Bereken U-Waarde – Definitie + Tabel Voor Ramen/Deuren En Muren

Bereken U-Waarde – Definitie + Tabel Voor Ramen/Deuren En Muren

Duitsland is in de schemering koorts. De staat geeft statige prikkels om thermische renovatie van hun huizen aangenaam te maken voor huiseigenaren. Veel mensen die willen isoleren, willen echter over de schreef gaan: er zijn fysieke grenzen aan de thermische isolatie van gevels en daken. Deze kunnen niet worden overwonnen, hoeveel isolatiemateriaal ook. Daarom is nauwkeurige kennis van de U-waarde essentieel. In deze tekst leert u alles wat u moet weten over het berekenen van de isolatiematerialen voor uw huis.

Wat is de U-waarde?

De U-waarde is de “warmteoverdrachtscoëfficiënt”. Het is het omgekeerde van “Lambda” – de thermische geleidbaarheid. Beide zijn waarden die specifiek van toepassing zijn op een heel specifiek materiaal. Grofweg kunnen de volgende grenswaarden worden aangenomen:

  • Alles met een lambdawaarde van 0,004 tot 0,07 W/(m²K) wordt beschouwd als “isolatiemateriaal”.
  • Alles met een lambdawaarde van 0,1 tot 2,3 W/(m²K) wordt beschouwd als een “bouwstof”.
temperatuurgradiënt

Meer weten over binnenmuurisolatie? Hier vindt u alle belangrijke informatie:   Binnenmuurisolatie

De R-waarde kan eerst bepaald worden uit de lambda en de dikte van het onderdeel alsook de richting van de warmtestroom. De R-waarde is de “thermische weerstand”. Het wordt berekend door de dikte van bouwmateriaal of isolatiemateriaal te delen door de fysiek en technisch bepaalde lambda-waarde. De formule voor de R-waarde is dienovereenkomstig:

  • R = d / λ (lambda)
  • De eenheid voor R is dienovereenkomstig [m²K/W]

U is nu puur wiskundig gezien de reciproke waarde van R. Het geeft niet de thermische weerstand aan, maar geeft een indicatie van hoe goed een onderdeel warmte geleidt. De waarde wordt ook wel “warmteoverdrachtswaarde” of “isolatiewaarde” genoemd. De meeteenheid is W/(m²K). W staat voor “Watt” en staat voor bestraalde energie. m² betekent vierkante meter en verwijst naar de verlichte oppervlakte. K is een eenheid van temperatuur, hier Kelvin. De maateenheid Kelvin werd gekozen vanwege zijn superieure nauwkeurigheid ten opzichte van Celsius.

Wat zo verschrikkelijk ingewikkeld klinkt, is eigenlijk heel eenvoudig in gebruik: hoe lager de warmteoverdrachtswaarde, hoe beter de isolerende eigenschappen van het materiaal en vice versa.

Voorbeeld:

Een massieve steen heeft een warmteoverdrachtswaarde van ca. 1,5 W/(m²K). Dit komt overeen met een hardschuimplaat van polystyreen van ongeveer twee centimeter.

Bereken de isolatiewaarde

Allereerst: Het is niet mogelijk om zelf de isolatiewaarde van een materiaal of onderdeel te berekenen met huismiddeltjes. U moet op dit punt vertrouwen op de informatie van de fabrikant. Omdat de producenten van bouwmaterialen echter certificaten moeten overleggen voor hun producten en de gebruikte testmethoden, is de informatie op de verpakking behoorlijk geloofwaardig.

De wat ingewikkelde invoer in de isolatiewaardeberekening wordt duidelijker wanneer rekening wordt gehouden met de warmtestroom. Dit maakt deel uit van de berekening van een ETICS. De bijbehorende R-waarde wordt als volgt aangenomen:

De richting waarin de warmtestroom stroomt

  • naar boven: 0,10 (m²K/W)
  • horizontaal: 0,13 (m²K/W)
  • naar beneden: 0,17 (m²K/W)

Daarnaast wordt uitgegaan van een Rse-waarde van 0,04 (m²K/W).

Maar wat u wel kunt doen, is op basis van de informatie van de fabrikant het juiste isolatiemateriaal voor uw toepassing vinden. De formule voor het berekenen van een composietsysteem voor thermische isolatie is:

U = (Rsi + Rse + 1 / λ1 + 1 / λ2 + 1 / λ3…) ^ – 1

Nu hoef je alleen nog de dikte en de karakteristieke waarden van de afzonderlijke componenten te weten voordat je de U-waarde kunt berekenen.

voorbeeld

Een gebouw met een buitenmuur heeft de volgende opbouw:

  • Binnen: Normale kalk-cementpleister met een dikte van 1,5 cm en een λ van 0,7
  • Dragende buitenmuur: geperforeerde baksteen met een dikte van 37,5 cm en een λ van 0,25
  • Buiten: isolatiepleister met toevoeging van polystyreen en een dikte van 3 cm en een λ van 0,13

De wand heeft dus een totale thermische weerstand van
R tot = 0,13 (Rsi) + 0,04 (Rse) + 0,015m/0,7 + 0,375m/0,25 + 0,03m/0,13 = 1,92 m²K/W

Het omgekeerde hiervan geeft  U = 0,52 W/(m²K)

Ook al is de berekening misschien een beetje moeilijk, deze formule maakt één ding heel duidelijk: veel helpt niet veel. Het heeft geen zin om meters isolatiemateriaal op een muur te leggen. De isolerende werking neigt na korte afstand naar nul. Hoeveel extra isolatie er dan ook wordt toegevoegd, er wordt geen enkele extra watt aan energie bespaard.

