HET BOUWEN VAN EEN PASSIEFHUIS MET STAALFRAMEBOUWcockvanderkaaij.nl/oudaa18/wp-content/uploads/Het-bouwen... · 2014. 3. 25. · Academiejaar 2010 – 2011 . MEDEDELING ... KHBO Oostende

Departement Industriële Wetenschappen en Technologie

Opleiding master in de industriële wetenschappen: bouwkunde

HET BOUWEN VAN EEN PASSIEFHUIS MET STAALFRAMEBOUW

Eindwerk aangeboden tot het behalen van het diploma van master in de industriële wetenschappen: bouwkunde door Mus Karen o.l.v. Marc Van Thienen, KHBO o.l.v. Bart Vandamme & Mark Depauw, Sadef NV Academiejaar 2010 – 2011

MEDEDELING

"Deze eindverhandeling was een examen. De tijdens de verdediging geformuleerde

opmerkingen werden niet opgenomen".

WOORD VOORAF

Bij deze wil ik mijn dank betuigen aan iedereen die mij heeft gesteund tijdens het maken van

dit eindwerk.

Eerst zou ik mijn ouders en vriend willen bedanken. Daarbij denk ik aan mijn ouders die me

de kans gaven deze studies te volgen. Mijn vriend wil ik bedanken voor de steun en begrip in

moeilijke periodes.

Speciale dank gaat uit naar mijn binnenpromotor Marc Van Thienen. Zonder zijn kritische kijk

gedurende het jaar was deze thesis nooit tot stand gekomen. Zijn inbreng was onontbeerlijk

voor deze thesis.

Aansluitend hierbij wil ik mijn buitenpromotors Bart Vandamme en Marc Depauw bedanken

voor de begeleiding tijdens de stage binnen het bedrijf: Sadef NV. De bereidwilligheid om op

vragen te antwoorden en tijd uit te trekken in drukke tijden zorgde voor een extra motivatie

om deze thesis tot een goed einde te brengen.

Ook wil ik de bedrijven bedanken die de moeite deden om op gestelde vragen een antwoord

te formuleren. Dit zowel in het kader van mijn marktonderzoek naar beschikbare en

bruikbare isolatiematerialen als de gewone vragen die gesteld werden om dit eindwerk tot

een correct geheel te vormen.

Tot slot wil ik de docenten van de Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende, met in het

bijzonder het departement bouwkunde, bedanken die mij de afgelopen vier jaar gevormd

hebben tot de persoon die ik nu ben.

Karen Mus

Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw Karen Mus

KHBO Oostende Master IW&T – Bouwkunde 4

ABSTRACT

Het onderzoek naar “Bouwen van een passiefhuis met staalframebouw” heeft zich gefocust

op het duurzaam energiezuinige bouwconcept, getiteld “Passiefhuis”. De term Passiefhuis

staat voor een constructiestandaard voor woongebouwen met een goed binnenklimaat

gedurende winter en zomer, zonder traditioneel verwarming- of koelsysteem. Dit houdt een

zeer goede thermische isolatie en zeer goede lucht-/ kierdichting van de constructie in, terwijl

een goed binnenklimaat verzekerd is door gebalanceerde ventilatie met hoge mate van

warmterecuperatie / terugwinning.

In het onderzoek worden drie stappen uitgewerkt om tot een optimale energieprestatie te

komen:

1e stap: de ontwerpstap

In het voorontwerp kan door middel van een doordachte inplanting en oriëntatie van het

gebouw gebruik gemaakt worden van zonne-energie. Als dit vervolgens gecombineerd wordt

met een woning waarin nagedacht wordt over de indeling van de verschillende ruimtes en

over de compactheid van het gebouw, kunnen koudebruggen vermeden worden en

warmteverliezen beperkt worden.

2e stap: de integratie van bouwtechnische maatregelen

In een passiefhuis moet voldaan worden aan basisprincipes om een goed binnenklimaat te

verkrijgen zonder een traditioneel verwarmings- of koelsysteem te moeten plaatsen. Dit

resultaat wordt bekomen door enerzijds voldoende thermische isolatie te combineren met

een goede luchtdichting in een koudebrugvrije constructie en anderzijds door een

aangenaam binnenklimaat te creëren door gebalanceerde ventilatie. Naast de thermische

verliezen en de klimatisatie hoort het gebruik van energiezuinige toestellen en toestellen om

hernieuwbare energie te winnen tot de basis principes om het passiefhuis standaard te

bereiken.

3e stap: de integratie van staalframebouw

Om een passiefhuis met staalframebouw te ontwerpen wordt enerzijds gebruik gemaakt van

het berekeningsprogramma Passief Huis Planning Pakket om de wand-, vloeren

dakopbouw van een staalframebouw woning te bepalen zodat voldaan wordt aan de eisen



van een passiefhuis en de technische specificaties op vlak van geluid en brand. Anderzijds

worden bouwdetails zoals de funderingsaansluiting, de inbouw van een raam en de

overgang van de gevel naar het hellend dak uitgewerkt.



ABSTRACT

The research on "Building a passive house with steelframe" is focused on a sustainable

energy efficient building concept, titled "Passive house". The term passive house refers to a

construction standard for residential buildings with good conditions during winter and

summer, without a traditional heating or cooling system. This includes very good insulation

and very good air sealing of the building. The indoor climate can be guaranteed by a

mechanical ventilation system with a highly efficient heat recovery system. Research has

developed three steps to achieve the optimal energy standards:

First step: the design step

If the preliminary draft uses a sophisticated location and orientation of the building, then solar

energy can be used. If this is combined with a home where one is thinking about the layout of

the various spaces and the compactness of the building, then thermal bridges can be

avoided and heat losses will be reduced.

Second step: the integration of structural measures

In a passive house the basic principles must be fulfilled so a good indoor climate can be

achieved without using a traditional heating or cooling system. This result is obtained both by

sufficient thermal insulation combined with a good air seal in a thermal bridge-free

construction and by creating a pleasant indoor environment by using a mechanical ventilation

system. Besides the heat loss and adjusting the indoor climate, energy efficient appliances

and equipment for renewable energy should be used.

Third step: the integration of steel frame

The calculation program “Passive House Planning Package” is used to design the wall, floor

and roof of a passive house constructed with steel frame. The design is made in a certain

way so that the requirements of a passive house and the technical specifications for sound

and fire are met. The following construction details are also developed: the foundation

connection, the installation of a window and the transition from the facade to the pitched roof.



INHOUDSOPGAVE

Mededeling ............................................................................................................................ 5

Woord vooraf ......................................................................................................................... 6

Abstract ................................................................................................................................. 4

Abstract ................................................................................................................................. 6

Inhoudsopgave ...................................................................................................................... 7

Lijst met illustraties .............................................................................................................. 12

Lijst met tabellen .................................................................................................................. 15

De alfabetische lijst van gebruikte symbolen en afkortingen ................................................ 17

Inleiding ............................................................................................................................... 19

1. Passiefhuis ................................................................................................................... 23

1.1. Korte voorgeschiedenis ......................................................................................... 23

1.1.1. Ontwikkeling van duurzaam bouwen in de woningbouw ................................. 23

1.1.2. Opkomst en doorbraak van het passiefhuis .................................................... 24

1.2. Kenmerken van een passiefwoning ....................................................................... 26

1.3. Voorontwerp .......................................................................................................... 27

1.3.1. Inplanting en oriëntatie ................................................................................... 27

1.3.2. Compactheid .................................................................................................. 27

1.3.3. Doordachte planopbouw ................................................................................. 30

1.4. Basisprincipes van het passiefhuis standaard ........................................................ 31

1.4.1. Thermische verliezen beperken ...................................................................... 31

1.4.1.1. Thermische Isolatie ................................................................................. 31

1.4.1.2. Koudebrug vrij construeren ...................................................................... 39

1.4.1.3. Luchtdichtheid ......................................................................................... 42

1.4.2. Klimatisatie ..................................................................................................... 45

1.4.2.1. Oververhitting .......................................................................................... 45



1.4.2.2. Ventilatie .................................................................................................. 49

1.4.3. Energiezuinige toestellen ................................................................................ 56

1.4.4. Hernieuwbare energie .................................................................................... 56

1.4.5. Brand .............................................................................................................. 57

1.4.5.1. Brandgedrag ............................................................................................ 57

1.4.5.2. Brandweerstand ...................................................................................... 58

1.4.5.3. Brandbeveiliging ...................................................................................... 59

1.4.5.4. Regelgeving ............................................................................................ 59

1.4.6. Akoestiek ........................................................................................................ 61

1.4.6.1. Geluid ...................................................................................................... 61

1.4.6.2. Geluidisolatie ........................................................................................... 62

1.4.6.3. Geluidsabsorptie ...................................................................................... 63

2. Staalframebouw ............................................................................................................ 65

2.1. Korte voorgeschiedenis ......................................................................................... 65

2.2. Sadef en staalframebouw ...................................................................................... 66

2.2.1. Situering bedrijf ............................................................................................... 66

2.2.2. Realisaties in staalframebouw ........................................................................ 67

2.3. Opbouw woningen in staalframebouw ................................................................... 69

2.3.1. Werkvoorbereiding.......................................................................................... 70

2.3.2. Fundering ....................................................................................................... 70

