Platform
Reflecterende isolatie: zin en onzin
Naar aanleiding van het artikel ‘Isolatietekort biedt ruimte voor alternatieve isolatie’ van Isobooster in Dakenraad nummer 140, kwamen er bij de redactie enkele reacties binnen. De reactie van ir. Kees van der Linden van AaCee Bouwen en Milieu vonden wij interessant genoeg om in zijn geheel te plaatsen.
Isolatiematerialen waarbij gebruik wordt gemaakt van reflecterende folies zijn behoorlijk in opmars. Bij sommige van deze ‘multifoils’ wordt meer beloofd dan fysisch mogelijk is. Dat is jammer, want daarmee brengt men de hele bedrijfstak in diskrediet. Los daarvan is het zo dat het ‘reflecteren’ alleen maar echt interessant is aan de oppervlakken van het totale pakket, als die in een spouw naar een andere constructie op enige afstand (minimaal 20 – 25 mm) ‘kijken’.
Binnenin het pakket wordt uiteraard ook stralingsuitwisseling onderdrukt, maar dat draagt maar in beperkte mate bij aan de warmteweerstand van het pakket op zich. In dit artikel kijken we wat de warmteweerstand van een laag isolatiemateriaal bepaalt en hoe de reflecterende folies hier een rol in spelen. Daarbij blijkt de richting van de warmtestroom bepalend, waardoor in feite alleen bij vloerisolatie echt hoge isolatiewaarden worden bereikt.
Warmteweerstand laag isolatiemateriaal
Als een spouw geheel wordt gevuld met een isolatiemateriaal is er in die spouw als geheel geen sprake meer van convectie en straling. Vrije luchtbeweging in de spouw is niet meer mogelijk en straling uitwisselen lukt niet omdat de twee spouwbladen elkaar niet meer kunnen ‘zien’. Dat betekent dat alleen het transport door geleiding overblijft. Voor de meest voorkomende isolatiematerialen (minerale wol, kunststof schuim) gelden, afhankelijk van de specifieke eigenschappen, warmtegeleidingscoëfficiënten van λ = 0,028 – 0,035 W/m.K.
Laten we voor het voorbeeld hierna uitgaan van λ = 0,030 W/m.K. Voor nieuwbouw geldt voor de thermische isolatie van de gevel momenteel een Rc-waarde van 4,5 m2.K/W. Meer mag ook, minder niet. Stel dat de constructie zonder isolatie een warmteweerstand heeft van Rc = 0,5 m2.K/W. Dan moet de isolatielaag dus het restant, ofwel Riso = 4,0 m2.K/W leveren. Dat betekent dat er een isolatielaag nodig is met een dikte van minimaal 120 mm. In een spouwmuur kan een spouw helemaal worden gevuld met minerale wol. Bij harde platen (kunststof schuim) moet er ook nog een luchtspouw van minimaal 30 mm blijven om vochtdoorslag te voorkomen en om het opmetselen van het tweede spouwblad mogelijk te maken. Een totale dikte van de spouw dus van minimaal 150 mm. Kunnen reflecterende isolatiematerialen hier voordeel bieden?
Reflecterende isolatiematerialen
Hoe berekenen we de warmteweerstand bij gebruik van reflecterende isolatiematerialen in een verticale spouw (multifoil)? Er zijn producten op de markt, bestaande uit meerdere lagen kunststof bubbeltjesfolie (of ander materiaal), afgewisseld met reflecterende lagen. Die reflecterende lagen bestaan uit een kunststof folie met opgedampt aluminium. Aluminium heeft een heel lage emissiecoëfficiënt.
Die aluminiumlaag wordt overigens ook nog weer beschermd tegen corrosie door een infrarode straling doorlatend kunststof laagje. De aluminium folielagen voorkomen interne warmteoverdracht door straling. Dat is nodig omdat de kunststof bubbeltjesfolies infrarode straling doorlaten. Interne convectie treedt ook niet op, want de lucht is keurig opgesloten in de relatief kleine bubbels.
Daarmee blijft dus alleen warmtetransport door geleiding over en verschillen deze producten in hun prestatie niet wezenlijk van andere isolatiematerialen. De verschillende lagen zijn gewoon een goede manier om de lucht op z’n plaats te houden. Lucht heeft een warmtegeleidingscoëfficiënt van λ = 0,025 W/m.K; lager kom je dus zeker niet. Maar door het andere materiaal, de kunststof folie en de reflecterende folie die zelf een hogere warmtegeleidingscoëfficiënt hebben, is het uiteindelijk resultaat ook λ = circa 0,030 W/m.K. Daarmee is de prestatie van deze producten dus vergelijkbaar met de andere isolatiematerialen. Er is echter één verschil. De buitenoppervlakken bestaan ook uit de goed reflecterende folie, dus als aan weerszijden van het isolatiemateriaal een spouw gehouden wordt hebben die spouwen een hogere warmteweerstand dan een normale spouw.
Maar hoe dan ook, stel dat je aan weerszijden van een laag reflecterend (multifoil) isolatiemateriaal van 40 mm aan weerszijden een spouw met één reflecterend oppervlak en met een breedte van 20 – 25 mm hebt (Rspouw;refl = ca. 0,57 m2.K/W*), totale spouwbreedte dus 80 – 90 mm, dan vind je voor de totale warmteweerstand van de spouw:
Rspouw+iso = Riso + 2 x Rspouw,20-25 mm = 0,04/0,03 + 2 x 0,57 = 2,5 m2.K/W. Daarmee kan dus niet zonder aanvullende isolatiemaatregelen aan de huidige eisen voor gevels bij nieuwbouw (Rc = 4,5 m2.K/W) worden voldaan.
Te hoge Rc-waarde multifoil
Er is een fabrikant die met een multifoil van 30 mm dikte met aan weerszijden een spouw van 10 mm Rspouw;refl = ca. 0,33 m2.K/W*), een warmteweerstand van Rspouw+iso = 5,5 m2.K/W belooft. Dat kan natuurlijk niet. Op dezelfde manier uitgerekend als hiervoor kom je daarmee namelijk op Rspouw+iso = Riso + 2 x Rspouw, 10 mm = 0,03/0,03 + 2 x 0,33 = 1,7 m2.K/W. Een andere fabrikant belooft een totale weerstand van R = 6 m2.K/W, maar die vermeldt daar keurig bij dat je dan wel een multifoil van 140 – 160 mm dikte moet kopen.
Samenvattend: een multifoil met afwisselend laagjes kunststof bubbeltjesfolie (of ander materiaal) en reflecterende laagjes isoleert op zich ongeveer net zo goed als andere isolatiematerialen. Dit kan worden uitgedrukt in een equivalente warmtegeleidingscoëfficiënt. Voor alle producten is die λ = circa 0,030 W/m.K. Als
aan weerszijden van het isolatiepakket een spouw wordt gehouden met een dikte van 20 – 25 mm hebben die beide spouwen samen een warmteweerstand van 2 x 0,57 = 1,14 m2.K/W. Diezelfde isolatiewaarde bereik je met 35 mm isolatiemateriaal extra.
Smallere spouwen dan 20 – 25 mm zijn in de bouw praktisch niet uitvoerbaar. Het isolatiemateriaal moet op een afstand van de andere zijde van de spouw blijven en het is niet eenvoudig om een relatief slap materiaal netjes strak middenin de spouw te plaatsen. Daarnaast loopt de isolatiewaarde bij smallere spouwen zeer snel terug. Om met multifoils aan de vereiste isolatiewaarde voor een gevel te voldoen, heb je daarom minimaal een spouw nodig van 150 mm met daarin een multifoil met een dikte van 100 mm en twee spouwen met een breedte van 20 – 25 mm met aan één zijde een reflectielaag.
Samenvattend: reflecterende folies kunnen gewoon een rol vervullen bij de thermische isolatie van een gebouw. Alleen in combinatie met andere isolatiematerialen (of multifoils) in een dikte van 100 – 150 mm worden de vereiste warmteweerstanden van Rc = 4,5 – 6 m2.K/W voor de constructie als geheel (gevels, daken) gehaald. Maar het levert geen ruimtebesparing op, omdat voor de werking van de reflecterende eigenschappen spouwen van 20 – 25 mm breedte nodig zijn. Alleen bij vloeren (warmtestroom naar beneden gericht) kunnen met uitsluitend reflecterende folies hoge isolatiewaarden worden bereikt die aan de eisen voldoen*. Een belangrijke bijkomende eis is verder dat de folies niet mogen vervuilen of verouderen.
* Meer informatie over dit onderwerp? Kijk dan op www.klimapedia.nl bij publicaties. Daar staan alle berekeningen, gebruikte formules en achtergronden. Ook over andere bouwfysische onderwerpen kunt u hier kennis vinden.
Kees (ir A.C.) van der Linden, AaCee Bouwen en Milieu www.aacee.nl/bouw
