I IALGEMEENONTWERP IBOUWFYSICADE INTEGRATIE VANBOUWFYSISCHE ASPECTENIN HET GEVELONTWERPir. Leo Hendriks. Rijksgebouwendienst, afdding Bouwfysica, 's-GravenhageBouwfYsische aspecten in het licht van de toepassingvan beton in gesloten geveldelen. Gekozen is voor eenglobale benadering, gericht op informatie diebruikbaar is bij ontwerpbeslissingen inzake betonnengevels. Naast de specifieke bouwfYsische aspecten wordtbeknopt aandacht geschonken aan de wijze waarop eenoptimale inbreng van bouwfYsische aspecten in hetontwerpproces van gebouwen tot stand kan komen.keling ziet men zich geconfronteerdmet een grote hoeveelheid eisen envoorschriften die naast budgettairerandvoorwaarden alle van invoed zijnop het ontwerp. Een ontwerpproceswaarin op de juiste wijze met alle in-vloedsfactoren en randvoorwaarden re-kening wordt gehouden is zeer com-plex. Om een optimaal resultaat te be-reiken zijn aan de omstandighedenwaaronder het ontwikkelingsprocesVan een gebouw verloopt twee voor-waarden verbonden van procesmatigeen organisatorische aard.1 Bij de planontwikkeling van degebouwen voor informatica entoegepaste onderwijskunde van deTU-Twente, is vanafhet eerste stadiumsprake geweest van integrerendontwerpenarch.: EGMlirJeanne Dekkersnen zijn op het ontwerp, wordt nog nietdoor iedereenonderkend.Hetinvroegestadia van de bouwvoorbereiding reke- 1.1 Procesmatige aspectenning houden met bouwfysische aspec- Er dient inzicht te bestaan in de mo-ten is onontkoombaar indien een even- menten waarop beslissingen tijdens hetwichtig ontwerpresultaat wordt nage- ontwerpproces genomen moeten wor-streefd. Om deze reden wordt in het den. Deze beslissingen betreffen uiter-kort ingegaan op de voorwaarden waar- aard nietalleen de bouwfysica maar ookop dit optimaal kan gebeuren. stedebouw, architectuur, constructie,installatietechniek, kosten enz. Onder1. Bou'wfysica in het ontwerppro~ ontwerpbeslissingen moet niet alleences architectonisch ontwerpen wordenver-Aandacht voor technische en economi- staan. Infeite dient op elk gebied sprakesche randvoorwaarden is bij hetontwer- te zijn van een ontwerpproces. Integra-pen van gebouwen een onontkoombare tievan de resultatenvan elkafzonderlijknoodzaakgeworden.Bij de planontwik- proces is, samen met de vereiste weder-,------------------, zijdse be?nvloeding, bepalend voor hetuiteindelijke resultaat. De sleutel dieleidt totoptimale oplossingenligtin hetontwerpend omgaan met de verschil-lende vakgebieden: het denken in va-riantoplossingen voor een bepaaldeprobleemstelling.Het vakgebied bouwfysicawordt door Van Dale om-schreven als 'die onderdelender natuurkunde die bij het bouwenspeciaal van belang zijn, zoals akoestiek,licht, warmte, ventilatie. Bouwfysica iseen betrekkelijkjonge discipline in hetbouwen. De ontwikkeling als zelfstan-dige discipline is na de tweede wereld-oorlog pas goed op gang gekomen. Ditonder invloed van de introductie vannieuwe bouwmaterialen, het toepassenvan nieuwe constructiemethoden, envooral door bouwproblemen die 'niet'verklaard konden worden vanuit de be-staande bouwkundige kennis en erva-ring. Het beschouwen van bouwkundi-ge problemen door een natuurkundigebril bleek in veel gevallen van 'on-verklaarbare' bouwschadesde sleuteltoteen verklaring te zijn. Vanuit dit ge-zichtspunt zijn methoden ontwikkeldwaarmee het gedrag van gebouwen enbouwkundige constructies onder in-vloedvan fysische parametersvoorspeldkan worden. Een bekend voorbeeldhiervan is de theorie van Glaser betref-fende dampdiffusie door constructies.Hetis mogelijkgewordenominveel ge~vallen reeds in een vroeg ontwerpsta-dium voorspellingen te doen over hetgedrag van gebouwen, bouwmaterialenen constructies. Met de verworven in-zichten kunnen