ISSO-publicatie 51-2009

51

bepaling benodigd vermogen per vertrek en totaal

KENNISINSTITUUT VOOR DE INSTALL ATIESEC TOR

Warmteverliesberekening voor woningen en woongebouwen

WA R M T E V E R L I E S B E R E K E N I N G VO O R WO N I N G E N E N WO O N G E B O U W E N

ISBN 978-90-5044-176-6

publicatie

ISSO-publicatie 51

Warmteverliesberekening voor woningen en woongebouwen Bepaling benodigd vermogen per vertrek en totaal

ISBN: 978-90-5044-176-6

INHOUDSOPGAVE

1

2

3

4

Samenvatting

5

Summary

5

Symbolenlijst

7

Begrippenlijst

11

Inleiding

13

1.1

Hoe aan de slag

14

1.2

Wijzigingen

15

Uitgangspunten en definities

17

2.1

Uitgangspunten

17

2.1.1

Ontwerpbinnentemperatuur

18

2.1.2

Ontwerpbuitencondities

21

2.2

Bepaling oppervlakte A van een vlak ten behoeve van transmissieberekening

21

2.3

Bepaling van of het oppervlak of de inhoud van een gebouw/ruimte bij ventilatieberekeningen

22

2.4

Bepaling U-waarde

22

2.5

Zekerheidsklasse warmteverlies naar aangrenzende woningen/woongebouwen

33

2.6

Vraagspecificatie

35

3.1

Specifiek warmteverlies Ht,ie van het vertrek naar de buitenlucht

36

3.2

Specifiek warmteverlies Ht,ib naar aangrenzende woning/woongebouw

37

3.3

Specifiek warmteverlies Ht,ig door vloer/wanden in contact met grond

37

3.4

Specifiek warmteverlies Ht,io naar buitenlucht via aangrenzende onverwarmde ruimten

40

3.5

Specifiek warmteverlies ten gevolge van infiltratie Hi

41

3.5.1

Woningen/woongebouwen die voldoen aan de nieuwbouweisen van het Bouwbesluit

41

3.5.2

Woningen/woongebouwen die niet voldoen aan de nieuwbouweisen van het Bouwbesluit 42

3.6

Specifiek warmteverlies ten gevolge van ventilatie Hv

42

3.7

Ontwerpbinnentemperatuur i

43

3.8

In rekening te brengen toeslag voor bedrijfsbeperking o

43

3.9

Specifieke toeslag voor bedrijfsbeperking P

44

3.10

Overige verliezen

45

Warmteverliesberekening per vertrek

47

4.1

Algemeen

47

4.2

Transmissiewarmteverlies

47

4.2.1

Algemeen

47

4.2.2

Specifiek warmteverlies Ht,ie door uitwendige scheidingsconstructies

48

4.2.3

Specifiek warmteverlies Ht,ia naar een ander verwarmd vertrek van de woning

49

4.2.4

Specifiek warmteverlies Ht,io naar buitenlucht via aangrenzende onverwarmde ruimten

49

4.2.5

Specifiek warmteverlies Ht,ib naar vertrekken aangrenzend pand

51

4.2.6

Specifiek warmteverlies Ht,ig door scheidingsconstructies in contact met grond

4.3

4.4

ISSO-publicatie 51

34

Vereenvoudigde berekening totaal benodigd vermogen (op basis van de schil)

Warmteverlies ten gevolge van buitenluchttoetreding

52 54

4.3.1

Infiltratiewarmteverlies i

54

4.3.2

Ventilatiewarmteverlies vent

57

4.3.3

In rekening te brengen warmteverlies v ten gevolge van buitenluchttoetreding

60

In rekening te brengen toeslag voor bedrijfsbeperking o

61

4.4.1

Regeling per vertrek

61

4.4.2

Regeling met een kamerthermostaat

62

4.4.3

Adaptieve regeling

62

4.4.4

Specifieke toeslag voor bedrijfsbeperking P

62

3

Warmteverliesberekening voor woningen en woongebouwen

5

6

Bepaling van het totaal benodigde vermogen

65

5.1

65

Woningen met individuele installaties 5.1.1

Woning met natuurlijke toevoer van ventilatielucht (systeem A of C)

65

5.1.2

Woningen met mechanische toevoer van ventilatielucht of luchtverwarming

67

5.2

Bepaling aansluitwaarde van een individuele aansluiting op een collectieve installatie

72

5.3

Bepaling van de bijdrage aan het vermogen van een collectieve warmteopwekker

72

5.3.1

Woning met natuurlijke toevoer van ventilatielucht (systeem A of C)

73

5.3.2

Woningen met mechanische luchttoevoer of luchtverwarming

74

Berekeningsvoorbeelden 6.1

6.2

77

Voorbeeld 1: tussenliggende portiekwoning die voldoet aan de nieuwbouweisen van het Bouwbesluit

