is het risico groot dat deallergische reacties chronisch worden.

Thermische bruggen hebben samengevat dus de volgende effecten: — kans op condenswater — kans op schimmelvorming — kans op schade aan gezondheid (allergieën etc.) — hoger warmteverlies

Bouw

fysic

a

5


Dauwpuntstemperatuur

De dauwpuntstemperatuur θd van een ruimte is de temperatuur waarbij het vocht dat in de ruimtelucht aanwezig is, niet meer in dampvorm door de ruimtelucht wordt vastgehouden maar in de vorm van waterdruppels wordt afgegeven. De relatieve lucht-vochtigheid van de ruimte is dan 100%.

De luchtlagen die direct grenzen aan koudere oppervlakken van de bouwconstructie nemen de temperatuur aan van het koude op-pervlak. Als de minimale oppervlaktetemperatuur van een thermische brug onder de dauwpuntstemperatuur ligt, condenseert het vocht in de lucht grenzend aan deze thermische brug op het koude oppervlak en ontstaat druppelvorming.

De dauwpuntstemperatuur is alleen afhankelijk van de temperatuur en vochtigheid van de omgevingslucht (zie afbeelding 1). Hoehoger de vochtigheid en hoe hoger de temperatuur van de omgevingslucht, des te hoger is de dauwpuntstemperatuur en des teeerder ontstaat er condens op koudere oppervlakken.

In het algemeen is in binnenruimten de gemiddelde temperatuur ca. 20 °C en de relatieve luchtvochtigheid ca. 50%. Dit betekent dat de dauwpuntstemperatuur dan 9,3 °C is. In ruimten met een hoge vochtproductie, bijvoorbeeld de badkamer, wordt ook een hogere vochtigheid van 60% of meer bereikt. De dauwpuntstemperatuur ligt dan ook hoger waardoor het risico van condensvor-ming toeneemt. De dauwpuntstemperatuur bij een luchtvochtigheid van 60% ligt bijvoorbeeld al bij 12,0 °C. De dauwpuntstempe-ratuur is in hoge mate afhankelijk van de relatieve luchtvochtigheid. Een kleine verhoging van de luchtvochtigheid leidt al toteen aanzienlijke hogere dauwpuntstemperatuur van de omgevingslucht. Een stijging van de relatieve vochtigheid resulteert in eenaanzienlijke toename van het risico van condensvorming op koude oppervlakken van bouwelementen. Schimmelvormingstemperatuur

De vochtigheid op oppervlakken van bouwelementen die vereist is voor de groei van schimmel, wordt al bereikt vanaf een lucht-vochtigheid van 80%. Dit betekent dat zich op koude oppervlakken van bouwelementen schimmel vormt als het oppervlak ten minste zo koud is dat de luchtlaag direct ernaast een vochtigheid krijgt van 80%. De temperatuur waarbij dit het geval is, is de zo-genaamde “schimmelvormingstemperatuur” θS.

Schimmelvorming kan al voorkomen bij temperaturen boven de dauwpuntstemperatuur. Voor het ruimteklimaat 20 °C/50%bedraagt de schimmelvormingstemperatuur 12,6 °C. Dat is dus 3,3 °C hoger dan de dauwpuntstemperatuur. Daarom is voor hetvoorkomen van bouwschade (schimmelvorming) de schimmelvormingstemperatuur belangrijker dan de dauwpuntstemperatuur.Het is dus niet voldoende dat de binnenoppervlakken warmer zijn dan de dauwpuntstemperatuur van de omgevingslucht: Deoppervlaktetemperaturen moeten ook hoger zijn dan de schimmelvormingstemperatuur!

Afbeelding 1: De dauwpuntstemperatuur is afhankelijk van vochtigheid en tempe-ratuur van de omgevingslucht.

Afbeelding 2: De schimmelvormingstemperatuur wordt bepaald door de vochtig-heid en temperatuur van de omgevingslucht.

Relatieve vochtigheid omgevingslucht ϕ

40% 50% 60% 70% 80% 90% 40% 50% 60% 70% 80% 90%

20 °C

22 °C18 °C

16 °C

14 °C

12 ° C

9,3 ° C10 °C

8 °C

6 °C

Dauw

punt

stem

pera

tuur

Relatieve vochtigheid omgevingslucht ϕ

Schi

mm

elvo

rmin

gste

mpe

ratu

ur20 °C

18 °C

22 °C

20 °C

18 °C

20 °C

18 °C

16 °C

14 °C

12,6 ° C

15,3 ° C

10 °C

12 °C

8 °C

6 °C

Bouw

fysic

a

6


Bouwfysische kengetallen van thermische bruggen

De bouwfysische effecten van thermische bruggen worden vastgelegd met de volgende kengetallen:

Deze kengetallen kunnen uitsluitend worden berekend door een berekening van de warmtestroom door de desbetreffende thermi-sche brug op basis van de eindige elementenmethode. Hiervoor wordt de geometrische opbouw van de constructie in nabijheid van de thermische brug in de computer gemodelleerd met de warmtegeleidingscoëfficiënt (λ) van de gebruikte materialen. De randvoorwaarden voor de berekening en modellering zijn vastgelegd in NEN 2778.

Deze berekening levert naast de kwantitatieve kengetallen ook een weergave van de temperatuurverdeling binnen de constructie(“isothermenverloop”) en het verloop van de warmtestroomlijnen (fluxen). De weergave met warmtestroomlijnen geeft de wegaan waarlangs de warmte door de constructie verloren gaat. Zodoende zijn de warmtetechnische zwakke punten van de thermi-sche brug goed te herkennen. De isothermen zijn lijnen of oppervlakken met dezelfde temperatuur en geven de temperatuurverde-ling binnen het berekende bouwelement aan. Isothermen worden vaak weergegeven met temperatuurstappen van 1 °C. Warmte- stroomlijnen en isothermen staan altijd loodrecht op elkaar (zie afbeelding 3 en 4).

