kleintje.book Page 1 Monday, December 11, 2017 3:35 PM
ISSO-kleintje
Warmteverliesberekening voor woningen
ISBN: 978-90-5044-309-8
kleintje.book Page 3 Monday, December 11, 2017 3:35 PM
INHOUDSOPGAVE Samenvatting Afkortingen Symbolenlijst Begrippenlijst
7 9 11 13
1
Inleiding 1.1 Doel van het ISSO-kleintje 1.2 Uitgangspunten 1.3 Opzet
15 15 16 17
2
Normen en regelgeving 2.1 ISSO-publicatie 51 en NEN-EN 12831-1 2.2 Bouwbesluit 2.3 Europese richtlijnen 2.3.1 EPBD 2.3.2 Ecodesign
19 19 19 22 22 23
3
Warmteverliesberekening 3.1 Algemeen 3.2 Warmteverlies door transmissie 3.3 Warmteverlies door buitenluchttoetreding 3.4 Ontwerpbinnentemperatuur 3.5 Ontwerpbuitentemperatuur 3.6 U- en Rc-waarden 3.7 Afmetingen 3.8 Zekerheidsklasse warmteverlies aangrenzende panden 3.9 Additionele warmtevraag
25 25 26 28 31 33 33 35 36 38
4
Schilmethode 4.1 Transmissiewarmteverlies 4.2 Warmteverlies door buitenluchttoetreding 4.3 Toeslag voor bedrijfsbeperking 4.4 Totale warmtebehoefte 4.5 Correctie voor afwijkende temperaturen
41 41 42 45 45 46
5
Eengezinswoningen; natuurlijke luchttoevoerberekening per vertrek en totaal 48 5.1 Woonkamer (natuurlijke luchttoevoer) 50 5.2 Keuken ( natuurlijke luchttoevoer) 52 5.3 Hal, gang, toilet (natuurlijke luchttoevoer) 54 5.4 Slaapkamers (natuurlijke luchttoevoer) 56 5.5 Badkamer (natuurlijke luchttoevoer) 58 5.6 Overloop (natuurlijke luchttoevoer) 60 5.7 Zolder (natuurlijke luchttoevoer) 62 5.8 Correctie voor afwijkende temperaturen 64 5.9 Vermogen van de warmteopwekker 66
ISSO-kleintje
3
Warmteverliesberekening voor woningen
kleintje.book Page 4 Monday, December 11, 2017 3:35 PM
6
Eengezinswoningen; mechanische luchttoevoer, geen WTW. Berekening per vertrek en totaal 68 6.1 Woonkamer (mechanische luchttoevoer, geen WTW) 70 6.2 Keuken (mechanische luchttoevoer, geen WTW) 72 6.3 Hal, gang, toilet (mechanische luchttoevoer, geen WTW) 74 6.4 Slaapkamers (mechanische luchttoevoer, geen WTW) 76 6.5 Badkamer (mechanische luchttoevoer, geen WTW) 78 6.6 Overloop (mechanische luchttoevoer, geen WTW) 80 6.7 Zolder (mechanische luchttoevoer, geen WTW) 82 6.8 Correctie voor afwijkende temperaturen 84 6.9 Vermogen van de warmteopwekker 86
7
Eengezinswoningen; mechanische luchttoevoer en centrale WTW. Berekening per vertrek en totaal 88 7.1 Woonkamer (mechanische luchttoevoer en WTW) 90 7.2 Keuken (mechanische luchttoevoer en WTW) 92 7.3 Hal, gang, toilet (mechanische luchttoevoer en WTW) 94 7.4 Slaapkamers (mechanische luchttoevoer en WTW) 96 7.5 Badkamer (mechanische luchttoevoer en WTW) 98 7.6 Overloop (mechanische luchttoevoer en WTW) 100 7.7 Zolder (mechanische luchttoevoer, geen WTW) 102 7.8 Correctie voor afwijkende temperaturen 104 7.9 Vermogen van de warmteopwekker 106
8
Gestapelde bouw met natuurlijke luchttoevoer. Berekening per vertrek en totaal 108 8.1 Woonkamer (natuurlijke luchttoevoer; gestapelde bouw) 110 8.2 Keuken ( natuurlijke luchttoevoer; gestapelde bouw) 112 8.3 Hal, gang, toilet (natuurlijke luchttoevoer, gestapelde bouw) 114 8.4 Slaapkamers (natuurlijke luchttoevoer, gestapelde bouw) 116 8.5 Badkamer (natuurlijke luchttoevoer; gestapelde bouw) 118 8.6 Correctie voor afwijkende temperaturen 120 8.7 Vermogen van de warmteopwekker 122
9
