Binnenklimaat niet afhankelijk van slechts isolatiewaarden

Ing. Paul Bastianen | 02-02-2015

Op de BouwBeurs worden dit jaar twee nieuwe glassamenstellingen geïntroduceerd die toegepast zullen worden in daklichten en dakluiken. Belangrijkste ontwikkeling? Niet alleen isolatiewaarde, maar ook zonwering is van groot belang.

De eerste variant die geïntroduceerd wordt op de BouwBeurs is UltraGlassEen glassamenstelling met een zeer lage U-waarde van (0,5 W/m²K), die wordt behaald door het toepassen van zonwerend glas. De tweede variant, genaamd CoolGlass, is een unieke samenstelling op de Nederlandse markt. CoolGlass heeft een ingebouwde zonwerende verduisteringsfolie, die elektrische in- en uitgeschakeld wordt (schakelbaar glas). Waarom is schakelbaar glas een belangrijke ontwikkeling? Ik zal met deze blog duidelijkheid scheppen tussen de verschillende soorten beglazingen op het gebied van isolatie en zonwering
 

Lichttoetreding & Zonnewarmtetoetreding

Licht en warmte die van de zon door de dampkring op de aarde schijnt kent een stralingsgolflengte uitgedrukt in nanometers. UV licht, zichtbaar licht, infrarood en de warmtestraling.
Het zichtbare licht tussen de golflengte van 380 en 780 nm bestaat uit verschillende kleuren. Die zien we bijvoorbeeld in een regenboog, als het licht zich splits. We nemen dat normaal gesproken echter  als “wit” licht waar. Infrarood, de warmtestraling van de zon is een korte golf straling en loopt tot ca. 2500 nm. Infrarood in het lange golfgebied is wat we zelf aan warmte opwekken: Ons eigen lichaam die met ca. 36°C warmte uitstraalt, radiatoren en zoveel andere warmtebronnen in binnenruimtes.
 
Tot ongeveer de jaren ‘80 was er in glas weinig mogelijk. In die tijd hadden we al wel zonwerend glas door het glas door en door te kleuren waardoor de warmte geabsorbeerd wordt. Tevens hadden we de pyrolitische coatingen, waarbij nadat het glas uit de oven kwam op het warme glas een metaaloxide laag werd aangebracht die zowel het licht als de warmtestraling reflecteert. Geen spectaculaire oplossingen en vaak sterk reflecterende beglazingen. Spelen met licht en warmte was slechts in beperkte mate mogelijk. Met het terugdringen van de zonnewarmte ging ook vaak veel  licht verloren. Vanaf de jaren ’80 werden nieuwe coatingen ontwikkeld, die we vandaag kennen als de zogenoemde magnetron coatingen, of ook wel selectieve coatingen genoemd. Het proces is een offline coater  (CVD proces) die in een vacuüm metaal- of metaaloxidedeeltjes op het oppervlakte aanbrengt. Dit wordt ook wel een condensatieproces genoemd.
 
Een 'magnetron' coater (CVD proces)
 
Met dit proces kunnen we veel meer bereiken, omdat we verschillende laagjes op elkaar stapelen die ieder andere eigenschappen heeft. Daarmee kunnen we ‘spelen’, zodat we met voldoende lichttoetreding toch veel warmte van de zon weren. Deze beglazingen hebben per fabrikant verschillende namen; van Stopray tot Sunguard, van  Cool-lite tot Ipasol. Met typeaanduidingen waarden waarvan het eerste getal het percentage aangeeft van de lichttoetreding en het tweede de zontoetreding. Bijvoorbeeld type 67/37. Deze waarden worden volgens de Europese norm EN 410 exact bepaald en uitgedrukt in t-waarde (licht) en g-waarde (zonnewarmte), de hoeveelheid licht en warmte wat direct en indirect (eerst door de ruit geabsorbeerd en indirect wordt afgegeven)  door het glas binnenkomt.

De verschillende beglazingstype geven verschillende  grafieken in het spectrum van licht- en zonnewarmte transmissie. Moderne beglazingen geven een hoge lichttoetreding naast een goede zonwering, vaak ook met weinig reflectie en neutraal van kleur.
 

