Dunne reflecterende producten 2005/02.09

Welke thermische prestaties ?

Dunne reflecterende producten zijn reeds verschillende jaren beschikbaar op de Belgische markt, maar zijn nogal controversieel. Bepaalde fabrikanten beloven thermische prestaties die vergelijkbaar zijn met deze van dikke traditionele isolatiematerialen, dankzij het reflecterende effect van de oppervlaktelagen of de lagen die ingewerkt zijn in het dunne product. Zijn de werkelijke prestaties even goed als de aangekondigde ? Het WTCB ging het even na.

1. Beschrijving en principe

Een dun reflecterend product (DRP), ook dun reflecterend, thermoreflecterend of multireflecterend isolatiemateriaal genoemd, bestaat uit een dunne materiaalkern (schuimstof, polyethyleenfolie met luchtbellen of een vezelmateriaal) die aan één of beide buitenzijden bekleed is met een reflecterende film (aluminiumfolie of gealuminiseerde folie). Bepaalde producten bestaan uit meerdere lagen die van elkaar gescheiden zijn door reflecterende tussenlagen. De totale dikte is doorgaans begrepen tussen 5 en 30 mm.

Omwille van zijn dikte beschikt een DRP over een lage intrinsieke warmteweerstand. Om voordeel te kunnen halen uit het reflecterende effect (zwakke emissiviteit) van de oppervlaktelagen, moet het product tegenover één of - beter nog - twee ongeventileerde luchtspouwen geplaatst worden. De zwakke emissiviteit van de oppervlaktelagen beperkt de warmteoverdracht door thermische uitstraling en verhoogt aldus de warmteweerstand van de luchtspouw(en). Om doeltreffend te zijn, mogen deze laatste niet geventileerd worden.

DRP worden vooral gebruikt bij renovatie, met name voor de warmte-isolatie van daken, vloeren en plafonds, muren, garagepoorten, ...

2. Het WTCB-onderzoek

Om een wetenschappelijk antwoord te kunnen geven op de talrijke vragen van de sector, heeft het WTCB - in samenwerking met het Waalse Gewest, de FOD 'Economie', de universiteiten van Luik en Louvain-La-Neuve en enkele fabrikanten van DRP - in 2004 een meetcampagne uitgevoerd op verschillende dunne reflecterende producten en een traditioneel isolatiemateriaal (controle-element) ter bepaling van hun thermische prestaties in de winter.

De gevolgde methode, bestaande in een vergelijking tussen proeven in het laboratorium en proeven onder reële buitenomstandigheden, had betrekking op producten die zeer nauwgezet geplaatst werden in staat van levering, met andere woorden onder optimale voorwaarden (er werd geen verouderingsproef voorzien).

Naargelang van het product schommelt de meetwaarde van de intrinsieke warmteweerstand van de DRP tussen 0,2 en 0,6 m²K/W en deze van de emissiviteit van de oppervlaktelagen tussen 0,05 en 0,20.

Bij een optimale plaatsing (tussen twee ongeventileerde luchtspouwen van 2 cm dik) varieert de meetwaarde van de totale warmteweerstand van de producten (intrinsieke warmteweerstand van het DRP en warmteweerstand van de twee luchtspouwen), afhankelijk van het type en de richting van de warmtestroom, tussen 1,0 en 1,7 m²K/W. Tabel 1 illustreert de resultaten van een proef waarbij de thermische prestaties van verschillende componenten gemeten werden onder reële buitenomstandigheden. Het gaat om :
  • component nr. 1 : DRP 1 met twee ongeventileerde luchtspouwen van 2 cm dik
  • component nr. 2 : DRP 2 met twee ongeventileerde luchtspouwen van 2 cm dik
  • component nr. 3 : DRP 1 met twee ongeventileerde luchtspouwen van 1 cm dik
  • component nr. 4 : traditionele isolatie uit minerale wol van 10 cm dik
  • component nr. 5 : traditionele isolatie uit minerale wol van 20 cm dik.
 
Component Nr.1 Nr.2 Nr.3 Nr.4 Nr.5
Warmteweerstand [m²K/W] Meetwaarde 1,72 1,73 1,43 3,12 6,34
Rekenwaarde 1,63 1,49 1,29 3,11 6,21
Tabel 1 : Warmteweerstand, gemeten onder reële buitenvoorwaarden en berekend volgens de norm NBN EN ISO 6946.