De warmtedoorgangscoëfficiënten ψ en χ

Net als bij de f-factor neemt, naarmate een gebouw beter wordt geïsoleerd, het transmissieverlies via de constructie aansluitingeneen grotere plaats in. De warmte kiest de weg van de minste weerstand. Hierdoor gaat bij gebouwen met hoge Rc-waardenverhoudingsgewijs veel energie verloren via onderlinge constructieaansluitingen. Deze lineaire warmteverliezen (“ψ-waarden”) moeten worden ingevoerd in de berekening van de energieprestatiecoëfficiënt (EPC) van een gebouw. De χ-waarde geeft het extrawarmteverlies per strekkende meter van een lineaire thermische brug aan. Evenzo geeft de puntvormige warmtedoorgangs- coëfficiënt χ (“χ-waarde”) het extra warmteverlies via een puntvormige thermische brug aan. Deze χ-waarde is (nog) niet opgeno-men in de Nederlandse bouwregelgeving.

Afbeelding 3: Voorbeeld van een geometrische thermische brug: het aandeel bui-tenlucht is groter dan het aandeel binnenlucht. Weergave van de isothermen enwarmtestroomlijnen (pijlen).

Afbeelding 4: Voorbeeld van een materiaalafhankelijke thermische brug: de con-structie wordt onderbroken door een materiaal met een lagere warmteweerstand. Weergave van de isothermen en warmtestroomlijnen (pijlen).

Bouwfysisch effectKengetallen

Kwalitatieve weergave Kwantitatief kengetal

— Schimmelvorming— Condensvorming

— Isothermen (verloop temperatuur)— Minimale oppervlaktetemperatuur θmin

— Binnenoppervlaktetemperatuurfactor fn;ri

— Warmteverlies — Fluxen (verloop warmtestroom)— ψ-waarde— χ-waarde

1

Bouw

fysic

a

7


De minimale oppervlaktetemperatuur θmin en de oppervlaktetemperatuurfactor fn;ri

De minimale oppervlaktetemperatuur θmin is de laagste oppervlaktetemperatuur die optreedt in de nabijheid van een thermische brug. De waarde van de minimale oppervlaktetemperatuur bepaalt of bij een thermische brug condens of schimmel wordt ge-vormd. De minimale oppervlaktetemperatuur is dus een kengetal voor de bouwfysische effecten van een thermische brug.

De kengetallen θmin en ψ-waarde zijn afhankelijk van de constructieve opbouw van de thermische brug (geometrie en de warmte-geleidingscoëfficiënt van de materialen waaruit de thermische brug bestaat). De minimale oppervlaktetemperatuur is daarnaast nog afhankelijk van de vastgestelde buitenluchttemperatuur: hoe lager de buitenluchttemperatuur, des te lager is de minimale oppervlaktetemperatuur (zie afbeelding 5).

Naast de minimale oppervlaktetemperatuur wordt als kengetal ook de binnenoppervlaktetemperatuur fn;ri (f-factor) gebruikt. Deze f-factor is het aan het temperatuursverschil tussen binnen en buiten (θi – θe) gerelateerde temperatuursverschil tussen minimale binnenoppervlaktetemperatuur en buitenluchttemperatuur (θmin – θe):

θmin – θe

θi – θe

fn;ri =

De f-factor is een relatieve waarde. Dit heeft als voordeel dat deze waarde alleen afhankelijk is van de detaillering van de thermi-sche brug en niet, zoals θmin, van de vastgestelde buitenlucht- en binnenluchttemperaturen. Als men de f-factor van een thermi-sche brug kent, kan omgekeerd met behulp van de luchttemperaturen de minimale oppervlaktetemperatuur worden berekend:

In afbeelding 5 wordt bij een constante binnentemperatuur van 18 °C voor verschillende f-factoren de afhankelijkheid van de mini-male oppervlaktetemperatuur van de aangrenzende buitentemperatuur weergegeven.

θmin = θe + fn;ri · (θi – θe)

Afbeelding 5: De minimale oppervlaktetemperatuur is afhankelijk van de aangren-zende buitentemperatuur. De binnentemperatuur is constant 18 °C..

Afbeelding 6: Bepaling van de f-factor (fn;ri).

fn;ri

0,5

0,2

11,7°C

θi

0,0

0.65

θe

θmin

Buitentemperatuur

–15°C –10°C –5°C 0°C 5°C

20°C

15°C

10°C

5 °C

0°C

fn;ri = 0,50

fn;ri = 0,80

θmin

fn;ri = 0,65

1

16°C

14°C

18°C

12°C

10°C

8°C

6°C

4°C

0°C

2°C

1,0

θmin ≥ 11,7 °C

HT;mi = HD + Hg;mi + HU + HA;mi

HD = Σ (AT;i · UC;i) + Σ (ιk · ψk) + Σ χji k j

Bouw

fysic

a

8

Bepaling van thermische bruggen en lineaire warmteverliezen

Bepaling van de minimale binnenoppervlaktetemperatuurfactor

Het Bouwbesluit stelt in artikel 3.27 een eis aan de binnenoppervlaktetemperatuur (f-factor):

woon- en logiesfuncties fn;ri ≥ 0,65“niet tot bewoning bestemde gebruiksfuncties” fn;ri ≥ 0,50

NEN 2778 gaat uit van een binnentemperatuur in woonruimten van 18 °C en een buitentemperatuur van 0 °C. Dit betekent dat, terbeperking van het risico van schimmelvorming, in nabijheid van thermische bruggen de minimale oppervlaktetemperatuur moetvoldoen aan de volgende minimale eis:

Bepaling van de lineaire warmteverliezen

De warmteverliescoëfficiënt door transmissie beschrijft het warmteverlies via de gebouwschil. Om de warmteverliezen te bepalen wordt het warmteverlies via oppervlakten bepaald (gekoppeld aan een Rc of U-waarde). Daarnaast wordt er rekening gehouden met het warmteverlies via lineaire thermische bruggen (gekoppeld aan een ψ-waarde). Het warmteverlies via lineair thermische bruggen is op verschillende manieren te bepalen, hier is in hoofdstuk 6.6 bij stilgestaan.