77

6.1.1

78

Berekening van het per vertrek te installeren vermogen

6.1.2

Bepaling van het aansluitvermogen van de woning

91

6.1.3

Bepaling van het aandeel in de collectieve warmteopwekker

91

Voorbeeld 2: Tuinkamerwoning tussenwoning die voldoet aan de nieuwbouweisen van het Bouwbesluit

92

Bijlage A Verschillen met de NEN-EN 12831

117

Bijlage B Vraagspecificatie

118

Bijlage C Berekening van de opbrengst van warmteterugwinning

122

Bijlage D Berekening van leiding- of kanaalverliezen in onverwarmde ruimten

124

D.1

Berekening van de leidingverliezen in onverwarmde ruimten

D.2

Berekening van de kanaalverliezen in onverwarmde ruimten

124 126

Bijlage E Toelichting en achtergronden bij de nieuwe norm

127

Bijlage F Bepaling temperatuur van aangrenzende vertrekken met een warmtebalans

128

F.1

Temperatuur van vertrekken die tot de woning behoren F.1.1

F.2

Toe te rekenen warmteverlies t.g.v. toetredende buitenlucht

128

Temperatuur van aangrenzende vertrekken die niet tot de woning behoren

128

F.2.1

Specifiek warmteverlies Ht,ie door uitwendige scheidingsconstructies

129

F.2.2

Specifiek warmteverlies Ht,ib naar aangrenzend pand

129

F.2.3

Specifiek warmteverlies Ht,ig door scheidingsconstructies in contact met grond

129

F.2.4

Specifiek warmteverlies Hi ten gevolge van infiltratie

132

F.2.5

Specifiek warmteverlies Hv ten gevolge van ventilatie

Bijlage G Werkbladen

133 134

G.1

Rekenschema's

136

G.2

Tabellen bij schema's

149

Literatuurlijst

ISSO-publicatie 51

128

155

4

Warmteverliesberekening voor woningen en woongebouwen

SAMENVATTING

SUMMARY

Deze publicatie bevat de berekeningsmethode voor het bepalen van het per vertrek te installeren verwarmingsvermogen en gaat nader in op het aansluitvermogen c.q. de bijdrage aan een collectieve bron.

In de berekeningsmethode wordt onderscheid gemaakt in woningen/woongebouwen die voldoen aan de (nieuwbouw) eisen van het Bouwbesluit en bestaande woningen/woongebouwen die er niet aan voldoen.

Voor beide typen woningen/woongebouwen zijn de volgende berekeningsmethoden opgenomen:  Een verkorte methode voor het bepalen van het aansluitvermogen op basis van het schilverlies;  Een methode voor het bepalen van het per vertrek op te stellen vermogen;  Een methode voor de bepaling van het aansluitvermogen c.q. de bijdrage aan een collectieve warmteopwekker.

This publication gives the method for calculation of the design heat loss and heat loads on room basis and discusses the total building heat load for individual of collective heat generation.

The method makes a distinction between dwellings/ residential buildings that meet the demands (for newly developed buildings) made by the Dutch Building Decree and dwellings/residential buildings that are not in keeping with these demands.

For both types of dwellings/residential buildings the following calculation methods are included:  A shortened method for determination of the heat load based on the loss of the building envelope only;  A method for the determination of the heat load per room;  A method for the determination of the heat load for individual or collective heat generation.

Het in een vertrek op te stellen vermogen bestaat uit een drietal bijdragen:  Het transmissiewarmteverlies;  Het warmteverlies door buitenluchttoetreding;  De toe te rekenen toeslag voor opwarming na eventuele nachtverlaging of bedrijfsbeperking.

The capacity to be installed per room consists of three contributions:  The transmission heat loss;  The ventilation heat loss;  The heating up allowance to be taken into account after a possible night setback or stoppage.

De methode is conform de norm NEN-EN 12831.

In de nieuwe methode wordt rekening gehouden met LTV-systemen. Qua terminologie en maatvoering wordt zoveel mogelijk aangesloten bij het Bouwbesluit 2012. Voor bepaling van de U-waarde van een constructie wordt zo veel mogelijk aangesloten bij de NEN 1068 (maart 2012).

De verschillende ventilatiesystemen die in de woningbouw gebruikt worden komen uitgebreid aan de orde.

De methodiek wordt toegelicht aan de hand van een aantal voorbeelden.

ISSO-publicatie 51

This method is based on the standard NEN-EN 12831.

The new method takes the Low Temperature Heating Systems into account. As regards terminology and criterion the new Dutch Building Decree 2012 is followed.

The different ventilation systems as used in the Dutch residential buildings are explained in detail.

A number of examples are included to further explain the above.