nieuwe ontwikkelin-gen en bouwmethoden reeds in een pa-pieren stadium nader worden geanaly-seerd.Het feit dat bouwfysische aspecten opeen groot aantal momenten tijdens debouwvoorbereiding van invloed kun-28 Cement 1987 nr. 51.2 Organisatorische aspectenNaast een eenduidige procesmatigeaanpak van de bouwvoorbereiding zijnook voorwaarden verbonden aan de or-ganisatorische structuur waarbinnenhet proces verloopt. De mogelijkheidmoet aanwezig zijn om hetjuiste aspectop hetjuiste moment, en met hetjuistegewicht aan te pakken. Hiervoor isken-nis en in zekere zin ook ervaring nood-zakelijk over beslispunten. Zeker bijcomplexeopgaven is het nietre?el om teveronderstellen dat ??n persoon in staatis verantwoordelijkheden te dragen dieg??n direct deel van zijn vakgebied uit-maken. Er zullen adviseurs worden in-geschakeld. Om in een dergelijke situa-tie totintegrerend ontwerpen te komen,is het samenwerkingsverband waarbin-nen het ontwikkelingsproces verlooptvan doorslaggevend belang. Gunstiguitgangspunt daarvoor is het bouw-team.2. Betonnen gevels2.1 AlgemeenDe gevel van een gebouw vormt descheiding tussen binnen en buiten. Deeisen die op grond hiervan worden ge-steldzijnzeer uiteenlopend en vaak minofmeer tegenstrijdig.Grote glasvlakkenals gevolg van bijv. eisen aan daglicht-toetreding en uitzichthebbenvaakhogetemperaturen tijdens zomeromstandig-heden tot gevolg en leiden tot een hoogenergieverbruik. Het uiteindelijke ge-velontwerp kan dan ook niet anders zijndan een compromis dat ontstaat dooreenjuiste afWeging van relevante aspec-ten.BouwfYsisch gezien moet de gevelweerstand bieden aan het buitenkli-maat, met als doel een behaaglijk hin-nenklimaat te scheppen. Hetbinnenkli-maat wordt onder meer bepaald doorfysische factoren zoals lucht- en stra-lingstemperatuur, luchtzuiverheid enluchtvochtigheid, verlichtingssterkte enluminantieverhoudingen, en achter-grondgeluid. Het in .stand houden vaneen hehaaglijk binnenklimaat kostenergie, en is daarmee van invloed op deexploitatiekosten van een gebouw.Naast het tot stand brengen van een he-haaglijk binnenklimaat in gebouwendient de gevel een zodanige kwaliteit tebezitten dat een bepaalde levensduur-verwachting en een geringe onder-houdsgevoeligheid bestaan. Ook hierbijzijn bouwfysische aspecten van belang.De thermische lengteverandering vaneen gevel bijvoorbeeld is rechtstreeksvan invloed op de belasting die voegenin de gevel ondergaan,endaarmee opdemate waarin veroudering van afdich-tingsmaterialen optreedt.Cement 1987 nr. 52.2 Indeling betonnengevels .Betonnengevels kunnenopverschillen-de manieren worden ingedeeld. Eldersin dit themanummer is een indelingge-geven op basis Van de constructieve op-bouw van betonnen gevels:- gemetselde of verlijmde betonele-menten van geringe afmetingen;- geprefabriceerde niet-dragende ge-velelementen;- prefab binnenspouwbladen;- dragende enniet-dragende sandwich-elementen (geprefabriceerd);- geprefabriceerde portaa1consrructies;- ter plaatse gestorte gevels.De behandeling van bouwfYsischeas-pecten is opgezet vanuit bouwfYsischeaandachtspunten bij gesloten gevelde-len. Gekozen is voor een globale bena-dering, daar meer belang is gehecht aaneen totaaloverzicht dan aan een uitge-breide behandelingvan enkele aspecten.Waar relevant wordt verwezen naar deconstructieve indeling.2.3 Bouwfysische aspectenVerschillende bouwfYsische aspectenhebben een onderlinge relatie. Hierworden gesloten gevelgedeelten behan-deld,die echter nietlosvanhet totale ge-bouw kunnen worden gezien.Energie en warmte:? warmteverlies;? thermische lengteverandering;? koudebruggen;? warmtewinst en warmte-accumula-tie.Vocht:? oppervlaktecondensatie;? inwendige condensatie (diffusie