In de zogenaamde ‘uitgebreide methode’ wordt de warmteverliescoëfficiënt door transmissie volgens NEN 1068 formule (2) als volgt bepaald:

Hier wordt HD bepaald volgens (formule (10) van NEN 1068):

Waarbij: — Hg;mi: is de stationaire warmteverliescoëfficiënt via de grond, in W/K; — Hg;mi: is de stationaire warmteverliescoëfficiënt via de grond, in W/K; — Hu: is de warmteverliescoëfficiënt via aangrenzende onverwarmde ruimten, in W/K; — HA;mi: is de warmteverliescoëfficiënt via aangrenzende verwarmde ruimten, in W/K.


Afbeelding 10: Schematisch weergave van het warmteverlies door transmissie.

HD;for = Σ (AT;i · (UC;i + ΔUfor))i

HT;mi = HD;for + Hg;for;mi + HU;for + HA;for

Bouw

fysic

a

9


In de zogenaamde ‘forfaitaire methode’ is het niet nodig om de lengte van alle lineaire thermische bruggen in te voeren. Bij de ‘forfaitaire methode’ hoeft alleen de lengte van de perimeter worden ingevoerd. De perimeter is omschreven als de som van de lengtes van de randen van de vloerdelen, welke grenzen aan de buitenlucht of aan een onverwarmde ruimte buiten de thermische schil. Er wordt een vaste waarde aangehouden voor de ψ-waarde van de perimeter. Voor het warmteverlies van de lineaire thermi-sche bruggen (buiten de perimeter) wordt een toeslag bepaald bovenop de U-waarde van dichte (ondoorschijnende) vlakken.

Het warmteverlies via aangrenzende onverwarmde ruimtes worden bij de ‘forfaitaire methode’ geacht niet aanwezig te zijn; een aangrenzende onverwarmde ruimte wordt beschouwd als buitenlucht. In de zogenaamde ‘forfaitaire methode’ wordt de warmte-verliescoëfficiënt door transmissie volgens NEN 1068 als volgt bepaald:

Hier wordt HD bepaald volgens (formule (4) van NEN 1068):

Waarbij:Hg;for;mi: is de stationaire warmteverliescoëfficiënt via de grond, in W/K;Hu: is de warmteverliescoëfficiënt via aangrenzende onverwarmde ruimten en is 0 W/K;HA;mi: is de warmteverliescoëfficiënt via aangrenzende verwarmde ruimten en is W/K.

Bouw

fysic

a

10

BouwfysicaBalkon als thermische brug

De niet-geïsoleerde balkonaansluiting

Bij niet-geïsoleerde aansluitingen van balkonplaten leidt de combinatie van een geometrische thermische brug (koelrib-effect van de balkonplaat) en de lage warmteweerstand van beton tot een groot warmteverlies, zodat de niet-geïsoleerde balkonaansluiting tot de meest kritische thermische bruggen van de uitwendige scheidingsconstructie hoort. Het gevolg is een sterke daling van de opper vlaktetemperaturen ter plaatse van balkonaansluitingen en een groot energieverlies. In de bevestigingszone van het niet geïsoleerde balkon is er daardoor een grote kans op schimmelvorming.

Effectieve thermische isolatie met Schöck Isokorf®

De Schöck Isokorf® is, door de bouwfysisch en constructief geoptimaliseerde constructie (minimale wapeningsdoorsneden, gebruikvan materialen met bijzonder lage warmtegeleidingscoëfficiënt), een zeer effectieve isolatie van de balkonaansluiting.

Schöck Isokorf® in balkons van gewapend beton

In de zone van de balkonaansluiting wordt door het gebruik van de Schöck Isokorf® het goed warmtegeleidende beton (λ = 1,80W/ (m · K)) en het zeer goed warmtegeleidende wapeningsstaal (λ = 50 W/(m · K)) vervangen door isolatiemateriaal (λ = 0,035 W/(m · K)) en door, in vergelijking met wapeningsstaal zeer slecht warmtegeleidend, roestvaststaal (λ = 15 W/(m · K)) en hoge sterktebeton (λ = 1,52 W/(m · K)) (zie tabel 2). Dit resulteert bijvoorbeeld voor de Schöck Isokorf® type K80E-CV30-V8 in een reductie van de gemiddelde warmtegeleidingscoëfficiënt met ca. 92% in vergelijking met een volledig doorgestorte balkonplaat van gewapend beton (zie afbeelding 8).

Schöck Isokorf® aansluiting tussen staal- en betonconstructies

In de verbindingszone van de stalen balken wordt door het gebruik van de Schöck Isokorf® het zeer goed warmtegeleidende wape-ningsstaal (λ = 50 W/(m · K)) vervangen door isolatiemateriaal (λ = 0,035 W/(m· K)) en door, in vergelijking met wapeningsstaal,zeer slecht warmtegeleidend roestvaststaal (λ = 15 W/(m · K)) (zie tabel 2). Dit resulteert bijvoorbeeld voor de Schöck Isokorf® typeKS14 in een reductie van de warmtegeleidingscoëfficiënt met ca. 94% in vergelijking met een doorlopende stalen balk (zie afbeel-ding 8).

