Warmte-isolatie
Om te voorkomen dat warmte in woningen en gebouwen ontsnapt, wordt er thermische isolatie toegepast. Isolatie voorkomt het verlies van warmte. Niet geïsoleerde woningen en gebouwen zijn dikwijls energievreters. Om het verlies aan warmte op te vangen wordt de verwarming hoger gezet. Dit houdt in dat er meer energie verbruikt wordt, maar omdat een gedeelte van de warmte ontsnapt is het vooral verspilde energie. Toch wordt de verbruikte energie doorberekend aan de woningeigenaar, met een hoge energiefactuur tot gevolg. Thermische isolatie plaatsen maakt de woning comfortabel, doordat warmte niet meer kan ontsnappen en helpt om de energiefactuur weer te verlagen. Doordat er geen onnodige energie meer verspild wordt is het isoleren van woningen ook ecologisch verantwoord.
Isoleren van leefruimtes
Leefruimtes worden opgewarmd door ten eerste de zon en met hulpmiddelen, zoals een verwarming of een kachel. Toch kan dit onvoldoende zijn om een comfortabele leefruimte te creëren. Als de buitentemperatuur namelijk lager is dan de binnentemperatuur, zal er een energietransport ontstaan in de schil van de woning, zoals de muren, het dak en de vloeren. Energietransport houdt niet meer in dan dat de warmte binnen in de leefruimte wordt ontrokken door de koude buitenkant. Het gevolg hiervan is dat er weer bijgestookt moet worden. Om de energietransport tegen te gaan, worden leefruimtes geïsoleerd. Leefruimtes worden daardoor warmer en comfortabeler doordat energietransport niet meer kan plaatsvinden. Wel moet er bij het isoleren rekening gehouden worden met voldoende ventilatie. Waterdamp dat in de woning aanwezig is kan door de muren en de isolatie trekken en condenseren. Om te voorkomen dat waterdamp de isolatie bereikt wordt de isolatielaag afgewerkt met een dampdichte folie. Deze folie belemmerd weer de aanvoer van verse lucht. Goede ventilatie is daarom noodzakelijk voor een juiste afvoer van waterdamp en een aangenaam leefklimaat.
Normen
In veel landen heeft de overheid normen vastgesteld betreffende isolatiewaarde van isolatiemateriaal. Ook zijn minimale eisen vastgesteld aan geïsoleerde oppervlaktes. In Vlaanderen heeft de overheid deze normen vastgelegd in 1991 in het Vlaams isolatiedecreet. Aangezien de eisen in de loop der jaren strenger zijn geworden, zijn de normen aangepast en is er een vervangend decreet gepresenteerd. De nieuwste normen zijn in 2006 vastgelegd in het ‘Vlaams Decreet Energieprestatie en Binnenklimaat’. Deze normen zijn ook leidend bij de toekenning van de premies die de Vlaamse overheid uitdeelt aan degenen die hun woningen isoleren.
Fysische principes
Woningen die van binnenuit worden verwarmd hebben te maken met warmtetransport. Dit is de wijze waarop de warmte wordt afgegeven en zich in de ruimte verspreid en weer wordt onttrokken. Warmtetransport gaan volgens de volgende fysische principes:
Conductie:
Conductie is een vorm van warmtestroming. Energie in de vorm van warmte trekt van een locatie met een hoge temperatuur naar een locatie met een lagere temperatuur. Bij conductie is altijd sprake van een heel geleidelijke verwarming.
Convectie:
Convectie is een vorm van luchtstroming. Een object, zoals een radiator wordt verwarmd, waarna de warmte hiervan in de ruimte wordt verspreid door de aanwezige luchtstroom. De warmte zal in de luchtstroom weer afkoelen.
Straling:
Warmte door middel van straling is van toepassing op bijvoorbeeld elektrische verwarming en gaat door middel van elektromagnetische straling dat wordt afgegeven aan de ruimte.