2.3.3. Bouwsystemen ............................................................................................... 71

2.3.3.1. Constructieprincipes ................................................................................ 71

2.3.4. Afbouw ........................................................................................................... 73

2.4. Bouwfysisch gedrag van staalbouwwoningen ........................................................ 74

2.4.1. Thermische isolatie ......................................................................................... 74

2.4.2. Luchtdichtheid ................................................................................................ 74

2.4.3. Ventilatie ......................................................................................................... 75

2.4.4. Brand .............................................................................................................. 75



2.4.4.1. Gedrag van staal bij brand ....................................................................... 75

2.4.4.1.1. Warmtegeleiding ................................................................................... 75

2.4.4.1.2. Mechanische eigenschappen ................................................................ 77

2.4.4.1.3. Thermische uitzetting ............................................................................ 77

2.4.4.1.4. Soortelijke warmte ................................................................................ 78

2.4.4.2. Weerstand tegen brand ........................................................................... 79

2.4.4.2.1. Stabiliteit ............................................................................................... 79

2.4.4.2.2. Vlamdichtheid ....................................................................................... 80

2.4.4.2.3. Thermische isolatie ............................................................................... 80

2.4.4.3. Beschermen van het staal ....................................................................... 80

2.4.4.3.1. Overdimensioneren .............................................................................. 81

2.4.4.3.2. Plaatsing van de constructie buiten het gebouw ................................... 82

2.4.4.3.3. Bouwkundige integratie ......................................................................... 82

2.4.4.3.4. Brandwerende isolatie .......................................................................... 82

2.4.4.3.5. Waterkoeling ......................................................................................... 84

2.4.5. Akoestiek ........................................................................................................ 84

2.4.5.1. Geluidisolatie ........................................................................................... 85

2.4.5.2. Geluidisolatie van de gevel ...................................................................... 86

2.4.5.3. Technische ruimtes ................................................................................. 87

2.4.5.4. Nagalmen ................................................................................................ 88

3. Passiefhuis in staalframebouw ...................................................................................... 89

3.1. Staalframebouwconstructie .................................................................................... 89

3.2. Materialen .............................................................................................................. 91

3.2.1. Isolatiemateriaal ............................................................................................. 94

3.2.2. Plaatmateriaal ............................................................................................... 102

3.2.3. Schrijnwerk ................................................................................................... 105

3.2.4. Gevelafwerking ............................................................................................. 108

3.2.5. Dak ............................................................................................................... 109



3.2.6. Folies ............................................................................................................ 110

3.3. PHPP................................................................................................................... 112

3.3.1. Berekeningsprogramma ............................................................................... 112

3.3.2. Berekening ................................................................................................... 114

3.3.2.1. Werkblad “Resultaat” ............................................................................. 117

3.3.2.2. Werkblad “Oppervlaktes” ....................................................................... 118

3.3.2.3. U-waarden ............................................................................................. 122

3.3.2.3.1. Dakopbouw ......................................................................................... 122

3.3.2.3.2. Vloeropbouw ....................................................................................... 129

3.3.2.3.3. Wandopbouw ...................................................................................... 132

3.3.2.4. Reductiefactor zoninstraling en U-waarde van de vensters.................... 142

3.3.2.5. Ventilatiedata ......................................................................................... 144

3.4. Bouwdetails ......................................................................................................... 145

3.4.1. Funderingsaansluiting ................................................................................... 146

3.4.2. Inbouw van een raam ................................................................................... 148

3.4.3. Aansluiting gevel en dak ............................................................................... 151

4. Kostencalculatie.......................................................................................................... 152

4.1. traditionele passiefbouw ...................................................................................... 152

4.1.1. Traditionele passiefbouw in PHPP ................................................................ 153

4.1.1.1. Dakopbouw ........................................................................................... 153

4.1.1.2. Vloeropbouw ......................................................................................... 156

4.1.1.3. Wandopbouw ........................................................................................ 158

4.1.2. Kostprijs van een traditionele passiefwoning ................................................ 161

4.2. Passiefbouw met staalframebouw ....................................................................... 163

4.2.1. Gevelbekleding: Gevelstenen ....................................................................... 163

4.2.2. Gevelbekleding: Beplating ............................................................................ 165

4.2.3. Gevelbekleding: Bepleistering ...................................................................... 167

4.3. Vergelijking kostprijzen ........................................................................................ 169



4.3.1. Kostprijs per m² van schildeel ....................................................................... 169

4.3.2. Totale kostprijs ............................................................................................. 171

4.3.3. Vergelijking richtprijzen ................................................................................. 174

4.3.4. Vergelijking richtprijs per m² bebouwde oppervlakte ..................................... 175

Besluit ................................................................................................................................ 176

Literatuurlijst ...................................................................................................................... 178



LIJST MET ILLUSTRATIES

Figuur 1: Afbakening van het beschermd volume (NBN B 62-301, 2008) ............................. 29

Figuur 2: Scheidingsconstructies van het verliesoppervlak (Werkgroep PAThB2010, 2009) 39

Figuur 3: Lineaire bouwknoop (Werkgroep PAThB2010, 2009) ........................................... 40

Figuur 4: Waar een buitengevel aansluit op een muur die zich bevindt op de perceelsgrens,

ontstaat altijd een lineaire bouwknoop (Werkgroep PAThB2010, 2009) ............................... 41

Figuur 5: Isolatielaag onderbroken door een stalen profiel (Werkgroep PAThB2010, 2009) . 41

Figuur 6: Schets werking blowerdoortest (How Stuff Works, 2005) ...................................... 44

Figuur 7: Toegankelijke inertie (Leefmilieu Brussel, s.d.) ..................................................... 46

Figuur 8: Stand van de zon volgens perioden in het jaar (Solar2all, 2007) ........................... 47

Figuur 9: Stand van de zon (Cedubo, s.d.) ........................................................................... 47

Figuur 10: Invloed van zonnewering voor zontreding (zomer – tussenseizoen –winter) (PHP

vzw, s.d.) ............................................................................................................................. 48

Figuur 11: de conventionele waarschijnlijkheid op fictieve koeling (VEA, s.d.) ..................... 49

Figuur 12: Ventilatie door drukverschil door wind en temperatuurverschil (VEA, s.d.) .......... 51

Figuur 13: Lucht toevoer en afvoer (VEA, 2008) .................................................................. 52

Figuur 14: Systeem A (VEA, 2008) ...................................................................................... 54

Figuur 15: Systeem B (VEA, 2008) ...................................................................................... 54

Figuur 16: Systeem C (VEA, 2008) ...................................................................................... 55

Figuur 17: systeem D (VEA, 2008) ....................................................................................... 55

Figuur 18: Balansventilatie met warmterecuperatie (VEA, 2008) ......................................... 56

Figuur 19: Eisen voor de luchtisolatie tussen ruimten (NBN S 01-400-1, 2007) ................... 62

Figuur 20: Eisen voor contactgeluidisolatie tussen twee ruimten (NBN S 01-400-1, 2007) .. 63

Figuur 21: Invallen van geluid op een wand (Fecebel, s.d.) ................................................. 63

Figuur 22: Low cost woning in Somalië ................................................................................ 67

Figuur 23: Woning te Gits .................................................................................................... 67

Figuur 24: Woning te Zwevezele .......................................................................................... 68

Figuur 25: Woning te Destelbergen ...................................................................................... 68

Figuur 26: Woning te Roeselare .......................................................................................... 68

Figuur 27: Voorbeeld van staalframebouw (links) en staalskeletbouw (rechts)..................... 69

Figuur 28: Platformmethode (Schelfhout, 1997) ................................................................... 71

Figuur 29: Balloonmethode (Schelfhout, 1997) .................................................................... 72

Figuur 30: Modulaire unit ..................................................................................................... 72

Figuur 31: Warmtegeleidingcoëffciënt in fucntie van de temperatuur (Schelfhout, 1997) ..... 76



Figuur 32: Wijziging staalkarakteristiek naargelang de temperatuur (Schelfhout, 1997) ...... 77

Figuur 33: Soortelijke warmte Cpa van staal in functie van de temperatuur (Schelfhout, 1997)

............................................................................................................................................ 78

Figuur 34: Voorbeeld van een geluidabsorberend ventilatierooster: susrooster ................... 86

Figuur 35: Eisen ter beperking van het uitrustingslawaai binnen de ruimte waar de

lawaaibron staat (Fecebel, s.d.) ........................................................................................... 87

Figuur 36: Trillende panelen (Schelfhout, 1997) ................................................................... 88

Figuur 37: Helmholtz resonator (Schelfhout, 1997) .............................................................. 88

Figuur 38: Staalframeconstructie ......................................................................................... 89

Figuur 39: Grondplan Woning .............................................................................................. 90

Figuur 40: Zijaanzicht woning .............................................................................................. 90

Figuur 41: Vlaswolisolatie .................................................................................................... 94

Figuur 42: Cellulose isolatie ................................................................................................. 95

Figuur 43: Houtvezelisolatie ................................................................................................. 95

Figuur 44: Kurkisolatie ......................................................................................................... 96

Figuur 45: Hennepisolatie .................................................................................................... 96

Figuur 46: Schapenwol ........................................................................................................ 97

Figuur 47: Strobalenisolatie ................................................................................................. 97