Schöck Isokorf® aansluiting staalconstructies

In de verbindingszone van de stalen balken wordt door het gebruik van de Schöck Isokorf® het zeer goed warmtegeleidende wape-ningsstaal (λ = 50 W/(m · K)) vervangen door isolatiemateriaal (λ = 0,035 W/(m · K)) of door in vergelijking met wapeningsstaal, zeer slecht warmtegeleidend roestvaststaal (λ = 15 W/(m · K)) (zie tabel 2). Dit resulteert bijvoorbeeld voor de Schöck Isokorf®type KST16 in een reductie van de warmtegeleidingscoëfficiënt met ca. 90% in vergelijking met een doorlopende stalen balk (zieafbeelding 8).

Tabel 2: Vergelijking van de warmtegeleidingscoëfficiënt bij balkonaansluitingen met verschillende materialen.

Niet-geïsoleerdebalkonaansluiting

Balkonaansluiting met Schöck Isokorf®Reductie warmtegeleidingscoëfficiënt

t.o.v. niet-geïsoleerde balkonaansluiting

Materiaalopbouwbalkonaansluiting

Gewapend beton/wapeningsstaalλ = 50 W/m · K

Roestvaststaalλ = 15 W/m · K

70%

Hoge sterkte betonλ = 1,52 W/m · K

97%

Ongewapend betonλ = 1,80 W/m · K

geëxpandeerd polystyreen (EPS)λ = 0,035 W/m · K

98%

Bouw

fysic

a

11


De equivalente warmtegeleidingscoëfficiënt λeq

De equivalente warmtegeleidbaarheid λeq is de gemiddelde warmtegeleidingscoëfficiënt van de verschillende oppervlakken van het Isokorf® element en is bij dezelfde dikte van het element een maatstaf voor de isolerende werking van de aansluiting. Hoe klei-ner λeq, des te hoger is de thermische isolatie van de balkonaansluiting. Daar de equivalente warmtegeleidingscoëfficiënt rekening houdt met de aandelen die de oppervlakken van de gebruikte materialen hebben, is λeq afhankelijk van de capaciteit van de Schöck Isokorf®.

In vergelijking met de niet-geïsoleerde aansluiting bereiken de Isokorf® typen K, KS en KST bij de standaard capaciteit eenreductie van de warmtegeleidingscoëfficiënt in de bevestigingszone tussen ca. 90% en 94%.

Afbeelding 8: Vergelijking van de equivalente warmtegeleidingscoëfficiënt λeq van verschillende aansluitingen van balkonplaten.

Betonnokken Schöck Isokorf®type K80E-CV30-V8

Stalen balk HEA 140doorlopend1)

Schöck Isokorf®type KS141)

Stalen balk HEA 200doorlopend2)

Schöck Isokorf®type KST162)

6,0

5,0

4,0

3,0

2,0

1,0

0,0

2,3

–91%

–94% –90%

0,21

5,4

0,310,65

6,6

Equi

vale

nte

war

mte

gele

idba

arhe

id λ

eq in

W/(

m ·

K)

1) referentievlak: 180 x 180 mm2


Verschil tussen ψ-waarde en λeq

De equivalente warmtegeleidingscoëfficiënt λeq van het Schöck Isokorf® element is een maatstaf voor de isolerende werking vanhet element, terwijl de ψ-waarde de thermische isolatie van de totale balkonaansluiting vertegenwoordigt. De ψ-waarde veran-dert als het detail verandert, ook als het aansluitelement van Schöck ongewijzigd blijft.

Omgekeerd is de ψ-waarde van een detail bij een vaststaande detaillering afhankelijk van de equivalente warmtegeleidingscoëf-ficiënt λeq van het Schöck Isokorf® element. Hoe geringer λeq, des te geringer de ψ-waarde (en hoe hoger de minimale binnen-oppervlaktetemperatuur).

Bouw

fysic

a

12


Kengetallen voor thermische bruggen van balkonaansluitingen met Schöck Isokorf®Voor verschillende typische aansluitconstructies voor thermische bruggen zijn onderstaand de kengetallen gegeven bij toepassing van Schöck Isokorf® type K80E, KS14 en KST16. Voor constructies die hiervan afwijken, gelden andere kengetallen voor thermische bruggen. De kengetallen zijn berekend op basis van de bijgevoegde detailtekeningen, rekeninghoudend met de onderstaand bouw-fysische randvoorwaarden volgens NEN 2778:

— Warmteovergangsweerstand buiten: RSi = 0,04m2 · K/W — Ψ-waarde berekening; warmteovergangsweerstand binnen: RSi = 0,13m2 · K/W — F-factorberekening; warmteovergangsweerstand binnen: RSi = 0,25m2 · K/W en 0,50m2 · K/W — Buitenluchttemperatuur: 0 °C — Binnenluchttemperatuur: 18 °C

1) 2 stuks Schöck Isokorf® K80E-CV30-V8-H200-L1000 (balkon afm.: 4,20 x 1,80 x 0,25 m)2) referentievlak: 220 x 180 mm2

SchöckIsokorf®

type

Equivalentewarmte-

geleidings-coëfficiënt

(3-dim.)

[W/(m · K)]

Lineaire warmtedoorgangscoëfficiëntΨ in W/K

f-factor fn;ri

(minimale oppervlaktetemperatuur θmin)

spouwmuurcon-structie met thermische

onderbreking

houten binnen-spouwblad metgevelbetimme-

ring

betonnen bin-nenspouwbladmet buitenge-

vel isolatie

spouwmuur-constructie met

thermische onderbreking

houten binnen-spouwblad met

gevelbetimmering


vel isolatie

K80E-CV30-V8 λeq = 0,21 Ψ = 0,321) Ψ = 0,301) Ψ = 0,321) fn;ri = 0.92

(θmin = 16.6 °C) fn;ri = 0.94

(θmin = 16.8°C) fn;ri = 0.92

(θmin = 16.6 °C)

Tabel 3: F-factoren voor verschillende uitwendige scheidingsconstructies met Schöck Isokorf® type K80E bij Figuur 11a en 11b.

