09 januari, 2024
Ramen
Thermische isolatie voor ramen? Heeft het zin om ramen te kopen als we onze oude ramen al hebben? Stelt u zich deze situatie eens voor, beste lezer: het is een maandagavond, begin december. Eerst werken, dan al die boodschappen... De typische Poolse winter knaagt al aan je met kou en vocht. Een nies buigt je doormidden. De vloek in je keel wordt alleen tegengehouden door de gedachte dat je snel weer naar huis gaat. Je stapt de kooi in. Ongemak siert je nog steeds, maar er hangen tenminste geen druppels smerige smurrie meer in de lucht. Je draait de sleutel in het slot. Je hele ziel en zelfs de poriën op je huid openen zich om de warmte van thuis te verwelkomen. Je botst op een barrière van kou! De oude ramen beschimpen je met hun gevlekte dichtingen, de gordijnen rimpelen somber, opgepikt door de zachte windvlagen die zonder uitnodiging de flat zijn binnengedrongen. Lekkende ramen, broze constructies die niet aan de moderne normen voldoen, laten schaamteloos de kou binnen en blazen het geld dat is uitgegeven aan verwarming weg. Jij kunt dit verhelpen. Hoe en hoeveel kun je er echt van profiteren?
Voordat we ingaan op specifieke berekeningen van hoe vensterparameters onze verwarmingsrekeningen kunnen beïnvloeden, willen we eerst iets zeggen over wat deze parameters zijn.
Verreweg de belangrijkste van alle parameters waar we op moeten letten als we de verwarmingskosten willen verlagen, is Uw. Dit is de energiedoorgangscoëfficiënt, die ons vertelt hoeveel warmte er door een vierkante meter raamoppervlak gaat.
In de praktijk is het iets ingewikkelder, omdat Uf en Ug, d.w.z. de coëfficiënten voor het raamprofiel en de beglazing, die componenten zijn van Uw, hier ook relevant zijn. Het type pakking is belangrijk en alle thermische parameters worden berekend voor specifieke temperatuuromstandigheden. Als vuistregel geldt: hoe groter het glasoppervlak in verhouding tot het profieloppervlak, hoe beter de isolatie. De eenheid die de waarde van de warmtedoorgangscoëfficiënt uitdrukt, kan ook onjuist zijn: W/m2K. Dit is watt per vierkante meter maal Kelvin.
Gelukkig geeft de industrie standaard het Uw voor een typisch raam als een eenvoudige breuk, zodat we gemakkelijk twee systemen kunnen vergelijken. Als het ene een Uw heeft van 1,8 en het andere van 0,9, dan weten we meteen dat het laatste half zoveel energie verliest per vierkante meter raam.
Hoewel de akoestiek van een raam geen invloed heeft op de thermische prestaties, is deze wel van groot belang voor het comfort van de gebruikers van het gebouw. Het gaat er namelijk om hoeveel decibel het geluid dat van buiten komt, wordt verminderd.
Als je in een rustige omgeving woont, is een Rw van 30 decibel voldoende. In een grote stad hebben we het recht om meer te verwachten, dus raamconstructies met een vermindering van het buitengeluid van meer dan 40 decibel zijn een veel betere keuze. Indien nodig is het zelfs mogelijk om ramen te maken die 10 decibel effectiever zijn en die bovendien bijzonder goed bestand zijn tegen geluiden met een ongebruikelijke frequentie.
Een andere, minder vaak genoemde maar nog steeds belangrijke parameter is de zontoetredingsfactor. Deze wordt aangeduid met de kleine letter g en wordt uitgedrukt in een scalaire waarde van 0 tot 1. Het is handiger om hem op te schrijven als een percentage.
Als g bijvoorbeeld 0,8 is (d.w.z. 80%), betekent dit dat 80% van de zonne-energie – warmte – door de beglazing dringt. Als we het interieur willen verwarmen met de zon, is dat prima. Als we echter liever niet te veel warmte door onze grote ramen willen hebben in de zomer en geen fortuin willen uitgeven aan airconditioning, zullen we kiezen voor beglazing met een veel lagere g.
