Continuiteit luchtdichte, regendichte en thermische schil cruciaal

 

Van de thermische schil

Om een lage-energie- of passiefwoning te realiseren, dient het zogenaamde 'beschermde volume' van de woning ingepakt te worden in een ononderbroken thermische enveloppe. De dak-, vloer- en wandisolatie vormen de belangrijkste bestanddelen van deze enveloppe. Openingen voor ramen en deuren zijn onontbeerlijk om de woning leefbaar te maken, maar vormen tegelijk ook een noodzakelijk kwaad aangezien het ingewerkte schrijnwerk ca. viermaal minder goed isoleert (zie punt 1 in kaderstukje hiernaast). Om het negatieve effect van ramen en deuren zo min mogelijk te houden, moet men die zo perfect mogelijk inpassen binnen de schil. De belangrijkste vuistregel hierbij is dat men de betrokken elementen mooi in het vlak van de thermische schil moet plaatsen. Let wel: gaat het om een raam met een thermische onderbreking, dan dient in principe enkel deze thermische onderbreking in het vlak van de isolatieschil te liggen.

 

Afsteunen

  • Ramen hebben tegenwoordig een steeds groter wordend eigen gewicht. Dat komt doordat we door de jaren heen overgestapt zijn van enkel naar dubbel glas en nu dus naar driedubbel glas. Glas heeft een soortelijk gewicht van 2.500 kg/m³, ongeveer evenveel als beton. Op die manier is het mogelijk dat een passiefraam van 6 m² een eigen gewicht van zo'n 360 kg heeft! Voor het afsteunen van de ramen bestaan een drietal verschillende mogelijkheden.
  • via steunankers die het gewicht van het raam dragen en de belasting vervolgens overbrengen naar het binnenspouwblad;
  • door het raam af te steunen op een dorpel die ingemetseld wordt in het buitenspouwblad;
  • door het raam op voorhand in een multiplexomkasting te plaatsen en die af te steunen op het binnenspouwblad.

 

Elk methode heeft haar voor- en nadelen:

  • Het werken met steunankers is een beproefde techniek waarmee veel aannemers vertrouwd zijn. Wanneer de belasting echter zeer groot is, wordt de bevestiging van de ankers in het binnenspouwblad een belangrijk aandachtspunt. Het kan immers gebeuren dat de snelbouwstenen de overgedragen krachten niet meer kunnen dragen. Het is dan aan de architect om hierop te anticiperen en om eventueel een betonbalk in het binnenspouwblad voor te schrijven. Het spreekt voor zich dat ook de ankers zo gekozen moeten worden dat ze de optredende belasting weten te torsen. Tot slot dient er ook naar gestreefd te worden om, indien het gaat om een raamkader met een thermische onderbreking, de ankers aan de 'warme' zijde van het raamkader te bevestigen.
  • Het voorzien van een ingemetselde dorpel is wellicht de eenvoudigste methode, maar hou er rekening mee dat de dorpel slechts 50 cm in de spouw mag uitkragen (zie TV 188 van het WTCB) en dat het afsteunen op deze dorpel vaak ook het toestaan van een koudebrug impliceert. Als het gaat om een raamkader met een thermische onderbreking, dan kan men deze koudebrug vermijden door enkel de 'koude' zijde van het raamkader op de dorpel te laten afsteunen.
  • Het gebruik van het multiplexkader is vanuit bouwfysisch oogpunt de beste oplossing, aangezien het ook mee de luchtdichtheid helpt verzekeren (zie verder). Het nadeel is dan weer dat nog niet zoveel aannemers er praktijkervaring mee hebben opgedaan.

 

Verankeren

Naast het opvangen van het eigen gewicht door het onderaan af te steunen, dient het raam ook nog eens langs de zijkanten en bovenaan verankerd te worden. Deze verankering is noodzakelijk om de optredende windbelastingen op te vangen.

 

Afdichten van het raam 

Tussen het raamkader en het muurvlak dient de schrijnwerker steeds een spouw open te laten van ongeveer 1 cm breed. Die dient rondom rond opgevuld te worden met een driedubbele afdichting:

buitenafdichting: deze dichting heeft als functie slagregen en koude luchtstromen buiten te houden, alsook om de isolator af te schermen van uv-licht;

isolator: deze dichting doet dienst als thermische isolatielaag en dient over de volledige omlooplengte van het raam contact te maken met de wandisolatie;

binnenafdichting: een luchtdichte afsluiting zorgt ervoor dat de warme binnenlucht niet tot in de isolator kan doordringen waardoor condensatieproblemen en warmteverliezen door luchtlekken vermeden worden.