Glas is een hele slechte isolator

Een ruit heeft eigenlijk hele slechte isolerende eigenschappen, want glas heeft een hoge emissiviteit en warmte transmissie. Enkel glas haalt nog een beetje isolatiewaarde omdat aan weerszijde van de ruit een luchtlaagje heerst die isoleert (de zogenoemde overgangsweerstanden). Isolerende waarden wordt uitgedrukt in U-waarde in W/m².K. Enkel glas heeft een U-waarde van 5,8 W/m²K, isolatieglas 3,0, en de huidige HR++ ruiten ca. 1,1 W/m².K. Het geeft eigenlijk het verlies weer in Watt per m², per graad verschil (binnen en buitentemperatuur).

Deze lage U-waarden worden bereikt door de spouw, de isolerende ruit en een  coating die de emissiviteit van het glas verandert. Door de EPC norm uit het Bouwbesluit wordt in de woningbouw veelal HR++ ruiten toegepast. Dit is echter alleen warmtewerend glas, zonder zonwerende eigenschappen. In de utiliteitsbouw wordt wél gekeken naar de zomerse omstandigheden en met name om de koeling in de zomer en energieverbruik te optimaliseren. Een graad opwarmen kost minder dan een graad afkoelen in de zomer. Daarnaast worden in de woningbouw vaak de daglichtopeningen bepaald aande  minimale lichttoetredingseis in de ruimte. Dit terwijl in de utiliteitsbouw volledige gevels van glas worden toegepast en bepaalt het glas de optimalisatie van het binnenklimaat. De capaciteit van de koeling wordt dan bepaalt aan de hand van de zonwerende eigenschappen. Een gebouw wordt in de zomer zodanig geoptimaliseerd dat het binnenniveau de 23°C niet overschrijdt, maar daar gaat het vaak fout. Of omdat men rekent met een te lage buitentemperatuur (er zijn steden die de laatste jaren 5°C hoger gemiddelde buitentemperatuur hebben als waar mee gerekend wordt) of de beglazing haalt niet de gewenste zonwering.
 

Selectieve coatingen

Bij de moderne Europese zonwerende glastypen wordt zowel rekening gehouden met de winter als de zomersituatie. Daarom heeft de ruit zonwerende eigenschappen met een goede isolatiewaarde van rond U=waarde 1,0 W/m²K. Maar om deze beglazing werkelijk in isolatiewaarde te kunnen beoordelen, moet je niet alleen kijken naar het verlies in warmte door de ruit (U-waarde) maar ook wat de ruit aan energie oplevert (g-waarde). Hoeveel energie komt er nog door de ruit? Dat wordt uitgedrukt in de equivalente U-waarde:  Ueq = U-waarde – (g-waarde*f).
 

De gewenste temperatuur

Uit onderzoek van Prof. Dr. Hauser uit Kassel blijkt dat de gewenst temperatuur binnen in de zomer niet gehaald wordt en een aanmerkelijk aantal uren sprake is van te hoge binnentemperaturen. Dit ondanks het gebruik van zonwerende beglazing. Hieronder vindt u de resultaten van zijn onderzoek die zijn uitgevoerd met warmtewerend glas met een g-waarde van 60% en regelbare jaloezieën, zonwerend glas met een g-waarde van 40% en schakelbaar glas.
Hieruit blijkt dat zonwerend glas eigenlijk onvoldoende is om onder de maximale 500 uur te blijven en dat zonwerend glas, bij 90% gevelaandeel van het glas, tot wel 2000 uur kan oplopen in vergelijk met zonwerend glas in combinatie met regelbare jaloezieën en schakelbaar glas.
 
STAKA heeft geredeneerd dat wat voor utiliteit geldt  ook voor woningbouw zou moeten gelden. Zeker als in de ruimte onder het dakluik of daklicht een te sterke opwarming in de zomer plaats vindt. Vandaar dat het schakelbare glas als optie wordt aangeboden. Dit houdt het binnenklimaat beter in de hand dan enkel zonwerende beglazing of beglazing met buitenzonwering. Daarnaast is buitenzonwering kwetsbaar op het dak door wind, vervuild sterk en is minder duurzaam omdat het eerder vervangen moet worden. Schakelbaar glas is de beste oplossing. Voor een goed advies bezoek STAKA op haar stand A.028 in HAL 11 op de BouwBeurs in Utrecht.
DISQUS

Geschreven door: Ing. Paul Bastianen

Paul Bastianen is bouwkundig ingenieur en sinds 1980 werkzaam in de glasbranche. Hij zal hier regelmatig vanuit zijn functie als secretaris van de GI

Blijf op de hoogte

en schrijf in op onze nieuwsbrief

Velden aangegeven met een * zijn verplicht

De pagina wordt geladen...