betonsteen vervangen door glas: isolatie gevolg?

A stelde deze vraag op 11 oktober 2021 om 06:48.
Goedemorgen heren,
Volgende vraag omdat ik mij voor een leuke uitdaging bevindt: Van een gebouw wil ik 42m2 betonsteen(d=1)-spouw(d=1) met isolatie korrels-cellenblokken(d=0,8) vervangen door een kunstwerk van glas-in-beton. Het glas is ongeveer 2,5-3cm dik, het beton 4-5cm dik . Kunt u mij advies geven wat de waarde van warmte verlies zou zijn in de nieuwe situatie tov de huidige situatie? Het kunstwerk is 14 meter lang en 3 meter hoog.
Met vriendelijke groet, Arie van Rijn

Reacties

Theo de Klerk op 11 oktober 2021 om 09:14
Wat is d?  Normaal bij warmtegeleiding de dikte van materiaal maar hier denk ik niet. Is d een eenheidsloze factor? Wordt geleidingscoëfficiënt λ bedoeld (eenheid W/(mK) )?

Bij de geleiding P = λ A ΔT /L lijken oppervlak A en temperatuursverschil ΔT voor beide gevallen gelijk. Dan kan alleen λ/L veranderen voor de nieuwe omgeving. De mate waarin de warmte dan beter of slechter wordt doorgelaten is dan een factor
b =  (λ/L)oude situatie / (λ/L)nieuwe situatie  waarbij een waarde groter dan 1 een verbetering aangeeft:
Poud / Pnieuw = b   ofwel  Pnieuw = Poud/b

(de L is hier de dikte die normaal met d wordt aangegeven, maar dat is waarschijnlijk een andere "d" dan in de vraag gebruikt)
Arie op 11 oktober 2021 om 10:07
Goedemorgen Theo, bedankt voor de snelle reactie in deze,
Inderdaad heb ik hier de waarde d gebruikt voor dikte materiaal. In de nieuwe situatie met een L aangeduid. Inderdaad gaat het hier om de verhouding oud/nieuw. De 'tackel' zit um in hoe de λ te bepalen voor een raam waarvan het glas 2,5-3 cm dik is en het beton 4-10 cm dik is. Laten we uitgaan van 75% glas en 25& beton. Zie afbeelding
Theo de Klerk op 11 oktober 2021 om 11:51
Begrijp ik dan goed dat de oude wand en nieuwe wand even dik zijn?
Dan is alleen de verandering van materiaal van belang.
Of lees ik 1+1=2 (dm?) oude muur en 0,7+0,3= 1 (dm?) nieuwe muur?

De precieze waarde van λ is alleen experimenteel te bepalen (door een stukje van het kunstwerk en van de oude muur door te meten) - de dieper achterliggende oorzaak (gedrag van de moleculen van de stof) is met de huidige kennis van wetenschap niet goed te bepalen.

Zoekend naar wat waarden (bijv. https://www.joostdevree.nl/shtmls/warmtecapaciteit.shtml) vind ik voor beton dan 1,0 W/(mK), isolatiekorrels 0,03 W/(mK) en glas 0,8 W/(mK) .  

De oude verhouding   λ/d = 3   W/(m2K)
De nieuwe verhouding  λ/d = 381 W/(m2K)



daarmee is de nieuwe kunstwand 127 x meer warmte doorlatend dan de oude geisoleerde betonnen muur.
Gert op 11 oktober 2021 om 11:57
Zie bijvoorbeeld
https://klimapedia.nl/wp-content/uploads/2013/10/W-tabellarium.pdf
voor een serie mogelijke λ's.

Ruwweg geldt voor glas (alleen glas, geen spouw e.d.) λ = 0,80 W/K/m.
Voor beton ligt deze λ ruwweg tussen 0,5 en 1,5  W/K/m. Er zijn vele soorten beton.
Arie op 11 oktober 2021 om 12:23
Dank heren voor uw snelle antwoord en meedenken.
Oude situatie: Betonsteen dikte 10 cm, dan een spouw dikte 10 cm met isolatie korrels en dan celblokken wit beton met een dikte van 8 cm
Nieuwe situatie volgens afbeelding met een dikte van 3 cm glas gezet in 4 cm beton.
Theo de Klerk op 11 oktober 2021 om 13:00

Nog erger dus: 10 + 10 + 8 cm wand vervangen door 3 + 4 cm wand waarbij de nieuwe wand dunner is (7 cm vs 28 cm en bij gelijk materiaal dus meer doorlaat) en uit minder isolerend materiaal bestaat (ook meer doorlaat - de isolatiekorrels met geleidingscoefficient 0,03 zijn 33x beter isolerend dan glas of beton).

(ik heb trouwens wel een rekenfout rechtgezet eerder en dat antwoord er ook op aangepast: de coefficienten van verschillende stoffen tel je niet op maar vermenigvuldig je met elkaar: als door laag 1 bijv. 0,5 P wordt doorgelaten en de volgende laag 0,3 van die nieuwe 0,5P, dan is dat samen natuurlijk 0,5 x 0,3 P = 0,15 P). 

Met je nieuwe gegevens even alles doorgerekend: 



Er wordt dan zo'n 229 keer meer energie doorgelaten dan in de oude situatie.

Door dat kunstwerk wordt het dus meer stoken in de winter. Geen leuk vooruitzicht bij de huidige energieprijzen. "Kunst heeft een prijskaartje" krijgt zo ineens een tweede, minder leuke, betekenis.

Arie op 11 oktober 2021 om 15:27
Goedemiddag Theo,

228,57 x het oude vermogen!!!!! Ik was er al bang voor :-\ Dat betekent toch echt aan de binnenzijde met behulp van plexisglas een lucht spouw realiseren, anders lopen we inderdaad leeg op dit zeer fraaie kunstwerk. Gelukkig hebben we aan de binnenzijde zo'n 15 cm om iets te maken, dus das lucht genoeg :-)   228 x ...... kan er niet over uit. Ik kwam met mijn eigen berekeningen op 180x, wat ook al formidabel is. Reuze bedankt voor jullie goeie input in deze. Wij ontwerpen hier door samen met de architect.
Vriendelijke groeten
Arie.

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Roos heeft dertien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)