5

Warmteverliesberekening voor woningen en woongebouwen

ISSO-publicatie 51

6

Warmteverliesberekening voor woningen en woongebouwen

SYMBOLENLIJST Aa

accumulerende oppervlakte

[m2]

Afa

de netto oppervlakte van de dwarsdoorsnede van de puntvormige doorvoering van het bevestigingsmiddel

[m2]

Ak

oppervlakte van vlak k

[m2]

As

oppervlak van de woningscheidende vlakken

[m2]

Atotaal

totaal oppervlak van het verblijfsgebied

[m2]

Au

oppervlakte van de uitwendige scheidingsconstructie (gevels, vloeren en daken) (incl. ramen en deuren)

[m2]

Avb

oppervlak van de begane grondvloer boven buitenlucht

[m2]

Avl

oppervlakte van de vloer

[m2]

B'

hulpwaarde bij bepaling verliezen door de vloer

[-]

FA

conversiefactor voor veroudering

[-]

FA;iso

factor voor veroudering

[-]

FA;appl

factor voor veroudering

[-]

Fconv

correctiefactor voor de invloed van convectie

[-]

FM

conversiefactor voor vochtinvloeden

[-]

FMA

conversiefactor voor de invloed van vocht en veroudering

[-]

FT

conversiefactor voor temperatuur

[-]

Hi

specifiek warmteverlies ten gevolge van infiltratie

[W/K]

Ht,ia

specifiek warmteverlies door de scheidingsconstructie naar een tot de woning behorend verwarmd vertrek

[W/K]

Ht,ib

specifiek warmteverlies naar de aangrenzende woning/woongebouw

[W/K]

Ht,ie

specifiek warmteverlies van het vertrek naar de buitenlucht via de externe scheidingscon- [W/K] structie

Ht,ig

specifiek warmteverlies door scheidingsconstructie in contact met de grond

[W/K]

Ht,io

specifiek warmteverlies van het vertrek naar de buitenlucht via onverwarmde aangrenzende ruimten

[W/K]

Hv

specifiek warmteverlies ten gevolge van ventilatie

[W/K]

l

lengte

[m]

nfa

aantal bevestigingsmiddelen per m2 in de isolatielaag

[-]

O

omtrek van de vloer

[m]

P

specifieke toeslag voor bedrijfsbeperking

[W/m2]

Rc

de warmteweerstand van de vloerconstructie

[m2·K/W]

Rcav

warmteweerstand van een verticale spouw

[m2·K/W]

Rcav;nv

warmteweerstand van een niet geventileerde spouw

[m2·K/W]

Rce

overgangsweerstand tussen lucht en de grond

[m2·K/W]

Rci

de inwendige warmteovergangsweerstand

[m2·K/W]

Re

warmteovergangsweerstand aan het buitenoppervlak

[m2·K/W]

Ri

warmteovergangsweerstand aan het binnenoppervlak

[m2·K/W]

Riso

warmte-overgangsweerstand van de folie/isolatielaag

[m2·K/W]

RT

totale warmteovergangsweerstand

[m2·K/W]

ISSO-publicatie 51

7

Warmteverliesberekening voor woningen en woongebouwen

R1

warmteweerstand van de isolatielaag die wordt doorbroken door de bevestigingsmiddelen (bepaald zonder invloed van de bevestigingsmiddelen)

[m2·K/W]

Ta

omgevingstemperatuur

[K]

Ti

oppervlaktetemperatuur isolatie

[K]

U

warmtedoorgangscoëfficiënt

[W/(m2·K)]

Ue,k

equivalente warmtedoorgangscoëfficiënt

[W/(m2·K)]

Uglas

warmtedoorgangscoëfficiënt van het glas

[W/(m2·K)]

UC

warmtedoorgangscoëfficiënt van de constructie

[W/(m2K)]

UT

warmtedoorgangscoëfficiënt van de consdtructie zonder correctie

[W/(m2K)]

Uk

warmtedoorgangscoëfficiënt van vlak k

[W/(m2·K)]

Ukozijn

warmtedoorgangscoëfficiënt van het kozijn

[W/(m2·K)]

Uraam

warmtedoorgangscoëfficiënt van het raamsysteem (kozijn + glas)

[W/(m2·K)]

Us

warmtedoorgangscoëfficiënt van woningscheidende vlakken

[W/(m2·K)]

a

coëfficiënt afhankelijk van de luchtsnelheid of fractie van het debiet wat direct van buiten [-] wordt toegevoerd

c

soortelijke warmte van lucht, waarvoor een waarde van 1000 geldt

[J/(kg·K)]

cp

soortelijke warmte van lucht bij constante druk

[J/(kg·K)]

cz

correctiefactor voor zekerheidsklasse bij verliezen naar aangrenzende woningen/woonge- [-] bouwen

d

uitwendige leidingdiameter

[m]

dfa

de indringingsdiepte van het bevestigingsmiddel in de isolatie

[m]

dn

dikte van laag met nummer n

[m]

fa

correctiefactor voor accumulerend oppervlak

[-]

fb

correctiefactor voor aanpassing temperatuurverschil tussen ontwerpbinnentemperatuur en ontwerpbuitentemperatuur resp. temperatuur aangrenzende ruimte