enconvectie).Luchtdoorlatendheid:? infiltratie;? voegafdichting.Geluid:? geluidwering van de gevel;? geluidisolatie tussen ruimten.3. Energie en warmte3.1 WarmteverliesHetin stand houden van een behaaglijkbinnenklimaat in een gebouw kostenergie. Sinds de energiecrisis in 1973 isthermische isolatie van gebouwen ennaad- en kierdichting een vanzelfspre-kend aandachtspuntbij hetontwerpvangebouwen. Onderzoek en proefprojec-ten hebben een initi?rende rol gespeeldbij het invoeren van hogere thermischeisolatie in de gebouwschiL Nog steedsgeldt dat thermische isolatie een van demeest renderende maatregelen is omhet energieverbruik van gebouwen teverminderen. Ook in de regelgeving ophet gebied van de thermische kwaliteitis inmiddels sprake vanhogere eisen.Opdit moment wordt in de Modelbouw-verordening een fasegewijze verhogingvan de warmte-isolatie van huitenwan-den ingevoerd. Deze verhoging leidtvanafde oude waarde Rc; = 1,3 m2K/Wvia Rc; = 2,0, tot 2,5 m2K/W injanuari1988.Bij niet-woongebouwen dient men devraag te stellen ofeen hoge thermischeisolatie geen andere problemen op-roept, ofqua investeringeenonaantrek-kelijke zaak is.Aangezieneen belangrijkdeel van gebouwen waarin betonnengevels worden toegepast niet-woonge-bouwen zijn, wordt hier naderop inge-gaan.Zowel bij gebouwen waarin een hogeinterne warmtelast als gevolg van appa-ratuur (automatisering), bezetting enverlichting optreedt, als bij gebouwendie qua gebruikstijd een beperkt dag-deel op gebruikstemperatuur wordengehouden, is een nadere analyse van heteffectvan isolerende maatregelenaan tebevelen..Bij gebouwen waarin eenhogewarmte-last optreedt kan een hoog isolatieni-veau leiden tot warmteoverlast, waar-door aanvullende technische installatiesnodig zijn. Situaties kunnen zich voor-doen waarbij zelfs al bij buitentempera-turen van ?tot 5 "C geen aanvullendeverwarming meer noodzakelijk is.Daarnaast is bij gebouwen die slechtseen beperkt dagdeel op gebruikstempe-ratuur worden gebracht sprake Van eenverminderd rendement van thermischeisolatie.Het verdient dan ook aanbeveling omhet niveau van warmte-isolatie vanniet-woongebouwenin deze gevallen tebaseren op een kosten-batenanalyse.Teneinde reeds in een vroeg stadiumvan het ontwerpproces uitsluitsel te ge-ven over het effect van een isolatie-maatregeL wordt voor de woningbouwwel de vuistregel 10 maal de k-waarde ishet aantal m3aardgas per m2constructiegehanteerd. Deze vuistregel is uiteraardniet altijd van toepassing op andere ge-bouwendanwoningen, daar hierin aan-namen inzake gebruik, bezetting,inter-ne warmtelast enzovoort, gebaseerd opwoningbouw zijn verdisconteerd. Inopdracht van de RGD afdeling Bouw-rysica is door het Energiebureau Eind-hoven onderzocht [1] in hoeverre ookvoor andere dan woongebouwen eendergelijke vuistregel toegepastkanwor-den.De in dit onderzoek ontwikkelde vuist-regelluidt als volgt:B = bc . A.k m3/m2waann:29IALGEMEEN ONTWERP IBOUWFYSrCAf65\lf7O'lrmlf8?\lres'l~~~~~~~... -L-JCORRECTIEFAKTOREN AFWIJKENDE RANDVOORWAARDEN:2Standaard formulier voorbe-berekening(besparingseo?ffici?nt)DSUBTOTAAL5 dpwlicht~.IJ~~ . ~~~-L-J~II~~~L-J .~r;.;idl11.~~[I@l.V'5 dpw- 1,0willekeurig, uitgezonderd noord en zuid5 dagen per week 8-17 .uur4-5 oe verlaginge.v.21?Cgemiddelde bijdrage> 0,5op effectieve temperatuur70% cpb.woUITGANGSPUNT:5. LAGERE BINNENTEMPERATUUR INGEBRUIKSTIJD : 2 oe lager9. GEBRUIKSRENDEMENT VERWARMING:3. EXTRA NACHT/WEEKENDVERLAGING:6_7 oC verlaging6. INTERNE WARMTEBRONNEN+ BIJDRAGE4. VERWARMINGSSYSTEEM:luchtverwarming7. ABSORBTIECOEFFICIENT GEVELS:ZEER LAAG: witte gevels ?ofalleen glas8. REGELING OP BINNENLUCHT-TEMPERATUUR: zware gebouwen2. GEBRUIKSTIJD VAN GEBOUW:7 dagen per week 8 -24 uur1. ORI?NTATIE ALLE GEVELS:STANDAARD..;.RANDVOORWAARDENLori?ntatie