De geheimen van energieleverende ramen
- Posted on
- Saskia de Jong
Ramen en deuren zijn vaak de grootste warmtelekken in een gebouw. In passieve gebouwen is het precies andersom en dragen ramen juist bij aan een zeer lage energiebehoefte. Tijdens een zomerse DNA-expertmeeting stond het energieleverende raam centraal. Clarence Rose van Kennisinstituut KERN belichtte de energiebalans van ramen en Hans Paalman van HP Kozijn stelde zijn superisolerend, duurzaam en betaalbaar passiefhuiskozijn voor.
Als aftrap kijkt Clarence Rose (Azimut Bouwbureau) naar alle functies van de openingen in een gevel. De meeste kennen we wel, maar dat het kozijn ook een warmteopwekker kan zijn is goed nieuws voor energieneutraal bouwen! De zon levert ‘passieve’ warmte en een zuidgeoriënteerd raam kan daardoor meer energie opwekken dan de transmissieverliezen. In passiefhuizen zitten daarom kleine openingen op noord en grote openingen op zuid. Met de nZEB-tool kun je per raam analyseren of het raam wel of niet meer energie opwekt – gedurende de stookperiode, wel te verstaan. En ja, op het noorden en zuiden kun je ook zónder zonwering.
Maar wordt het dan niet te warm binnen?
Nee, zolang je de ramen maar goed positioneert. Op het zuiden staat de zon het hoogst, in de zomer volstaat daar al de negge voor het tegenhouden van te veel instraling. En in de winter, als de zon op het zuiden wat lager staat, willen we de warmte juist binnen krijgen. Op oost en west is dit een ander verhaal. Daar straalt de zon laag en dus ver het gebouw in en zorgt voor warmtetoetreding al in de vroege ochtend, in de zomer met 800W per m2 om 8 uur cq. om 16 uur! Zelfs in de overgangsseizoenen kan dit leiden tot forse temperatuuroverschrijdingen.
Het energieleverende raamkozijn
Dan komt Clarence nog even op het kozijnprofiel zelf. Een slank profiel levert een grotere glasoppervlakte op en dus meer zonnewarmte. De aanzichtbreedte is dus een belangrijke factor! Zorg verder voor een minimale transmissie door het kozijn (dus een lage Uf-waarde) en let op een hoge temperatuurfactor (fRSI ≥0,7) om condensproblemen bij een goed geïsoleerde schil te voorkomen.
Daarnaast is ook de energiebalans van het glas zelf van belang. Dus een hoge zontoetreding (g-waarde) en een lage transmissie (ug-waarde). En je ziet dat kunststof-spacers (afstandhouders van het dubbel/trippel glas) toch écht het verschil maken!
Uw zegt weinig over de werkelijke prestatie van ramen
De manier van inbouw is uiteraard van belang, maar ook de positie in de thermische schil. Optimaal zit een kozijn in het verlengde van de hartlijn van de thermische schil. Ver naar buiten (kozijn gelijk met gevellijn) en kozijn ver naar binnen (gelijk met binnenmuur) leidt tot extreem en onnodig warmteverlies.
Let hierbij op de schaduw door neggen in een dikke isolatieschil. Juist bij kleine ramen loop je hierdoor de gratis zonnewarmte mis. Norbert Duijvelshoff vult aan, dat je met een gevelisolatiesysteem heel eenvoudig dynamische neggen kunt maken, oftewel; je schuint de isolatie af richting zon, zodat je toch meer zonlicht naar binnen ‘stuurt’. Het geeft tevens een architectonische waarde aan de gevel. Zo kun je dus tóch kleinere openingen maken en tegelijkertijd ook zonlicht vangen.
Met al deze factoren kunnen we concluderen: Uw zegt weinig over de werkelijke prestaties van kozijnen.
Een door en door duurzaam kozijn
Hierna is het woord aan Hans Paalman, algemeen directeur–eigenaar van HPkozijn in Biddinghuizen. Hans timmert al heel lang aan de weg (of beter gezegd: kozijnen) en kwam op een gegeven moment tot inzicht dat duurzame kozijnen anders moeten. Vol passie en tegen alle winden in heeft Hans een houten kozijnprofiel ontwikkeld, dat slechts in één uitvoering bestaat: de beste. Dit zogeheten PUP Kozijn (Passive Uni Profile) is gemaakt van een duurzame onderhoudsarme houtsoort die enerzijds constructief sterk is en anderzijds ook energetische kwaliteiten kent die passen bij een passief kozijn: Finti hout. Finti is thermisch verduurzaamd grenenhout (dus zonder chemische toevoegingen) uit Scandinavië, dat 58% beter isoleert dan tropische houtsoorten. Met minimaal onderhoud gaat een kozijn van Finti-hout net zolang mee als het gebouw; één keer schilderen in de 12,5 tot 15 jaar volstaat bij kozijnen in lichte kleuren. Finti-hout is 100% recyclebaar.
