Warmtetransport
Warmte kan zich verplaatsen op 3 manieren: Straling of radiatie; Stroming of convectie; Geleiding of conductie. Het gebrek aan warmtegeleiding is de voornaamste eigenschap van isolatiematerialen.
Hoe werkt isolatie?
Een performant isolatiemateriaal isoleert goed – en geleidt warmte/koude dus slecht – omdat het warmte (en koude) heel slecht doorlaat door het zeer goed isolerend gas in de fijne cellen van dit isolatiemateriaal. PU isolatiematerialen, zoals PUR en PIR, bestaan uit fijne 3D-schuimstructuren die met gas gevuld zijn. Het gas houdt warmte veel beter tegen dan lucht.
De fijne microstructuur vormt daarenboven veel meer barrières dan grote cellen waardoor warmte meer tijd nodig heeft vooraleer het de andere zijde van het materiaal bereikt (en dus beter isoleert).
Warmtegeleidbaarheid λ [W/mK]
| Materiaal |
Warmtegeleidbaarheid λ [W/mK] |
| UNILIN PIR |
0.022 |
| Naaldhout |
0.13 |
| Beton (ongewapend) |
1.4 |
| Staal |
50 |
Hoe werkt isoleren?
Een laag isolatie in de structuur zorgt ervoor dat het binnenoppervlak niet te koud wordt. Daarom koelt de ruimte minder snel af en moet er minder verwarmd worden.
Warmteweerstand R [m²K/W]
Hoe minder warmte er doorheen een product getransporteerd kan worden, hoe hoger de warmteweerstand (R) van het product.
De warmteweerstand is een producteigenschap: het is afhankelijk van de dikte (hoe dikker, hoe beter) en van de λ-waarde (hoe lager, hoe beter).
R = d / λ
| R-waarde |
Materiaal |
Lambda |
Dikte in meter |
| 4,5 |
Hout |
0,130 |
0,59 |
| 4,5 |
Rotswol |
0,037 |
0,17 |
| 4,5 |
PIR |
0,022 |
0,10 |
Opbouw constructie
De meeste constructies bestaan uit meer dan 1 laag. De totale R-waarde kan bekomen worden door de verschillende warmteweerstanden van elke laag op te tellen.
Rtot = R1+R2+R3+R4
Is een laag heterogeen (zoals een spantenstructuur met isolatie of een houtskeletwand) dan is een specifieke berekening van de totale R-waarde van de heterogene laag nodig.
Rtot = R1+Rheterogeen+R4
U-waarde of Warmtetransmissiecoëfficiënt [W/m²K]
Om verschillende constructies te vergelijken, wordt de warmtetransmissiecoëfficiënt of U-waarde gebruikt. Deze houdt rekening met de totale warmteweerstand en met de overgangscoëfficiënten (R
si en R
se), waardoor ook daken met vloeren en muren kunnen worden vergeleken.
Hoe lager de U-waarde, hoe minder transmissie en dus hoe minder warmteverliezen.
U = 1 / (Rsi + Rtot + Rse)
Isoleren tot op de letter – het abc van isoleren
λ = thermische geleidbaarheid (materiaaleigenschap)
De hoeveelheid warmte die het isolatiemateriaal doorlaat.
Hoe lager de Λ-waarde, hoe minder warmteverlies, hoe beter de isolatie.
De lambdawaarde is als het “DNA” van het materiaal.
E = energieprestatie (gebouweigenschap)
De hoeveelheid energie die een gebouw nodig heeft om in te leven.
Hoe lager het E-peil, hoe energiezuiniger het gebouw.
K = thermisch verlies (gebouweigenschap)
De hoeveelheid warmte die een gebouw verliest via de bouwschil.
Hoe lager het K-peil, hoe minder warmteverlies, hoe beter geïsoleerd.
R = thermische weerstand (producteigenschap)
De hoeveelheid warmte die het materiaal tegenhoudt (in relatie tot de dikte).
Hoe hoger de R-waarde, hoe minder warmteverlies, hoe beter de isolatie.
U = thermische transmissie (constructie-eigenschap)
De hoeveelheid warmte die doorheen een constructie gaat (bv. het dak).
Hoe lager de U-waarde, hoe minder warmteverlies, hoe beter geïsoleerd.