De bekomen thermische prestaties zijn veel minder goed dan deze, vooropgesteld door bepaalde fabrikanten. Zelfs bij een optimale plaatsing komen de prestaties van DRP, gecombineerd met twee ongeventileerde luchtspouwen van 2 cm dik ten hoogste overeen met deze van een isolatie uit minerale wol van 4 tot 6 cm dik. In combinatie met één ongeventileerde luchtspouw of met een luchtspouw van minder dan 2 cm dik, liggen de prestaties nog lager.

De meetwaarden van de warmteweerstand werden vergeleken met de waarden, bepaald volgens de rekenmethode voor de warmteweerstand van gebouwcomponenten uit de Belgische norm NBN EN ISO 6946 (die zal geïntegreerd worden in de nieuwe versie van de in voorbereiding zijnde norm NBN B 62-002). Het geval van een door een reflecterend oppervlak begrensde luchtspouw (met een lage emissiviteit) komt hierin aan bod. De gemiddelde afwijking tussen de volgens de norm bepaalde rekenwaarden van de warmteweerstand en de tijdens de studie bekomen meetwaarden bedraagt 0,1 m²K/W (minder dan 6 %). De betrouwbaarheidsintervallen van de meting en de berekening overlappen elkaar gedeeltelijk.

Het volledige verslag van deze studie zal weldra beschikbaar worden op de WTCB-website.

3. Toepassing

Hoewel de prestaties van de DRP enkel konden geverifieerd worden aan de hand van onze proefopstellingen, hebben we getracht de gevolgen na te gaan die de integratie van dergelijke producten zou kunnen hebben op het gedrag van wanden, rekening houdend met de onderzoeksresultaten en met onze kennis op het vlak van hygrothermie. In dit artikel beschouwen we enkel de toepassing van DRP in daken.

3.1 Gewestelijke thermische reglementeringen

In de verschillende Gewesten van ons land mogen de U-waarden (warmtedoorgangscoëfficiënten berekend volgens de norm NBN B 62-002) van nieuwe of gerenoveerde wanden (of delen ervan), gelegen aan het warmteverliezende oppervlak van het gebouw, niet hoger zijn dan bepaalde grenswaarden.

Voor daken bedraagt deze Umax-waarde in de drie Gewesten.

3.2 DRP in verschillende opstellingen

Indien een DRP in een dak onder of op de kepers wordt aangebracht (in dit laatste geval doet het tevens dienst als onderdak), is de doeltreffendheid ervan enkel gewaarborgd als het tegenover één of - beter nog - twee ongeventileerde luchtspouwen van minstens 2 cm dik geplaatst wordt.

Volgens de Belgische norm NBN EN ISO 6946, die de toe te passen rekenmethode vastlegt ter bepaling van de warmteweerstand van een wand, kan een horizontale luchtspouw respectievelijk als niet of zwak geventileerd beschouwd worden wanneer de totale oppervlakte van de luchtlekken naar buiten toe kleiner is dan 500 mm² (bv. spleet van 0,5 mm over een lengte van 1 m) of dan 1500 mm² per m² oppervlakte.

Dergelijke eisen zijn zeer moeilijk te verwezenlijken, vooral wanneer het DRP aangebracht wordt op de kepers en als onderdak fungeert. Als men de stroken loodrecht op de kepers plaatst, kunnen zij enkel correct aan elkaar gelijmd worden indien er een ononderbroken onderlaag aanwezig is waarop ze kunnen steunen. Ook de luchtdichtheid van de aansluitingen aan de voet van het dakschild, aan de nok en aan de dakranden moet zorgvuldig uitgevoerd worden. Zelfs als voldaan werd aan de voornoemde aanbevelingen, moet men nog bijzondere aandacht besteden aan de lucht- en waterdampdichtheid aan de binnenzijde van de dakopbouw om elk risico op inwendige condensatie te vermijden. De dampdoorlatendheid van een DRP in deze opstelling is immers zeer laag (md hoger dan of gelijk aan 50 m volgens bepaalde fabrikanten; zie Infofiche nr. 12).

