Bouwknopen regelgeving

Bouwknopen - Regelgeving

Warmteoverdrachtscoëfficiënt door transmissie HT
De totale warmtestroom die door transmissie optreedt per Kelvin temperatuurverschil tussen de binnen- en buitenomgeving wordt aangeduid door de warmteoverdrachtscoëfficiënt door transmissie: HT.

Deze totale warmtestroom bestaat uit drie componenten:

met:
HD = een warmtestroom rechtstreeks naar de buitenomgeving
Hg = een warmtestroom via de grond en via onverwarmde kelders en kruipruimten in contact met de grond
HU = een warmtestroom via aangrenzende onverwarmde ruimten

Elk van deze componenten bevat een warmtestroom doorheen de scheidingsconstructies Hxconstructions en een warmtestroom doorheen de bouwknopen Hxjunctions.

Bijgevolg kan HT ook geschreven worden als:

waarbij:
HTconstructions enkel de warmtestromen door transmissie doorheen scheidingsconstructies van het verliesoppervlak bevat. Zie het transmissiereferentiedocument (valt buiten het kader van de bouwknopenatlas).
HTjunctions enkel de warmtestromen door transmissie doorheen de bouwknopen bevat. Zie bijlagen IV/V van het EPB-besluit.

Terug naar boven

Overzicht van de verschillende opties om de invloed van bouwknopen in rekening te brengen

Bijlage IV/V uit het EPB-besluit voorziet in 3 mogelijke opties om de invloed van de bouwknopen op het K-peil te bepalen: optie A, B of C.

Per K-peil-volume moet één van de drie opties gekozen worden. Dit betekent dat het niet mogelijk is om voor verschillende deelprojecten die deel uitmaken van hetzelfde K-peil-volume verschillende opties te kiezen. Eenmaal een optie is vastgelegd voor het K-peil-volume, moeten elk deelproject en elk subdossier de bouwknopen inrekenen volgens deze optie.

OPTIE A: de gedetailleerde methode

OPTIE B: de methode van de EPB-aanvaarde knopen

OPTIE C: de forfaitaire toeslag

Belangrijk is om op te merken dat deze optie, net als de vorige opties, het bouwteam op geen enkele manier vrijpleit van de verantwoordelijkheid om het risico op schimmelvorming en condensatie tot een absoluut minimum te beperken.

Terug naar boven

De bouwknopenatlas van Wienerberger: uw hulp bij optie B

In veel gevallen kiest de ontwerper voor optie B. Er wordt gestreefd naar een maximaal aantal EPB-aanvaarde bouwknopen. In elk ontwerp echter zijn er bouwknopen die niet-EPB-aanvaard zijn. Deze bouwknopen worden in vele gevallen – uit pragmatische overwegingen – in rekening gebracht door de waarden bij ontstentenis te gebruiken. Als dit gebeurt voor een groot aantal bouwknopen, resulteert dit in een sterke toename van het K- en E-peil.

Het is evenmin vanzelfsprekend om de mogelijkheid te benutten om de toeslag op het K-peil te doen afnemen door EPB-aanvaarde bouwknopen met een "gunstig effect" in rekening te brengen. Wie beschikt immers over de gevalideerde software, de tijd en de kennis om dit te doen?

Waarom ontwikkelde Wienerberger een bouwknopenatlas?

Om aan dit euvel tegemoet te komen, ontwikkelde Wienerberger de bouwknopenatlas. EPB-aanvaarde bouwknopen met een "gunstig effect", zoals de buitenhoeken (bijvoorbeeld: funderingen, dakranden, …) werden door de Universiteit Gent met gevalideerde software berekend voor talloze praktische combinaties van isolatiewaarden en diktes. Bouwknopen, waarbij de waarden bij ontstentenis heel ongunstig uitvallen, zoals bijvoorbeeld ophangconsoles voor metselwerk, werden eveneens berekend, zodat de invloed van deze niet-EPB-aanvaarde bouwknopen met gunstiger berekende waardes in rekening kunnen worden gebracht, in plaats van met de waarden bij ontstentenis.

Basisregels correct én eenvoudig te controleren

Daarnaast werden in de bouwknopenatlas van Wienerberger een groot aantal EPB-aanvaarde bouwknopen opgenomen, met aanduiding van de basisregels. Hierdoor wordt het voor de ontwerper eenvoudig om na te gaan of zijn detaillering voldoet aan die van een EPB-aanvaarde bouwknoop.

