Begrippen
Thermische inertie: Thermische inertie kan worden gedefinieerd als het vermogen van een materiaal om warmte of koelte op te slaan en vervolgens vrij te geven. Dankzij inertie kunnen temperatuurpieken overdag en 's nachts dus worden afgevlakt.
Impact van inertie op de warmteopslag en -vrijgave
De thermische inertie van een wand wordt allereerst door de eigenschappen van de buitenste lagen bepaald. Deze lagen bieden een hoge inertie indien de materialen waaruit ze bestaan de volgende eigenschappen hebben:
- Een hoge effusiviteit (de 'koudegewaarwording' die veroorzaakt wordt door contact met het materiaal)
- Een lage diffusiteit (aanzienlijke faseverschuiving tussen het ogenblik waarop de warmte aankomt op één zijde van de muur en het ogenblik waarop de warmte de andere zijde van de muur bereikt)
Thermische inertie is een dynamisch gegeven en is daarom moeilijk in cijfers uit te drukken. Net als in het EPB-kader wordt thermische inertie hier gedefinieerd als het vermogen om warmte op te slaan. Dat vermogen wordt berekend op basis van:
- het thermisch vermogen van het materiaal,
- de dichtheid van het materiaal,
- de dikte van het materiaal.
- Volumieke massa of dichtheid (ρ): deze eigenschap wordt uitgedrukt in kg/m³ en geeft de verhouding weer van de massa van het materiaal tot het volume ervan.
- Thermisch vermogen: de hoeveelheid warmte die nodig is om de temperatuur van 1 m³ van het materiaal met 1 graad te verhogen. Dit wordt uitgedrukt in [J/(m³.K)].
- Specifieke warmte of specifiek thermisch vermogen: de hoeveelheid warmte die nodig is om de temperatuur van 1 kg van het materiaal met 1 graad te verhogen. Dit wordt uitgedrukt in [J/(kg.K)]. Hoe hoger deze waarde is, hoe beter het materiaal in staat is warmte op te slaan.
- Thermische effusiviteit van een materiaal: geeft het vermogen van het materiaal weer om thermische energie met de omgeving uit te wisselen. De effusiviteit bepaalt de “warmtegewaarwording” (geringe effusiviteit) of “koudegewaarwording” (veel effusiviteit) veroorzaakt door het contact met een bepaald materiaal. Ze wordt uitgedrukt in [J.K-1.m-2.s-1/2] en gesymboliseerd door de letter E.
- Thermische effusiviteit van een materiaal: bepaalt de snelheid waarmee de temperatuur van een materiaal verandert als gevolg van externe thermische invloeden. Hoe geringer de diffusiteit, hoe meer tijd het warmtefront nodig heeft om door de dikte van het materiaal te gaan (aanzienlijke faseverschuiving tussen het ogenblik waarop de warmte aankomt op één zijde van de muur en het ogenblik waarop de warmte de andere zijde van de muur bereikt). Ze wordt uitgedrukt in [m²/s] en gesymboliseerd door de letter a.
- Thermische geleidbaarheid (λ): geeft de hoeveelheid warmte weer die via thermische geleidbaarheid door een materiaal wordt overgedragen. Ze wordt uitgedrukt in [W/(m.K)].
Type constructie volgens de EPB-regelgeving:
Voor woongebouwen varieert het type constructie van licht tot zwaar (zie onderstaand schema).
- zwaar: van toepassing op de energiesectoren waarbij in termen van oppervlakte minstens 90% van de horizontale, schuine en verticale constructie-elementen massief zijn.
- halfzwaar: van toepassing op de energiesectoren waarbij minstens 90% van de horizontale constructie-elementen massief zijn en geen binnenisolatie bevatten, of op de energiesectoren waarbij minstens 90% van de schuine en verticale constructie-elementen massief zijn.
- halflicht: van toepassing op de energiesectoren waarbij 50 tot 90% van de horizontale constructie-elementen massief zijn en geen binnenisolatie bevatten, of op de energiesectoren waarbij 50 tot 90% van de schuine en verticale constructie-elementen massief zijn.
- licht: van toepassing op alle andere energiesectoren die niet onder de andere bovenvermelde types vallen.
Voor kantoorgebouwen en onderwijsinstellingen houdt de OBEG rekening met het effectieve thermisch vermogen om de inertie van het vertrek of gebouw te bepalen.
Naast het gebruik van de standaardwaarde die door de EPB-software wordt bepaald (effectief specifiek thermisch vermogen 55 kJ/(m².K)), kan het effectief thermisch vermogen op twee verschillende manieren worden bepaald:
Ofwel op basis van het specifiek thermisch vermogen per m² gebruiksoppervlakte, rekening houdend met de structuur van de vloer en de aanwezigheid of afwezigheid van een verhoogde vloer en/of een gesloten verlaagd plafond,
Ofwel op basis van een gedetailleerde berekening van het thermisch vermogen, rekening houdend met de actieve massa van alle structuurelementen (niet-dragende muren dus niet meegerekend).
De twee bovenstaande methoden worden gedetailleerd besproken in de Ordonnantie van de Regering van het Brussels Hoofdstedelijk Gewest tot wijziging van de Ordonnantie van de Regering van het Brussels Hoofdstedelijk gewest van 21 december 2007 houdende de energieprestatie en het binnenklimaat van gebouwen (Bijlage IX punt 7.6 en Bijlage X punt 5.8) (Ordonnantie goedgekeurd op 21 februari 2013)
Definitie van het inertieniveau van woningen volgens de EPB-regelgeving
- Massieve constructie-elementen in de zin van de OBEG: een constructie-element wordt als massief beschouwd als de massa minstens 100 kg/m² is; gerekend vanaf de binnenkant tot aan een luchtlaag of een laag met een thermische geleidbaarheid van minder dan 0,20 W/(m.K).
Indicatoren
De indicatoren zijn objectieve parameters die bij de behandelde thematiek horen en waarmee de prestaties van het project (of de voorziening) kunnen worden geëvalueerd.
Voor de thermische inertie van een gebouw worden de volgende indicatoren het meest gebruikt:
- Het type constructie zoals gedefinieerd door de EPB voor residentiële gebouwen:
- Lichte constructie
- Halflichte constructie
- Halfzware constructie
- Zware constructie
- Het effectieve thermisch vermogen, uitgedrukt in kJ/K, voor kantoor- en schoolgebouwen
- De oververhittingsindicator zoals opgenomen in de regionale EPB-regelgeving. Deze indicator wordt uitgedrukt in Kelvin/uur [Kh] en geeft de overtollige warmteproductie weer.