Figuur 11a: Aansluiting balkonplaat met Schöck Isokorf® type K80E-CV30-V8. Figuur 11b: Thermografisch beeld (warmtestroomlijnen) bij aansluiting 11a.

SchöckIsokorf®

type

Equivalentewarmte-

geleidings-coëfficiënt

(3-dim.)

[W/(m · K)]

Lineaire warmtedoorgangscoëfficiëntχ in W/K

f-factor fn;ri


spouwmuurcon-structie met thermische

onderbreking

houten binnen-spouwblad metgevelbetimme-

ring


vel isolatie

spouwmuur-constructie met

thermische onderbreking

houten binnen-spouwblad met

gevelbetimmering


vel isolatie

KS14 λeq = 0,192) χ = 0,11 χ = 0.11 χ = 0.12 fn;ri = 0.92

(θmin = 16.5 °C) fn;ri = 0.92

(θmin = 15.4°C) fn;ri = 0.87

(θmin = 15.6 °C)

Tabel 4: F-factoren voor verschillende uitwendige scheidingsconstructies met Schöck Isokorf® KS14 bij figuur 12a en 12b.

Bouw

fysic

a

13



Figuur 12a: Aansluiting Staalprofiel HEA 140 met Schöck Isokorf® type KS14.

Tabel 5: F-factoren voor verschillende uitwendige scheidingsconstructies met Schöck Isokorf® KST16 bij Figuur 13a en 13b

Figuur 13a: Aansluiting Staalprofiel HEA 200 met Schöck Isokorf® type KST16. Figuur 13b: Thermografisch beeld (warmtestroomlijnen) bij aansluiting 13a.

Figuur 12b: Thermografisch beeld (warmtestroomlijnen) bij aansluiting 12a.

SchöckIsokorf®

type

Equivalente warmtegelei-

dingscoëf-ficiënt (3-dim.)

[W/(m · K)]

Lineaire warmtedoorgangscoëfficiëntχ in W/K

f-factor fn;ri


Staalconstructie met sandwichpanelen Staalconstructie met sandwichpanelen

KST16 λeq = 0,651) χ = 0,19 fn;ri = 0,87 (θmin = 15,7 °C)

Bouw

fysic

a

14

BouwfysicaEquivalente warmtegeleidbaarheid λeq

λeq (1-dim.) in W/(m·K) van Schöck Isokorf® typen

1) Zelfde λeq waarden voor CV30, CV35 en CV50.

Schöck Isokorf®

type1)

Elementhoogte H [mm]

160 170 180 190 200

REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120

K10ES-CV30-V6 0,067 0,088 0,065 0,084 0,063 0,081 0,061 0,079 0,060 0,076

K20E-CV30-V8 0,119 0,140 0,114 0,134 0,109 0,128 0,105 0,123 0,101 0,118

K30ES-CV30-V6 0,132 0,152 0,126 0,145 0,121 0,139 0,116 0,134 0,112 0,129

K40E-CV30-V8 0,135 0,156 0,129 0,149 0,123 0,142 0,119 0,136 0,114 0,131

K50ES-CV30-V8 0,159 0,180 0,151 0,171 0,145 0,163 0,139 0,156 0,133 0,165

K60E-CV30-V8 0,141 0,161 0,134 0,153 0,129 0,147 0,124 0,141 0,119 0,136

K70ES-CV30-V8 0,233 0,254 0,222 0,241 0,211 0,229 0,202 0,219 0,194 0,210

K70ES-CV30-VV 0,247 0,268 0,234 0,254 0,223 0,242 0,213 0,230 0,204 0,221

K80E-CV30-V8 0,245 0,265 0,232 0,251 0,221 0,239 0,211 0,229 0,202 0,219

K90ES-CV30-V8 0,258 0,278 0,245 0,264 0,233 0,251 0,222 0,240 0,213 0,229

K100ES-CV30-V10 0,282 0,302 0,267 0,287 0,254 0,273 0,243 0,260 0,232 0,249

K100ES-CV30-VV 0,301 0,321 0,285 0,304 0,271 0,289 0,259 0,276 0,247 0,264

Q10E 0,056 0,077 0,055 0,074 0,053 0,072 0,052 0,070 0,051 0,068

Q30E 0,061 0,082 0,059 0,079 0,058 0,077 0,056 0,074 0,055 0,072

Q40E 0,081 0,102 0,078 0,098 0,075 0,094 0,073 0,091 0,071 0,088

Q80E 0,097 0,118 0,094 0,113 0,090 0,109 0,087 0,105 0,084 0,101

Q100E - - 0,113 0,133 0,109 0,128 0,105 0,122 0,101 0,118

Q120E - - - - 0,132 0,151 0,127 0,144 0,122 0,139

Q140E - - - - - - 0,160 0,177 0,153 0,170

QP10E 0,097 0,118 0,094 0,113 0,090 0,109 0,087 0,105 0,084 0,101

QP20E - - 0,113 0,133 0,109 0,128 0,105 0,122 0,101 0,118

QP30E 0,097 0,118 0,094 0,113 0,090 0,109 0,087 0,105 0,084 0,101

QP60E - - - - 0,132 0,151 0,127 0,144 0,122 0,139

QP70E - - - - - - 0,160 0,177 0,153 0,170

QP80E - - 0,113 0,133 0,109 0,128 0,105 0,122 0,101 0,118

QP90E - - - - 0,132 0,151 0,127 0,144 0,122 0,139

QP130E - - - - - - 0,160 0,177 0,153 0,170

Q+Q10E 0,067 0,088 0,064 0,084 0,063 0,081 0,061 0,079 0,059 0,076

Q+Q30E 0,077 0,098 0,074 0,094 0,072 0,091 0,070 0,088 0,068 0,085

Q+Q40E 0,102 0,123 0,098 0,118 0,094 0,113 0,091 0,109 0,088 0,105

Q+Q80E - - 0,129 0,149 0,123 0,142 0,119 0,136 0,114 0,131

Q+Q100E - - - - 0,161 0,180 0,154 0,172 0,148 0,165

Q+Q120E - - - - - - 0,198 0,215 0,189 0,206

Q+Q140E - - - - - - - - 0,245 0,262

Bouw

fysic

a

15



1) Zelfde λeq waarden voor CV30, CV35 en CV50.