Energieleverend volhouten kozijn – mét passiefhuiscertificaat
Hans heeft voor de ontwikkeling van dit kozijn meermaals met het Passiefhuis Instituut in Darmstadt overlegd om tot de ideale dimensies en profileringen te komen. Uiteindelijk met als resultaat dat dit een gecertificeerd Passiefhuiskozijn is en volgens de Europese normen geproduceerd wordt. Het is een volhouten kozijn (dus niet onderbroken door isolatoren!) met een Uw-waarde van 0,74.
Het kozijnprofiel is ontwikkeld als een centrale pees in het profiel van 114x67mm. Vaste en draaiende delen hebben hetzelfde profiel. Ze sluiten met een dubbele kierdichting. Onderdorpels zijn nog wel voorzien van een waterafvoer.
Glas werkt mee in de constructie
Het PUP Kozijn gaat maar liefst 4 keer door de lakstraat. Een bijzondere connectie van de kozijnhoeken maakt dat er niet verlijmd wordt, maar gekleefd. Het wordt allemaal nog meer bijzonder als je hoort dat het glas uiteindelijk zorgt voor de stijfheid van het kozijn. In samenwerking met 3M is een kleefband ontwikkeld dat het glas ook hier verkleeft op het kozijn. Dus geen rubbers (lastig voor luchtdicht bouwen) of kit (onderhoudsgevoelig).
En ja, dat betekent wel dat je de ruit in één keer goed moet aanbrengen!
Betaalbaar kozijn van hoge kwaliteit
Ervaringen kwamen uit de zaal van Nicolaas van Everdingen (PlusHuis) en aannemer Peter van der Kleij die al met het nieuwe kozijn gewerkt hebben. Zij zijn geen noemenswaardige afwijkingen tegen gekomen in de praktijk ten opzichte van standaard kozijnen. De deuren en ramen draaien in principe altijd naar binnen. Maar op aangeven van de opdrachtgever kunnen deuren ook naar buiten draaiend geleverd worden. Geen reden dus om te twijfelen aan de ingeslagen hoek door Hans.
En natuurlijk zou de informatie niet compleet zijn als de Nederlandse vraag niet gesteld is. Ja, het PUP kozijn van HPkozijn is iets duurder dan kunststof kozijnen. In het licht van TCO, milieu-impact e.d. is dit kozijn echter aanzienlijk goedkoper over de looptijd. Hans heeft daarbij nog wel een waardevolle bespaartip voor architecten en opdrachtgevers: houdt rekening met de maximale afmetingen van drievoudig glas. Als je moet werken met extra gelaagd glas ben je (veel) duurder uit. Ook wordt het kozijn extreem zwaar en komt er minder zonnewarmte door. Betaalbaar energieneutraal bouwen staat en valt met een juist ontwerp.
“Het kan duurzaam, betaalbaar, en het hoeft echt niet ingewikkeld”, meent eigenaar van HPkozijn Hans Paalman. “Isolerende kozijnen, daar begint het mee. Je kunt niet een gevel maken met een Rc van 8 en daar een KVT-kozijn in zetten. Dan kun je net zo goed minder isoleren. Het is een kwestie van comfort en gezondheid, je wil gewoon geen condens op de kozijnen.”
Duurzaam en goed isolerend Finti-hout
Paalman: “Met het veel zachtere maar wel echt duurzame en goed isolerende Finti-hout (gemodificeerd grenen) moet je als kozijnproducent anders gaan denken. Vooral als het kozijn zware drievoudige beglazing moet kunnen dragen. De constructieve sterkte ontleent ons kozijn aan het glas zelf. Er komt natuurlijk veel bij kijken om een kozijn luchtdicht te maken. Zo werken wij met een drie kamer-sluiting. Ook over hang- en sluitwerk in energiezuinige gevelopeningen moet je zorgvuldig nadenken. Wij staan continu in gesprek met leveranciers van de metalen hardware.”
Eenvoudig en concurrerend productieproces
In eigen doorontwikkeling is een kozijn ontstaan dat optimaal werkt als gevelelement in energieneutrale passieve gebouwen. Juist de eenvoudige detaillering ervan leidt tot een flexibel en uiterst toekomstbestendig en duurzaam kozijn, van productie tot onderhoud met een onderhoudscyclus van 15 jaar! Door de minimale aanzichtbreedte komt er veel zonnewarmte binnen, de crux bij passieve gebouwen. O.a. door eenvoud in het productieproces kan zijn kozijn zelfs de concurrentie aan met standaardkozijnen.
Dank aan Norbert Duijvelshoff en Clarence Rose voor het verslag,