alle geVels2. gebruikstijd gebouw3. nacht-/weekendverlaging4. verwarmingssysteem5. temperatuur in gebruikstijd6. interne warmtebronnen + zon7. absorptieco?ffici?nt gevels8. temperatuurregeling9. gebruiksrendement verwarmingWAARDE bc =(maximaleafwijkinq: +/- 15%)xD3IJsvorming op een onge?soleerdgevelelement (opname januari1987)B: jaarlijkse gasbesparing in m3aard-gas-equivalent per m2te isolerenconstructie-oppervlakte;he: besparingsco?ffici?nt uit het bere-keningsformulier in figuur 2.!::J..k de verlaging van de warmtetrans-missieco?ffici?nt (k-waarde) inW/m2K van het betreffende con-structiedeel door isolatie.Deze berekeningsmethode geeft eengoede benadering van de te verwachtenbesparing en kan worden gebruikt vooreen eerste afschatting van het effect vanisolatie in onder meer de gevel.Voor investeringsbeslissingen vanuithetoogpuntenergiebesparing dienteenberekening te worden gemaakt van deexploitatie gedurende de levensduur.Tot dusver gaat de RGD uitvan een ma-ximalegebruiksperiode van 20jaarvoorbouwkundige voorzieningen, en van 10tot 15 jaar voor installatietechnischevoorzieningen. Als deze gebruiksduurtevens als maximale terugverdientijdwordt beschouwd, geldt voor bouw-kundige maatregelen:~ax ~ 8,5xBwaarm.l",ax: de maximaal toelaatbare inves-tering in guldens 1987, excl.BTW;B: de te verwachten jaarlijkse gasbe-sparing;8,5: een co?ffici?nt waarin een re?lerente van 3% en een verondersteldgemiddeld scenario van energie-prijsstijgingen is verdisconteerd.Voor profit-organisaties zijn vaak kor-tere terugverdientijden vereist, wat totandere maximaal toelaatbare investe-ringen leidt. Uiteraard zal een investe-ringsbeslissingin thermische isolatie al-tijd tegen andere misschien meer rele-vante investeringsmogelijkheden afge-wogen moeten worden.3.2 Thermische lengteveranderingNaarmate de thermische isolatie van degevel toeneemt nemen ook de vers?hil-leninvormverandering tussenbinnen-enbuitenschil toe. Hetgevolg is een toe-nemend gevaarvoorscheurvorming.Bijhet ontwerpen van bevestigingscon-structies en voegdetailleringen van be-tonnen gevels dient hier nadrukkelijkaandacht aan te worden besteed.Vooral bij uit grote (geprefabriceerde)elementen opgebouwde gevels speeltdit een grote rol. Het verdient aanbeve-ling de detaillering zo te ontwerpen datde buitenschil een afzonderlijk levenkan leiden ten opzichte van de binnen-bouw. Elders in dit themanummerwordt de vormverandering van gevelsnader behandeld.Bij de thermische vormverandering vangevels is de kleur van de buitenafwer-king van belang. De temperatuur dieeen gevelelement aan kan nemen doorabsorptie van zonnestraling is bij don-kere afwerkingen aanzienlijk hoger danbij lichte kleuren. Daarom moet bijdonkere gevelafwerkingen meteengro-tere thermische lengteveranderingworden gerekend.3.3 KoudebruggenEen koudebrug in een constructie is eenplaatselijk minder ge?soleerd gedeelte,waar een hogere warmtestroom naarbuiten optreedt. De term koudebrugvindt zijn oorsprong in de als gevolghiervan lagere oppervlaktetemperatuuraan de binnenzijde. Alle plaatsen waaromconstructieve ofandere redenen een30 Cement 1987 nr. 5r-:..::t,---=rr-.70::-l1'-rr-'-- -4 Principedetail gevel opgebouwduit betonnen sandwichelell1enten.In de details zijn getoond hettemperatuurverloop enwar=testrOll1en bij een geringeJ:'eisolatiedikte en bij doorgaand betontussen buiten-en hinnenhlad.Aangenoll1en hinnentell1peratuur 20 oe,huitentell1peratuur 0 oe, geplottestappen van 2 oe, resp. 1 W/Il1';ai = 8 W/Il12K, a. = 25 W/Il12K16? (16?