Factoren
De factoren die energieverlies weergegeven kunnen berekend worden door middel van formules. De uitkomst van deze factoren wordt altijd aangegeven op isolatiemateriaal en ook de normen zoals vastgesteld door de Vlaamse overheid geven deze factoren aan.
- U-waarde: De U-waarde geeft het warmteverlies aan per seconde, per vierkante meter en per graad temperatuurverschil. Hoe hoger de U-waarde, des te slechter is een oppervlak geïsoleerd.
- R-waarde: De R-waarde geeft de warmteweerstand aan en betreft in hoeverre materialen in staat zijn om warmte te geleiden. Lucht heeft bijvoorbeeld een hoge warmteweerstand want het geleidt geen warmte, metaal daarentegen wel en heeft een lage warmteweerstand.
- K-peil: Het K-peil is een kengetal waarin wordt aangegeven in hoeverre een woning haar warmte verliest. In Vlaanderen mag het K-peil niet hoger dan 40 zijn.
- Energieprestatiecoëfficiënt: Dit is een indexcijfer, waarmee de energieprestaties van een nieuwbouwwoning wordt aangegeven.
- Lambdawaarde: Dit is een warmtegeleidingscoëfficiënt en geeft aan hoe goed bepaalde materialen, zoals isolatie warmte kan geleiden.
Structuurisolatie
De meeste isolatiematerialen bestaan voor een groot gedeelte uit lucht. Dit komt omdat lucht een zeer slechte warmtegeleider is en warmte dus vasthoudt. Een voorbeeld van een dergelijk isolatiemateriaal is purschuim. Dit bestaat uit gesloten luchtbelletjes waaruit geen lucht kan ontsnappen. Dit is ook de voorwaarde voor met lucht gevuld isolatiemateriaal: het moet stilstaande lucht zijn. Er moet ook zoveel mogelijk voorkomen worden dat er tocht en wind in de geïsoleerde oppervlaktes kan komen waardoor warmtetransport kan ontstaan.
Types isolatiemateriaal
Bij het isoleren van leefruimtes is er een grote keuze uit de verschillende isolatiematerialen. Grofweg kan isolatiemateriaal worden ingedeeld in bepaalde types, zoals synthetische isolatiematerialen, natuurlijke isolatiematerialen en isolerende steen. Enkele voorbeelden per type isolatiemateriaal:
Synthetische isolatiematerialen:
- Minerale wollen, zoals glaswol en rotswol
- Kunststof isolatiematerialen, zoals purschuim, XPS, EPS en PIR
- Dubbelglas of thermisch glas
- Bepaalde folielagen, zoals glasfolie
- Aerogel
- Schuimbeton
Natuurlijke isolatiematerialen:
- Houtwol
- Kurk
- Strobalen
- Schapenwol
- Houtvezelplaat
- Schelpen
- Katoenvezel
- Katoen in gerecyclede vorm
Isolerende steen:
- Cellenbeton
- Isolerende baksteen
- Schuimglas isolatiesteen
Voor welke vorm van isolatiemateriaal er gekozen wordt, is vooral afhankelijk van de toepassing en de wensen. Als duurzaam isoleren de norm is, zal er eerder voor natuurlijk isolatiemateriaal gekozen worden dan voor synthetische isolatiematerialen.
Isolatie bij gebouwen
Vrijwel elke plek in gebouwen is te isoleren. Met isolatie kan de volgende jaarlijkse besparing gerealiseerd worden:
- Dak, of de zoldervloer bij een niet gebruikte en onverwarmde zolder: 6 m² gas per vierkante meter dakoppervlak.
- Gevel, zowel massieve muur als spouwmuur: 10 m² gas per vierkante meter muuroppervlak.
- Vloer, of de bodem van een kruipruimte: maximaal 4 m² gas per vierkante meter vloeroppervlak.
- Ramen: Bij dubbele beglazing, 60 m² gas per vierkante meter glasoppervlak.
Verder kunnen er nog andere onderdelen geïsoleerd worden voor optimale isolatie van de woning, zoals warmwaterleidingen, deuren en de kieren in een woning.