De gemiddelde raam-eigenaar is niet geïnteresseerd in dergelijke parameters. Hij beschouwt zijn ramen als luchtdicht en dat is het. Voor degenen die wel geïnteresseerd zijn, noemen we parameters zoals luchtdoorlatendheid, windbelasting en waterdichtheid. Deze zijn tot op zekere hoogte gecorreleerd met wat de thermische eigenschappen van de ramen zijn, maar in de praktijk zal de particuliere bouwer zich hier niet op richten.
Een goede thermische isolatie is helemaal niet gemakkelijk te bereiken. Iedereen die zich de houten ramen van vroeger herinnert en degenen die nog enkele van de eerste PVC-ramen hebben, weten dit. Hun thermische isolatieparameters lagen heel ver af van de hedendaagse normen. Hoe voldoe je aan deze vereisten?
De belangrijkste revolutie die invloed heeft gehad op ramen is het gebruik van isolerende glaselementen. Een eenvoudige enkele glasplaat vertaalt zich in een hoge warmtetransmissie in ramen. Glas is een slechte isolator. Daarom waren de oude ramen zo geconstrueerd dat er achter één raam nog andere ramen zaten.
Deze constructie was in zekere zin de overgrootvader van de dubbele beglazing, omdat ze een gelijkaardige oplossing gebruikt: een vrije ruimte gevuld met goed isolerende lucht en tegenwoordig meestal met nog beter isolerende edelgassen, meestal argon.
Dubbele beglazing is technologisch onvergelijkbaar veel geavanceerder en doeltreffender dan twee oude, tegen elkaar geklemde ruiten. Het bestaat uit twee basiselementen:
en in zekere zin ook van het derde element:
Het systeem is relatief eenvoudig en het verschil wordt gemaakt door kwaliteit en technologie en één onzichtbare maar enorm belangrijke: coatings met een lage emissie.
Bij dubbele beglazing worden luchtdichte kamers gevormd tussen de glasbladen, die werken volgens een principe dat lijkt op dat van een thermosfles, hoewel er zelden een vacuüm tussen zit. In plaats daarvan zijn de eerder genoemde coatings met lage emissiviteit standaard, d.w.z. dunne lagen van warmte-reflecterende metaaloxiden, zonder welke de moderne isolatieprestaties van beglazing nog steeds een droom zouden blijven.
Het gas in de kamers tussen de glazen kamers isoleert veel beter dan welk vast materiaal dan ook, zelfs als het gewoon lucht zou zijn. Voor Eco-Windows is argon al lang de standaard, omdat het ⅓ minder warmte doorlaat dan het mengsel van stikstof en zuurstof dat we inademen.
Het beste gas dat wordt gebruikt om isolerende glaseenheden te vullen is krypton. Het vermindert de thermische geleidbaarheid in de kamers met ⅔ die van lucht, maar het is veel duurder, daarom wordt het alleen aanbevolen in Eco-ramen in uitzonderlijke situaties waarin de klant een hoge thermische isolatie verwacht met een minimale dikte van het beglazingspakket.
Tot voor kort was de afstandhouder zelf, d.w.z. het element dat de glasplaten met elkaar verbindt, ook een element dat warmteverlies veroorzaakte. Het werd gemaakt van materialen die goed warmte geleiden, vaak staal, wat resulteerde in een koudebrug. Tegenwoordig kiezen klanten van Eko-Windows meestal voor het zogenaamde warme kozijn, d.w.z. een afstandhouder die is gemaakt van een composietmateriaal dat het risico op koudebruggen vermindert.
Hoe meer kamers in een beglazingspakket, hoe beter de prestaties die ermee kunnen worden bereikt. Om een warmte-isolatiecoëfficiënt te bereiken die voldoende is voor het gebruik van ramen in nieuwbouwprojecten, zijn doorgaans beglazingseenheden nodig met ten minste drie ruiten en twee kamers.