(14? (temperatuurverloop(geringe isolatie Iwarmtestromen??n lijn = 1WIm'temperatuurverloop(onderbroken isolatie I warmfestromendoorbreking of vermindering van deisolatielaag voorkomt, vormen in prin-cipe koudebruggen.Onderzoek naar de ernst van koude-bruggen in een constructie is bij twijfel-gevallen aan te raden, daar op dezeplaatsen oppervlaktecondensatie ofzelfs ijsvorming kan optreden (foto 3). Ingevallenwaar sprakeisvaneenvolledigeonderbrekingvandethermischeisolatieishetbestaanvaneen koudebrugzondermeer duidelijk, maar ook bij een plaat-selijke vermindering van de thermischeisolatieis ersprakevan een(minderern-stige) koudebrug.Ter illustratie worden twee berekenin-gen gegeven van een koudebrugin eendetail van een geprefabriceerde beton-nen sandwichgevel. Figuur 4 geeft hetprincipedetail van de gevel. De figuren4a en 4b geven berekeningen weer vanhet effectvan resp. een plaatselijkgerin-gere isolatiedikte en een(ontoelaatbare)doorgaande hetongevel. Bij het voor-beeld is gerekend meteenbuitentempe-ratuurvan O?C. Uitde berekeningenzijnde volgende conclusies te trekken:- In het geval van een plaatselijk gerin-gere isolatiedikte treedt aan de binnen-zijde een oppervlaktetemperatuur opdie ca. 2 ?C lager is dan inhetvlakvandeCement 1987 nr. 5betonnen sandwichgevel;- bij een doorstorting tussen binnen- enbuitenblad is een oppervlaktetempera-tuur aan de binnenzijde te verwachtendie ca. 6 ?C lager is dan in het gevelvlak.Bij een binnentemperatuur van 20 oezal inheteerstegeval pas bij eenrelatieveluchtvochtigheid binnen van 88% op-pervlaktecondensatie optreden. In hettweede geval is dit bij een RVvan 68% alte verwachten. Door oppervlaktecon-densatie op bouwmaterialen kunnengunstige omstandighedenontstaanvoorschimmelgroei.Koudebruggen be?nvloedende isolatie-waarden van eengevel nadelig. De matewaarin dit gebeurt (zie het getoondeaansluitingsvoorbeeld) wordt zichtbaargemaakt door de warmtestromen diezijn aangegeven in de figuren 4a en 4b.Het vlak van de betonnen gevel heefteen warmtedoorgangsco?ffici?nt (k-waarde) van 0,3 W/m2K.- Bij de plaatselijkgeringere isolatiedik-te wordt de k-waarde over de be-schouwde hoo~te Van het gevelfrag-ment (ca. 1 m) gereduceerd tot k=0,6 W/m2K.- Bij ontbreken van isolatie wordt de k-waarde in deze strook gereduceerd tot1,2 W /m2K. Dit is slechts 25% van dewaarde in het vlak van de gevel.Naarmate het oppervlak van een derge-lijke isolatievermindering in het gevel-vlak toeneemt, kan een aanmerkelijkevermindering ontstaan van de 'ont-werpisolatiewaarde' van 0,3 W/m2K.Het zal duidelijk zijn dat hierdoor ookhet energiegebruik toeneemt. Bij deeerder behandelde methode om hetenergiegebruik van een gebouw tevoorspellen dient met de invloed vankoudebruggen rekening te worden ge-houden.3.4 Warmtewinst en warmte-accumul?tieNaast warmteverlies door warmte-transmissie en infIltratie vindt door degevel van een gebouwookwarmtewinstplaats. Het glas(oppervlak) in de gevelspeeltde belangrijksterolin de hoeveel-heid warmte die een vertrek binnen kankomen. De zoninstraling door het glasin de gevel vormt 's winters meestal eenwelkome positieve bijdrage op dewarmtebalans van een gebouw. Hetver-dient aanbeveling deze positieve bijdra-ge te optimaliserendoor bij het ontwerpde principes van passieve zonne-energieeen rol te laten spelen.Maar bij gebouwen met een hoge inter-ne warmtelast door personen, verlich-31___--~~-~-I-AL-G-E-MEE--N-O-NTWE--.