Isolatie
Het isolatiemateriaal geeft aan de gevel- of dakconstructie zijn isolerende prestatie, in de vorm van losse isolatieplaten of -dekens of in de vorm van het kernmateriaal van een sandwichpaneel.
Opbouwsystemen en sandwichpaneelsystemen
Thermische karakteristieken van isolatiematerialen
Geëxpandeerd polystyreenschuim wordt toegepast in warme daken en incidenteel in gevels. Ook wordt het toegepast als kernmateriaal in sandwichpanelen. Geëxtrudeerd polystyreen wordt met name toegepast in een bijzondere vorm van warme daken, het zogenaamde omgekeerde dak. EPS wordt gespecificeerd en gekwalificeerd aan de hand van EN 13163 (NBN EN 13163: 2001 voor België) en XPS aan de hand van EN 13164 (NBN EN 13164: 2001 voor België). Beide schuimen zijn synthetische polymeren gemaakt uit olie of aardgas. XPS heeft een gesloten cellenstructuur en neemt daardoor geen water op. Het materiaal is ook beduidend sterker dan EPS en beter isolerend. In dit type schuimen wordt geen CFK/HCFK meer toegepast, deze zijn vervangen door alternatieve drijfgassen.
Glaswol wordt gemaakt uit zand, leisteen en geraffineerde borax; steenwol uit vulkanisch gesteente of dolomiet. De vezels zijn relatief sterk en duurzaam en kunnen, in combinatie met een beperkte hoeveelheid bindmiddel, geleverd worden in plaatvorm of dekenvorm. Minerale wol wordt gespecificeerd en gekwalificeerd aan de hand van EN 13162 (NBN EN 13162: 2001 voor België). De kleine vezels kunnen irritaties veroorzaken aan huid en ademhalingsorganen. Daarom dienen de verwerkers beschermende kleding, handschoenen en een vorm van adembescherming te dragen. Glaswol wordt vooral in gevels en koude daken toegepast in een densiteit van circa 15-18 kg/m3; steenwol (rotswol in België) wordt zowel in gevels als koude daken toegepast in een densiteit tussen circa 28 en 55 kg/m3; in warme daken in densiteiten van meer dan 150 kg/m3 en als sandwichpaneelkern in densiteiten van 90 tot 130 kg/m3.
Minerale wol is recyclebaar. Een glasvlieslaagje kan irritaties tijdens de installatie beperken en het risico verkleinen dat het isolatiemateriaal vocht opneemt bij regen gedurende de bouwperiode. Ook de toevoeging van siliconen heeft een dergelijk effect. Minerale wol is niet corrosief en vormt geen voedingsbodem voor schimmels of insecten. Omdat deze materialen in principe onbrandbaar zijn, worden ze met name toegepast om een goede brandprestatie te kunnen leveren.
In opbouwsystemen worden voornamelijk isolatieplaten van steen- of glaswol toegepast. Soms ook worden deze materialen in rolvorm gebruikt. De warmtegeleidingscoëfficiënt van minerale wol is iets groter dan van kunststof schuimen, maar hun brandgedrag is over het algemeen gunstiger. De dikte van de isolatie volgt uit de voorgeschreven isolatieprestatie met inachtneming van de eventuele invloeden van koudebruggen. Meestal loopt de isolatielaag ononderbroken door tussen de binnen- en buitenafwerking, waarbij de onderlinge afstand wordt bepaald door zogenaamde afstandhouders, om de genoemde koudebrugwerking zoveel mogelijk te beperken.
Sandwichpanelen bestaan uit een metalen binnen- en buitenhuid met daartussen een kern van hard isolatiemateriaal. Deze materialen hechten over hun volledige oppervlak aan elkaar. Panelen kunnen stuksgewijs worden geproduceerd door de losse elementen op elkaar te verlijmen of in een continuproces worden
vervaardigd, waarbij het isolatiemateriaal in de vorm van platen of stroken (EPS, steenwol) of in vloeibare vorm (PUR, PIR) tussen beide huiden wordt gevoerd. PUR- en PIR-panelen vormen hierbij de belangrijkste groep. Steenwolpanelen worden door de toenemende aandacht voor brandveiligheid meer en meer toegepast.
Polyurethaan- en polyisocyanuraatschuim worden toegepast in de vorm van platen, maar kunnen ook in het werk in een vloeibare vorm worden aangebracht. Daarnaast worden zij toegepast als kernmateriaal voor sandwichpanelen. De CFK/HCFK-vrije schuimen (die gebruik maken van pentaan, water of kooldioxide
als drijfgas) hebben een brede toepassing gevonden. Zij worden geproduceerd uit olieproducten.
In onderstaande tabel zijn de belangrijkste thermische karakteristieken gegeven van de meest toegepaste isolatiematerialen (opbouwsystemen).
|
Isolatiemateriaal |
Densiteit (kg/m3) |
Warmtegeleidings-coëfficiënt |
|
Steenwol |
28 - 55 |
0,033 - 0,039* |
|
Glaswol |
15 - 28 |
0,033 - 0,038 |
|
EPS |
25 |
0,033 - 0,040 |
|
XPS |
27 |
0,020 - 0,030 |
|
PUR/PIR |
30-40 |
0,020 to 0,030 |
* Bij sandwichpanelen ligt de densiteit beduidend hoger en kan de warmtegeleidingscoëficiënt ook nog iets hoger zijn.
De isolatiewaarde R volgt uit de dikte van de isolatie gedeeld door bovenstaande warmtegeleidingscoëfficiënt (λ-waarde), Hoe dikker het materiaal of hoe kleiner de λ-waarde des te hoger zal de isolatieprestatie zijn. Of anders gezegd, hoe kleiner laatstgenoemde waarde, des te minder isolatiemateriaal er nodig is om aan een bepaalde isolatieprestatie te komen. De koudebrugwerking moet worden meegenomen in de berekening om de Rc/R-waarde te kunnen bepalen. Bij sandwichpanelen leidt dit tot een reductie van de prestatie van enkele procenten; bij opbouwsystemen met afstandhouder tot een reductie in de orde van 30% en bij opbouwsystemen met een direct lijnvormig contact tussen binnen- en buitenafwerking van meer dan 60%. Om een isolatieprestatie van Rc = 2,5m2 K/W te bereiken zijn de volgende isolatiediktes in mm gangbaar.