Figuur 48: Perliet ................................................................................................................. 98

Figuur 49: Cellenglasisolatie ................................................................................................ 98

Figuur 50: Glas-, Rots- en steenwol ..................................................................................... 99

Figuur 51: EPS, XPS, PUR en Resol isolatie ..................................................................... 100

Figuur 52: OSB plaat ......................................................................................................... 102

Figuur 53: Spaanplaat ........................................................................................................ 102

Figuur 54: Softboard en hardboard .................................................................................... 103

Figuur 55: Mdf en HDF ...................................................................................................... 103

Figuur 56: Vezelcementplaat en gipsvezelplaat ................................................................. 104

Figuur 57: Schema van verschillende glassoorten, hun samenstelling en U-waarden,

conform EN 673 (PHP vzw, s.d.)........................................................................................ 106

Figuur 58: Permanente belasting – dak ............................................................................. 109

Figuur 59: Printscreen van PHPP resultaat ........................................................................ 113

Figuur 60: Printscreen excel PHPP .................................................................................... 116

Figuur 61: Dakopbouw met houtvezelisolatie ..................................................................... 123

Figuur 62: Dakopbouw met minerale wol ........................................................................... 125

Figuur 63: Opbouw dak met PUR isolatie .......................................................................... 127



Figuur 64: Opbouw vloer met houtvezelisolatie .................................................................. 130

Figuur 65: Opbouw vloer met PUR isolatie ........................................................................ 131

Figuur 66: Opbouw wand met houtvezelisolatie en gevelstenen ........................................ 133

Figuur 67: Opbouw wand met minerale wol en gevelstenen .............................................. 134

Figuur 68: Opbouw wand met PUR isolatie en gevelstenen ............................................... 135

Figuur 69: Opbouw wand met houtvezelisolatie en beplating ............................................. 136

Figuur 70: Opbouw wand met minerale wol en beplating ................................................... 137

Figuur 71: Opbouw wand met PUR isolatie en beplating ................................................... 138

Figuur 72: Opbouw wand met houtvezelisolatie en bepleistering ....................................... 139

Figuur 73: Opbouw wand met minerale wol en bepleistering ............................................. 140

Figuur 74: Opbouw wand met EPS en bepleistering .......................................................... 141

Figuur 75: Raamafmeting (PHP vzw, 2009) ....................................................................... 142

Figuur 76: Funderingsaansluiting ....................................................................................... 147

Figuur 77: Inbouw van een raam ....................................................................................... 148

Figuur 78: Stijl onder het raam ........................................................................................... 149

Figuur 79: Momentenlijn van het middelste profiel ............................................................. 149

Figuur 80: Aansluiting dak en gevel ................................................................................... 151

Figuur 81: Opbouw dak met houtvezelisolatie – Traditionele bouwwijze ............................ 153

Figuur 82: Opbouw dak met minerale wol – Traditionele bouwwijze .................................. 154

Figuur 83: Opbouw dak met PUR isolatie – Traditionele bouwwijze ................................... 155

Figuur 84: Opbouw vloer met houtvezelisolatie – traditionele bouwwijze ........................... 156

Figuur 85: Opbouw vloer met PUR isolatie – Traditionele bouwwijze ................................. 157

Figuur 86: Opbouw wand met houtvezelisolatie – Traditionele bouwwijze ......................... 158

Figuur 87: Opbouw wand met minerale wol – Traditionele bouwwijze ................................ 159

Figuur 88: Opbouw wand met PUR isolatie – Traditionele bouwwijze ................................ 160



LIJST MET TABELLEN

Tabel 1: Warmteovergangsweerstand Rsi en Rse (NBN B 62-002, 2008) .............................. 35

Tabel 2: Warmteweerstand in m²K/W van ongeventileerde luchtlagen (NBN B 62-002, 2008)

............................................................................................................................................ 37

Tabel 3: Vergelijking E-peil en K-peil standaard woning en passiefhuis (Profialis, s.d. ) ....... 38

Tabel 4: Toevoerdebiet (VEA, 2008) .................................................................................... 53

Tabel 5: Afvoerdebiet (VEA, 2008)....................................................................................... 53

Tabel 6: Doorstroomdebiet (VEA, 2008) .............................................................................. 53

Tabel 7: Eisen omtrent de minimale brandweerstand (VMSW, s.d.) ..................................... 60

Tabel 8: Warmtegeleidingcoefficient (De Vree, s.d.) ............................................................ 76

Tabel 9: Drie Pijlers van duurzaam bouwen (WTCB, 2007) ................................................. 91

Tabel 10: Milieu- en gezondheidscriteria (VIBE, 2001) ......................................................... 92

Tabel 11: Indeling milieu- en gezondheidsklassen (VIBE, 2001) .......................................... 93

Tabel 12: Materiaaleigenschappen van verschillende isolatiematerialen............................ 101

Tabel 13: Plaatmateriaal en bijhorende milieuklasse (VIBE, 2001) .................................... 104

Tabel 14: μ-waarde (Centrum Hout, 2005) ......................................................................... 110

Tabel 15: Oppervlakte Vensters ......................................................................................... 119

Tabel 16: Afmeting van het beschermd volume ................................................................. 120

Tabel 17: Oppervlakte Bodemplaat .................................................................................... 120

Tabel 18: Koudebruggen ................................................................................................... 121

Tabel 19: Opbouw dak met houtvezelisolatie ..................................................................... 123

Tabel 20: Eigengewicht van het dak met houtvezelisolatie ................................................ 124

Tabel 21: Opbouw Dak met Minerale Wol .......................................................................... 125

Tabel 22: Eigengewicht van het dak met minerale wol ....................................................... 126

Tabel 23: Opbouw Dak met PUR isolatie ........................................................................... 127

Tabel 24: Eigengewicht van het dak met PURisolatie ........................................................ 128

Tabel 25: Opbouw vloer met houtvezelisolatie ................................................................... 130

Tabel 26: Opbouw vloer met PUR isolatie .......................................................................... 131

Tabel 27: Opbouw wand met houtvezelisolatie en gevelstenen ......................................... 133

Tabel 28: Opbouw wand met minerale wol en gevelstenen ............................................... 134

Tabel 29: Opbouw wand met PUR isolatie en gevelstenen ................................................ 135

Tabel 30: Opbouw wand met Houtvezelisolatie en beplating ............................................. 136

Tabel 31: Opbouw wand met minerale wol en beplating .................................................... 137

Tabel 32: Opbouw wand met PUR isolatie en beplating ..................................................... 138



Tabel 33: Opbouw wand met houtvezelisolatie en bepleistering ........................................ 139

Tabel 34: Opbouw wand met rotswol isolatie en bepleistering ........................................... 140

Tabel 35: Opbouw wand met EPS isolatie en bepleistering ............................................... 141

Tabel 36: U-waarde vensters ............................................................................................. 143

Tabel 37: Opbouw dak met houtvezelisolatie – Traditionele bouwwijze ............................. 153

Tabel 38: Opbouw dak met minerale wol – Traditionele bouwwijze.................................... 154

Tabel 39: Opbouw dak met PUR isolatie – Traditionele bouwwijze .................................... 155

Tabel 40: Opbouw vloer met houtvezelisolatie – Traditionele bouwwijze ........................... 156

Tabel 41: Opbouw vloer met PUR isolatie – Traditionele bouwwijze .................................. 157

Tabel 42: Opbouw wand met houtvezelisolatie – Traditionele bouwwijze ........................... 158

Tabel 43: Opbouw wand met minerale wol – Tradtionele bouwwijze .................................. 159

Tabel 44: Opbouw wand met PUR isolatie – Traditionele bouwwijze ................................. 160

Tabel 45: Berekening richtprijzen passiefhuis – traditionele bouwwijze .............................. 162

Tabel 46: Berekening richtprijzen passiefhuis – Staalframebouw met gevelstenen ............ 164

Tabel 47: Berekening richtprijzen passiefhuis – Staalframebouw met beplating................. 166

Tabel 48: Berekening richtprijzen passiefhuis – Staalframebouw met bepleistering ........... 168

Tabel 49: Vergelijking kostprijzen in €/m² ........................................................................... 170

Tabel 50: Totale oppervlakte van gevel, bodemplaat en dak.............................................. 172

Tabel 51: Richtprijs van de oppervlaktes ............................................................................ 173

Tabel 52: Richtprijzen per m² (€/m²) ................................................................................... 174

Tabel 53: Richtprijzen per m² bebouwde oppervlakte (€/m²) .............................................. 175

Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw

KHBO Oostende

DE ALFABETISCHE LIJST

AFKORTINGEN

χj punt - waarde van de koudebrug (W/K)

Ai Oppervlakte van bouwelement i van de gebouwschil (m²)

AOR Aangrenzende onverwarmde ruimte

A Oppervlakte (m²)

BV Beschermd Volume

C Compactheid

Cepheus Cost Efficient passive Houses as European Standards

cpa De soortelijke warmte (J.kg

d De dikte (m)

dB Decibel

Dn Genormaliseerde bruto akoestische isolatie tussen ruimtes

E De elasticiteitsmodulus (N/m²)