Gestapelde bouw met mechanische luchttoevoer zonder WTW 9.1 Woonkamer (mechanische luchttoevoer zonder WTW; gestapelde bouw) 9.2 Keuken (mechanische luchttoevoer zonder WTW; gestapelde bouw) 9.3 Hal, gang, toilet (mechanische luchttoevoer zonder WTW, gestapelde bouw) 9.4 Slaapkamers (mechanische luchttoevoer zonder WTW, gestapelde bouw) 9.5 Badkamer (natuurlijke luchttoevoer; gestapelde bouw)
ISSO-kleintje
4
124 126 128 130 132 134
Warmteverliesberekening voor woningen
kleintje.book Page 5 Monday, December 11, 2017 3:35 PM
9.6 9.7
Correctie voor afwijkende temperaturen Vermogen van de warmteopwekker
136 138
10
Gestapelde bouw met mechanische luchttoevoer en WTW. Berekening per vertrek en totaal 140 10.1 Woonkamer (mechanische luchttoevoer met WTW; gestapelde bouw) 142 10.2 Keuken (mechanische luchttoevoer met WTW; gestapelde bouw) 144 10.3 Hal, gang, toilet (mechanische luchttoevoer zonder WTW, gestapelde bouw) 146 10.4 Slaapkamers (mechanische luchttoevoer met WTW, gestapelde bouw) 148 10.5 Badkamer (natuurlijke luchttoevoer; gestapelde bouw) 150 10.6 Correctie voor afwijkende temperaturen 152 10.7 Vermogen van de warmteopwekker 154
11
Voorbeelden 11.1 Eengezinswoning, berekening per vertrek 11.1.1 Woonkamer 11.1.2 Keuken 11.1.3 Hal, gang, toilet 11.1.4 Slaapkamers (natuurlijke luchttoevoer) 11.1.5 Badkamer 11.1.6 Overloop 11.1.7 Zolder 11.1.8 Correctie voor andere temperaturen 11.1.9 Vermogen van de warmteopwekker 11.2 Portiekwoning op de tweede etage, schilberekening 11.2.1 Transmissiewarmteverlies 11.2.2 Warmteverlies door buitenluchttoetreding 11.2.3 Toeslag voor bedrijfsbeperking 11.2.4 Totale warmtebehoefte 11.2.5 Correctie voor afwijkende temperaturen
156 156 158 160 162 164 166 168 170 171 172 173 176 177 178 178 179
Bijlage A Indicatie warmteverlies door leidingen in onverwarmde ruimten
181
Literatuurlijst
183
ISSO-kleintje
5
Warmteverliesberekening voor woningen
kleintje.book Page 7 Monday, December 11, 2017 3:35 PM
SAMENVATTING Het ISSO-kleintje Warmteverlies bevat een betrouwbare methode om op basis van een beperkt aantal kenmerken van de woning het benodigd vermogen van de woning of de te verwarmen ruimte te bepalen. Het betreft hier eengezinswoningen en woningen in woongebouwen met een individuele installatie. Bij het berekenen van het warmteverlies door buitenluchttoetreding wordt, indien van toepassing, rekening gehouden met WTW. Verwarmde garages worden niet behandeld, deze moeten met ISSO-publicatie 51 worden berekend. In de vereenvoudigde methode wordt geen onderscheid gemaakt tussen de verschillende verwarmingssystemen en wordt uitgegaan van een ontwerpbuitentemperatuur van -10 °C. Voor passiefhuizen, NOM-woningen en vrijstaande nieuwbouw huizen wordt een correctie toegepast voor de ontwerpbuitentemperatuur. De methode kan gebruikt worden voor zowel de nieuwbouw als bestaande bouw. De methode is geschikt voor de volgende doeleinden: In het offertestadium op een eenvoudige en betrouwbare wijze het benodigd vermogen bepalen; Wanneer de benodigde vermogens van niet alle vertrekken bekend zijn, heeft de installateur nu gereedschap om op een eenvoudige en betrouwbare wijze het benodigd vermogen te bepalen. Voor complexe installaties/regelingen blijft ISSO-publicatie 51 [1] de methodiek; Als hulp bij het (opnieuw) inregelen na aanpassing van de installatie; In het kader van artikel 8 uit de EPBD 'Keuring van CV-ketels'.
ISSO-kleintje
7
Warmteverliesberekening voor woningen
kleintje.book Page 9 Monday, December 11, 2017 3:35 PM
AFKORTINGEN
EPA-W Energie Prestatie Advies voor woningen. EPBD
Energy Performance Buildings Directive.
NEN
Nederlands Normalisatie Instituut.
PMV
Predicted Mean Vote (voorspelde gemiddelde waardering).
ISSO-kleintje
9
Warmteverliesberekening voor woningen
kleintje.book Page 11 Monday, December 11, 2017 3:35 PM
SYMBOLENLIJST
A
oppervlakte
Aa
oppervlakte van aangrenzende vertrekken [m2] van dezelfde woning
[m2]
Aan
oppervlakte van binnenwanden naar de overloop verminderd met de oppervlakte van de wand(en) naar de badkamer
[m2]
Ae
oppervlakte uitwendige scheidingsconstructie
[m2]
Ab
oppervlakte van de woningscheidende wand(en)
[m2]
Ad
oppervlakte van het dak
[m2]
Ar
raamoppervlakte
[m2]
Aw
oppervlakte van de uitwendige scheidingsconstructies (excl. ramen)
[m2]
Avl
oppervlakte van de begane grondvloer(en)
[m2]
Avlt
totale vloeroppervlak van de woning/ woongebouw incl. verdiepingsvloeren
[m2]
cz
correctiefactor voor zekerheidsklasse bij verlies naar aangrenzende woningen
[-]
fv
correctiefactor voor WTW
[-]
Hi
specifiek warmteverlies door infiltratie
[W/K]
HT,ie
specifiek warmteverlies naar buitenlucht
[W/K]
HT,iae
specifiek warmteverlies naar onverwarmd [W/K] aangrenzend vertrek
HT,ia
specifiek warmteverlies naar verwarmd aangrenzend vertrek
[W/K]
HT,iaBE specifiek warmteverlies naar buren
[W/K]
HT,ig
[W/K]
ISSO-kleintje
specifiek warmteverlies naar de bodem
11
Warmteverliesberekening voor woningen
kleintje.book Page 12 Monday, December 11, 2017 3:35 PM
Hv
specifiek warmteverlies door ventilatie
[W/K]
qi
luchtvolumestroom infiltratie
[m3/s]
qis
specifieke luchtvolumestroom infiltratie
[m3/s/m2]
qv
luchtvolumestroom ventilatie
[m3/s]
qvs
specifieke luchtvolumestroom ventilatie
[m3/s/m2]
U
warmtedoorgangscoëfficiënt
[W/(m2·K)]
Ub
U-waarde van de woningscheidende wand [W/(m2·K)]
Ud
U-waarde van het dak
[W/(m2·K)]
Ueq
equivalente U-waarde van de begane grondvloer
[W/(m2·K)]
Ur
U-waarde van de ramen (glas en kozijn)
[W/(m2·K)]
Uw
U-waarde van de uitwendige scheidingsconstructie (excl. ramen
[W/(m2·K)]
Δθ
temperatuurverschil ontwerpbinnentemperatuur en ontwerpbuitentemperatuur
[K]
ΦT,i
warmteverlies door transmissie van vertrek nr i
[W]
ΦV,i
warmteverlies door (buiten)luchttoetreding van vertrek nr i
[W]
Φhu,i
toeslag voor bedrijfsbeperking van vertrek i
[W]
θi
ontwerpbinnentemperatuur
[°C]
θe
ontwerpbuitentemperatuur
[°C]
ISSO-kleintje
12
Warmteverliesberekening voor woningen
kleintje.book Page 13 Monday, December 11, 2017 3:35 PM
BEGRIPPENLIJST Adaptieve regeling Regeling waarbij de thermostaat op basis van de buitentemperatuur en bekende opwarmkarakteristiek van de woning het inschakeltijdstip van de verwarmingsinstallatie bepaalt. Een adaptieve regeling is zelflerend en anticiperend. Bedrijfsbeperking Het gedurende de nachtperiode verlagen van de binnentemperatuur. Bedrijfstijd De tijd waarin de installatie in bedrijf is. Ontwerpbinnentemperatuur Combinatie van de luchttemperatuur en de oppervlaktetemperatuur van omringende vlakken met inbegrip van eventuele verwarmingslichamen. In woningen tellen de luchttemperatuur en de oppervlaktetemperatuur even zwaar mee. Andere veelgebruikte benamingen zijn operatieve temperatuur of resulterende temperatuur. Ontwerpcondities Binnen- en buitencondities die dienen als basis voor het ontwerp van de centrale verwarming. 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). 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.
ISSO-kleintje
13
Warmteverliesberekening voor woningen
kleintje.book Page 14 Monday, December 11, 2017 3:35 PM
Schilmethode Berekeningsmethode op basis van alleen de buitenzijde van een gebouw (schil) om snel het benodigde vermogen van een warmteopwekker te bepalen. 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 gemeenschappelijke verkeersruimte. Verblijfsruimte Ruimte voor het verblijven van mensen, dan wel een ruimte waarin voor de gebruiksfunctie kenmerkende activiteiten plaatsvinden. Voorbeelden van verblijfsruimten in een woning: woonkamer, keuken, slaapkamer, entree en overloop. Verwarmd gebruiksoppervlak Gebruiksoppervlakte van een verwarmde ruimte of groep van verwarmde ruimten is de oppervlakte, gemeten op vloerniveau, tussen de opgaande scheidingsconstructies die de desbetreffende ruimte of groep van ruimten omhullen (zie voor de volledige definitie NEN 2580 [3]).
ISSO-kleintje
14
Warmteverliesberekening voor woningen
kleintje.book Page 15 Monday, December 11, 2017 3:35 PM
1
INLEIDING
1.1
DOEL VAN HET ISSO-KLEINTJE
Het ISSO-kleintje Warmteverlies bevat een betrouwbare methode om op basis van een beperkt aantal kenmerken van de woning het benodigde vermogen van de woning of de te verwarmen ruimte te bepalen. Het betreft hier eengezinswoningen en woningen in woongebouwen met een individuele installatie. Onder eengezinswoningen vallen: Tussenwoningen; Hoekwoningen; Onder-één-kap-woningen; Vrijstaande woningen. Onder woningen in woongebouwen vallen: Portiek- en galerijwoningen; Etagewoningen; Flats; Appartementen/penthouses. Verwarmde garages worden niet behandeld, deze moeten met ISSO-publicatie 51 [1] worden berekend. In de vereenvoudigde methode wordt geen onderscheid gemaakt tussen de verschillende verwarmingssystemen. De methode kan gebruikt worden voor zowel nieuwbouw als bestaande bouw. De methode kan voor de volgende doeleinden gebruikt worden: In het offertestadium op een eenvoudige en betrouwbare wijze het benodigd vermogen bepalen; Wanneer de benodigde vermogens van niet alle vertrekken bekend zijn , heeft de installateur nu gereedschap om op een eenvoudige en betrouwbare wijze het benodigd vermogen te bepalen. Voor complexe installaties/regelingen blijft ISSO-publicatie 51 de methodiek;
ISSO-kleintje
15
Warmteverliesberekening voor woningen
kleintje.book Page 16 Monday, December 11, 2017 3:35 PM
1.2
Als hulp bij het (opnieuw) inregelen na aanpassing van de installatie; In het kader van artikel 8 uit de EPBD 'Keuring van CV-ketels'. UITGANGSPUNTEN
Uitgangspunten bij het ontwikkelen van de eenvoudige methode zijn: De methode is geschikt voor alle woningen met individuele installaties; De methode is zowel bruikbaar voor woningen die aan het Bouwbesluit voldoen als voor woningen die niet aan het Bouwbesluit voldoen; De methode is afgestemd op de benodigde invoergegevens voor EPA-W; De methode is afgestemd op de eisen en voorwaarden voor het keuren van ketels; De methode is voldoende nauwkeurig, dat wil zeggen het resultaat wijkt niet meer dan 10 % af van resultaat berekend met ISSO-publicatie 51; De berekeningsmethode kan met de hand worden uitgevoerd. Opgemerkt moet worden dat de in de installatietechniek gebruikte kengetallenmethode (W/m3 of W/m2) niet betrouwbaar is. Bij deze methode ontstaan afwijkingen van 40 % en groter, zie ook de eerder genoemde achtergrondinformatie. Naast de warmteverliesberekening bevat dit ISSO-kleintje ook informatie over de U- en Rc-waarden van de verschillende constructies. Het ISSO-kleintje is gebaseerd op ISSO-publicatie 51 Warmteverliesberekening voor woningen en woongebouwen en het ISSO-kleintje U- en Rc-waarden van bouwkundige constructies.
ISSO-kleintje
16
Warmteverliesberekening voor woningen
kleintje.book Page 17 Monday, December 11, 2017 3:35 PM
1.3
OPZET
In hoofdstuk 2 van het kleintje wordt ingegaan op: NEN-EN 12831-1 [4]; ISSO-publicatie 51 [1]; Bouwbesluit [5]; Keuring van CV-ketels (artikel 8 EPBD). In verband met de leesbaarheid wordt in de formules het '·' teken als vermenigvuldigingsteken gebruikt. In hoofdstuk 3 worden de aspecten die een rol spelen bij een warmteverliesberekening uitgelegd en wordt ingegaan op de uitgangspunten bij de berekeningen. Tevens geeft dit hoofdstuk richtwaarden voor de U- en Rc-waarden van bouwkundige constructies. Hoofdstuk 4 geeft de methode voor de schilberekening. Deze kan worden toegepast om snel na te gaan of het opgestelde (ketel)vermogen voldoet, c.q. hoeveel vermogen de warmteopwekker moet leveren. In hoofdstuk 5, 6 en 7 wordt ingegaan op de (grondgebonden) eengezinswoningen. Er wordt een methode gegeven om het benodigd vermogen per ruimte te bepalen en op basis hiervan het benodigd vermogen van de totale woning. In hoofdstuk 5 wordt de berekeningsmethode gegeven voor eengezinswoningen die voorzien zijn van een ventilatiesysteem met natuurlijke toevoer van de buitenlucht; Hoofstuk 6 behandelt de eengezinswoningen met een ventilatiesysteem met mechanische luchttoevoer zonder toepassing van WTW; Hoofstuk 7 geeft de methode voor eengezinswoningen met mechanische luchttoevoer en WTW. Hoofdstuk 8, 9 en 10 gaan in op de methode voor de gestapelde bouw.
ISSO-kleintje
17
Warmteverliesberekening voor woningen
kleintje.book Page 18 Monday, December 11, 2017 3:35 PM
Hoofdstuk 8 geldt voor woningen in de gestapelde bouw met een ventilatiesysteem met natuurlijke luchttoevoer. Hoofdstuk 9 is voor woningen in de gestapelde bouw met een ventilatiesysteem met mechanische luchttoevoer zonder WTW. In hoofdstuk 11 wordt een aantal voorbeelden gegeven.
ISSO-kleintje
18
Warmteverliesberekening voor woningen