Thermische isolatie

Warmte-isolatie of thermische isolatie is een eigenschap van materialen en constructies om de overdracht van thermische energie (warmte) tussen twee zijden van het materiaal of de constructie tot een minimum te reduceren.

Waarom

Op de meeste plaatsen in de wereld is de warmte van de zon en de inwendige warmteproductie (van elektrische apparaten) onvoldoende om het hele jaar door in de leefruimtes een aangename binnentemperatuur te bereiken: er is verwarming nodig. Indien de binnentemperatuur hoger is dan de buitentemperatuur ontstaat volgens de wetten van Fourier energietransport door de schil van een gebouw (muur, dak, vloer). Om de temperatuur constant te houden, moet de verloren gegane energie weer toegevoegd worden. In een (ongeïsoleerde) doorsnee woning gaat 75% van het totale energieverbruik naar verwarmen.

De belangrijkste reden om goed te isoleren is energiebesparing en comfortverhoging: het binnenoppervlak van een geïsoleerde woning voelt warmer aan dan dat van een ongeïsoleerde woning. Deze hogere temperatuur zorgt voor extra stralingswarmte. Ook condenseert waterdamp minder snel op een warm oppervlak. De vacht of het verenkleed van dieren dient hetzelfde doel.

Normen

In vele landen dienen nieuwbouwwoningen volgens bepaalde normen geïsoleerd te zijn, in Vlaanderen onder andere:

• het Vlaams Isolatiedecreet (1991), met eisen omtrent de U-waarde en het K-peil;
• het Vlaams Decreet Energieprestatie en Binnenklimaat (2006), met (strengere) eisen omtrent U-waarde, K-peil, Energieprestatie-peil, Ventilatie en comfort.
• het Nederlandse Bouwbesluit legt minimale eisen vast voor de verschillende bouwdelen.

Fysische principes

In bouwwerken treden meerdere types warmtetransport op:

• door geleiding of conductie;
• door convectie of luchtstroming;
• door straling;

Daarnaast kan warmtetransport ontstaan door verdamping en condensatie. Hierbij wordt plaatselijk warmte onttrokken door verdamping, op een andere plaats kan die warmte bij het condenseren weer vrijkomen. Tevens is bij gebouwen ventilatie een factor.

In vaste stoffen zoals in muren en isolatiematerialen vindt uitsluitend warmtetransport plaats ten gevolge van geleiding. Bij convectie vindt het warmtetransport plaats door middel van een stromend medium (bijvoorbeeld opstijgende warme lucht boven een radiator). Warmtetransport door straling kan zonder transportmedium plaatsvinden en gebeurt door elektromagnetische golven, een voorbeeld hiervan is de energie van de Zon die de Aarde bereikt.

Factoren

• U-waarde
• R-waarde
• K-peil
• Energieprestatiecoëfficiënt
• Lambdawaarde (warmtegeleidingscoëfficiënt)

Structuurisolatie

Veel isolatiematerialen bestaan voor het grootste gedeelte uit lucht. Lucht is een goede isolator (warmtegeleiding erdoor gaat moeilijk) als je er maar voor zorgt dat het niet vrij kan stromen (waaien of tochten, dan gaat het warmtetransport namelijk sneller door convectie). Dat kan men doen door een poreus materiaal toe te passen, zoals polyurethaanschuim, dat een groot volume aan stilstaande lucht bevat in de vorm van gesloten minuscule belletjes.

In spouwmuren en in ramen kunnen stralingswerende lagen aangebracht worden, deze reduceren het warmtetransport door straling.

Types

Isolerende steen

Bijv.: Cellenbeton en isolerende baksteen;

Natuurlijke isolatiematerialen

Zoals:

• kurk
• cellulosevlokken of papiervezels (cellulose)
• houtwolcementplaat (heraklith)
• katoenvezel
• gerecycled katoen (Metisse)

Deze materialen zijn weinig vochtbestendig en worden daarom meestal met borax-zout behandeld waardoor ze brand- en schimmelwerend worden. Isolatiematerialen (bijvoorbeeld Isofloc of Thermofloc) op basis van papiervezels zijn toepasbaar bij de renovatie van houten vloeren in oude huizen. Er treden geen allergische reacties (jeuk) op zoals bij de verwerking van glas- en steenwol. Platen van geperst hout die worden gebonden door eigen hars (dus geen spaanplaat of mdf) zijn na toevoeging van bitumen wel bestand tegen vocht. Ook materialen van dierlijke oorsprong zoals wol kunnen worden gebruikt in binnenisolatie. Wol brandt en rot niet; tegen mot moet ze wel zijn behandeld.

In kruipruimtes kan een laag schelpen worden aangebracht.

Synthetische isolatiematerialen

• glaswol
• steenwol (in Vlaanderen rotswol genoemd)
• cellulair glas (foamglas)
• Perliet
• XPS, (geëxtrudeerd polystyreen)
• EPS, (geëxpandeerd polystyreen)
• PUR (polyurethaan)
• PIR (polyisocyanuraat)
• resolhardschuim (PF)
• dubbelglas
• reflecterende (spectraal selectieve)glasfolie.
• Folie meerlagig en met luchtspouw
• UF-schuim (ureum formaldehyde schuim)

Het sluiten van luiken en gordijnen draagt bij aan het bereiken van lagere stookkosten, hoeveel is afhankelijk van de raamgrootte en de kwaliteit van luiken en gordijnen.

Isolatie bij gebouwen

• het dak (of de vloer van de zolder, als de zolder niet wordt bewoond) bespaart ca. 6 m³ gas per m² dakoppervlak per jaar.
• de gevel (spouwmuur of massieve muur) bespaart ca 10 m³ gas per m² muuroppervlak per jaar
• de ramen bespaart ca 60 m³ gas per m² glasoppervlak per jaar t.o.v. enkel glas
• de vloer of de (bodem van de) kruipruimte bespaart ca 3/4 m³ gas per m² vloer- /bodemoppervlak per jaar
• warmwaterleidingen
• deuren (met name garagedeuren)
• kieren

Zie ook

• Isolatie (doorverwijzing).

  Vrije mediabestanden over Thermal insulation op Wikimedia Commons