Doorsnede Toepassing Opmerkingen
DRP geplaatst op de kepers
Dakbedekking + DRP + zwak geventileerde luchtspouw + binnenafwerking
DRP doet dienst als onderdak :
- 1 sterk geventileerde luchtspouw boven het DRP
- 1 zwak geventileerde luchtspouw onder het DRP
U-waarde : 1,66 W/m²K
- De luchtdichtheid moet tegelijkertijd verzekerd worden ter hoogte van het DRP en de binnenafwerking.
- Het is moeilijk een (zelfs zwak geventileerde) luchtspouw tussen de kepers te verzekeren, onder andere rekening houdend met de talloze onvermijdelijke luchtlekken aan de aansluitingen.
- Risico op inwendige condensatie aan de onderkant van het DRP in een relatief vochtig binnenklimaat (klimaatklassen III en IV) (zie Infofiche nr. 12).
DRP geplaatst onder de kepers
Dakbedekking + eventueel onderdak + zwak of sterk geventileerde luchtspouw + DRP + niet of zwak geventileerde luchtspouw van 2 cm + binnenafwerking
Met onderdak :
- 1 zwak geventileerde luchtspouw boven het DRP
- 1 ongeventileerde (a) of zwak geventileerde (b) luchtspouw onder het DRP
U-waarde : 0,63 W/m²K (a)
1,66 W/m²K (b)Met of zonder onderdak :
- 1 sterk geventileerde luchtspouw boven het DRP
- 1 ongeventileerde (a) of zwak geventileerde (b) luchtspouw onder het DRP
U-waarde : 0,73 W/m²K (a)
1,66 W/m²K (b)
- De luchtdichtheid moet tegelijkertijd verzekerd worden ter hoogte van het DRP en de binnenafwerking. De luchtdichte uitvoering van de aansluitingen van het langs binnen geplaatste DRP en van de andere details kan met meer zorg gebeuren.
- Het is moeilijk een zwak geventileerde luchtspouw tussen de kepers te verzekeren. De situatie waarbij de ventilatie van de luchtspouw boven het DRP overwogen wordt, leunt dichter aan bij de realiteit, zelfs in aanwezigheid van een onderdak.
- Risico op inwendige condensatie in een relatief vochtig binnenklimaat (klimaatklassen III en IV) (zie Infofiche nr. 12).
Tabel 2 : Mogelijke opbouwen waarbij het DRP gebruikt wordt als enig isolatiemateriaal.

3.2.1 Een DRP als enig isolatiemateriaal van een dakschild

Tabel 2 geeft een overzicht van enkele mogelijke opbouwen waarbij het DRP als enig isolatiemateriaal gebruikt wordt. De intrinsieke warmteweerstand evenals de emissiviteit van de oppervlaktelagen werden bewust gekozen aan de hand van de beste resultaten, bekomen tijdens de meetcampagne (ε = 0,05 - RDRP = 0,6 m²K/W).

Volgens de norm NBN EN ISO 6946 dient men, als de totale warmteweerstand van de lagen tussen de zwak geventileerde luchtspouw en de buitenomgeving hoger is dan 0,15 m²K/W, deze waarde als plafondwaarde te beschouwen.

De U-waarden uit tabel 2 werden bepaald in het midden van het bouwwerk. Ze schommelen tussen 1,66 en 0,63 W/m²K, al naargelang het DRP gecombineerd is met één of twee luchtspouwen en deze laatste geventileerd, zwak geventileerd of ongeventileerd zijn.

Het gebruik van een DRP als enig isolatiemateriaal volstaat dus niet om te beantwoorden aan de eisen uit de thermische reglementeringen die van kracht zijn in de drie Gewesten.

3.2.2 Een DRP als aanvulling op een traditioneel isolatiemateriaal

Als aanvulling op een traditioneel isolatiemateriaal kan een DRP de warmteweerstand van een bestaande wand verhogen, vooral in combinatie met één of twee ongeventileerde luchtspouw(en). In de opbouwen, voorgesteld in tabel 3 werd het DRP volgens dit principe geplaatst. Hierbij werd rekening gehouden met de eerder vermelde beperkingen en uitgegaan van een traditioneel isolatiemateriaal van 6 cm dik met een niet-gecertificeerde warmtegeleiding van 0,045 W/mK (bv. minerale wol, …).

Een DRP, gecombineerd met één of twee ongeventileerde luchtspouw(en), kan leiden tot een bijkomende warmteweerstand (ten opzichte van deze van het traditionele isolatiemateriaal) van 0,6 tot 1,5 m²K/W. Als het DRP met zorg (goede dichtheid van de aansluitingen) aan de binnenzijde wordt geplaatst, kan het interessant zijn om het als lucht- en dampscherm te laten fungeren. De hoge dampdiffusieweerstand, die in dit geval als een voordeel kan beschouwd worden, is echter zeer nadelig als het DRP dienst doet als onderdak. Bij dergelijke opstellingen moet men het gebruik van DRP dus vermijden.