---RP---I-B-O-UW--FY-S-IC_A_~~~~_slechtmatigReeds lang worden ook in Nederlandgebouwen voorzien van een buitenbe-kleding van keramische tegels. Dezehebben een relatief hoge dampweer-stand en bij toepassing op traditionelerelatiefdamp-open ondergronden, zijnveel schadegevallen van afgevroren te-gels bekend. Voor een belangrijk deelvinden deze bouwschades hun oorzaakin inwendige condensatie achter de te-gelbekleding. Door de ontwikkelingvan hoogwaardige betonsoorten (hogedampremmendewaarde) en betere pro-duktiemethoden is een risicoloze toe~passing van keramische tegels als bui-tenbekleding in geprefabriceerde be-tonnen gevels mogelijk geworden. El-ders in dit nummer staan enkele voor-beelden.en buiten en de dampdiffusieweerstandvan deconstructie.Bij een onjuiste combinatie van damp-diffusieweerstanden en warmteweer~standen van verschillende materiaalla-gen in een constructie, kan inwendigecondensatie optreden. Een vuistregel bijhet ontwerpen luidt dan ook: dampwe-ring (damprem) aan de binnenzijde enwarmteisolatie aan de buitenzijde.Jam-mergenoeg is deze theoretische regel inde praktijk niet altijd toepasbaar zodatrekening gehouden moet worden metinwendige condensatie in constructies.De mate waarin dit toelaatbaar is kanworden beoordeeld aan de hand van eenjaarlijkse vochtbalans van een construc-tie berekend volgens bijvoorbeeld demethode Glaser. Deze houdt rekeningmeteen koude periodewaarin condens-vorming kan optreden en een warmeperiode waarin droging plaatsvindt.Een constructie moet een zodanige sa-menstelling hebben datovereenjaarge-zien geenvochtaccumulatie plaatsvindt.Daarnaast mag de maximum hoeveel-heid condenswater niet te groot zijn inverband met problemen als gevolg vanuit een constructie tredend vrij water. Infiguur 5 zijn enkele richtwaarden gege~ven voor de maximaal toelaatbare con~denshoeveelheden tijdens de koude pe-riode.goed< 0,5 0,5-1,0 >1,0< 0,1 0,1-0,2 > 0,2vochtgevoelige rnaterialen{houtl enmaterialen met geringe opslagcapaciteitvoor vocht(steenachtige) poreuze materialen , dieniet kunnen rotten en go?d vocht kurmenbufferenVoorbeelden van de eerste groep materialen zijn: betOn,mets?lwerk,gasbeton, houtwolcementplaat enz~Bij de tweede groep moet men vooral denken aan hout en houtachtigematerialen, gesloten-eellig kunststofschuim (toegepast a:lsdakisolatie).4. Vocht4.1 OppervlaktecondensatieDe huidige thermische isolatie van ge~bouwenin Nederland isvanzodanig ni-veau dat onder normale omstandighe-den geen oppervlaktecondensatie kanoptreden. Oppervlaktecondensatie kanoptredenop de thermisch meestzwakkeplaatsen in de gebouwomhulling zoalsbeglazing en koudebruggen. Detaille-ringen waarbij regelmatig oppervlakte~condensatie op kan treden, zijn beslistontoelaatbaar (zie.fOto 3). Hier kan eengunstig klimaat ontstaan voor schim-melgroei en de ontwikkeling van huis-mijt.4.2 Inwendige condensatie (diffusie en con-vectie)Een groot gedeelte van hetjaar is de wa-terdampspanning in de lucht binneneen gebouw hoger dan buiten. Als ge-volg hiervan vindt door de omhullingvan een gebouw dampdiffusie naar bui-ten plaats. De naar buiten gerichtedampstroom is afhankelijk van hetdampspanningsverschil tussen binnenPas bij gebouwen met een zeer geringehoeveelheid effectiefwarmte-accumu-lerende massa, bijvoorbeeld met ver~laagde plafonds, scheidingswanden op-gebouwd met gipskartonbeplating envloerbedekking, krijgt de warmte-ac-cumulerende werking van de gevel eensubstantiele betekenis.Bij gevels met een relatiefhoge massa isde traagheid ook van belang. Dit houdtin dat snelle wisselingen in de opper-vlaktetemperatuur aan de buitenzijde(zonbestraling) pas na geruime tijd ensterkafgevlakt aan de binnenzijdewaar-neembaar worden. Vergelijk hiermeehet barakkenklimaat dat voorkomt bijzeer lichte matig ge?soleerde gevelcon-structies. In deze gevallen is ter voorko-mingvan eenhoge naarbi~nengerichtewarmtestroom de toepassmg van extrawarmte-isolatie de enige oplossing.Voor bijvoorbeeld scholen kunnenmeer uren worden toegelatenomdat dehoogste temperaturen voor een grootdeel in de vakanties vallen. Voor scholenwordt dan ook bij berekeningen vooreen geheel jaar een aantal overschrij-dingsuren van 25?C en 28 ?C aange-houden