Een volledig verslag voor uw project

Na het doorlopen van de bouwknopenatlas voor uw project, ontvangt u een volledig gedetailleerd rapport. Ideaal in de communicatie met de andere bouwpartners, EPB-verslaggevers, bouwheer, …

De bouwknopenatlas is bijgevolg niet enkel een handige tool om de bouwknopen op een efficiënte manier in rekening te brengen, maar is eveneens een gewaardeerd naslagwerk en inspiratiebron bij het ontwikkelen van nieuwe detailoplossingen voor bouwknopen.

Hierna wordt dieper ingegaan op het begrip "EPB-aanvaarde bouwknoop". Deze kennis is immers onontbeerlijk om de bouwknopenatlas op een correcte wijze te gebruiken en om de bouwknopen volgens de optie B op een correcte manier in rekening te brengen.

Terug naar boven

EPB-aanvaarde bouwknopen

Er zijn twee manieren opdat een bouwknoop EPB-aanvaard is:

  • De bouwknoop voldoet aan één van de basisregels voor een koudebrugarm detail
  • De bouwknoop voldoet aan de van toepassing zijnde grenswaarde: Ψe ≤ Ψe,lim

Basisregels voor een koudebrugarm detail

De basisregels laten toe om op eenvoudige en hoofdzakelijk visuele wijze in te schatten of een bouwknoop al dan niet EPB-aanvaard is.

De basisregels zijn gebaseerd op het principe van het garanderen van de 'thermische snede'. Dit betekent dat de isolatielagen van 2 aansluitende scheidingsconstructies van het verliesoppervlak steeds continu in elkaar moeten overlopen.

Dit kan bekomen worden door één van de twee volgende situaties:
BASISREGEL 1: continuïteit van de isolatielagen door een minimale contactlengte
BASISREGEL 2: continuïteit van de isolatielagen door tussenvoeging van isolerende delen

Toch is het niet steeds mogelijk om de thermische snede met één van de twee bovenstaande basisregels te garanderen. In die situaties is er een derde basisregel voorzien:
BASISREGEL 3: minimale lengte van de weg van de minste weerstand

Indien een bouwknoop aan één van de drie basisregels voldoet, is de bouwknoop per definitie EPB-aanvaard.

Indien aan de hand van een gevalideerde numerieke berekening kan aangetoond worden dat de Ψe-waarde van een bouwknoop kleiner dan of gelijk is aan de overeenkomstige grenswaarde, dan is die bouwknoop eveneens "EPB-aanvaard".

Meerwaarde aangeboden door de bouwknopenatlas van Wienerberger!

In de bouwknopenatlas van Wienerberger zijn een aantal bouwknopen opgenomen die niet voldoen aan de basisregels, maar die EPB-aanvaard zijn doordat de berekeningen aantonen dat wel voldaan wordt aan de voorwaarde met betrekking tot de grenswaarde. Goedkope en eenvoudige detaillering van een aantal bouwknopen volstaan in een aantal gevallen om EPB-aanvaarde bouwknopen te realiseren!

Terug naar boven

Wat houden de basisregels precies in?

De basisregels voor een koudebrugarm detail focussen op de isolatielagen van scheidingsconstructies en op eventuele isolerende delen. Vooraleer de basisregels zelf te bespreken, moeten de begrippen "isolatielaag van een scheidingsconstructie" en "thermische snedelijn" duidelijk gedefinieerd worden.

Isolatielaag van een scheidingsconstructie

De isolatielaag van een scheidingsconstructie is per definitie de bouwlaag met de grootste warmteweerstand.

fig. 1: in de meeste gevallen is de isolatielaag duidelijk te herkennen

Voor een niet-homogene bouwlaag moet de warmteweerstand bepaald worden met behulp van de oppervlaktegewogen warmtegeleidbaarheid. Indien er bijvoorbeeld isolatie geplaatst wordt tussen de houten spanten van een hellend dak, zal de warmteweerstand R van deze bouwlaag met een dikte d bepaald worden als:

met fisol de oppervlaktefractie van de isolatie en fwood de oppervlaktefractie van het hout (fisol + fwood = 1)

De isolatielaag kan ook uit meerdere bouwlagen bestaan (bouwfolies moeten hierbij verwaarloosd worden). Voorwaarde is dat:

  • de bouwlagen onafgebroken op elkaar volgen EN
  • er zich geen luchtlaag tussen bevindt EN
  • elk van de bouwlagen een λ-waarde heeft kleiner dan of gelijk aan 0.2 W/mK.