Gevolgen als u de U-waarde niet berekent

De exacte berekening van de U-waarde heeft nog een ander groot voordeel: het voorkomt dat het dauwpunt in de muur trekt door een verkeerde combinatie van isolatiematerialen. Dat zou fatale gevolgen hebben: de isolatie zou blijvend vochtig worden. Dit vermindert niet alleen het gehele isolerende effect. Tevens bevordert het de schimmelvorming, zowel op de gevel als in het appartement.

gebruik de rekenmachine correct

Hoewel de online rekenmachines ook niets anders doen dan de genoemde formule toepassen, heeft het gebruik van deze tools ook zijn voordelen. Je hoeft alleen maar “U-waarde calculator” in te voeren in een zoekmachine en je krijgt talloze suggesties. Alleen de dikte en de karakteristieke waarde van het materiaal worden in de rekenmachine gegeven en je krijgt een correct resultaat. Als je van een uitdaging houdt, kun je zo’n rekenmachine eenvoudig zelf programmeren met behulp van een Excel-spreadsheet. Het is alleen belangrijk om de juiste lambda-waarden te krijgen. In onderstaande tabel hebben we de meest voorkomende bouw- en isolatiematerialen voor u verzameld.

λ – waarden in (W/mk)
gips Gipspleister zonder toeslag 0,35 Kalkgipspleister 0,70 – 0,87Cementpleister 1,4 Mineraal lichtpleister 0,31
dragende muur Normaal beton volgens DIN 1045 2.1Licht beton volgens DIN 4219, 80 kg/m³ 0,390 – 1,60Buitenmuur licht metselwerk 0,160 – 0,27Geperforeerd baksteenmetselwerk 0,330 – 0,45Volmetselwerk 0,5 – 0,81Weervaste gevelklinker 0,68 – 0,96 Kalkzandsteen metselwerk 0,7 – 1,1 Cellenbetonmetselwerk 0,24 – 0,29
isolatiematerialen Piepschuim en Styrodur 0,025 – 0,04Glaswol of steenwol 0,035 – 0,045

Zwakke punt deuren en ramen

De openingen in een gevel zijn natuurlijk altijd een uitdaging qua isolatie. Ze onderbreken de ETICS en zijn daarom altijd een potentieel punt waarop de dure warmte naar buiten kan ontsnappen. Er is echter veel onderzoek gedaan naar deze bouwelementen, waardoor deuren en ramen soms de isolerende werking van gevels kunnen overtreffen.

In tegenstelling tot isolatie- en bouwmaterialen wordt de U-waarde meestal gegeven voor ramen en deuren.

Zie de onderstaande tabel voor typische waarden van ramen en kozijnen die vandaag beschikbaar zijn:

  • Isolatieglas, dubbel, spleet 24 mm, argonvulling:  1,1 W/(m²K)
  • Isolatieglas, dubbel, 36 millimeter brede spleet, argonvulling:  0,7 W/(m²K)
  • Isolatieglas, drievoudig, 44 millimeter brede spleet, argonvulling:  0,6 W/(m²K)
  • Isolatieglas, drievoudig, 36 millimeter brede spleet, argonvulling:  0,5 W/(m²K)

Hier zie je dat een goed raam in bovenstaand voorbeeld geen onderbreking van het isolerende oppervlak veroorzaakt. De U-waarde van de muur en het raam is gelijk. Dit voorkomt ook betrouwbaar de vorming van dauwpunten. De in de tabel gegeven U-waarde van 0,5 W/(m²×K) is momenteel echter de top van wat technisch haalbaar is voor een raam. Ter vergelijking: een raam met enkel glas heeft een U-waarde van maar liefst 5,5 W/(m²×K). Vanuit thermisch oogpunt maakt zo’n slechte waarde nauwelijks uit of je het raam open of dicht houdt.

kader

De raamkozijnen zijn nu ontworpen om bij het raam te passen. Ook aluminium kozijnen hebben een interessante U-waarde dankzij een uitgekiend systeem van holle kamers. Kunststof ramen hebben een goede prijs-kwaliteitverhouding. ze moeten echter van hoge kwaliteit zijn. Goedkope ramen vervormen gemakkelijk. Als het raam aan de zijkant altijd een beetje open blijft staan, heeft de beste waarde van de tafel geen zin. De warmte ontsnapt onvermijdelijk naar buiten.

U kunt altijd onze website bezoeken voor meer inhoud: blog

voordeur

Voordeuren moeten een gebouw veilig afsluiten naar de straat. Daarom zijn de toegangsdeuren meestal vrij groot, zwaar en solide. Uit thermisch oogpunt is het hoge gebruik van metaal niet ideaal. Maar er zijn zeker fabrikanten die degelijkheid, veiligheid en isolatie in de voordeur weten te combineren. De koploper is momenteel een product van Steinhagen: een voordeur met een U-waarde van 0,45 en een extra weerstandswaarde tegen de inbraak van RC4. Dit is de op één na beste classificatie en wordt alleen overtroffen door stalen deuren.

Slim omgaan met rekenmachines en spreadsheets

U ziet: het gebruik van een rekenmachine en tabel is in ieder geval de moeite waard. Met het instinct van een detective en de wens om te besparen, kunt u veel bereiken bij het plannen van een nieuw gebouw of een energiezuinige renovatie. Want over één ding moet je duidelijk zijn: met goede en duurzame isolatie bereik je veel meer dan het gebruik van dure en ingewikkelde verwarmingstechniek.