Ea Geabsorbeerde energie

Ed Doorgelaten energie

Ei Invallende energie

EPB EnergiePrestaties en het Binnenklimaat voor gebouwen

E-peil De energieprestatie van een woning

EPS Geëxpandeerd polystyreen

EPU E-peil per kantooreenheid

EPW E-peil per wooneenheid

f Frequentie (Hz)

g-waarde De gemiddelde zonnetoetredingsfactor

Hd Warmteverliescoëfficiënt direct naar de buitenomgeving (W/K)

HDF High Density Fiberboard

Hg Warmteverliescoëfficiënt naar buitenomgeving via de grond en kelders (W/K)

Ht Warmteverliescoëfficiënt door transmissie (W/K)

Hu

Warmteverliescoëfficiënt naar buitenomgeving via aangrenzende onverwarmde

ruimten (W/K)

Ioverh

De jaarlijkse genormaliseerde overtollige warmtewinsten ten opzichte van de

richttemperatuur voor verwarming

K-peil Het maximaal peil van de globale warmte

kWh

Kilowattuur

lk. Lengte van de lineaire koudebrug k (m)

Ln Geluidsdoorgang van het contactgeluid

Lp Geluidsdrukniveau

MDF Medium Density Fiberboard

Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw

Master IW&T – Bouwkunde

E ALFABETISCHE LIJST VAN GEBRUIKTE SYMBOL

waarde van de koudebrug (W/K)

Oppervlakte van bouwelement i van de gebouwschil (m²)

Aangrenzende onverwarmde ruimte

ppervlakte (m²)

Beschermd Volume

Cost Efficient passive Houses as European Standards

De soortelijke warmte (J.kg-1.K-1 )

Genormaliseerde bruto akoestische isolatie tussen ruimtes

De elasticiteitsmodulus (N/m²)

Geabsorbeerde energie (J)

Doorgelaten energie (J)

Invallende energie (J)

EnergiePrestaties en het Binnenklimaat voor gebouwen

De energieprestatie van een woning

Geëxpandeerd polystyreen

peil per kantooreenheid

peil per wooneenheid

De gemiddelde zonnetoetredingsfactor

Warmteverliescoëfficiënt direct naar de buitenomgeving (W/K)

High Density Fiberboard

Warmteverliescoëfficiënt naar buitenomgeving via de grond en kelders (W/K)

Warmteverliescoëfficiënt door transmissie (W/K)



richttemperatuur voor verwarming (Kh).

Het maximaal peil van de globale warmte-isolatie

Lengte van de lineaire koudebrug k (m)

Geluidsdoorgang van het contactgeluid

Geluidsdrukniveau

Medium Density Fiberboard

Karen Mus

17

VAN GEBRUIKTE SYMBOLEN EN

Warmteverliescoëfficiënt naar buitenomgeving via de grond en kelders (W/K)





NIBE Nederlands Instituut voor Bouwbiologie en Ecologie

OSB Oriented Strand Board

P De profielfactor (1/m)

p Effectieve geluidsdruk

p0 Referentie geluidsdruk

PE PolyEthyleen

PEP Promotion of European Passive Houses

PHP Passiefhuis Platform

PHPP Passief Huis Planning Pakket

PIR Polyiso-cyanuraat

PUR Polyurethaan

PV Photovoltaïsch

PVC PolyVinylChloride

qn Het nominaal debiet

R De breukspanningsgrens (N/m²)

R Geluidsverzwakkingsindex

Re De elasticiteitsgrens (N/m²)

Rse Warmteovergangsweerstand lucht buitencondities (m²K/W)

Rsi Warmteovergangsweerstand lucht binnencondities (m²K/W)

Rt Totale warmteweerstand (m²K/W)

RTO Regelbare toevoeropeningen

T Nagalmtijd

T Trillingstijd (s)

UF Ureum formaldehyde

Uf U-waarde van het profiel (W/(m²K))

Ug U-waarde van de beglazing (W/(m²K))

Ui Warmtedoorgangscoëfficiënt van bouwelement i van de gebouwschil

V Volume (m³)

VEA Vlaams Energie Agentschap

VIBE Vlaams Instituut voor Bio-Ecologisch bouwen en wonen

XPS Geëxtrudeerd polystyreen

Z De dampdiffusieweerstand (m/s)

α Absorptiecoëfficiënt

αt De warmte-uitzettingscoëfficiënt

δ Waterdampgeleidingscoëfficiënt (s)

λ Golflengte

λ De warmtegeleiding van een materiaal (W/mK

μ De diffusieweerstandsgetal van het materiaal

φ De lijnwarmtedoorgangscoëfficiënt

Ψk Lineaire warmtedoorgangscoëfficiënt van lineaire koudebrug k (W/mK)



INLEIDING

Door de oliecrisis in de jaren ’70 en de bijhorende energiebesparingen nam wereldwijd het

milieubewustzijn toe. De energiecrisis zorgde voor de nodige drive om te gaan isoleren.

Maar niet alleen de oliecrisis deed het belang aan duurzaam bouwen toenemen: de

opwarming van de aarde zorgt ervoor dat nagedacht wordt over het toepassen van efficiënt

energiegebruik. In navolging van Kyoto onderneemt België stappen om de uitstoot van

broeikasgassen te doen dalen, meer bepaald wil de regering de uitstoot van CO2 dat

afkomstig is van de verbranding van fossiele brandstoffen verminderen door

energieprestatiewetgevingen op te maken en subsidies te geven.

Het passiefhuisconcept wil een antwoord zijn op bovenstaand probleem. De energie-

efficiëntie wordt bereikt door:

• Het zoveel mogelijk beperken van warmteverliezen. Dat kan door een hoge

isolatiegraad, het streven naar een koudebrugvrije constructie en een goede

luchtdichtheid, zodat zowel infiltratie als exfiltratie van lucht zoveel mogelijk vermeden

wordt.

• Het optimaal benutten van warmtewinsten (d.i. zowel passieve zonnewinst als interne

warmtewinst).

• Het gebruik van een hoogrendement balansventilatie met warmterecuperatie.

In de jaren ’80 werd in Zweden en Denemarken de lage-energiewoning als de standaard

bouwwijze voor nieuwbouwwoningen beschouwd. De lage-energiewoning vormde de basis

voor de ontwikkeling van het passiefhuis. Het eerste “Passivhaus” werd in Darmstadt-

Kranichstein gebouwd in 1991. Na Duitsland spreidde de microbe zich verder uit over

Europa. In gans Europa zijn inmiddels reeds een paar duizend passiefwoningen gebouwd; in

Duitsland (ca. 10.000), Oostenrijk (ca. 2000), Zwitserland en Zweden. In België staan er een

300-tal passiefwoningen. De realisaties blijven niet beperkt tot huizen, er worden ook

flatgebouwen, kantoren, scholen, bejaardentehuizen, fabrieken, supermarkten… gebouwd.

Dit aantal zal in de toekomst enkel toenemen, want in België zou het passiefhuisconcept

verplicht worden vanaf 2015 (Blockx, 2009). Op Europees vlak geldt dat vanaf 2020 alle

nieuwe gebouwen moeten voldoen aan de “bijna nul energie standaard”.



Om het label “passiefwoning” te kleven op een nieuwbouwwoning moet een certificaat

behaald worden. Om dit certificaat te behalen moet een passiefhuis voldoen aan de

volgende globale energieprestatie-eisen:

• Het energiekengetal voor ruimteverwarming is kleiner of gelijk aan 15 kWh per m²

netto vloeroppervlakte per jaar

• Het gebouw moet voldoende luchtdicht zijn: n50 � 0,6 h-1

• Het totale energieverbruik voor ruimteverwarming, warm tapwater en elektrische

apparaten is kleiner of gelijk aan 42 kWh/m².jaar. Omgerekend naar primaire energie

moet dit kleiner zijn dan of gelijk zijn aan 120 kWh/m².jaar.

Een passiefwoning kan gebouwd worden aan de hand van verschillende bouwwijzen; er kan

onder andere geopteerd worden voor traditionele bouw, houtskeletbouw of staalframebouw.

Deze laatste bouwwijze wordt uitgewerkt in deze thesis. Staalframebouw kan gezien worden

als een variant op houtskeletbouw; de koud gewalste stalen profielen vervangen de houten

stijlen, regels en liggers.

De thesis “Bouwen van een passiefhuis met staalframebouw” gaat uit van de firma Sadef

NV. Het bedrijf Sadef NV is en wil doorgaan als synoniem voor koudgewalst staal. Het bedrijf

ontleent daar ook zijn specifieke naam, namelijk: Société Anonyme D’Etirage à Froid. De

koudgevormde staalprofielen van Sadef NV krijgen voornamelijk hun bestemming in de

automobielsector, industrie- en woningbouw, kantoormeubilair, goederenbehandeling, … .

De commerciële activiteiten strekken zich uit over gans Europa, Noord-Amerika, Azië, Afrika

en het Midden-Oosten. Door deze thesis uit te geven, wil de firma up to date blijven met de

trends in de bouwwereld. De firma Sadef NV heeft eveneens een troef achter de hand; het

staal wordt op de werf geleverd als een meccanoproject. Hierdoor vallen de kosten om het

staal te assembleren weg en spreekt de firma hoofdzakelijk de doe-het-zelver aan.

De opzet van de thesis “Bouwen van een passiefhuis met staalframebouw” bestaat erin een

woning gebouwd met staalframebouw uit te werken in combinatie met het

passiefhuisconcept.