Isolator: PU-schuim

Als isolator wordt traditioneel gekozen voor een PU-schuim. In uitgeharde toestand heeft dit schuim een bijzondere structuur opgebouwd uit minuscule holtes, die al dan niet met elkaar in verbinding staan (gesloten- of opencellig).
Deze structuur biedt als voordeel dat het schuim een grote hoeveelheid (stilstaande) lucht en/of drijfgas kan opnemen, wat resulteert in een goede isolatiefactor (zowel akoestisch als thermisch). Een tweede voordeel van PU-schuim is dat die volledig luchtdicht is. Let wel: het is niet omdat het schuim op zich luchtdicht is, dat ook de volledige voeg tussen het raamkader en de wand perfect luchtdicht is. In de praktijk is de voeg immers nooit echt perfect opgevuld. Uit concrete tests blijkt echter wel dat hoe smaller en hoe dieper de voeg is, hoe luchtdichter het schuim de voeg zal maken. Tot slot dienen we te vermelden dat PU-schuim niet uv-resistent is en dus zowel aan de binnen- als aan de buitenkant van het licht afgeschermd moet worden.

 

Buiten- en binnenafdichting

De materiaalkeuze voor de buiten- en binnenafdichting van de voeg ligt iets minder voor de hand dan de materiaalkeuze voor de isolator.
De fabrikanten van deze materialen stellen als vuistregel dat de binnenafdichting luchtdichter dient te zijn dan de buitenafdichting. Het is immers de bedoeling om de (vochtige) warme binnenlucht of de waterdamp niet tot in de voeg te laten komen. Gebeurt dat wel, dan zal ter hoogte van het dauwpunt de waterdamp condenseren en zal de isolatie vochtig worden. Tijdens de koude wintermaanden kan de isolatie niet voldoende uitdrogen, waardoor die aangetast wordt. De symptomen worden typisch pas zichtbaar tijdens het voorjaar, maar op dat moment is het kwaad uiteraard al geschied. De buitenafdichting dient in mindere mate lucht- en dampdicht te zijn om de voeg tijdens de warmere zomermaanden de kans te geven om naar buiten toe uit te drogen. Er zijn drie soorten materialen die als buiten- en/of binnenafdichting kunnen fungeren. Het meest traditionele product is de voegkit (silicone). Het voordeel van voegkit is dat men het zeer snel kan aanbrengen en dat het een perfect luchtdichte afwerking garandeert. Het nadeel is dan weer dat men, bij toepassing zowel binnen als buiten, de voeg volledig gaat afsluiten en dat de eventueel vochtig geworden isolatie dus niet meer optimaal kan uitdrogen. Bij onze traditionele manier van bouwen is dat echter geen ramp, want het eventueel in de voeg aanwezige vocht kan nog steeds 'ontsnappen' via de luchtspouw. Bij het werken met volmassieve muren of met een houtskeletbouw wordt dat echter heel wat problematischer. Dan kan het vocht 'vast' komen te zitten in de voeg. Voor deze gevallen zijn een tweetal alternatieven ontwikkeld. Eerst en vooral zijn er de compressiebanden. Die garanderen een hoge slagregendichtheid en weerbestendigheid, maar hebben een relatief lage lucht- en dampdichtheid, waardoor de voeg kan blijven 'ademen'. Men dient ze dus vooral te gebruiken om er de buitenkant van de voeg mee af te dichten. Ten tweede zijn er de folies. Die zijn ook slagregendicht en weerbestendig. Er bestaan versies met een hogere lucht- en dampdichtheid voor binnen en versies met een lagere lucht- en dampdichtheid voor buiten. Een bijzondere variant op deze folies vormen de zogenaamde 'slimme folies', waarvan de dampdoorlatendheid (Sd-waarde) gestuurd wordt door omgevingsfactoren zoals dampdruk, luchtvochtigheid en temperatuur. Die werden speciaal ontwikkeld om constructies toleranter te maken t.o.v. vocht en om cumulatieve vochtopbouw in de voeg te vermijden. Sommige fabrikanten beweren dat men zowel aan de binnenkant als aan de buitenkant met hetzelfde type slimme folie kan werken. Let wel: onze traditionele bouwwijze, waarbij de ramen pas geplaatst worden nadat zowel de binnen- als de buitenmuur geplaatst is, laat om praktische redenen niet toe om aan de buitenkant met een folie te werken. In bepaalde landen plaatst men de ramen echter voordat de buitenmuur er staat en dan is het werken met een folie aan de buitenzijde wel mogelijk.

 

Grote raampartijen: vloek of zegen? 

1. Grotere transmissieverliezen via warmtegeleiding

In passiefhuizen, net zoals in alle andere huizen, vormen raam- en deuropeningen de zwakste plekken in de thermische schil. We nemen een muur met de volgende opbouw: binnenpleisterwerk (R = 1/0,55 W/mK x 0,015 m = 0,027 m²K/W), binnenspouwblad (R = 1/0,26 W/mK x 0,140 m = 0,538 m²K/W), dubbele rij PUisolatiepanelen (R = 1/0,023 W/mK x 0,164 m = 7,130 m²K/W), vide (R = 0,085 m²K/W volgens NBN B62) en buitenspouwblad (R = 1/0,91 W/mK x 0,100 m = 0,109 m²K/W). Deze opbouw heeft een totale isolatiewaarde van ca. R = 7,9 m²K/W, een cijfer waar zelfs passieframen niet aan kunnen tippen (R-waarde voor het passiefraamkader = ca. 1,25 m²K/W, R-waarde voor het driedubbele glas = ca. 2 m²K/W). We kunnen dus besluiten dat er minstens vier keer meer warmte verloren gaat door de raam- en deuropeningen dan door de muuropbouw.

