Dag Bart,

Om te beginnen compliment voor de fantastische kritische houding die je aanneemt tegenover wat je ziet, en de manier waarop je vervolgens die houding gebruikt om op onderzoek uit te gaan. Zo begint de beste wetenschap, met de uitroep "hey, that's funny......?!? "

De enige "fout" die jij (of je boek??)  maakt is dat je  niet goed gekeken hebt naar de juiste definities van je grootheden, in dit geval vooral van die U-waarde.

Die warmtegeleidingscoëfficiënt λ is een natuurkundig-theoretische waarde voor een stof of materiaal. Ik weet niet precies hoe ze die in de laboratoria bepalen, maar die geeft alleen een waarde voor het transport van warmte BINNEN die stof zelf. 

Bij bouwelementen zoals een ruit vind ik dat als architect niet zo heel spannend. Want het gaat mij om het warmteverlies door die ruit in de praktijk, waarbij die warmte ook nog eens zal moeten worden aangevoerd door de lucht in de kamer, en weer afgevoerd door de lucht buiten. Dan zal er aan zo'n echte ruit aan weerszijden ook nog eens een dun laagje stilstaande lucht hangen (een zg laminair verschijnsel), dat op zich prima mee-isoleert, terwijl de overdracht van warmte van luchtmoleculen naar zo'n glasplaat ook nog eens anders verloopt als tussen de moleculen binnen het glas zelf.

grafisch het temperatuurverloop (even schematisch, kwalitatief):



Merk op dat de temperatuurgradiënt (de helling van die temperatuurlijn) IN de ruit rechts gelijk is aan die in het glas links. Merk ook op dat de temperatuurgradiënt in de lucht nabij het glas heel steil verloopt, m.a.w. dat dat laminaire laagje stilstaande lucht héél best isoleert. 

Dan gaan we voor een (praktische) U-waarde dus praten over het warmtetransportgedrag van een vierkante meter bouwelement inclusief zijn omgeving, en speelt het warmtegedrag van die lucht aan weerszijden en de warmte-overdracht van laag naar laag aan al die contactoppervlakken ook een -belangrijke- rol. En zo verlies je door een ruit van zeg 5 mm plus omhangende lucht maar evenveel warmte als door 16 cm zuiver glas zonder bijkomende factoren. 

Maak datzelfde sommetje (wat je zuiver theoretisch bezien op basis van dimensievergelijking van je eenheden prima maakte, compliment) maar eens voor materialen die veel beter isoleren dan het materiaal glas. De tabellen weet je kennelijk te vinden, dus zoek eens λ- en U-waarden voor bijvoorbeeld minerale wol (steenwol, glaswol) of zo. Als het goed is vind je dan dat de dikte die je via een λ-waarde berekent al veel dichter in de buurt komt van de praktische U-waarde. Denk er maar eens over na of je dat logisch lijkt. 

En dat is dan gelijk een schitterend voorbeeld van het niet zelden énorme verschil tussen theoretische natuurkunde en technisch/praktische natuurkunde.

"In theory there is no difference between theory and practice. In practice, there is...." 

Duidelijk zo?

Groet, Jan

Duidelijk, dank je wel!

Zeer interessant. Ik ben een oude man die nog met eenheden werkt van heel vroeger.

Poging gedaan om de doorgang van energie te berekenen 1 m² glas van 25mm dik bij een binnentemperatuur van 15°C ( garage ) en een buitentemperatuur van -10°C  dus ΔT 25°C
Dan kom ik op +/-  100 W/m²

Het glas is gelaagd glas van 25 mm tussenlaag van 0,47 mm folie en ligt horizontaal op het dak in een hoek van de 8ste verdieping.

Kan iemand de maximum hoeveelheid condensaat ( langs de binnenzijde )  berekenen?
Laten we zeggen als het buiten -10°C is met RH 5 %,  binnen: 15 °C met RH 40 %.
Bovenstaande verschilt van uur tot uur.

Zit ik er flink naast?  Veel succes met uw studie.

25 mm glasdikte waarbij de warmtecoefficent van glas λ = 0,9 W/(m·K) is de warmte doorgifte per seconde P = λ A ΔT/d = 0,9 . 1 . 25 /0,025 = 900 W en aangezien A = 1 m² is het dus ook 900 W/m²

Daarbij wordt uitgegaan van een binnentemperatuur van 15 graden die ook niet (meetbaar) zal veranderen als de binnenruimte erg groot is en elke temperatuursdaling door de kou die door het glas dringt, verwaarloosbaar is. 
Als de temperatuur dicht bij het glas wel degelijk lager is (en daarmee ook ΔT) dan zal water pas gaan condenseren als de temperatuur gelijk wordt aan het dauwpunt van water, d.w.z. bij relatieve vochtheid van 100%.

Bij 15 graden is het maar 40% relatieve vochtheid - die hoeveelheid waterdamp (hoeveel gram is dat?) moet 100% relatieve vochtigheid worden (maximaal die hoeveelheid water kan in de lucht opgelost zijn) alvorens water op de koude ruit zal beginnen te condenseren.

Onder dit soort (ideale) omstandigheden kun je (BiNaS tabel 13A met verzadigingsdrukken) uitrekenen hoeveel water in lucht van een bepaalde temperatuur kan zitten. En dus ook hoeveel er bij 15 graden en 40% in de lucht zit en wanneer deze 40% gelijk wordt aan 100% bij een lagere temperatuur.

dag Hugo,

dat kan eigenlijk niet, althans niet voor een praktisch doeleinde zoals bijvoorbeeld "hoe groot is de emmer die ik op zo'n nacht onder dat raam moet plaatsen om al dat afdruipende condenswater op te vangen". Want dat hangt heel sterk af van de luchtbeweging binnen, hoeveel m³ binnenlucht stroomt per uur door circulatie langs dat raam?  

Ook, de temperatuur die dat glas aan de binnenzijde zal hebben hangt sterk af van bijvoorbeeld de luchtbewegingen buiten: de zg "windaanval" speelt hier ook een sterke rol: bij windkracht 5 met wat turbulentie (en dat heb je rond een gebouw al heel gauw) zal de temperatuur van die ruit aan de binnenzijde al veel lager zijn dan bij windstilte, en dat bij dezelfde luchttemperatuur. 

Deze beide moeilijk te kwantificeren parameters maken elke berekening eigenlijk bij voorbaat nagenoeg zinloos. 

Ultimo zou je bijvoorbeeld kunnen bedenken je voorwaarde anders te stellen. Voor preciezere cijfers moeten we naar een Mollierdiagram op zoek, maar bij 15^oC en 100% RV zal lucht ongeveer 15 g/m³ (nattevingerwaarde, pun not intended) aan vocht bevatten. Bij 40% RV dus ongeveer 6 g/m³. In een uiterste geval kan er dan uit een kamer van bijvoorbeeld 30 m³ maximaal 180 g vocht condenseren (tenzij er iemand in die kamer ligt te slapen, dan komt er nog wel aardig wat bij) .

Praktisch, als je last hebt van nattigheid onder dat raam tijdens koude nachten: maak een plexiglas voorzetraamdat je eenvoudig met een luchtspouw onder je ruit kunt monteren voor de winterperiode: een soort "poor man's double glazing".

Groet, Jan