Schöck Isokorf®

type1)


210 220 230 240 250


K10ES-CV30-V6 0,058 0,074 0,057 0,072 0,056 0,070 0,055 0,069 0,054 0,067

K20E-CV30-V8 0,098 0,114 0,095 0,110 0,092 0,107 0,090 0,104 0,087 0,101

K30ES-CV30-V6 0,109 0,124 0,105 0,120 0,102 0,116 0,099 0,113 0,097 0,110

K40E-CV30-V8 0,110 0,126 0,107 0,122 0,103 0,118 0,100 0,114 0,098 0,111

K50ES-CV30-V8 0,128 0,144 0,124 0,139 0,120 0,134 0,116 0,130 0,113 0,126

K60E-CV30-V8 0,115 0,131 0,111 0,126 0,108 0,122 0,105 0,119 0,102 0,115

K70ES-CV30-V8 0,186 0,202 0,179 0,194 0,173 0,187 0,167 0,181 0,162 0,175

K70ES-CV30-VV 0,195 0,211 0,188 0,203 0,181 0,196 0,175 0,189 0,169 0,183

K80E-CV30-V8 0,194 0,210 0,187 0,202 0,180 0,195 0,174 0,188 0,169 0,182

K90ES-CV30-V8 0,205 0,220 0,197 0,212 0,190 0,204 0,183 0,197 0,177 0,190

K100ES-CV30-V10 0,223 0,238 0,214 0,229 0,206 0,221 0,199 0,213 0,193 0,206

K100ES-CV30-VV 0,237 0,253 0,228 0,243 0,220 0,234 0,212 0,225 0,205 0,218

Q10E 0,050 0,066 0,049 0,064 0,048 0,063 0,048 0,062 0,047 0,060

Q30E 0,054 0,070 0,053 0,068 0,052 0,067 0,051 0,065 0,050 0,064

Q40E 0,069 0,085 0,067 0,083 0,066 0,080 0,064 0,078 0,063 0,076

Q80E 0,082 0,098 0,079 0,095 0,077 0,092 0,075 0,089 0,074 0,087

Q100E 0,098 0,114 0,095 0,110 0,092 0,107 0,089 0,103 0,087 0,100

Q120E 0,117 0,133 0,114 0,129 0,110 0,125 0,107 0,121 0,104 0,117

Q140E 0,148 0,164 0,142 0,157 0,137 0,152 0,133 0,147 0,129 0,142

QP10E 0,082 0,098 0,079 0,095 0,077 0,092 0,075 0,089 0,074 0,087

QP20E 0,098 0,114 0,095 0,110 0,092 0,107 0,089 0,103 0,087 0,100

QP30E 0,082 0,098 0,079 0,095 0,077 0,092 0,075 0,089 0,074 0,087

QP60E 0,117 0,133 0,114 0,129 0,110 0,125 0,107 0,121 0,104 0,117

QP70E 0,148 0,164 0,142 0,157 0,137 0,152 0,133 0,147 0,129 0,142

QP80E 0,098 0,114 0,095 0,110 0,092 0,107 0,089 0,103 0,087 0,100

QP90E 0,117 0,133 0,114 0,129 0,110 0,125 0,107 0,121 0,104 0,117

QP130E 0,148 0,164 0,142 0,157 0,137 0,152 0,133 0,147 0,129 0,142

Q+Q10E 0,058 0,074 0,057 0,072 0,056 0,070 0,055 0,069 0,054 0,067

Q+Q30E 0,066 0,082 0,065 0,080 0,063 0,078 0,062 0,076 0,061 0,074

Q+Q40E 0,085 0,101 0,083 0,098 0,080 0,095 0,078 0,092 0,077 0,090

Q+Q80E 0,110 0,126 0,107 0,122 0,103 0,118 0,100 0,114 0,098 0,111

Q+Q100E 0,143 0,159 0,137 0,153 0,133 0,147 0,129 0,143 0,125 0,138

Q+Q120E 0,182 0,198 0,175 0,190 0,169 0,183 0,163 0,177 0,158 0,171

Q+Q140E 0,235 0,251 0,226 0,241 0,218 0,232 0,210 0,224 0,203 0,216

Bouw

fysic

a

16


Schöck Isokorf®

type1)