Doorsnede Toepassing Opmerkingen
DRP geplaatst op de kepers
Dakbedekking + DRP + traditioneel isolatiemateriaal + dampscherm + binnenafwerking
DRP doet dienst als onderdak :
geen enkele ongeventileerde of zwak geventileerde luchtspouw
U-waarde : 0,44 W/m²K
- De luchtdichtheid moet verzekerd worden ter hoogte van de dakopbouw.
- Geen luchtspouw tussen het DRP en het traditionele isolatiemateriaal, geplaatst tussen de kepers (om het risico op convectie te beperken). De door het DRP teweeggebrachte warmteweerstand beperkt zich tot deze van het DRP alleen (zonder luchtspouwen).
- Risico op condensatie onder het DRP omwille van zijn lage dampdoorlatendheid. Men moet de goede lucht- en dampdichtheid aan de warme zijde verzekeren, wat een ononderbroken onderlaag kan vereisen voor de plaatsing van het dampscherm (zie Infofiche nr. 12).
DRP geplaatst onder de kepers
Dakbedekking + onderdak + traditioneel isolatiemateriaal (zonder dampscherm) + ongeventileerde luchtspouw + DRP + ongeventileerde luchtspouw + binnenafwerking
DRP doet dienst als dampscherm :
- 1 ongeventileerde luchtspouw boven het DRP
- 1 ongeventileerde luchtspouw onder het DRP
U-waarde : 0,32 W/m²K
- De lucht- en dampdichtheid moet verzekerd worden ter hoogte van het DRP. De luchtdichtheid moet ook gewaarborgd zijn aan de binnenafwerking. Men dient eveneens voldoende aandacht te besteden aan de afdichting van de aansluitingen en de andere details.
- Opbouw waarbij de positieve invloed van het DRP ten volle tot zijn recht kan komen.
Tabel 3 : Mogelijke opbouwen waarbij het DRP gebruikt wordt als aanvulling op een traditioneel isolatiemateriaal.

4. Besluiten

Zelfs bij een optimale plaatsing van het DRP, d.w.z. gecombineerd met twee ongeventileerde luchtspouwen van 2 cm dik (over een totale dikte van ≈ 5 tot 6 cm), komen de prestaties ervan hoogstens overeen met deze van een traditionele isolatie (bv. minerale wol, geëxpandeerd polystyreen, …) met een equivalente dikte (4 tot 6 cm). Indien de luchtspouw (zelfs zwak) geventileerd wordt, liggen de prestaties nog lager. Het verzekeren van de luchtdichtheid in de praktijk is vaak erg moeilijk, vooral wanneer het DRP op de kepers geplaatst wordt. Bovendien zijn de meeste traditionele daken tegenwoordig zodanig opgevat dat er zo weinig mogelijk luchtspouwen in voorkomen die zouden kunnen leiden tot uitwisseling door convectie.

Indien het DRP correct geplaatst wordt als aanvulling bij een traditioneel isolatiemateriaal, kan het bijdragen tot de verbetering van de totale thermische prestatie van het bouwwerk. Het kan echter nooit alleen voldoen aan de reglementaire eisen. Omwille van zijn lage intrinsieke waterdampdoorlatendheid is het van nature beter geschikt als dampscherm dan als onderdak.

Een volledige evaluatie van de thermische prestaties van dit soort product vereist een onderzoek naar de duurzaamheid in de tijd van de thermische eigenschappen en dan vooral van de emissiviteit van de oppervlaktelaag van het product die kan blootstaan aan verwering (vervuiling, oxidatie, …).

In tegenstelling tot de meeste traditionele isolatiematerialen beschikken DRP in ons land totnogtoe niet over een Technische Goedkeuring.


G. Flamant, ir., adjunct-laboratoriumhoofd, laboratorium 'Energetische Aspecten Gebouwen' en O. Vandooren, ing., afdelingshoofd, afdeling 'Communicatie', WTCB
In samenwerking met de Technologische Adviseerdienst 'Duurzame uitvoeringstechnieken voor daken en lichte buitenwanden'.


Laatste update : 07/06/2006