Om een beeld te vormen van wat passiefbouw inhoudt, wordt in het eerste hoofdstuk van

start gegaan met het ontstaan van de passiefwoning om zo te begrijpen hoe de

passiefhuiseisen tot stand zijn gekomen. Eveneens wordt onderzocht hoe de

passiefhuiseisen behaald kunnen worden. De oplossing is tweeledig; enerzijds speelt het

voorontwerp een grote rol in het behalen van het certificaat en anderzijds moet aandacht



besteed worden aan de basisprincipes van het passiefhuisstandaard. In het voorontwerp kan

door middel van een doordachte inplanting en oriëntatie van het gebouw gebruik gemaakt

worden van zonne-energie. Als dit vervolgens gecombineerd wordt met een woning waarin

nagedacht wordt over de indeling van de verschillende ruimtes en over de compactheid van

het gebouw, kunnen koudebruggen vermeden worden en warmteverliezen beperkt worden.

In een passiefhuis moet voldaan worden aan basisprincipes om een goed binnenklimaat te

verkrijgen zonder een traditioneel verwarmings- of koelsysteem te moeten plaatsen. Dit

resultaat wordt bekomen door enerzijds voldoende thermische isolatie te combineren met

een goede luchtdichting in een koudebrugvrije constructie en anderzijds een aangenaam

binnenklimaat te creëren door gebalanceerde ventilatie. Naast de thermische verliezen en de

klimatisatie hoort het gebruik van energiezuinige toestellen en toestellen om hernieuwbare

energie te winnen tot de basisprincipes om het passiefhuis standaard te bereiken. De

basisprincipes van het passiefhuis standaard worden overlopen en moeten voldoen aan

eisen opgelegd in wetten.

Om een beeld te vormen van wat staalframebouw inhoudt, wordt in het tweede hoofdstuk

van start gegaan met het ontstaan van de staalframebouwwoning. Eveneens wordt

toegelicht welke betekenis de firma Sadef NV wegdraagt in de bouwwereld. Analoog met

hoofdstuk 1 wordt ook hier overlopen aan welke eisen een woning in staal moet voldoen.

Achtereenvolgens worden volgende bouwfysische elementen van een

staalframebouwwoning besproken: thermische isolatie, luchtdichtheid, ventilatie, brand en

akoestiek.

Het derde hoofdstuk “Passiefhuis in staalframebouw” vormt de combinatie van de eerste

twee hoofdstukken. Enerzijds wordt door gebruik te maken van het berekeningsprogramma

Passief Huis Planning Pakket de wand-, vloeren dakopbouw van een staalframebouw

woning bepaald zodat voldaan wordt aan de eisen van een passiefhuis en de technische

specificaties op vlak van geluid en brand. Anderzijds worden bouwdetails zoals de

funderingsaansluiting, de inbouw van een raam en de overgang van de gevel naar het

hellend dak uitgewerkt. Voor de berekening van de hoofdcriteria van passiefhuizen, hoeven

enkel de eerste twee energieprestatie-eisen uitgewerkt te worden. De laatste eis wordt in

deze thesis niet uitgewerkt. Dit komt neer op volgende twee eisen:






Eveneens wordt in de uitwerking met Passief Huis Planning Pakket gebruik gemaakt van een

reeds bestaand ontwerp van een woning. Dit omdat het berekenen van een staalframebouw

een eindwerk op zich is.

In het laatste hoofdstuk “Kostencalculatie” wordt de kostprijs van een passiefwoning

gebouwd volgens de traditionele bouwwijze, vergeleken met de kostprijs van een

passiefwoning gebouwd met staalframebouw. De richtprijzen die hier bekomen worden, zijn

bepaald vanuit het doe-het-zelfstandpunt. Dit om de reeds hogere kostprijs van een

passiefwoning te drukken door plaatsingskosten waar mogelijk weg te laten.



1. PASSIEFHUIS

Om een beeld te vormen van wat passiefbouw inhoudt, wordt in het eerste hoofdstuk van

start gegaan met het ontstaan van de passiefwoning om zo te begrijpen hoe de

passiefhuiseisen tot stand zijn gekomen. Eveneens wordt onderzocht hoe de

passiefhuiseisen behaald kunnen worden. De oplossing is tweeledig; enerzijds speelt het

voorontwerp een grote rol in het behalen van het certificaat en anderzijds moet aandacht

besteed worden aan de basisprincipes van het passiefhuisstandaard.

1.1. KORTE VOORGESCHIEDENIS

1.1.1. ONTWIKKELING VAN DUURZAAM BOUWEN IN DE WONINGBOUW

Duurzaam bouwen kent een geschiedenis van enkele decennia. Van Hal en De Vries (2000)

delen de ontwikkeling en de geschiedenis van duurzaam bouwen op in vier perioden.

De eerste periode loopt tot 1973 en wordt getypeerd door de oliecrisis en de bijhorende

energiebesparingen. Het rapport “The limits to growth” van de Club van Rome (Meadows,

Meadows, Randers, & Behrens, 1972) heeft het milieubewustzijn wereldwijd doen toenemen.

Door extrapolatie van de groeitrends van de wereldbevolking, industrialisatie, vervuiling,

voedselproductie en uitputting van natuurlijke hulpbronnen komt de Club van Rome tot de

vaststelling dat de grenzen van mogelijke groei binnen de 100 jaar bereikt zullen worden. Dit

milieubewustzijn lag echter niet aan de basis van de ontwikkeling van duurzaam bouwen,

maar het waren economische belangen die de drive waren voor de kierenjacht en isolatiegolf

die leiden tot een impuls van energiebesparing.

In de jaren tachtig werd energiebesparing verder gestimuleerd. Naast het onderwerp energie

kwam ook het gebruik van ecologische materialen naar voor: er werden modelprojecten

gestart waarin energiebesparende maatregelen gecombineerd werden met minder milieu

belastende bouwwijzen.

De derde periode houdt het ontstaan in van integraal ketenbeheer, energie-extensivering en

kwaliteitsbevordering. Het doel van integraal ketenbeheer (met haar uitloper in de 20ste eeuw



het cradle to cradle concept) is het beperken van watergebruik en hergebruik van

bouwmateriaal, organisch ontwerpen, duurzaamheid en het beperken van onderhoud. Bij

energie-extensivering wordt uitgegaan van het verminderen van warmteverliezen, het

benutten van zonne-energie en beperken van het energiegebruik voor bouwen en wonen.

Kwaliteitsbevordering slaat op geluidsisolatie tussen en in woningen, gezondheid en

veiligheid, en bio-ecologisch wonen.

De tweede helft van de jaren negentig luidt de doorbraak in van het duurzaam bouwen in de

dagelijkse bouwpraktijk; er worden energieprestatiewetgevingen opgemaakt en subsidies

gegeven. Duurzaamheid wordt door de bedrijven aanzien als een label die ze graag

nastreven (meestal vanuit een marketingstandpunt). Hiermee ontstaat de tendens om

duurzaam bouwen steeds breder te gaan toepassen.

1.1.2. OPKOMST EN DOORBRAAK VAN HET PASSIEFHUIS

In de jaren ’80 werd in Zweden en Denemarken de lage-energiewoning als de standaard

bouwwijze voor nieuwbouwwoningen beschouwd. De lage-energiewoning vormde de basis

voor de ontwikkeling van het passiefhuis.

Volgens het “Passivhaus Institute” is de definitie van een passiefhuis: “A building in which a

comfortable interior climate can be maintained without active heating and cooling systems”.

(Adamson & Feist, 1987) In de thesis “Passive Houses in Central Europe” werd via

computersimulaties de toepasbaarheid van het concept nagegaan; de constructie elementen

die de energieconsumptie van een gebouw bepalen, werden geoptimaliseerd om een

energie efficiënte constructie te bekomen. Het eerste “Passivhaus” werd in Darmstadt-

Kranichstein gebouwd in 1991.

In 1996 werd “Arbeitskreis Kostengünstige Passivhäuser” opgericht; een werkgroep om

innoverende technieken en materialen te zoeken, die de kostprijs drukken. De ontwikkeling

van “Passive House Planning Package” of PHPP speelde een belangrijke rol in de overgang

van het bouwfysisch onderzoek naar het daadwerkelijk bouwen van passiefhuizen.

Na Duitsland spreidde de microbe zich verder uit over Europa: van 1998 tot 2001 liep het

Europese project Cepheus (Cost Efficient Passive Houses as European Standards”). Dit was

gericht op de promotie van passiefhuizen door in totaal 220 woningen te bouwen in de

deelnemende landen Duitsland, Oostenrijk, Zweden, Zwitserland en Frankrijk. Na 2001 werd



het Cepheus project opgevolgd door het EU-project PEP (Promotion of European Passive

Houses).

Het PEP project wil de passiefhuiskennis binnen de bouwsector algemeen gangbaar maken

met behulp van verschillende initatieven zoals het ontwikkelen van een

certificatieprogramma voor passiefhuizen en praktische informatiepaketten, door PHPP uit te

werken zodat het bruikbaar is voor alle landen, door een nationale passiefhuiswebsite op te

zetten, … .