Als hieraan voldaan is, moeten de bouwlagen als een samengestelde bouwlaag beschouwd worden, met een dikte d gelijk aan de som van de afzonderlijke diktes di en de warmteweerstand R gelijk aan de som van de afzonderlijke warmteweerstanden Ri (voor een niet-homogene bouwlaag wordt Ri bepaald zoals hierboven reeds uitgelegd).

Belangrijk is dat een ononderbroken opeenvolging van bouwlagen die aan de bovenstaande voorwaarden voldoen, MOET beschouwd worden als de isolatielaag. Men kan dus niet kiezen om slechts 1 van de bouwlagen als isolatielaag te beschouwen! Dit om te vermijden dat de basisregels – waarvan de strengheid gelinkt is aan de isolatiekwaliteit van de isolatielagen - te laks kunnen aangewend worden. Dit betekent dat in de basisregels steeds de gesommeerde dikte d en de totale warmteweerstand R van de gehele isolatielaag moeten gebruikt worden.

Voor het toepassen van de basisregels kan er per scheidingsconstructie slechts één isolatielaag zijn. Wordt er behalve spouwisolatie bijvoorbeeld ook buitenisolatie aangebracht, dan kan slechts één van de twee, namelijk die met de grootste warmteweerstand, beschouwd worden als 'de isolatielaag van de scheidingsconstructie' (Figuur 2).

Fig.2: enkel de laag met de grootste warmteweerstand kan als isolatielaag van de scheidingsconstructie beschouwd worden.

Thermische snedelijn

Wanneer van de ene isolatielaag een ononderbroken lijn kan getekend worden doorheen de isolerende delen naar de andere isolatielaag, dan is het steeds mogelijk een thermische snedelijn te tekenen.

En thermische snedelijn moet zoveel mogelijk parallel lopen aan de begrenzingen van de isolatielagen en de isolerende delen waar ze doorheen loopt (fig. 3).

Fig.3: een thermische snedelijn is een ononderbroken lijn en moet zoveel mogelijk parallel lopen aan de begrenzingen van de isolatielagen en de isolerende delen waar ze doorheen loopt.

De plaats ervan is niet belangrijk, zolang ze maar voldoet aan de definitie. Dit impliceert dat, vanaf het moment dat er één thermische snedelijn kan getekend worden, er oneindig veel kunnen getekend worden. Voldoet de R-waarde-eis (zie basisregel 2) voor één thermische snedelijn, voldoet ze voor alle.

Bij raam- en deurprofielen met thermische onderbreking moet een thermische snedelijn doorheen de thermische onderbreking lopen (fig. 4).

Fig.4: thermische snedelijn bij raam- en deurprofielen met thermische onderbreking

Terug naar boven

Basisregel 1: minimale contactlengte van de isolatielagen

Toepassingsgebied:
bouwknopen waar de isolatielagen van de samenkomende scheidingsconstructies rechtstreeks op elkaar kunnen aansluiten.

Regel:
de contactlengte dcontact mag nooit kleiner worden dan de helft van het kleinste van d1 en d2:

met:
dcontact = de contactlengte van de isolatielagen gemeten tussen koude en warme zijde
d1 en d2 = de respectievelijke diktes van de isolatielagen van de 2 samenkomende scheidingsconstructies

Speciaal geval: raam- of deurprofielen
zonder thermische onderbreking: de dikte di van het raam- of deurprofiel wordt geïnterpreteerd als de dikte van het vaste kader van het raam- of deurprofiel, gemeten in een richting loodrecht op het glasoppervlak (fig.5).

Fig.5: raam- of deurprofielen zonder thermische onderbreking: d1 = dikte vast kader, loodrecht op het glasoppervlak gemeten.

mét thermische onderbreking: hier is voldaan aan basisregel 1 wanneer de isolatielaag rechtstreeks in contact staat met de thermische onderbreking en dit over de volledige breedte van de thermische onderbreking (fig.6).

Fig.6: basisregel 1 voor raam- en deurprofielen mét thermische onderbreking. De middelste oplossing voldoet niet aan basisregel 1.

Terug naar boven

Basisregel 2: tussenvoeging van isolerende delen

Toepassingsgebied:
bouwknopen waar de isolatielagen van de samenkomende scheidingsconstructies niet rechtstreeks op elkaar (kunnen) aansluiten, maar waar wel de mogelijkheid bestaat om isolerende delen tussen te voegen.