160 170 180 190 200


QP+QP10E - - 0,129 0,149 0,123 0,142 0,119 0,136 0,114 0,131

QP+QP20E - - 0,161 0,180 0,154 0,172 0,148 0,165

QP+QP30E - - 0,129 0,149 0,123 0,142 0,119 0,136 0,114 0,131

QP+QP60E - - - - - - 0,198 0,215 0,189 0,206

QP+QP70E - - - - - - - - 0,245 0,262

QP+QP80E - - - - 0,161 0,180 0,154 0,172 0,148 0,165

QP+QP90E - - - - - - 0,198 0,215 0,189 0,206

QP+QP130E - - - - - - - - 0,245 0,262

QZ10E 0,042 0,063 0,041 0,061 0,040 0,059 0,040 0,058 0,039 0,056

QZ30E 0,047 0,068 0,046 0,066 0,045 0,064 0,045 0,063 0,044 0,061

QZ40E 0,052 0,073 0,051 0,071 0,050 0,068 0,049 0,067 0,048 0,065

QZ80E 0,069 0,090 0,066 0,086 0,064 0,083 0,063 0,080 0,061 0,078

QZ100E - - 0,086 0,106 0,083 0,102 0,081 0,098 0,078 0,095

QZ120E - - - - 0,106 0,125 0,102 0,120 0,099 0,116

QZ140E - - - - - - 0,128 0,146 0,123 0,140

QPZ10E 0,069 0,090 0,066 0,086 0,064 0,083 0,063 0,080 0,061 0,078

QPZ20E - - 0,086 0,106 0,083 0,102 0,081 0,098 0,078 0,095

QPZ30E 0,069 0,090 0,066 0,086 0,064 0,083 0,063 0,080 0,061 0,078

QPZ60E - - - - 0,064 0,083 0,063 0,080 0,061 0,078

QPZ70E - - - - - - 0,128 0,146 0,123 0,140

QPZ80E - - 0,086 0,106 0,083 0,102 0,081 0,098 0,078 0,095

QPZ90E - - - - 0,106 0,125 0,102 0,120 0,099 0,116

QPZ130E - - - - - - 0,128 0,146 0,123 0,140


Schöck Isokorf®

type


160 170 180 190 200


EQ1 0,219 0,240 0,208 0,228 0,198 0,217 0,189 0,207 0,181 0,198

EQ2 0,454 0,475 0,429 0,449 0,407 0,426 0,387 0,405 0,370 0,386

O - - - - 0,142 0,161 0,136 0,154 0,131 0,148

F 0,091 0,112 0,088 0,108 0,085 0,103 0,082 0,100 0,079 0,096

A 0,142 0,163 0,135 0,155 0,130 0,148 0,124 0,142 0,120 0,136

Bouw

fysic

a

17


Schöck Isokorf®

type1)