Specifiek in België wordt in oktober 2002 de Passiefhuis-Platform vzw opgericht. Het

Passiefhuis-Platform stimuleert de bouw van energiezuinige gebouwen gebaseerd op het

Passiefhuis-concept. Het doel van de vzw is tweeledig, enerzijds bedrijven bij elkaar te

brengen die begaan zijn met dit onderwerp en hun te ondersteunen bij de ontwikkeling van

Passiefhuis-technologie. Anderzijds wil het Passiefhuis-platform aan alle geïnteresseerde

partijen zoveel mogelijk informatie verstrekken.



1.2. KENMERKEN VAN EEN PASSIEFWONING1

De lage-energiewoning vormde de basis voor de ontwikkeling van het passiefhuis: waar

deze eerste als belangrijkste doelstelling had het beperken van het energieverbruik, heeft

deze laatste duidelijke voorwaarden die meer een maximum aan energieverbruik opleggen

om tot een passiefhuis geclassificeerd te worden.

“De term passiefhuis staat voor een specifieke bouwstandaard voor woningen met een

comfortabel binnenklimaat, gedurende zowel het zomer- als het winterseizoen, met een

beperkt verwarmingssysteem en zonder de toepassing van actieve koeling.” (Boonstra,

Clocquet, & Joosten, 2006). De energie-efficiëntie wordt bereikt door:

• Het zoveel mogelijk beperken van warmteverliezen. Dat kan door een hoge

isolatiegraad, het streven naar een koudebrugvrije constructie en een goede

luchtdichtheid, zodat zowel infiltratie als exfiltratie van lucht zoveel mogelijk vermeden

wordt.

• Het optimaal benutten van warmtewinsten (d.i. zowel passieve zonnewinst als interne

warmtewinst).

• Het gebruik van een hoogrendement balansventilatie met warmterecuperatie.

Door warmtewinsten zo hoog mogelijk te houden en warmteverliezen zoveel mogelijk te

beperken, kan de energiebehoefte sterk gereduceerd worden en blijft de warmtevraag van

een passiefwoning ongeveer beperkt tot slechts 15 kWh/m². De energievraag voor

verwarming in een lage-energiewoning bedraagt 60 kWh/m² per jaar.

Een passiefhuis wordt gedefinieerd door volgende globale energieprestatie-eisen:




1 De kenmerken waarop een passiefhuis gebaseerd is, komen uit verschillende bronnen:

- Boonstra, C., Clocquet, R., Joosten, L. (2006). Passiefhuizen in Nederland (1ste druk). Boxtel:

- Aeneas. Mlecnik, E., Moens, H., Van Den Abeele, S., Van Loon, S. (2007). Passiefhuisgids:

instrumentarium voor de architect (1ste druk). Berchem: Passiefhuis-Platform vzw.



• Het totale energieverbruik voor ruimteverwarming, warm tapwater en elektrische

apparaten is kleiner of gelijk aan 42 kWh/m².jaar. Omgerekend naar primaire energie

moet dit kleiner zijn dan of gelijk zijn aan 120 kWh/m².jaar.

1.3. VOORONTWERP

De kenmerken van een passiefhuis moet men al in acht nemen vanaf het voorontwerp van

de woning. Zo kan bij de keuze van het bouwterrein al rekening gehouden worden met een

aantal richtlijnen die een invloed zullen hebben op de warmte- en koellasten van een

gebouw.

1.3.1. INPLANTING EN ORIËNTATIE

Bij het voorontwerp is een goede analyse van de site van belang voor een duurzame

bebouwing. Deze analyse geeft namelijk duidelijke informatie over het klimaat en het

omliggend terrein met betrekking tot de omgeving, zon, schaduw, wind en vegetatie. Ook

een analyse van de bodem kan van belang zijn om een constante temperatuur te

karakteriseren.

Oriëntatie speelt een belangrijke rol in het beperken van de warmtevraag in de winter en de

maximalisatie van de koelte in de zomer. Optimalisatie van zontoetreding en bescherming

tegen koude wind helpt bij het reduceren van de verwarmingslast.

Zo kan men ervoor zorgen dat het merendeel van de ramen best georiënteerd zijn tussen het

zuidoosten en het zuidwesten. Door de combinatie van een goede oriëntatie en toepassing

van passiefhuisvensters (cf infra) kan op jaarbasis warmtewinst geboekt worden.

1.3.2. COMPACTHEID

De buitenschil van de constructie, die de verwarmde ruimtes omhult, dient zo klein mogelijk

te zijn om het totale verliesoppervlak te beperken: hoe kleiner dit oppervlak, hoe kleiner de

warmteverliezen.



De transmissieverliezen van een gebouw vormen een belangrijk aandeel in de energiebalans

ervan en zijn rechtstreeks evenredig met de grootte van het totale verliesoppervlak. Vandaar

dat het belangrijk is om een maximaal binnenvolume te creëren met een minimaal

buitenoppervlak. (Aeneas, Mlecnik, Moens, Van Den Abeele, & Van Loon, 2007)

De compactheid C weerspiegelt deze gebouweigenschap: C = �

��[m³/m²] (1)

Met: V = volume van het beschermd volume (m³)

A� = totale warmteverliesoppervlakte (m²)

In de norm NBN B 62 – 301 wordt de term compactheid gekenmerkt door het

warmteverliesoppervlak, het beschermd volume en de aangrenzende onverwarmde ruimten.

Het beschermd volume V van een gebouw is het totale bruto volume van alle ruimten (al dan

niet verwarmd en/of gekoeld) in dat gebouw die thermisch beschermd worden tegen

warmteverliezen naar de buitenomgeving:

• Hetzij rechtstreeks

• Hetzij via de grond of via deels of geheel door grond omsloten ruimten

• Hetzij via aangrenzende onverwarmde ruimten die niet tot een beschermd volume

behoren.

Het beschermd volume (BV) van een gebouw is het geheel van ruimten die als thermisch

beschermd beschouwd worden, al dan niet verwarmd. Het BV omvat:

• De continu of intermitterend verwarmde (gekoelde) ruimten van het gebouw

• De ruimten die niet aan buitenomgeving grenzen en waarin geen verwarming

(koeling) voorzien is; deze worden verwarmd (gekoeld) geacht door ventilatie en/of

warmtetransmissie vanuit de aangrenzende verwarmde (gekoelde) ruimten van

hetzelfde BV.

Als deze onverwarmde (niet gekoelde) ruimten wel grenzen aan de buitenomgeving, dan

wordt het al of niet behoren tot het beschermd volume vastgelegd door het ontwerp- of

bouwteam, waarbij verschillende bepalingsmogelijkheden bestaan:

• Bij ontoegankelijke of niet voor gewoon gebruik dienstige onverwarmde ruimten is de

plaats waar de isolatielagen voorzien zijn, bepalend voor het al of niet behoren tot het

BV. (zie figuur 1)



• Voor toegankelijke of voor gewoon gebruik dienstige onverwarmde ruimten, wordt het

al of niet behoren tot het BV bepaald door de bestemming van deze ruimten of bij

ontstentenis daarvan, door het ontwerp- of bouwteam zelf.

Al of niet verwarmde (gekoelde) ruimten die tot dezelfde bestemming behoren, maken deel

uit van hetzelfde beschermd volume. Voor gebouwen die gebouwdelen met aparte

bestemming bevatten behoort het deelvolume van ruimten die tussen beide gebouwdelen

gemeenschappelijk zijn tot het ene of tot het andere BV, tenzij ze daar bewust gehouden

worden.

FIGUUR 1: AFBAKENING VAN HET BESCHERMD VOLUME (NBN B 62-301, 2008)

De warmte verliesoppervlakte A� van het beschermd volume van een gebouw is de som van

alle oppervlakten van alle verticale, horizontale of hellende gebouwelementen via dewelke

een warmteoverdracht door transmissie plaatsvindt tussen het beschermd volume en de

volgende omgevingen:

• Buitenomgeving

• Grond of deels of geheel door de grond omsloten ruimten

• Aangrenzende onverwarmde ruimten (AOR)

Een aangrenzende onverwarmde ruimte AOR van het beschouwde gebouw is een voor

gewoon gebruik dienstige onverwarmde (niet gekoelde) ruimte die bovengronds gelegen is

en enerzijds grenst aan de buitenomgeving en anderzijds aan het beschermd volume van

hetzelfde gebouw. De AOR is een thermische bufferruimte die de warmteoverdracht tussen



de ruimten binnen het beschermd volume en de buitenomgeving in een bepaalde mate

beperkt.

1.3.3. DOORDACHTE PLANOPBOUW

Indien reeds bij het voorontwerp nagedacht wordt over de plaatsing van leidingen,

ventilatiekanalen, technische ruimtes, en dergelijke zal dat leiden tot gemakkelijker behalen

van de eisen van een passiefhuis.

Kort leidingverloop verhoogt het rendement van de installatie omdat de leidingverliezen dan

beperkt zijn. Korte en directe luchtkanalen komen zowel de goede werking van het systeem

als de installatiekosten ten goede. Ook de afstanden van de warmwaterproductie tot het

tappunt dienen zo kort mogelijk te zijn.

Opdat de luchtdichtheid behaald zou worden, is het nuttig om een leidingenspouw te

voorzien. Om zo weinig mogelijk het lucht- en dampscherm te doorboren, dienen de

leidingen zich best onder of voor het lucht- en dampscherm van het dak of de muur te

bevinden.