Deze isolerende delen nemen plaatselijk de thermisch isolerende functie van de isolatielagen op zich, waardoor de thermische snede kan behouden blijven.

AANDACHTSPUNT: let op de drukvastheid van de isolerende delen

In het bijzonder ter hoogte van de funderingsaanzet moet nagegaan worden in hoeverre het toegepaste isolerende deel voldoet op het gebied van drukvastheid. Zo nodig dient advies ingewonnen van een ingenieur stabiliteit.

Regel:
Alle isolerende delen moeten tegelijk voldoen aan de drie eisen uit onderstaand schema (fig.7):


Fig.7: basisregel 2: elk van de tussengevoegde isolerende delen moet voldoen aan elk van de 3 eisen

Elk van de drie eisen worden hieronder toegelicht.

1. λ-waarde-eis

met:
λinsulting part = de warmtegeleidbaarheid van een isolerend deel.

Deze warmtegeleidbaarheid moet bepaald worden in overeenstemming met Bijlage A van het transmissiereferentiedocument.

AANDACHTSPUNT: wat met mechanische bevestigingen die isolerende delen plaatselijk doorboren?
Indien de mechanische bevestigingen een λ-waarde > 0,2 W/mK hebben en indien ze de koude en warme zijde van het isolerend deel met elkaar verbinden, mag de totale sectie van deze mechanische bevestigingen niet groter zijn dan 1 cm² per meter lineaire bouwknoop.

Indien hier niet aan voldaan is, worden de mechanische bevestigingen in rekening gebracht als puntbouwknopen.

Een klassiek voorbeeld zijn de doken om vensters te verankeren.

Plaatselijke onderbrekingen van het isolerend deel door een ander materiaal met een warmtegeleidbaarheid kleiner dan of gelijk aan 0,2 W/mK, zijn enkel toegestaan indien het volumeaandeel van het ander materiaal kleiner dan of gelijk is aan 10% per strekkende meter lineaire bouwknoop.

2. R-waarde-eis

met:
R = de warmteweerstand van een isolerend deel.
Ri = de warmteweerstanden van de isolatielagen van de scheidingsconstructie.

Hoe beter de kwaliteit van de omringende isolatielagen (R1 en R2), hoe groter de warmteweerstand R van een isolerend deel moet zijn, met 2 m2K/W als absolute bovengrens voor R.

Speciaal geval: raam- en deurprofielen:

met:
R = de warmteweerstand van een isolerend deel.
R1 = de warmteweerstand van de isolatielaag van de opake scheidingsconstructie.

Er wordt geen rekening gehouden met de Uf-waarde van het raam- of deurprofiel, maar enkel met de warmteweerstand van de isolatielaag van de opake scheidingsconstructie. Tevens wordt de bovengrens verlaagd tot 1,5 m²K/W.

Hoe de R-waarde van een isolerend deel berekenen?
De warmteweerstand R van een isolerend deel, uitgedrukt in m2K/W, is gedefinieerd als:

met

dinsulating part = de dikte, uitgedrukt in m
λinsulating part = de warmtegeleidbaarheid van het isolerend deel, uitgedrukt in W/mK

In bepaalde gevallen is het toegestaan om de invloed van verschillende isolerende delen 'op te tellen'. In een richting loodrecht op de thermische snedelijn mogen diktes en warmteweerstanden van verschillende isolerende delen opgeteld worden, indien elk van de isolerende delen een λ-waarde kleiner dan of gelijk aan 0,2 W/mK heeft EN indien er zich geen luchtlaag tussen bevindt.

Dit laat toe om de verschillende isolerende delen als een 'homogeen' isolerend deel te beschouwen, met een dikte d gelijk aan de som van de afzonderlijke diktes di en de warmteweerstand R gelijk aan de som van de afzonderlijke warmteweerstanden Ri.

AANDACHTSPUNT: hoe dinsulating part bepalen?

Bij rechthoekige isolerende delen:
dinsulating part moet steeds gemeten worden loodrecht op de thermische snedelijn die door het isolerende deel loopt.
Doorkruist de thermische snedelijn het isolerend deel in twee richtingen, dan gelden er twee R-waarden voor eenzelfde isolerend deel. In dat geval moeten beide R-waarden voldoen aan de R-waarde-eis.
Bij niet-rechthoekige isolerende delen:
dinsulating part is de kortste afstand tussen de koude en warme zijde van het isolerend deel (fig. 8).