[-]

fg2

correctiefactor voor afwijkend temperatuurverschil van ontwerpbuitentemperatuur en temperatuur beschouwde ruimte

[-]

fiak

correctiefactor voor aanpassing temperatuurverschil tussen ontwerpbinnentemperatuur en ontwerpbuitentemperatuur resp. temperatuur aangrenzende verwarmde ruimte

[-]

fk

correctiefactor voor aanpassing temperatuurverschil tussen ontwerpbinnentemperatuur en ontwerpbuitentemperatuur resp. temperatuur aangrenzende ruimte

[-]

fx

gecombineerde invloed van de mate van drainage van het omgekeerde dak

[W·dag/ (m2·K·mm)]

fv

correctiefactor voor hogere intredetemperaturen dan de buitentemperatuur

[-]

n

ventilatievoud

[-]

n1

aantal verblijfsruimten zonder kooktoestel en/of open toestel voor tapwaterbereiding

[-]

n2

aantal verblijfsruimten met kooktoestel en/of open toestel voor tapwaterbereiding

[-]

n3

aantal toiletruimten

[-]

n4

aantal badruimten (al dan niet met toilet)

[-]

nv

toe te rekenen deel ventilatiedebiet

[-]

p

gemiddelde neerslaghoeveelheid per dag

[mm/dag]

qc

warmteverlies per meter door convectie

[W/m]

qi

volumestroom infiltratielucht

[m3/s per m2]

qs

warmteverlies per meter door straling

[W/m]

qv

debiet ventilatielucht

[m3/s]

qv,10

luchtdoorlatendheid van de gebouwschil

[dm3/s]

ISSO-publicatie 51

8

Warmteverliesberekening voor woningen en woongebouwen

s

isolatiedikte

[m]

y

procentuele toeslag voor opwarmtoeslag van overige vertrekken bepaald voor de verblijfsruimte met de thermostaat

[-]

z

fractie in rekening te brengen infiltratie bij benodigd vermogen van een woning

[-]

fa

correctiefactor voor de bevestigingshulpmiddelen

[(m2·K)/W]

s

emissiefactor van isolatieoppervlak

[-]

U

toeslagfactor voor eventuele convectie, bevestigingsmiddelen,omgekeerde daken en bouwkwaliteit

[W/(m2·K)]

U"

correctiefactor voor convectie

[W/(m2·K)]

Ua

toeslagfactor voor convectie

[W/(m2·K)]

Ufa

toeslagfactor voor bevestigingshulpmiddelen

[W/(m2·K)]

Ur

toeslagfactor voor een omgekeerd dak

[W/(m2·K)]

Uw

toeslagfactor voor de bouwkwaliteit

[W/(m2·K)]

1

temperatuurcorrectie t.g.v. temperatuurgelaagdheid (plafondzijde)

[K]

2

temperatuurcorrectie t.g.v. temperatuurgelaagdheid (vloerzijde)

[K]

a1

temperatuurcorrectie t.g.v. temperatuurgelaagdheid aangrenzende ruimte

[K]

a2

temperatuurcorrectie t.g.v. temperatuurgelaagdheid aangrenzende ruimte

[K]

v

correctie voor lagere luchttemperatuur bij ventilatieberekening

[K]



temperatuurrendement warmteterugwinapparaat

[-]

a

ontwerpbinnentemperatuur aangrenzend vertrek dat tot de woning behoort

[°C]

bs

gemiddelde mediumtemperatuur

[°C]

e

ontwerpbuitentemperatuur

[°C]

i

ontwerpbinnentemperatuur

[°C]

is

oppervlaktetemperatuur isolatie

[°C]

l

luchttemperatuur

[°C]

m

temperatuur voor de voorverwarming (na WTW)

[°C]

me

jaarlijks gemiddelde buitentemperatuur

[°C]

o

operatieve temperatuur

[°C]

r

resulterende temperatuur

[°C]

rg

gemiddelde retourtemperatuur

[°C]

s

stralingstemperatuur

[°C]

t

toevoertemperatuur ventilatielucht

[°C]



warmtegeleiding van het isolatiemateriaal

[W/(m·K)]

d

door de leverancier opgegeven -waarde

[W/(m·K)]

fa

warmtegeleidingscoëfficiënt van de bevestigingsmiddelen

[W/(m·K)]

n

warmtegeleidingscoëfficiënt van laag met nummer n

[W/(m·K)]



soortelijke massa van lucht

[kg/m3]



warmteverlies per meter leidinglengte

[W/m]

i

infiltratiewarmteverlies

[W]

o

toe te rekenen opwarmtoeslag

[W]

op

opwarmtoeslag

[W]

op'

opwarmtoeslag in het vertrek met de kamerthermostaat

[W]

t

warmteverlies t.g.v. transmissie

[W]