Er kan eveneens gewerkt worden met een functiewand of functiekoker, hierdoor is het

leidingenverloop beperkt en is de rest van de ruimte flexibel invulbaar. Zo kan de woning

voortdurend aangepast worden aan veranderende behoeften van de bewoners.

Ook de oriëntering van de verschillende ruimtes in een woning behoren tot het planconcept.

Zo kunnen ruimtes die een hogere temperatuur vragen (zoals keuken of woonkamer) op het

zuiden georiënteerd worden en ruimtes die minder warmte vragen (zoals slaapkamers en

bergruimtes), op het noorden georiënteerd of zelfs halfondergronds geplaatst worden.

In het planconcept moet eveneens rekening gehouden worden met het vermijden van

koudebruggen. Dit uit zich bijvoorbeeld in de aansluiting van nutsvoorziening: het is beter de

aansluitingen van de verschillende nutsvoorzieningen te centraliseren op een bepaalde

plaats en meer aandacht te besteden aan het vermijden van een koudebrug op deze

gecentraliseerde plaats dan de nutsvoorzieningen op verschillende punten aan te sluiten en

zo de kans op koudebruggen te vergroten.



1.4. BASISPRINCIPES VAN HET PASSIEFHUIS STANDAARD

In een passiefhuis wordt voor een goed binnenklimaat gezorgd zonder een traditioneel

verwarmings- of koelsysteem: dit resultaat wordt bekomen door enerzijds voldoende

thermische isolatie te combineren met een goede luchtdichting in een koudebrugvrije

constructie en anderzijds een aangenaam binnenklimaat te creëren door gebalanceerde

ventilatie. Naast de thermische verliezen en de klimatisatie hoort het gebruik van

energiezuinige toestellen en toestellen om hernieuwbare energie te winnen tot de basis

principes om het passiefhuis standaard te bereiken.

1.4.1. THERMISCHE VERLIEZEN BEPERKEN

1.4.1.1. Thermische Isolatie

Om geen klassiek verwarmingssysteem te moeten plaatsen, is een dikkere en/of meer

doeltreffende isolatielaag nodig; hoe beter de structuur geïsoleerd wordt, hoe lager het

verlies aan warmte via vloer, muur en dak. Dit is niet alleen financieel een voordelige zaak,

ook ecologisch heeft dit baat. De financiële kant is vanzelfsprekend: doordat minder warmte

verloren gaat, kan bespaard worden op het energieverbruik. Het ecologisch voordeel zit in de

uitstoot van broeikasgassen; zelfs wanneer rekening gehouden wordt met het extra

energieverbruik door het produceren van deze isolatiematerialen, blijft de uitstoot van

broeikasgassen aanzienlijk lager.

Om de warmteverliezen van een gebouw zo laag mogelijk te houden, wordt geïsoleerd: het

isolatiepeil van een woning ligt vast volgens de wet in de energieprestatieregelgeving.

De energieprestatieregelgeving wordt gevormd door het EPB-decreet van 22 december 2006

en het besluit van de Vlaamse Regering van 11 maart 2005. Het EPB-decreet of het

“Decreet houdende eisen en handhavingsmaatregelen op het vlak van de energieprestaties

en het binnenklimaat voor gebouwen en tot invoering van een energieprestatiecertificaat”

omvat (VEA, s.d.):

• het decretale kader voor het omzetten van de eerste 4 verplichtingen van de

Europese richtlijn van 22 december 2002.



o beschikken over een methode om de energieprestaties van gebouwen te

berekenen

o minimumeisen formuleren voor de energieprestaties van nieuwe gebouwen

en van bestaande grote gebouwen die een ingrijpende renovatie ondergaan

o elke nieuwbouw of elk gebouw dat verkocht of verhuurd wordt, moet over een

energieprestatiecertificaat beschikken.

o c.v.-ketels en airconditioningssystemen moeten regelmatig gekeurd worden.

• de uitvoerings- en handhavingsmaatregelen.

Voor Vlaanderen betekende het omzetten van de Europese richtlijn dat de

isolatiereglementering werd vervangen door de energieprestatieregelgeving.

De eisen die opgelegd worden door de energieprestatieregelgeving zijn de EPB-eisen

(Energie Prestatie en Binnenklimaat van gebouwen).

Het doel van de energieprestatieregelgeving is om alle gebouwen, die verwarmd of gekoeld

worden voor mensen die er wonen, werken, sporten, …., waarvoor vanaf 1 januari 2006 een

aanvraag om te bouwen of te verbouwen ingediend wordt, een bepaald niveau van

thermische isolatie, energieprestatie (isolatie, energiezuinige verwarmingsinstallatie,

ventilatie, ...) en een gezond binnenklimaat te doen behalen (VEA, s.d.).

De EPB-eisen gelden bijgevolg niet wanneer een aanvraag ingediend werd voor 1 januari

2006 en wanneer het gaat om het vervangen van ramen, het uitvoeren van technische

werken of niet verwarmde garages, stallingen.

De EPB-eisen zijn afhankelijk van de bestemming van het gebouw (wonen, kantoor, sport,

industrie, ...), de aard van de werken (nieuwbouw, verbouwing, functiewijziging, …) en van

de datum waarop de aanvraag tot stedenbouwkundige vergunning ingediend wordt.



De EPB schrijft zes soorten eisen voor op het vlak van: E-peil, K-peil, U– en R-waarden,

ventilatie, oververhitting en koudebruggen:

• E-peil is een maat voor de energieprestatie van een woning en de vaste installaties

ervan in standaardomstandigheden. Hoe lager het E-peil, hoe energiezuiniger de

woning is. Het E-peil of peil van primaire energie hangt af van:

o de compactheid

o de thermische isolatie

o de luchtdichtheid

o de ventilatie

o de verwarmingsinstallatie en het systeem voor warmwatervoorziening

o de oriëntatie en bezonning

o de koelinstallatie

o de verlichtingsinstallatie

Het E-peil berekenen, gebeurt aan de hand van de EPU- en EPW-methode. De EPU-

methode wordt gebruikt om het e-peil van kantoorgebouwen te berekenen. De EPW-

methode wordt gebruikte om het e-peil per wooneenheid te berekenen. De EPW-

methode houdt in dat het “karakteristiek jaarlijks primair energieverbruik” berekend

wordt. De term karakteristiek geeft aan dat uitgegaan wordt van enkele

veronderstellingen zoals een bepaald klimaat, een vaste binnentemperatuur van 18

°C en forfaitaire interne warmtewinsten.

Om het “karakteristiek jaarlijks primair energieverbruik” te bepalen wordt rekening

gehouden met de energie die verbruikt wordt voor :

o de ruimteverwarming

o de bereiding van het warme tapwater

o de hulpfuncties van de installaties en de ventilatoren

o de koeling

o de energie die geproduceerd wordt door fotovoltaïsche panelen of

warmtekrachtkoppeling

Het karakteristiek jaarlijks primair energieverbruik moet kleiner blijven dan een

referentiewaarde van het karakteristiek jaarlijks primair energieverbruik (deze waarde

bedraagt momenteel E80 cfr infra).



• K-peil geeft het maximaal peil van de globale warmte-isolatie van het gebouw weer.

De K-peileis geldt, in tegenstelling tot de E-peileis, voor het gebouw als geheel. Hoe

lager de K-waarde, hoe minder warmteverliezen. Het K-peil houdt rekening met:

o de isolatiekwaliteit van de verschillende delen van de gebouwschil

o de aanwezigheid van koudebruggen

o de compactheid C van een gebouw.

De warmteverliescoëfficiënt door transmissie Ht = Hd+Hu+Hg (W/K) (2)

met : Hd = warmteverliescoëfficiënt direct naar de buitenomgeving

Hu = warmteverliescoëfficiënt naar buitenomgeving via aangrenzende

onverwarmde ruimten

Hg = warmteverliescoëfficiënt naar buitenomgeving via de grond en

kelders

De warmteverliescoëfficiënt direct naar de buitenomgeving Hd is de som van de

isolatiekwaliteit en het effect van de koudebruggen.

Hd= (∑A�∑U� +( ∑ l�. Ψk+ ∑�) (3)

Met: Ai. (m²)= oppervlakte van bouwelement i van de gebouwschil

Ui = warmtedoorgangscoëfficiënt van bouwelement i van de

gebouwschil

lk. (m)= lengte van de lineaire koudebrug k

Ψk (W/mK) = lineaire warmtedoorgangscoëfficiënt van lineaire

koudebrug k

� (W/K) = punt - waarde van de koudebrug

Het K-peil wordt als volgt bepaald:

Als C ≤ 1 K = 100 x Ugem (4)

Als 1≤ C ≤ 4 K = (300 x Ugem)/(C+2) (5)

Als C > 4 K = 50 x Ugem (6)

De huidige eis die opgelegd wordt is: K45. (NBN B 62-301, 2008)



• U en R-waarden

o De U-waarde is de isolatiewaarde van een constructiedeel en is afhankelijk

van de totale warmteweerstand Rt.

met Rt. = Rsi + R + Rse m²K/W (buitenwanden) (7)

Rt. = Rsi + R + Rsi m²K/W (binnenwanden (8)

Om de totale warmteweerstand te bepalen, wordt gebruik gemaakt van de

waarden voor de warmteovergangsweerstand die weergegeven zijn in tabel 1.