Als laatste, maar zeker niet als minste, zijn er de thermische coatings. Integendeel, ze zijn cruciaal voor de prestaties van het toestel. Ze worden aangebracht op minstens één ruit in het pakket en verbeteren de isolatieprestaties met tientallen procenten. Hoewel ze onzichtbaar zijn, zou de raamisolatie zonder deze coatings veel lager zijn.
Het tweede element naast beglazing dat de thermische prestaties van een raam bepaalt, zijn de profielen. Hun vorm kan sterk variëren. Over het algemeen worden raamprofielen gemaakt van vier verschillende materialen. We kunnen hebben:
Elk van deze soorten ramen presenteert zich anders in termen van profielen, omdat de warmteoverdracht door hun materialen anders is.
De thermische eigenschappen van houten ramen zijn zeer goed dankzij het proces waarmee de grondstof wordt bewerkt. Het wordt samengeperst en gelijmd en vervolgens gecoat met geschikte beschermende coatings. De structuur van het hout zelf maakt de thermische isolatie van ramen van dit type voldoende.
Staal en aluminium zijn zeer goede warmtegeleiders. Ze hebben zo'n hoge warmteoverdrachtscoëfficiënt dat als je ramen volledig van metaal zou maken, je net zo goed geen beglazing nodig zou hebben. Misschien niet zozeer, maar hier zijn twee dingen nodig: meerkamerprofielen en thermische onderbrekingen. Ramen van dit type worden meestal gekenmerkt door een profielontwerp met drie kamers. Wat betekent dit? Daarover dadelijk meer.
Polymeren zijn relatief effectieve raamisolatie, maar ook hier zijn kamers nodig. Het buigzame materiaal maakt het gemakkelijk om meerdere kamers van een raam te maken, wat een van de belangrijkste redenen is voor het wijdverspreide gebruik ervan. De thermische isolatie is dan beter dan met minder kamers en daarom worden passieve ramen meestal gemaakt van PVC.
De lucht tussen de glasplaten is een betere isolator dan een enkele ruit. Hetzelfde geldt voor profielen. Daarom worden er kamers in gemaakt. Elke kamer betekent aanzienlijk minder warmteoverdracht dan door een blok materiaal. Het beste bewijs hiervoor is het feit dat de beste isolatiematerialen, zoals polyurethaanschuim of polystyreen, eigenlijk luchtbellen zijn die omgeven zijn door een dunne laag isolerende stof, respectievelijk polyurethaan en polystyreen.
De warmte van een raam, de thermische isolatie die een bepaald ontwerp biedt en het thermische comfort dat het biedt, is niet alleen een functie van het aantal kamers, maar op een nogal simplistische manier kan worden gezegd dat binnen één type raam met dezelfde beglazing, de energiebalans van een raam beter zal zijn naarmate het profiel meer kamers heeft.
In alle stalen en aluminium producten die bedoeld zijn voor gebruik op buitenmuren, zit een zogenaamde thermische onderbreking. Dit is een inzetstuk gemaakt van een materiaal met een zeer lage warmtedoorgangscoëfficiënt, dat de zogenaamde koudebrug verbreekt waardoor warmte tussen met lucht gevulde kamers stroomt.
Waarom niet het hele raam van zo'n materiaal maken? In zekere zin is dit het geval bij houten en PVC-ramen, waar geen extra thermische onderbreking wordt gebruikt. De sleutel hier is duurzaamheid. Staal en aluminium zijn onvergelijkbaar duurzamer dan de stoffen die worden gebruikt voor de thermische onderbrekingen in hun profielen. Een compleet raam met een dergelijke technologie zou volledig onpraktisch zijn.
Installatiemethoden hebben een zeer sterke invloed op de isolatieprestaties van ramen en voordat we ingaan op specifieke berekeningen, moeten we dit vermelden.
De traditionele installatietechniek voor ramen wordt vandaag de dag nog steeds gebruikt en werd op grote schaal toegepast in een tijd waarin de energiebalans van een raam van relatief weinig belang was. Muren waren niet goed geïsoleerd, net zomin als vloeren en daken, en ramen waren lek, dus de installatiemethode was van weinig belang.
Tegenwoordig kunnen ramen erg warm zijn en bovendien presteren aangrenzende muren veel beter. Hierdoor ontstaat het risico op warmtebruggen, d.w.z. kieren waardoor warmte veel sneller ontsnapt. Ze ontstaan precies op de overgang tussen de muur en het raam.
Om dit te voorkomen, worden de ramen zo geplaatst dat er minder kans is op vocht bij de isolatie. Hiervoor zorgen speciale folies die de muren tegelijkertijd laten ademen. Een warme raaminstallatie is des te belangrijker naarmate onze ramen en het hele huis warmer zijn.
We moeten ervan uitgaan dat zelfs perfecte thermische isolatie van ramen niet betekent dat er helemaal geen energie verloren gaat. Veel energieverlies is onvermijdelijk en om dat te beperken zijn speciale oplossingen nodig, zoals recuperatie in het ventilatiesysteem.
Het zijn niet alleen de ramen die verantwoordelijk zijn voor energieverlies. Er zijn gebouwen met kleine ramen en bijvoorbeeld een groot vloeroppervlak zonder kelder eronder of met een heel groot dak erboven. Dan zijn de ramen verantwoordelijk voor een klein deel van het warmteverlies.
In eengezinswoningen daarentegen kan de warmteoverdracht naar buiten, afgezien van de begane grond en de gevelverdieping, voornamelijk via de ramen plaatsvinden. Als bovendien de verhouding tussen de beglazing en de buitenmuren erg hoog is, zullen ramen van slechte kwaliteit, oude raamconstructies of beschadigde ramen leiden tot een gigantische stijging van de verwarmingsfactuur.
Alle berekeningen van energieverliezen moeten noodzakelijkerwijs gebaseerd zijn op bepaalde vereenvoudigingen en gemiddelden. Per slot van rekening zijn geen twee gebouwen gelijk, zoals het beste te zien is aan de hand van energiepaspoorten.
We hebben vier basisroutes om aan warmte te ontsnappen:
In moderne gebouwen is de kelder goed geïsoleerd, als hij er al is, dus hij zou niet meer dan 10% van de energieverspilling moeten veroorzaken. Hetzelfde geldt voor het dak, hoewel warme lucht natuurlijk opstijgt, waardoor de verliezen hier groter zijn – tot 20%.
Het grootste gebied waar energie verloren gaat, zijn altijd de muren. Een standaard geïsoleerd gebouw verliest tot wel 40% van alle energie die via de muren ontsnapt.
Ramen en ventilatie worden samen behandeld omdat – vooral als het gebouw alleen zwaartekrachtventilatie heeft – het fenomeen van te luchtdichte ramen kan optreden. Dit is een paradox die meestal optreedt als gevolg van het vervangen van oude en lekkende ramen door nieuwe, uitstekend presterende ramen.
In het verleden gingen architecten in hun ventilatieberekeningen uit van de aanwezigheid van lekkende ramen. Eigenaars van flats in zogenaamde prefabgebouwen, die bij renovatie en vervanging van ramen ventilatoren moeten plaatsen, komen hier meestal achter. Deze zorgen voor een betere luchtuitwisseling wanneer dat nodig is, zonder de thermische prestaties van het raam zelf aan te tasten. Onvoldoende ventilatie zou leiden tot een vochtig interieur. In moderne gebouwen, waar berekeningen uitgaan van de aanwezigheid van adequate ramen, bestaat de paradox in kwestie niet.
Als er een warmteterugwinningssysteem in de ventilatie zit, zijn de ramen meestal verantwoordelijk voor niet meer dan 30 procent van het warmteverlies.
Laten we tot slot overgaan tot specifieke berekeningen, die iedereen echter zelf zal moeten uitvoeren. Natuurlijk volgens onze richtlijnen.
Laten we aannemen dat 30% van de geproduceerde warmte-energie verloren gaat via de ramen. Degenen met oude ramen of die in meergezinswoningen wonen, kunnen uitgaan van 40% en degenen in vrijstaande woningen van 25%. Vervolgens berekenen we het warmteverlies door de verwarmingskosten die we daadwerkelijk betalen te vermenigvuldigen met het percentage, d.w.z.
Kosten van warmteverlies door ramen = Totale verwarmingskosten * 0,3
Dit is de bijdrage van ramen en ventilatie aan het totale warmteverlies van een typisch gebouw.
Laten we nu aannemen dat onze oude ramen een Uw hebben van 2,1 W/m2K. De nieuwe ramen die we willen plaatsen behoren tot de beste op de markt en bieden ons een Uw van 0,7 W/m2K. Dit betekent dat het nieuwe raam, omgerekend per vierkante meter oppervlakte natuurlijk, drie keer minder warmteverlies zal genereren.
We weten dat ramen verantwoordelijk zijn voor ongeveer 1/3 van de totale verwarmingskosten, dus op basis hiervan kunnen we berekenen hoeveel we kunnen besparen op verwarming in onze specifieke situatie.
Met andere woorden, het geldverlies voor verwarming, waarvoor de ramen verantwoordelijk zijn, wordt met 1/3 verminderd, wat voor een typisch gebouw neerkomt op een vermindering van de jaarlijkse verwarmingsuitgaven met ongeveer 10%. Laten we nogmaals benadrukken dat dit zeer algemene berekeningen zijn, die afhankelijk zijn van een groot aantal specifieke factoren, en dat ze altijd zorgvuldig moeten worden gecorrigeerd met de gegevens voor ons huis, die we onder andere uit het energiepaspoort kunnen halen.
Het doel van dergelijke berekeningen is altijd om te beslissen of het de moeite waard is om de ramen te vervangen. Dit is een investering die een bepaalde financiële uitgave vereist. Het gebruik van een dergelijke berekening kan helpen, des te meer omdat het slechts een startpunt voor discussie is. Er zijn verschillende andere zaken die moeten worden overwogen:
Als we een gebouw geïsoleerd hebben en er nog oude ramen in zitten, zal de energiebalans van het raam waarschijnlijk aanzienlijk verslechteren omdat er koudebruggen zullen ontstaan.
Als onze ramen meer dan 10 jaar oud zijn, zullen de thermische isolatie en luchtdoorlatendheid die werden opgegeven op het moment van installatie ver achterblijven bij de werkelijkheid. Tegenwoordig kunnen we realistisch gezien rekenen op raamprestaties tot 15 jaar of meer zonder noemenswaardige achteruitgang, maar dit geldt niet voor oudere ontwerpen.
Misbruik kan leiden tot schade aan de ramen. Deze leiden op hun beurt weer tot lekken. Beslag of afdichtingen die niet zijn verzorgd, kunnen er alleen maar schijnbaar voor zorgen dat de raamvleugel goed tegen het kozijn wordt gedrukt.
In de afgelopen tien jaar zijn de kosten voor het verwarmen van gebouwen verdubbeld. Sommige energiebronnen zijn echter veel duurder geworden dan andere. Als je dus verwarming gebruikt die in de nabije toekomst waarschijnlijk aanzienlijk duurder zal worden, is het de moeite waard om hier rekening mee te houden.
Goede thermische isolatie van ramen is altijd een goed idee als je huidige ramen geen goede prestaties leveren. Vergeet niet dat dit een investering voor jaren is, dus zelfs als de ramen zichzelf na een jaar nog niet beginnen terug te betalen, zullen ze na 5 jaar hun geld waarschijnlijk wel hebben verdiend. Bovendien blijkt energiebesparing elk jaar een beter idee te zijn, dus we kunnen er realistisch gezien van uitgaan dat de kosten voor het vervangen van ramen sneller terugverdiend zullen zijn dan we denken. En laten we niet vergeten dat nieuwe ramen ons extra functionaliteit kunnen bieden, zoals betere akoestiek, bescherming tegen overtollige warmte door getint glas of ze kunnen gewoon mooier zijn.
Aandeel
Eko-Okna S.A.
Kornice, ul. Spacerowa 4
47-480 Pietrowice Wielkie
NIP: 6391813241, KRS: 0000586067