ISSO-publicatie 51

9

Warmteverliesberekening voor woningen en woongebouwen

t'

warmteverlies t.g.v. transmissie in het vertrek met de kamerthermostaat

[W]

tot

maximaal optredende warmteverlies

[W]

v

in rekening te brengen warmteverlies t.g.v. buitenluchttoetreding

[W]

v'

in rekening te brengen warmteverlies t.g.v. buitenluchttoetreding in het vertrek met de kamerthermostaat

[W]

vent

warmteverlies ten gevolge van ventilatie

[W]

verlies

door bron te leveren vermogen ter compensatie van systeemverliezen

[W]

vv

vermogen van de voorverwarmer met WTW

[W]

ISSO-publicatie 51

10

Warmteverliesberekening voor woningen en woongebouwen

BEGRIPPENLIJST Bedrijfstijd De tijd waarin de installatie in bedrijf is.

Optimaliserende regelaar Regeling waarbij de ingestelde comforttemperatuur automatisch bereikt wordt op het moment dat de dagperiode begint en de comforttemperatuur gedurende de dagperiode gehandhaafd wordt (de regelaar bepaalt zelfstandig de tijdsduur en grootte van de bedrijfsbeperking).

Bedrijfsbeperking Het gedurende de nachtperiode verlagen van de binnentemperatuur.

Betonkernactivering Systeem van verwarmen en koelen waarbij in de kern van de wanden en vloeren slangen zijn aangebracht waardoor verwarmd of gekoeld water stroomt. Dit water heeft een gering temperatuurverschil met de gewenste ruimtetemperatuur.

Opwarmtijd De tijd vanaf het moment van inschakelen van de installatie na een periode van bedrijfsbeperking tot het moment dat de temperatuur behorende bij PMV = -0,5 bereikt is en de dagperiode begint.

Comforttemperatuur Temperatuur waarbij geldt -0,5  PMV  0,5.

PMV (Predicted Mean Vote) gemiddelde voorspelde waardering van het binnenklimaat op basis van de methode van Fanger [19].

EPC Energie PrestatieCoëfficiënt bepaald volgens NEN 5128.

Te leveren verwarmingsvermogen De hoeveelheid warmte die aan een vertrek moet worden toegevoerd om dit op temperatuur te houden of te brengen na een periode van bedrijfsbeperking.

Voor het bepalen van het opwekkervermogen moet nog gedeeld worden door het opwekkerrendement.

Gebalanceerde ventilatie Ventilatiesysteem met mechanische toe- en afvoer van ventilatielucht waarbij toe- en afvoer in balans zijn.

GIW Garantie Instituut Woningbouw; organisatie die naast de wettelijke eisen aanvullende eisen stelt voor comfortabel wonen. Naast eisen wordt ook gewerkt met adviezen voor installaties of berekeningsuitgangspunten.

Thermische brug Gedeelte van de uitwendige scheidingsconstructie waar het normale eendimensionale karakter van de warmtestroom significant wijzigt door :  Gehele of gedeeltelijke doorbreking van de gebouwschil door materialen met verschillende warmtegeleidingscoëfficiënt; en/of;  Dikteverandering in de bouwschil; en/of;  Aansluitingen tussen verschillende scheidingsconstructies, zoals wanden, vloeren en plafonds.

Gebouwhoogte De hoogte, afgerond in meters, boven het maaiveld van de hoogst gelegen verdiepingsvloer waarop een verblijfsgebied is gesitueerd.

Luchtbalans/ventilatiebalans Berekening waarbij uitgegaan wordt van de ventilatieeisen per vertrek en waarbij ervoor gezorgd wordt dat er op woningniveau evenveel lucht wordt toe- als afgevoerd.

Transmissieverlies Het vermogen dat, vanuit het vertrek gezien, moet worden toegevoerd om het warmteverlies door een raam, wand, vloer of plafond te compenseren.

Ontwerpbinnentemperatuur De operatieve temperatuur behorende bij PMV = 0.

Uitwendige scheidingsconstructie Constructie die de scheiding vormt tussen een voor mensen toegankelijke besloten ruimte van een gebouw en de buitenlucht, de grond of het water.

Operatieve temperatuur Deze is gedefinieerd als: o = a · l + (1 - a) · s

Vraaggestuurde ventilatie Ventilatiesysteem waarbij de toegevoerde hoeveelheid lucht bepaald wordt op basis van het gemeten percentage CO2 of vochtpercentage.