160 170 180 190 200


QP+QP10E 0,110 0,126 0,107 0,122 0,103 0,118 0,100 0,114 0,098 0,111

QP+QP20E 0,143 0,159 0,137 0,153 0,133 0,147 0,129 0,143 0,125 0,138

QP+QP30E 0,110 0,126 0,107 0,122 0,103 0,118 0,100 0,114 0,098 0,111

QP+QP60E 0,182 0,198 0,175 0,190 0,169 0,183 0,163 0,177 0,158 0,171

QP+QP70E 0,235 0,251 0,226 0,241 0,218 0,232 0,210 0,224 0,203 0,216

QP+QP80E 0,143 0,159 0,137 0,153 0,133 0,147 0,129 0,143 0,125 0,138

QP+QP90E 0,182 0,198 0,175 0,190 0,169 0,183 0,163 0,177 0,158 0,171

QP+QP130E 0,235 0,251 0,226 0,241 0,218 0,232 0,210 0,224 0,203 0,216

QZ10E 0,039 0,055 0,039 0,054 0,038 0,053 0,038 0,052 0,038 0,051

QZ30E 0,043 0,059 0,043 0,058 0,042 0,057 0,042 0,056 0,042 0,055

QZ40E 0,047 0,063 0,046 0,062 0,046 0,060 0,045 0,059 0,045 0,058

QZ80E 0,060 0,076 0,058 0,074 0,057 0,072 0,056 0,070 0,055 0,069

QZ100E 0,076 0,092 0,074 0,089 0,072 0,087 0,070 0,084 0,069 0,082

QZ120E 0,095 0,111 0,093 0,108 0,090 0,104 0,087 0,101 0,085 0,099

QZ140E 0,119 0,135 0,115 0,130 0,111 0,126 0,108 0,122 0,105 0,118

QPZ10E 0,060 0,076 0,058 0,074 0,057 0,072 0,056 0,070 0,055 0,069

QPZ20E 0,076 0,092 0,074 0,089 0,072 0,087 0,070 0,084 0,069 0,082

QPZ30E 0,060 0,076 0,058 0,074 0,057 0,072 0,056 0,070 0,055 0,069

QPZ60E 0,060 0,076 0,058 0,074 0,057 0,072 0,056 0,070 0,055 0,069

QPZ70E 0,119 0,135 0,115 0,130 0,111 0,126 0,108 0,122 0,105 0,118

QPZ80E 0,076 0,092 0,074 0,089 0,072 0,087 0,070 0,084 0,069 0,082

QPZ90E 0,095 0,111 0,093 0,108 0,090 0,104 0,087 0,101 0,085 0,099

QPZ130E 0,119 0,135 0,115 0,130 0,111 0,126 0,108 0,122 0,105 0,118


Schöck Isokorf®

type


210 220 230 240 250


EQ1 0,174 0,190 0,168 0,183 0,162 0,176 0,156 0,170 0,151 0,165

EQ2 0,353 0,369 0,339 0,354 0,325 0,340 0,313 0,327 0,302 0,315

O 0,126 0,142 0,122 0,137 0,118 0,133 0,114 0,128 0,111 0,125

F 0,077 0,093 0,075 0,090 0,073 0,088 0,071 0,085 0,070 0,083

A 0,115 0,131 0,112 0,127 0,108 0,123 0,105 0,119 0,102 0,115

Bouw

fysic

a

18



Schöck Isokorf®

type


160 170 180 190 200 210 220

REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120

D20-VV4 0,137 0,158 0,131 0,150 0,125 0,144 0,120 0,138 0,116 0,132 0,112 0,128 0,108 0,123

D20-VV6 0,147 0,168 0,141 0,160 0,134 0,153 0,129 0,147 0,124 0,141 0,120 0,136 0,116 0,131

D20-VV8 - - 0,164 0,184 0,156 0,175 0,150 0,167 0,144 0,161 0,138 0,154 0,134 0,149

D30-VV6 0,169 0,190 0,160 0,180 0,153 0,172 0,147 0,165 0,141 0,158 0,136 0,152 0,131 0,146

D30-VV8 - - 0,184 0,203 0,175 0,194 0,168 0,185 0,161 0,178 0,155 0,171 0,149 0,164

D30-VV10 - - - - 0,203 0,222 0,194 0,212 0,186 0,203 0,179 0,195 0,172 0,187

D50-VV6 0,211 0,232 0,200 0,220 0,191 0,210 0,182 0,200 0,175 0,192 0,168 0,184 0,162 0,177

D50-VV8 0,224 0,243 0,213 0,232 0,203 0,221 0,195 0,211 0,187 0,203 0,180 0,195

D50-VV10 - - - - 0,241 0,260 0,230 0,248 0,220 0,237 0,211 0,227 0,203 0,218

D70-VV6 0,274 0,295 0,260 0,280 0,247 0,266 0,236 0,254 0,226 0,242 0,216 0,232 0,208 0,223

D70-VV8 - - 0,283 0,303 0,269 0,288 0,257 0,274 0,245 0,262 0,235 0,251 0,226 0,241

D70-VV10 - - - - 0,297 0,316 0,283 0,301 0,271 0,288 0,259 0,275 0,249 0,264

D90-VV6 0,317 0,338 0,300 0,320 0,285 0,304 0,272 0,289 0,260 0,276 0,249 0,265 0,239 0,254

D90-VV8 - - 0,323 0,343 0,307 0,326 0,292 0,310 0,279 0,296 0,267 0,283 0,257 0,272

D90-VV10 - - - - 0,335 0,354 0,319 0,337 0,305 0,321 0,292 0,308 0,280 0,295

Schöck Isokorf®

type


1500-2000 2000-2500 2500-3000 > 3000

REI 0 REI 90 REI 0 REI 90 REI 0 REI 90 REI 0 REI 90

W1 (B = 150-250mm) 0,066 0,068 0,057 0,059 0,048 0,050 0,043 0,045

W2 (B = 150-250mm) 0,085 0,087 0,072 0,073 0,058 0,059 0,051 0,052

W3 (B = 150-250mm) 0,110 0,112 0,090 0,092 0,071 0,071 0,064 0,065

W4 (B = 150-250mm) 0,139 0,141 0,112 0,114 0,085 0,086 0,070 0,071

Schöck Isokorf®

type


350 400 450

REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120

S 20/2 (B = 160 mm) 0,522 0,551 - - - -

S 20/3 (B = 200 mm) - - 0,568 0,591 - -

S 20/4 (B = 250 mm) - - - - 0,566 0,586

Bouw

fysic

a

19



Schöck Isokorf®

type


230 240 250 260 270 280

REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120 REI 0 REI 120

D20-VV4 0,105 0,119 0,102 0,116 0,099 0,112 0,096 0,109 0,094 0,106 0,091 0,103

D20-VV6 0,112 0,127 0,109 0,123 0,105 0,119 0,103 0,116 0,100 0,112 0,098 0,110

D20-VV8 0,129 0,144 0,125 0,139 0,121 0,135 0,118 0,131 0,115 0,127 0,112 0,124

D30-VV6 0,127 0,141 0,123 0,137 0,119 0,132 0,116 0,129 0,113 0,125 0,110 0,122

D30-VV8 0,144 0,158 0,139 0,153 0,135 0,148 0,131 0,144 0,127 0,140 0,124 0,136

D30-VV10 0,166 0,181 0,160 0,174 0,155 0,169 0,150 0,163 0,146 0,158 0,142 0,154

D50-VV6 0,156 0,171 0,151 0,165 0,146 0,160 0,142 0,155 0,138 0,150 0,134 0,146

D50-VV8 0,173 0,188 0,167 0,181 0,162 0,175 0,157 0,170 0,152 0,165 0,148 0,160

D50-VV10 0,195 0,210 0,189 0,203 0,182 0,196 0,176 0,189 0,171 0,183 0,166 0,178

D70-VV6 0,200 0,215 0,193 0,207 0,187 0,200 0,181 0,194 0,175 0,188 0,170 0,182

D70-VV8 0,217 0,232 0,210 0,224 0,203 0,216 0,196 0,209 0,190 0,202 0,184 0,196

D70-VV10 0,240 0,254 0,231 0,245 0,223 0,236 0,215 0,228 0,209 0,221 0,202 0,214

D90-VV6 0,230 0,244 0,221 0,235 0,214 0,227 0,207 0,220 0,200 0,213 0,194 0,206

D90-VV8 0,247 0,262 0,238 0,252 0,230 0,243 0,222 0,235 0,215 0,227 0,208 0,220

D90-VV10 0,269 0,284 0,259 0,273 0,250 0,263 0,242 0,254 0,234 0,246 0,226 0,238

Schöck Isokorf®

type


60 80

REI 0 REI 0

KSTQ16 - 0,960

KSTQ22 - 1,293

KSTZ16 0,588 -

KSTZ22 1,085 -

Schöck Isokorf®

type


180 200 220

REI 0 REI 0 REI 0

KS14 0,223 0,204 0,188

KS14-V10 0,249 0,227 0,210

KS14-VV 0,365 0,332 0,305

KS20 0,687 0,662 0,568

KS20-V12 0,719 0,650 0,594

QS10 0,250 0,228 0,211

QS12 0,282 0,257 0,237

Schöck Isokorf®

type


160 170 180 190 200 210 220 230 240 250


KST16 0,705 0,665 0,630 0,598 0,570 0,544 0,521 0,500 0,480 0,462

KST22 1,057 0,997 0,943 0,895 0,852 0,813 0,777 0,745 0,715 0,688

Documents

Bouwfysica - schock.nl992].pdf · Bouwfysica 4 Bouwfysica Thermische bruggen Definitie thermische brug Een thermische brug in een constructie is heel algemeen te definiëren als: