Lambda-waarde en isolatieprestaties van steens metselwerk

Inleiding

Bij het verbouwen of schilderen van een woning is het begrijpen van de thermische eigenschappen van bouwmateriaal van groot belang, zowel voor comfort als voor energiebesparing. Een kernconcept in de thermische isolatie is de lambda-waarde (λ), ook wel warmtegeleidingscoëfficiënt genoemd. Deze waarde drukt uit hoe goed een materiaal warmte geleidt, en is essentieel bij de berekening van de isolatiewaarde (Rd- en Rc-waarde) van bouwkundige constructies.

In dit artikel gaan we in op de rol van de lambda-waarde in het kader van steens metselwerk, met name bij de isolatie van buitengevels. We leggen uit hoe de lambda-waarde beïnvloedt hoe effectief een gevel wordt geïsoleerd, wat de technische voorwaarden zijn die in Nederland gelden, en welke keuzes er zijn bij het kiezen van isolatiemateriaal en -dikte. De nadruk ligt op praktische informatie die zowel voor eigenaars van woningen als voor professionals in de bouwsector relevant is.

Wat is de lambda-waarde en waarom is die belangrijk?

De lambda-waarde (λD) geeft aan hoeveel warmte een materiaal per meter, per graad temperatuurverschil en per seconde geleidt. De eenheid is W/mK (Watt per meter Kelvin). Hoe lager de waarde, hoe minder warmte er door het materiaal gaat, en dus hoe beter het isoleert.

In de context van steens metselwerk en gevelisolatie is deze waarde cruciaal, omdat het bepaalt hoeveel energie er wordt verloren door de gevel. In de praktijk wordt deze waarde gebruikt bij het kiezen van isolatiemateriaal en -dikte, en bij de berekening van de isolatieweerstand (Rd- en Rc-waarde).

Toepassing in de bouw

De lambda-waarde wordt gebruikt in samenhang met andere thermische parameters, zoals:

• Rd-waarde (isolatie- of warmteweerstand van het isolatiemateriaal)
• Rc-waarde (totale warmteweerstand van de gehele constructie, inclusief andere materialen zoals stenen)

De Rc-waarde is vaak iets hoger dan de Rd-waarde, omdat andere elementen zoals buiten- en binnenstenen ook bijdragen aan de isolatie. De Rd-waarde geeft alleen de isolatieprestatie van het isolatiemateriaal zelf aan.

Lambda-waarde en isolatieprestaties van steens metselwerk

In de context van buitengevelisolatie van een steens bouwmuur, is de lambda-waarde van het gekozen isolatiemateriaal een belangrijke bepalende factor bij de energiebesparing en het bereiken van wettelijke eisen zoals het energieprestatieniveau van de woning.

Voorbeeldberekeningen

De berekeningen die we in de contextdocumenten aantreffen, zijn uitgevoerd volgens de regels van de Nederlandse norm NEN1068 en de Nederlandse Technische Afspraak NTA 8800. Deze normen zijn essentieel voor het bepalen van thermische prestaties en worden door bouwprofessionals en overheidsinstanties gebruikt.

Laten we een voorbeeld bekijken. Neem een isolatiemateriaal met een λD-waarde van 0,032 W/mK en een isolatiedikte van 150 mm. Dit levert een warmteweerstand van Rc = 4,79 m²K/W en een warmtedoorgang van Uc = 0,21 W/m²K.

Vergelijk dit met een isolatiemateriaal met een λD-waarde van 0,040 W/mK, met dezelfde dikte. Dan is de warmteweerstand Rc = 3,89 m²K/W en de warmtedoorgang Uc = 0,26 W/m²K.

Deze gegevens tonen aan dat de invloed van de λD-waarde op de isolatiewaarde relatief beperkt is bij gelijke dikte. Een materiaal met een lage λD-waarde is iets efficiënter, maar de meeste energiebesparing wordt behaald door een toename van de isolatiedikte.

Invloed van isolatiedikte op warmtedoorgang

Hoewel de λD-waarde van invloed is, is de isolatiedikte de meest bepalende factor in de totale isolatieprestatie van een gevel. Hieronder volgt een overzicht van hoe de dikte beïnvloedt hoeveel warmte er via de gevel verloren gaat.

Voorbeeld: isolatiemateriaal met λD = 0,032 W/mK

Deze tabel toont duidelijk aan dat het verdubbelen van de isolatiedikte leidt tot een aanzienlijke vermindering van het energieverlies. Zo is bij een dikte van 80 mm het energieverlies 0,37 W/m²K, maar bij 300 mm is dat gereduceerd tot 0,11 W/m²K.

Energiebesparing in de praktijk

Neem een geveloppervlak van 100 m². Met een isolatiedikte van 150 mm en een λD-waarde van 0,040 W/mK is het energieverlies 0,26 W/m²K. In vergelijking met een ongeïsoleerde muur, die een energieverlies heeft van 4,94 W/m²K, levert dit een verbetering van 4,68 W/m²K.

In een stookseizoen van 2700 graaddagen, wordt dan een energiebesparing gerealiseerd van:

$$ 2700 \times 24 \times 4,68 \times 1/1000 = 303 \, \text{kWh/m²} $$

Voor een geveloppervlak van 100 m² betekent dit een totale energiebesparing van 30.300 kWh per jaar, wat overeenkomt met ongeveer 3100 m³ aardgas.

Keuze van isolatiemateriaal

Bij de keuze van isolatiemateriaal is het belangrijk om rekening te houden met zowel de lambda-waarde, als de dikte en de technische eigenschappen van het materiaal. Hieronder volgt een overzicht van de meest gebruikte isolatiematerialen en hun benodigde dikte om een bepaalde Rd-waarde te behalen.

Overzicht van isolatiematerialen

Deze waarden tonen het verschil tussen gesloten-cel PUR-schuim (niet ademend) en open-cel PUR-schuim (ademend). Gesloten-cel PUR is dichter en heeft daardoor een hogere warmteweerstand bij dezelfde dikte.

Praktische toepassing: isolatie van een steenbouwmuur

Bij de isolatie van een steenbouwmuur zijn er verschillende factoren die moeten worden meegenomen, zoals:

• De huidige isolatiewaarde van de muur (Rc-waarde)
• De gewenste eindisolatiewaarde
• De toegestane dikte van de isolatie
• De aansluiting op bestaande constructies (zoals dakgoten en dakbedekking)

Voorbeeld: isolatie van een 150 mm dikke muur

Een steenbouwmuur heeft een Rc-waarde van ongeveer 0,13 m²K/W zonder isolatie. Met een isolatiedikte van 150 mm en een λD-waarde van 0,040 W/mK, stijgt de Rc-waarde naar 3,89 m²K/W, wat overeenkomt met een warmtedoorgang van 0,26 W/m²K.

De verbetering van de Rc-waarde is dus 3,76 m²K/W, wat een significante energiebesparing oplevert.

Keuze van isolatiemateriaal: technische eigenschappen

Niet alleen de λD-waarde en dikte zijn belangrijk, ook andere technische eigenschappen bepalen de geschiktheid van een isolatiemateriaal voor een bepaalde toepassing. Hieronder volgt een overzicht van dergelijke eigenschappen:

Voorbeeld: Unipor isolatiesteen

De Unipor isolatiesteen is een voorbeeld van een hoogwaardig isolatiemateriaal dat ook geschikt is voor zowel dragend als niet-dragend metselwerk. De stenen hebben:

• Een dikte van 10 cm
• Een Rd-waarde van 0,13
• Een druksterkte > 25 N/mm²
• Een verhoogde geluidsisolatie vergeleken met conventionele stenen

Deze eigenschappen maken Unipor geschikt voor toepassingen waar zowel thermische als akoestische isolatie gewenst is.

Energieprestatie en thermisch comfort

Een correct geïsoleerde gevel draagt bij aan zowel energiebesparing als comfort in de woning. Een hogere Rc-waarde betekent dat minder warmte verloren gaat, wat leidt tot:

• Lagere energiekosten
• Betere thermische stabiliteit
• Minder koudebruggen
• Minder vocht- en schimmelvorming

Bij de keuze van het isolatiemateriaal moet men ook rekening houden met de aansluiting op andere bouwconstructies, zoals:

• Dakbedekking
• Dakgoten
• Sproeien en raamkozijnen

Bijvoorbeeld: een pakket buitengevelisolatie met 150 mm dikte kan ervoor zorgen dat de bestaande dakgoten niet meer passen. In dat geval is het nodig om nieuwe goten aan te brengen en het dak eventueel verder naar buiten te brengen met extra dakpannen.

Conclusie

De lambda-waarde (λD) speelt een essentiële rol bij de berekening van de thermische isolatieprestaties van bouwmaterialen. In het kader van buitengevelisolatie van steenbouwmuur is het kiezen van het juiste isolatiemateriaal en de juiste dikte cruciaal voor de energiebesparing en de comfortprestaties van de woning.

Hoewel de λD-waarde bepalend is voor de isolatiecapaciteit van het materiaal, blijkt uit de berekeningen dat de dikte van de isolatie de meeste invloed heeft op de totale Rc-waarde en het energieverlies. Daarom is het verstandig om, bij beperkte budgetten, meer aandacht te besteden aan de dikte dan alleen aan het kiezen van een materiaal met een iets lagere λD-waarde.

Daarnaast is het belangrijk om rekening te houden met andere technische eigenschappen zoals druksterkte, geluidsisolatie, brandklasse en waterdichtheid, die allemaal van invloed zijn op de geschiktheid van het materiaal voor een bepaalde toepassing.

In de praktijk is het verstandig om deze parameters te combineren met de wettelijke eisen en het energielabel van de woning. Zo kan men een duurzame en efficiënte isolatiewaarde behalen die zowel functioneel als esthetisch aansluit bij de wensen van de eigenaar en de eisen van de gemeente.

Bronnen

1. Kiezen van de isolatiedikte
2. Unipor isolatiesteen
3. Isolatie bepalen
4. Stap 2: isolatie bepalen