Fig.8: voorbeelden van de bepaling van dinsulating part bij niet-rechthoekige isolerende delen

3. Contactlengte-eis

met:
dcontact,i = de contactlengte t.p.v. aansluiting i.
dinsulation part = de dikte van een isolerend deel.
dx = de dikte van hetzij de aansluitende isolatielaag hetzij een aansluitend ander isolerend deel.

De contactlengte-eis moet als volgt gelezen worden (zie fig.9): sluit een isolerend deel met dikte dinsulating part aan op een isolatielaag, dan is dx te beschouwen als de dikte van de isolatielaag en geldt de helft van het kleinste van de twee als ondergrens voor de onderlinge contactlengte. Sluit een isolerend deel met dikte dinsulating part aan op een ander isolerend deel, dan is dx te beschouwen als de dikte van het andere isolerend deel en geldt wederom de helft van het kleinste van de twee als ondergrens voor de onderlinge contactlengte.

Fig.9: de contactlengte-eis moet per aansluiting voldoen

Speciaal geval: raam- of deurprofielen
Zonder thermische onderbreking: dx = de dikte van het vast kader van het raam- of deurprofiel, gemeten in een richting loodrecht op het glasoppervlak.
Mét thermische onderbreking: het isolerend deel moet rechtstreeks in contact staan met de thermische onderbreking en dit over de volledige breedte van de thermische onderbreking.

Terug naar boven

Basisregel 3: minimale lengte van de weg van de minste weerstand

Toepassingsgebied:
In situaties waarin de isolatielagen niet rechtstreeks op elkaar kunnen aansluiten én waarin het niet mogelijk is om een isolerend deel tussen te voegen, kan de thermische snede niet behouden blijven. Basisregel 3 voorziet een mogelijkheid om zonder thermische snede toch een EPB-aanvaarde bouwknoop te bekomen.

Regel:

met:
li = de lengte van de weg van de minste weerstand.

De weg van de minste weerstand
De weg van de minste weerstand is gedefinieerd als het kortste traject tussen de binnen- en buitenomgeving of een aangrenzende onverwarmde ruimte (AOR) dat nergens een isolatielaag of isolerend deel snijdt met een warmteweerstand groter dan of gelijk aan de kleinste van R1 en R2, met R1 en R2 de warmteweerstanden van de isolatielagen van de scheidingsconstructies.

Op de doorsnede van de bouwknoop tekent men een lijn van de binnenomgeving tot buiten of tot de AOR die zo kort mogelijk is en die nergens een isolatielaag snijdt. Is de lengte van die lijn kleiner dan 1 meter, dan is het toegestaan om deze lijn te verlengen door isolatie toe te voegen, op voorwaarde dat die isolatie een warmteweerstand heeft die groter dan of gelijk is aan het kleinste van R1 en R2.

Voorbeeld

Fig.10: de lengte van de weg van de minste weerstand (rode lijn) moet groter dan of gelijk zijn aan 1 meter

DE WIENERBERGER BOUWKNOPENATLAS STAAT GARANT VOOR EEN CORRECTE TOEPASSING VAN DE REGELGEVING MET BETREKKING TOT DE BOUWKNOPEN.

U hoeft zelf geen specialist te zijn op het gebied van de bouwknopen om met behulp van de bouwknopenatlas van Wienerberger deze regelgeving op een correcte manier toe te passen.

Terug naar boven

Referenties

Toelichtingsdocument volgens "Ontwerp tot wijziging van BIJLAGE IV/V van het EPB-Besluit", finale versie – 31 december 2009. Werkgroep PAThB2010

Transmissie Referentie Document, gepubliceerd in het Belgisch Staatsblad van 08.12.2010

EPB-Besluit, "Bijlage VIII Behandeling van bouwknopen", gepubliceerd in het Belgisch Staatsblad van 08.12.2010

Bouwknopen/Koudebruggen beperken door een slim ontwerp. Vanaf 2010 in te rekenen in de energieprestatieregelgeving – Vitruvius Academy, vorming voor bouwkundige ontwerpers (2009)

Bouwknopen: bouwkundige oplossingen en inrekening in EPB-software. Aangepast ontwerpen met toetsing volgens de nieuwe energienormen – Vitruvius Academy, vorming voor bouwkundige ontwerpers (2011)

Terug naar boven