thermal-bypass

De theoretische vereisten van een thermische prestatienorm worden in de praktijk zelden gehaald. In sommige gevallen kan de toename van het energieverbruik tot 70% groter zijn dan voorspeld. Wanneer je een woning isoleert dan is het belangrijk de natuurkundige principes te begrijpen die invloed hebben op de isolatie-prestaties. Eén van die dingen die de prestaties beïnvloeden is "thermal bypass", 

Dus waarom bestaat deze kloof tussen berekende prestaties en de realiteit? Het warmteverlies mechanisme is niet opgenomen in een regelgevingsprocedure, een slecht ontwerp en een slechte uitvoering.

Wat is thermische bypass?

Thermische bypass is vorm van convectieve warmteoverdracht bijvoorbeeld door wind. Het is een warmteoverdracht die de geleidende of geleidend-stralingswarmteoverdracht tussen twee gebieden omzeilt. Op zijn convectieve lussen, die zowel luchtinfiltratie als windwassen omvatten. Deze vormen van warmte-overdracht zijn vaak onbekend en vaak niet opgenomen in regelgeving / berekeningen. Op zich is dat vreemd omdat iedereen weet dat wind tegen je gezicht ervoor zorgt dat je het koud krijgt. Het gevolg is dat een  luchtbeweging kan leiden tot een significante toename van het warmteverlies in vergelijking met voorspelde waarden. Dit betekent dat zelfs wanneer de architect en de bouwer denken dat een ontwerp aan de prestatie-eis voldoet, het zeer waarschijnlijk is dat dit niet het geval is.

In principe zijn er twee vormen van convectieve lus-bypass die voornamelijk voorkomen door natuurlijke convectie. "Gesloten lus" -convectie kan worden waargenomen waar de luchtmassa grotendeels ongewijzigd blijft, maar er temperatuurverschillen bestaan ​​bij de grenzen die een circulerende luchtstroom veroorzaken waardoor de lucht in een lus beweegt. Een goed voorbeeld hiervan kan een niet geventileerde spouwmuur zijn. "Open lus" convectie maakt het mogelijk om een ​​luchtmassa te vervangen door andere lucht en omvat daarom luchtspleten die luchtstroming en dus warmteoverdracht tussen twee gebieden mogelijk maken. Deze vorm van warmteverlies is het gevolg van storingen in luchtdichtheid en winddichtheid.

"Gesloten lus" convectie kan leiden tot aanzienlijke storingen in thermische prestaties. In principe wordt dit aangedreven door een stapeleffect. Verschillende onderzoeken hebben aangetoond dat zelfs nauwe luchtspleten tussen de (interne) luchtbarrière en de isolatie en kleine openingen in de verbindingen tussen isolatie tot aanzienlijk warmteverlies leiden. De evenredige impact van de convectie neemt toe naarmate de U-waarde wordt verbeterd. Een toename in warmteverlies van ongeveer 160% groter dan de berekende U-waarde is niet ongewoon wanneer luchtopeningen achter de isolatie bestaan.

In principe wordt de "open lus" convectie aangedreven door de wind die de thermische omhulling binnendringt. Deze vorm van warmteverlies kan worden aangepakt door luchtdichtheid en winddichtheid. Luchtdichtheid kan worden gedefinieerd als "de eigenschap om te voorkomen dat lucht door de schaal binnendringt" en winddichtheid als "de eigenschap om te voorkomen dat lucht de schaal binnendringt zodat de thermische isolatie-eigenschap van het isolatiemateriaal niet wordt verminderd." In werkelijkheid is het vaak ontdekte dat zowel open als gesloten bypass tegelijkertijd kunnen optreden. In de praktijk betekent dit dat bijvoorbeeld een dak aan de buitenzijde eerst winddicht gemaakt moet worden voordat er aan de binnenzijde geïsoleerd gaat worden. 

In Nederland zijn de daken van heel veel woningen (na) geisoleerd onder een wind lekkend planken dakbeschot. Er is niet de moeite genomen om het dak aan de buitenzijde winddicht te maken door bijvoorbeeld een folie, tapes of winddicht (isolerend) dakbeschot. De thermische prestaties van de gebruikte isolatiematerialen zullen dan in de praktijk tegenvallen. M.a.w. de energierekening blijft ondanks de inspanning hoog omdat er geen rekening is gehouden met winddichting.

 

Photos and Images
convectieve warmte-overdracht

a) Gesloten lus b) Open lus c) gecombineerde bypass lussen