 

2. Warmtewinsten door grote raampartijen

Ondanks deze grote transmissieverliezen via warmtegeleiding zien we toch dat zelfs in passiefhuizen betrekkelijk grote raampartijen voorzien worden. Die zijn steeds zuidelijk gericht en hebben als doel overdag zo veel mogelijk stralingswarmte van de zon de woonkamer en de keuken binnen te brengen. Afhankelijk van de precieze grootte van de ramen zullen de warmtewinsten via stralingswarmte doorgaans vele malen hoger liggen dan de verliezen via warmtegeleiding. Zozeer zelfs dat, indien de woning niet over voldoende thermische massa bezit, dat in de zomermaanden al snel tot oververhitting kan leiden. Een efficiënte zonwering dringt zich in dit geval op. In de wintermaanden echter zijn de warmtewinsten zeer welkom en zullen ze het overdag bijverwarmen van de woning vrijwel overbodig maken.

 

3. Grote raampartijen en verlichtingskosten

Grote raampartijen hebben, naast het binnenhalen van stralingswarmte, nog een ander voordeel. Ze zorgen namelijk voor extra lichtinval. Vooral tijdens de schemeruren 's morgens en 's avonds zal dat ertoe leiden dat de bewoners minder snel geneigd zullen zijn het licht aan te steken. Zo bespaart men dus op elektriciteit!

 

4. Gebruiksfactor speelt ook een rol!

Toch betekent de trend naar grote, zuidelijk gerichte raampartijen niet noodzakelijk voor iedereen rozengeur en maneschijn. De grote warmtewinsten via stralingswarmte worden immers enkel overdag geboekt en dat vooral bij helder weer. Jammer genoeg schijnt de zon niet elke dag en moet men er rekening mee houden dat vele gezinnen enkel 's avonds thuis zijn. En laat dat nu net het moment zijn waarop grote ramen in het nadeel beginnen te spelen. Zeker voor wie laat opblijft, zal het inschakelen van de bijverwarming in dat geval geen overbodige luxe zijn!

 

Wat met zonwering?

Zonwering kan belangrijke rol spelen binnen passiefwoning

In bepaalde passiefwoningen kan de binnentemperatuur in de zomer al snel oplopen tot boven de 25 °C. Om deze 'oververhitting' zo veel mogelijk binnen de perken te houden, dient er zonwering voorzien te worden. Paradoxaal genoeg zorgt zonwering er niet alleen voor dat de stralingswarmte van de zon zo veel mogelijk buiten gehouden wordt, maar ook dat er bij een koudere buitentemperatuur extra warmte uit de woning ontsnapt. De traditionele inbouwkasten waarin het doek opgerold zit, zorgen immers voor een koudebrug.

Voorzet- en opbouwkasten vormen de oplossing

Voorzetkasten, die op of net achter het buitenspouwblad gemonteerd worden, vormen de oplossing bij uitstek aangezien die de isolatieschil niet onderbreken. Opbouwkasten worden boven op het raam gemonteerd. Anders dan de traditionele inbouwkasten hebben ze een volledig gesloten behuizing die voorzien is van voldoende isolatie, alsook van een ventilatiesysteem. Ook handig om weten is dat de zonwering aangestuurd kan worden in functie van de buitentemperatuur.

 

 

Wat met schuiframen, deuren en poorten?

Schuiframen voor een passiefwoning

Vele mensen denken dat een schuifraam wegens zijn 'slechte' dichtingen per definitie niet thuishoort in een passiefwoning. Er bestaat echter een schuifraam dat wel goed thermisch isolerend en luchtdicht is: het parallelschuifraam. In gesloten toestand ligt het in hetzelfde vlak als het bijbehorende vaste raam. Pas bij het openen wordt de vleugel naar binnen toe uit dit vlak getrokken.

Buitendeuren voor een passiefwoning

In het overgrote deel van onze huidige woningen is er onder de buitendeuren een 'open voeg', wat uiteraard nadelig is op het vlak van thermische isolatie en luchtdichtheid. Passiefdeuren werken daarom met een dorpel die een optimale dichting garandeert.

Poorten in een passiefwoning

Hoewel er ook bij garagepoorten al heel wat mogelijk is op het vlak van afdichting, worden garages voor passiefwoningen heel vaak buiten het beschermde volume gehouden, ook al omdat deze ruimte nooit verwarmd hoeft te worden.

 

 


Auteur: Bart Desanghere

Bronnen
  • Bron: Professional Media Group - Vakblad Architect