TABEL 1: WARMTEOVERGANGSWEERSTAND RSI EN RSE (NBN B 62-002, 2008)

Warmtestroom

Opwaarts Horizontaal (doorheen een muur)

Neerwaarts

Rsi Warmteovergangsweerstand lucht binnencondities (m²K/W)

0,1

0,13

0,17

Rse Warmteovergangsweerstand lucht buitencondities (m²K/W)

0,04

Rse Warmteovergangsweerstand bij contact met de bodem (m²K/W)

0

De maximale U-waarden zijn de maximale warmtedoorgangscoëfficiënten van

de scheidingsconstructies (muur, vloer, dak, raam, deur, ...).

U = 1 / Rt (W/m²K) (9)

Voor bepaalde scheidingsconstructies gelden minimale warmteweerstanden

(R-waarden), in plaats van maximale U-waarden. Hoe groter R, hoe beter de

materiaallaag isoleert, bijgevolg geldt hoe kleiner U en hoe lager het

warmteverlies is. R is afhankelijk van de dikte van het materiaal en de

materiaalkarakteristieken λ; R = d / λ (m² K/W) (10)



Voor heterogene wanden wordt de warmteweerstand van de wand berekend

door het rekenkundig gemiddelde van de boven- en onderwaarde van de

warmteweerstand te bepalen: �� "��

(11). De berekening van de boven-

en onderwaarde wordt bepaald door het bouwelement op te splitsen in secties

en lagen zodat het bouwelement allen nog opgebouwd is uit lagen die op

zichzelf thermisch homogeen zijn.

� De bovenwaarde van de warmteweerstand wordt bepaald door aan te

nemen dat de ééndimensionale warmtestroom loodrecht staat op de

oppervlakken van het bouwelement. De bovenwaarde wordt als volgt

berekend: �

��

��

��

�� (12) (NBN B 62-301, 2008)

� De onderwaarde van de warmteweerstand wordt bepaald door aan te

nemen dat alle vlakken die parallel zijn met de oppervlakken van het

bouwelement isothermische vlakken zijn. Voor elke thermische niet-

homogene bouwlaag wordt een equivalente warmteweerstand R" als

volgt bepaald �

�#�

��#��#��#� (13). De onderwaarde wordt

bepaald met de volgende formule: R"� � R$� � R� � � R$% (14) (NBN

B 62-301, 2008)

In de norm NBN B 62 wordt vermeld dat, in context van energieprestatie

berekeningen, gerekend mag worden met de onderwaarde van de

warmteweerstand.

o Voor luchtlagen die begrensd worden door twee evenwijdige vlakken, die niet

verder van elkaar geplaatst zijn dan 300 mm en waarbij er geen

luchtuitwisselingsmogelijkheden tussen de luchtlaag en de binnenomgeving

zijn gelden volgende waarden (NBN B 62-301, 2008):

� Niet geventileerde luchtlaag:

Een luchtlaag wordt beschouwd als een niet geventileerde luchtlaag

als voldaan wordt aan de volgende drie voorwaarden. De eerste stelt

dat er geen isolatielaag mag zitten tussen de buitenomgeving en de

luchtlaag. De tweede eist dat er geen luchtstroming door de luchtlaag

mogelijk mag zijn. En de derde legt een voorwaarde op voor de totale

oppervlakte van de openingen; de openingen mogen niet groter zijn



dan 500 mm² per meter lengte. De waarde voor de warmteweerstand

van ongeventileerde luchtlagen wordt weergegeven in tabel 2.

TABEL 2: WARMTEWEERSTAND IN M²K/W VAN ONGEVENTILEERDE LUCHTLAGEN (NBN B 62-002,

2008)

� Matig geventileerde luchtlaag

Wanneer er slechts een beperkte luchtstroming uit de buitenomgeving

mogelijk is, is er sprake van een matig geventileerde luchtlaag. Een

luchtlaag is matig geventileerd als voldaan wordt aan volgende

voorwaarde: de totale oppervlakten van de ventilatieopeningen tussen

de luchtlaag en de buitenomgeving > 500 mm² maar � 1500 mm² per

m lengte of per m² luchtlaag. De waarden voor de warmteweerstand

van matig geventileerde luchtlagen zijn gelijk aan de helft van de

corresponderende waarden in tabel 2.

� Sterk geventileerde luchtlaag

Een luchtlaag is sterk geventileerd als aan de volgende voorwaarde

voldaan wordt: de totale oppervlakten van de ventilatieopeningen

tussen de luchtlaag en de buitenomgeving > 1500 mm² per m lengte of

per m² luchtlaag. De warmteweerstand van een sterk geventileerde

luchtlaag wordt net zoals de warmteweerstand van de bouwlagen

tussen de luchtlaag en de buitenomgeving verwaarloosd. Daarnaast

wordt de Rse waarde vervangen door de Rsi waarde.



• Ventilatie (cfr. infra)

• Oververhitting (cfr. infra)

• Koudebrug/bouwknopen(cfr. infra)

De eerste energieprestatie-eis legt een maximaal E80-peil op. De volgende twee eisen zijn

thermische isolatie-eisen en bepalen het maximale K-peil namelijk K45 en de U-waarde voor

de bouwcomponenten. De vierde en vijfde eis gaat over het binnenklimaat. Een minimale

ventilatievoorziening is verplicht en het risico op oververhitting in de zomer moet beperkt

worden. De laatste eis betreft het vermijden van koudebruggen. (VEA, s.d.)

Het maximaal E-peil en K-peil zijn van toepassing op standaard woningen en worden

weergegeven in tabel 3. Voor passiefhuizen worden geen eisen opgelegd in de wet, er

bestaan wel richtwaarden; voor een passiefhuis geldt een E-peil gelijk aan 30 en een K-peil

gelijk aan 10 à 20.

TABEL 3: VERGELIJKING E-PEIL EN K-PEIL STANDAARD WONING EN PASSIEFHUIS (PROFIALIS, S.D. )

In tegenstelling tot de wet legt het Passiefhuis-Platform wel eisen op voor een passiefhuis.

PHP stelt dat voor een passiefhuis volgende normen gelden in verband met U-waarden:

• U-waarde van vloeren, muren en daken: < 0.15 W/m²K

• U-waarde van buitenschrijnwerk: < 0.8 W/m²K

• U-waarde van beglazing: < 0.8 W/m²K



1.4.1.2. Koudebrug vrij construeren

Een koudebrug is een plaats waar de isolatie onderbroken is en waarlangs de koude

gemakkelijk naar binnen dringt. Per dag wordt drie liter vocht geproduceerd per persoon.

Wanneer dit vocht onvoldoende snel afgevoerd kan worden, zal het condenseren op de

koudste oppervlakken met schimmelvorming als gevolg.

Door een doordachte planopbouw waarin aandacht besteed is aan een koudebrugarme

detaillering en correcte uitvoering, kunnen de problemen veroorzaakt door een koudebrug tot

een minimum herleid worden. In principe wordt niet meer gesproken van een “koudebrug”,

maar van “bouwknoop”. Onder deze noemer vallen alle plaatsen in de gebouwschil waar er

extra warmteverlies kan optreden, los van het feit of al dan niet schimmelvorming en

ongeoorloofd warmteverlies voorkomt.

Er bestaan twee soorten bouwknopen, namelijk lineaire en puntbouwknopen. Een

bouwknoop wordt gekenmerkt door de situering van de scheidingsconstructie van het

verliesoppervlak. (zie figuur 2)

De scheidingsconstructies van het verliesoppervlak zijn de constructiedelen die de scheiding

vormen tussen de binnenomgeving en

• de buitenomgeving,

• de grond, kruipruimten of onverwarmde kelders en

• aangrenzende onverwarmde ruimten (AOR).

(Werkgroep PAThB2010, 2009)

FIGUUR 2: SCHEIDINGSCONSTRUCTIES VAN HET VERLIESOPPERVLAK (WERKGROEP PATHB2010, 2009)



Indien een scheidingsconstructie niet meer continu doorloopt of verschilt van een andere

scheidingsconstructie in de dikte van de bouwlagen, de gebruikte materialen, de volgorde

van binnen naar buiten, de oriëntatie, de helling en/of de begrenzing, wordt een nieuwe

scheidingsconstructie gedefinieerd.

Puntbouwknopen zijn bouwknopen waarbij de isolatielaag van een scheidingsconstructie

puntvormig doorbroken is; bijvoorbeeld kolommen die de isolatielaag doorboren van een

vloer boven buitenomgeving, kelder, parkeergarage.

Een lineaire bouwknoop kan zich in de volgende drie situaties voordoen (Werkgroep

PAThB2010, 2009):

• Op elke plaats waar twee scheidingsconstructies elkaar snijden of op elkaar

toekomen (zie figuur 3)

FIGUUR 3: LINEAIRE BOUWKNOOP (WERKGROEP PATHB2010, 2009)

• Waar een

Documents

HET BOUWEN VAN EEN PASSIEFHUIS MET STAALFRAMEBOUWcockvanderkaaij.nl/oudaa18/wp-content/uploads/Het-bouwen... · 2014. 3. 25. · Academiejaar 2010 – 2011 . MEDEDELING ... KHBO Oostende