[°C]

Waarin: o = operatieve temperatuur

[°C]

l = luchttemperatuur

[°C]

s = gemiddelde stralingstemperatuur

[°C]

a

[-]

= coëfficiënt, afhankelijk van de luchtsnelheid

ISSO-publicatie 51

Verblijfsgebied Gedeelte van een gebruiksfunctie met ten minste een verblijfsruimte, bestaande uit een of meer op dezelfde bouwlaag gelegen aan elkaar grenzende ruimten anders dan een toiletruimte, een badruimte, een technische ruimte of een verkeersruimte;

11

Warmteverliesberekening voor woningen en woongebouwen

Verblijfsruimte Ruimte voor het verblijven van mensen, dan wel een ruimte waarin de voor een gebruiksfunctie kenmerkende activiteiten plaatsvinden.

Verkeersruimte Ruimte anders dan een ruimte in een verblijfsgebied, een toiletruimte, een badruimte of een technische ruimte, bestemd voor het bereiken van een andere ruimte.

Vloer-/wand- of plafondverwarming als hoofdverwarming De gehele ruimte wordt verwarmd met vloer-, wandof plafondverwarming en er is geen ander verwarmingssysteem (bijv. radiatoren) aanwezig.

Woonfunctie Gebruiksfunctie voor het wonen.

Woongebouw Gebouw of gedeelte van gebouw waarin uitsluitend woonfuncties zijn gelegen, die aangewezen zijn op ĂŠĂŠn of meer gemeenschappelijke verkeersruimten waarop geen andere gebruiksfuncties zijn aangewezen.

WTW Warmteterugwinning; een systeem waarbij afgevoerde lucht via een warmtewisselaar de toevoerlucht voorverwarmd en daardoor zowel de kans op tochtklachten verminderd wordt en er energie bespaard wordt.

ISSO-publicatie 51

12

Warmteverliesberekening voor woningen en woongebouwen

1

INLEIDING

Historie en ontwikkeling bouwmethodiek De eerste versie van de warmteverliesberekening (NEN 5066) werd uitgegeven in 1992, maar de werkzaamheden om tot deze norm te komen waren al in het begin van de tachtiger jaren begonnen. In die tijd was de isolatiegraad in het algemeen gering en was de luchtdichtheid van woningen slecht. Dit maakte een berekeningsmethode noodzakelijk die een aantal veiligheden bevatte om ervoor te zorgen dat altijd voldoende vermogen aanwezig is om de gewenste temperatuur te kunnen handhaven of in korte tijd te kunnen bereiken. Met de anno 2000 in het Bouwbesluit geëiste isolatie en luchtdichtheid daalt de temperatuur in de ruimte minder snel en minder ver als in een slecht geïsoleerde woning en is het niet meer noodzakelijk erg ruim te dimensioneren om onzekerheden over de thermische kwaliteit te kunnen compenseren. Overdimensionering staat ook de toepassing van lage temperatuur verwarming (LTV) in de weg en kan regelproblemen veroorzaken.

De methode als beschreven in deze publicatie heeft ter visie gelegen van december 1999 tot en met april 2000. Met het verschijnen van de in deze publicatie beschreven methodiek wordt geadviseerd voor woningen en woongebouwen geen gebruik meer te maken van ISSO-publicatie 4 en/of de NEN 5066. Voor utiliteitsgebouwen is de methode beschreven in ISSOpublicatie 53 [14] en voor bedrijfsgebouwen is de methode gegeven in ISSO-publicatie 57 [13].

De publicatie bevat ten behoeve van het voorontwerp een vereenvoudigde berekeningsmethodiek (schilmethode) om het te installeren vermogen te bepalen.

Ten behoeve van het definitieve ontwerp is de publicatie verdeeld in twee hoofdonderdelen:  Bepalen van het per vertrek te installeren vermogen;  Bepalen van het vermogen van de warmteopwekker (ketel, warmtepomp, etc.) c.q. het aandeel in de collectieve warmteopwekker.

Het totale per vertrek te installeren vermogen bestaat uit het transmissiewarmteverlies, het warmteverlies ten gevolge van buitenluchttoetreding en in een aantal gevallen een opwarmtoeslag. Deze berekeningsmethode bepaalt niet de warmtebehoefte van ruimtedelen maar van het vertrek als geheel. Het verdelen van het totaal benodigde vermogen over een ruimte is systeemafankelijk en wordt behandeld bij desbetreffende systemen (ISSO-publicatie 58 voor luchtverwarming [3], ISSO-publicatie 49 voor vloer- en wandverwarming [2] en ISSO-publicatie 66 voor radiatoren/convectoren [4]).

Bij het bepalen van het vermogen van de warmteopwekker wordt onderscheid gemaakt in het bepalen van de bijdrage van een woning of woongebouw aan een collectieve installatie en het bepalen van de voor de woning/woongebouw optredende maximale warmtevraag.

Toepassingsgebied Deze publicatie is primair gericht op het uitvoeren van een warmteverliesberekening voor nieuwbouw woningen/woongebouwen en bevat de hiervoor benodigde formules en de te hanteren basisgegevens.

Onder nieuwbouw wordt verstaan de woningen of woongebouwen die in of na 1992 gebouwd zijn of die na een verbouwing voldoen aan de nieuwe eisen van het Bouwbesluit [1] (na 1992). Voor woningen/woongebouwen die vóór 1992 zijn gebouwd zijn richtlijnen gegeven. In deze publicatie wordt de in het Bouwbesluit gebezigde terminologie overgenomen. Ook voor lage temperatuur verwarmingssystemen (LTV-systemen) worden op een aantal plaatsen aangepaste richtwaarden gegeven. Teneinde het gebruik van de methode te vereenvoudigen is vooraan in de publicatie een uitgebreide set berekeningsbladen met toelichting opgenomen om de berekening per vertrek snel te kunnen uitvoeren.

Opbouw van de publicatie De publiatie is opgebouwd uit een viertal hoofdonderdelen:  Een aantal werkbladen met daarin in het kort de methode voor het bepalen van het warmteverlies per vertrek. Ook de benodigde tabellen zijn hierbij opgenomen;  Een schilberekening waarbij snel en in een vroeg stadium van het ontwerp het aansluitvermogen bepaald kan worden;  De methodiek voor het bepalen van het per vertrek op te stellen vermogen;  Het bepalen van het vermogen van de warmteopwekker nadat alle per vertrek op te stellen vermogens bepaald zijn. Ook de bijdrage aan de grootte van een collectieve warmteopwekker kan hier bepaald worden.

Keuze berekeningsmethode op basis van de gebouwsoort Hierbij wordt aangesloten bij de indeling in gebruiksfuncties zoals die bij het Bouwbesluit gehanteerd worden. Bij een gebouw kunnen meer gebruiksfuncties onder één dak gehuisvest zijn.

De manier van kiezen is als volgt:

De methode is van toepassing voor het bepalen van het warmteverlies van woningen en woongebouwen met een vertrekhoogte van maximaal 5 meter. Voor hogere vertrekken wordt verwezen naar ISSO-publicatie 57. Uitgegaan wordt van gelijktijdige verwarming van alle vertrekken. Behalve de methode voor het bepalen van het warmteverlies per vertrek wordt ook beschreven hoe het vermogen van de, al dan niet collectieve, warmteopwekker bepaald moet worden. De methode voor de berekening per vertrek is gebaseerd op de NEN-EN 12831 [11].

ISSO-publicatie 51

13

Warmteverliesberekening voor woningen en woongebouwen

Functie / soort gebouw ja

hanteer ISSOpublicatie 53

ja

hanteer ISSOpublicatie 57

nee

3

betreft het ruimten met een vertrekhoogte > 5 m?

Hotel

nee 4

hanteer ISSO-publicatie 53

Bij utiliteitsgebouwen waarin zowel vertrekken met een vertrekhoogte kleiner dan 5 m als groter dan 5 meter voorkomen moeten de vertrekken met een vertrekhoogte groter dan 5 meter uitgerekend worden met ISSO-publicatie 57 en de overige vertrekken met ISSO-publicatie 53. Voor het bepalen van de grootte van de warmteopwekker kan dan weer ISSO-publicatie 53 gebruikt worden.

Toelichting bij de verschillende keuzes: 1. Betreft het een woning/woongebouw of logiesfunctie?

Woonfunctie: gebruiksfunctie voor het wonen.

Woongebouw: gebouw of gedeelte daarvan met uitsluitend woonfuncties of nevenfuncties daarvan, waarin meer dan een woonfunctie ligt die is aangewezen op een gemeenschappelijke verkeersroute.

Logiesfunctie: gebruiksfunctie voor het bieden van recreatief verblijf of tijdelijk onderdak aan mensen (zomerhuisje, kamers in een hotel, pension of jeugdherberg, etc.).

Opmerking: Hieronder vallen geen gevangenissen (cellen); wel vallen wooneenheden voor bejaarden hieronder.

2. Betreft het ruimten met een industriefunctie die lager zijn dan 5 meter en die verwarmd worden met radiatoren?

Industriefunctie: gebruiksfunctie voor bedrijfsmatig verwerken of opslaan van materialen of goederen, of voor agrarische doeleinden (bijvoorbeeld montagehal, werkplaats of het magazijn van een fabriek, de opslagruimte in een pakhuis of een stal van een boerderij).

3. Betreft het ruimten met een vertrekhoogte > 5 m?

Ruimten met een hoogte > 5 meter moeten apart beschouwd worden; veelal hebben deze ruimten een groter verticaal temperatuurverschil en/of andere verwarmingssystemen als de ruimten met een beperkte hoogte ( 5 m).