van resp. 150 en 25 uur.Bij temperatuuroverschrijdingen speelteen combinatie van factoren een rol. Involgorde van belangzijn ditonder meer:zonwering, ventilatie en warmte-accu-mulatie in de vertrekomwandingen. In-dien in een ruimte een grote hoeveel-heid effectief warmte-accumulerendemassa aanwezig is worden pieken in dewarmtebelasting (door zoninstraling)afgevlakt, zodat de binnentemperatuurminder snel tot extreme waarden stijgt.Effectief accumulerende massa houdtindat de warmtecapaciteitvande ruim-teomwandingen ook in directe uitwis-seling staat met het vertrek zelf. Zo kaneen weliswaar hoge warmtecapaciteitvan de omwandingen niet effectiefzijndoor toepassing van (warmte-isoleren-de) tapijten, verlaagde plafonds enz.Hoewel gevels met een betonnen bin-nenblad worden gekenmerkt door een r-~--~--~--'-1--~~--,h l 1 d 5 Richtwaarden voor hetoge warmte-accumu atie spee t eze beoordelen van toelaatbaremassa slechts een ondergeschikte rol bij hoeveelheden inwendige condensatiehet in het voorgaande beschreven 'ver-effeningseffect'. Dit vindt ziin oorzaak r~-~---------~~---L.------~~~--~----.:J hoeveelheid vocht in kg/ro2m:- hetbetonvan de gevel neemt in het al-gemeen slechts een gering gedeeltevan het oppervlak van de ruimteom-wandingen in beslag;- de accumulerende werking is hetsterkst wanneer directe aanstralingplaats kan vinden. Bij beton aan debinnenzijde van gevels komt dit nage-noeg nooit voor.Devoor ruimtenvanrijksgebouwen ge-stelde eisen aan toelaatbare temperatu-ren tijdens zomeromstandigheden zijngebaseerd op de behaaglijklieidstheorievan Fanger. Het percentage ontevrede-nen mag niet meer bedragen dan 10%.Slechts tijdens 10% van de arbeidstijdmag dit percentage oplopen tot ca. 25%eneenoverschrijding van deze 25% magslechts incidenteel voorkomen. Wat be-treft de zomeromstandigheden dienteen kantoorgebouw op grond hiervanzodanig te zijn ontworpen dat- een temperatuur van 25?C niet meerdan 100 uur wordt overschreden;- een temperatuur van 28 ?C niet meerdan 15 uur wordt overschreden.ting en apparatuur leidt de zonbijdrageal snel tot oververhitting van de ruimte.Buitenzonwering, extra ventilatie en/of(top)koeling kunnen noodzakelijk wor-den.32 Cement 1987 nr. 5Een andere weliswaar meerkwal?tatievemethode om een indicat?e van de lucht-doorlatendheid van een gebouwscml teverkrijgen is mogelijk met behulp vaninfrarood thermografie. Op thermo-grafische opnamen van een gebouwkunnen luchtlekkages worden opge-spoord (fOto 9). Het grote voordeel vanthermografie bij het opsporen vanluchtdichthe?dsgebreken is dat relatiefeenvoudig een geheel gebouw in kaartkan worden gebracht De kwantitatievemethode door meting heeft slechts be-o trekk?ng op een gevelfragmentUit thermografisch onderzoek aan een11-tal rijksgebouwen [2],gecombineerdmet bouwkundig onderzoek, kunneneen aantal conclusies worden getrokkendie ook van belang zijn bij het ontwer-pen en uitvoeren van betonnen gevels:~ de meeste luchtd?chthe?dsgebrekenzijngeconstateerd bij aansluitdeta?lsvankozijnen en dichte gevelgedeelten;binnenniet luchtdichtbinnenbladbuitencondensvormingNaast de voor vent?latie bedoeldebouwkundigeen/of installat?etechni-sche voorz?eningen v?ndt door de altijdaanwez?ge nadenenk?eren indebuiten-5. Luchtdoorlatendheid5.1 InfiltratieNaast warmteverl?es door warmte-transmissie kost het vent?leren van eengebouw (verwarmings)energie. Ventila-tie is noodzakelijk om in een gebouween zekere luchtkwaliteit te waarbor-gen. Hiervoor zijnvoorz?emngen nood-zakelijk, vari?rend van een klepraam inde gevel tot een mechanisch luchtver-versingssysteemmetkoeling enbevoch-tiging. Al deze systemen bez?tten eenze-kere mate van regelbaarheid.Controle van deze eisen geschiedt doormet?ng. Voor bepal?ng van de lucht-doorlatendheidvan eengeveldeelwordtopenige afstand van de gevel aan de bin-nenzijde eenluchtd?chteafschottingge-maakt (fOto 8). Over het algemeen wor-den mervoor de afmetingen van eenge-bouwstram?en gekozen. Deze afgeslo-ten proefruimte wordt met behulp vaneen ventilator op een bepaalde(over- ofonder-) druk gebracht. Zowel hetdruk-Damptransport door luchtlekkage leidt versch?l tussen de proefruimte en hetreeds bij een geringe lekkage tot aan- open isolatiemateriaal buitenklimaat als de door de ventilatorz?enlijk grotere hoeveelheden conden- (b.v. minerale wol) toe- of afgevoerde luchthoeveelhedensatie dan het diffusieproces. Na de afige- worden geregistreerd. Bii de in een spe-6 Cundensvurming duur cunvectie :Jlopen winter zijn vele problemen met . in een samengestelde cunstructie c?fieke situatie van toepassing zijndegrote hoeveelheden uittredend water L...~~~~~~~ ~~ ~-' toetsingsdruk (uit NEN 3661) kunnenbij het invallenvan de dooi terug te voe- de gemeten waarden worden vergele-renop inwendige condensat?e als gevolg ken met de eisen.van convect?e. scml van een gebouw ook luchtuitwis-Om deze vorm van condensvorming te seling plaats. Deze luchtwisseling (infil-vermijden is een goede luchtdichtheid tratie) kan wanneer geen aandachtaan de binnenzijdevangroot belang (z?e wordtbesteed aande luchtdichtheidvanook luchtdoorlatendhe?d). de buitenscml, zelfs meer zijn dan vooreengoede luchtzuiverheid noodzakelijkis. De luchthoeveelheid die door infil-trat?e binnentreedt is met be?nvloed-baar en kan gez?en het voorgaande eensubstanti?le bijdrage in de verwar-mingskosten vertegenwoordigen. Te-vens kan als gevolg van de toenemendethermische isolatie van gebouwen on-der extreme omstandigheden de ver-warm?ngscapac?teit van de technischeinstallatie onvoldoende zijn door (on-voorspelbare) infiltratie.Om deze reden stelt de RGD sinds 1980eisen aan de luchtdoorlatendheid vangevels. In afwijk?ng van de in NEN 3661genoemde eisen die alleen betrekk?nghebben op ramen, gelden deze voor degevel als geheel. In figuur 7 is een over-z?cht van deze eisen opgenomen.Naast inwendige condensatie in eenconstructiedooreennaarbuitengerich-te dampstroom kan ook condensvor-ming door luchtstroming (convectie)plaatsv?nden. Condensvorming doorconvectie treedt op als (vochtige) bin-nenlucht v?a luchtlekkages in een sa-mengestelde constructie, in contact kankomen met aan de buitenlucht gren-zende (koude) vlakken (fig. 6).Bij detoetsingsdruk (zowel over-als onderdruk) volgens NEN 3661bedragen demaximaa! toelaatbare doorgelaten luchthoeveelheden voor:?De gevel als geheel :- met te openen ramen-zonder te openen ramen1,8 dm3/(s.m 2) (= 6,5 m 3/(h.m2?0,5 dm3/{s.m 2) (= 1,8 m3j(h.m2?7 Eisen zuals deRijksgebuuwendienst die stelt aande luchtduurlatendheid van de gevel alsgeheel en van kieren en nadenafzunderlijkKieren bij bewegende delen **:- kierlengte ik < 0,6 ml/ro2-kierlengte ik> 0,6 mIl 22,5 dm 3/(s.m1) (= 9,0 m3/(h.m 2?~,6 . 2,5 dm 3j(s.m')k8 Praktijkupstelling vuur hetbeprueven van deluchtduQrlatendheid van een gevelDe oppervlakte van de gevel wordt bepaald t.o.v. het buitenopper-vlak. De vereiste maximaal doorgelaten hoeveelheid is inclusiefhet verlies door kieren en naden en exclusief het verlies doorgesloten roosters.** Maatgevend voor de luchtdoorlatendheidseis gesteld aan kieren, isde totale lengte aan kieren gemiddeld over het bijbehorende buiten-oppervlak van een representatief geveldeel (per vertrek, pertravee, per bouwlaag).*** Av is de netto ventilatieopening inm2volgens de uitgangspuntenvan de Nederlands Praktijkrichtlijn NPR 1088.Naden in gevelelementen en. bijbouwkundige aansluitingen :Ventilatieroosters in geslotentoestand***:0,05 dm3/