4. Hieronder vallen utiliteitsgebouwen met vertrekhoogten lager dan 5 m.

Dit zijn ruimten met de in het bouwbesluit gedefinieerde gebruiksfuncties: bijeenkomstfunctie, celfunctie, gezondheidszorgfunctie,

ISSO-publicatie 51

Industrie ISSO-publicatie 57

Voorbeelden U-bouw ISSO-publicatie 53

2

betreft het ruimten met een industriefunctie die lager zijn dan 5 meter en die verwarmd worden met radiatoren?

ja

kantoorfunctie, onderwijsfunctie, sportfunctie en/of winkelfunctie.

Hanteer ISSOpublicatie 51

Woning ISSO-publicatie 51

1

betreft het een gebouw/ruimten met een woonfunctie (woning/ woongebouw) of betreft het ruimten met een logiesfunctie? nee

x

Laboratorium (> 5 m)

x

Bloemenveiling

x

Bouwmarkten met een hoogte > 5 meter

x

Scheepswerf

x

Assemblageruimte

x

Winkelgebouw winkeldeel ( 5m)

x

winkeldeel (> 5 m)

x

magazijn

x

restaurant/kantine

x

kantoren

x

Bejaardentehuis wooneenheden

x

zusterspost

x

restaurant/kantine

x

Supermarkt winkelgedeelte

x

magazijn/opslag

x

Garagebedrijf werkplaats

x

magazijn

x

kantoren ( 5 m) 1.1

x

HOE AAN DE SLAG

Schilberekening Deze is opgenomen in hoofdstuk 3.

Berekening per vertrek Bijlage G bevat werkbladen met zeer korte toelichtingen waarmee een terzake deskundige direct aan de slag kan.

Nadere informatie en achtergronden vindt men in de hoofdstukken 4 en 5.

Voor met de berekeningen begonnen kan worden moeten eerst al de gegevens op het vraagspecificatieblad (bijlage B) zijn ingevuld.

Het berekenen van het transmissiewarmteverlies geschiedt met rekenschema A. De benodigde gegevens zijn opgenomen op de

14

Warmteverliesberekening voor woningen en woongebouwen

pagina's achter rekenschema A. Vervolgens wordt het warmteverlies door buitenluchttoetreding bepaald met rekenschema B. Met rekenschema C kan de toeslag voor bedrijfsbeperking bepaald worden.

Rekenschema E kan gebruikt worden voor bepalen van het totaal benodigde vermogen.

Bepaling totaal benodigde vermogen van de warmteopwekker De methoden hiervoor zijn gegeven in hoofdstuk 5.

1.2

WIJZIGINGEN

Wijzigingen in de derde herziene uitgave De rekenmethodiek is in de derde herziene uitgave niet gewijzigd.

In ISSO-publicatie 51 is de definitie van hoge ruimten aangepast aan de NEN-EN 12831 en er is nu sprake van hoge ruimten bij een hoogte van 5 meter en meer (was 4 meter).

Verder is de derde uitgave aangepast aan de wijzigingen in de NEN 1068 [7] van 2001 en het Bouwbesluit [1] zoals dat 1 januari 2003 van kracht geworden is.

Voor het warmteverlies van wanden onder de grond hoeft geen vertikale temperatuurgradiĂŤnt in rekening te worden gebracht.

Doordat er een aantal veranderingen in de bepaling van de U-waarde voor uitwendige scheidingsconstructies hebben plaatsgevonden is, zijn ook de voorbeelden aangepast.

Wijzigingen in de vierde herziene uitgave De rekenmethodiek is in de vierde herziene uitgave niet gewijzigd.

De tekst is aangepast aan de laatse wijzigingen in het bouwbesluit en de aanpassingen in de GIW/ISSOpublicatie [15].

Verder zijn er toelichtingen in de tekst opgenomen hoe om te gaan met vloerverwarming, wandverwarming en betonkernactivering.

Ook wordt behandeld hoe om te gaan met onbenoemde ruimten (bijvoorbeeld zolder).

Het warmteverlies door buitenluchttoetreding, toelichting over het gebruik van verblijfsruimten / verblijfsgebieden hoe om te gaan met vraaggestuurde systemen en systemen met lokale WTW zijn opgenomen. Verder wordt toegelicht hoe om te gaan met het rendement van de WTW-unit; e.e.a. afhankelijk van de wijze van vorstbeveiliging (hierbij aansluitend bij de NEN 5138 [16]) wanneer het type toe te passen unit bekend is en wanneer dat nog niet bekend is.

Naar aanleiding van aanpassingen in de tekst zijn ook de voorbeelden opnieuw uitgewerkt.

Wijzigingen in de vijfde herziene uitgave De rekenmethodiek is in de vijfde herziene uitgave niet gewijzigd.

In deze uitgave wordt, met uitzondering van het warmteverlies door begane grondvloeren, aangesloten op de NEN 1068 van maart 2012 en het Bouwbesluit uitgave 2012. Voor het warmteverlies door begane grondvloeren wordt de NEN-EN 12831 gevolgd.

ISSO-publicatie 51

15

Warmteverliesberekening voor woningen en woongebouwen