Dauwpunt berekenen

Over de berekening van dauwpunt

Met deze dauwpunt calculator kun je het dauwpunt berekenen voor een muur met isolatie door de temperatuurverdeling en de partiële waterdampdruk in de afzonderlijke lagen van de wandconstructie te bepalen. De berekening geeft de warmteweerstand, beoordeelt het risico op condensatie binnen de muur en aan het binnenoppervlak en identificeert omstandigheden die schimmelvorming kunnen bevorderen.

De berekening is nuttig bij het kiezen van isolatiematerialen, het vergelijken van verschillende isolatieopbouwen en het beoordelen van combinaties van bouwmaterialen. Hierbij wordt rekening gehouden met de dikte, warmtegeleidingscoëfficiënt en waterdampdiffusieweerstand van elke laag, evenals met de luchttemperatuur en relatieve luchtvochtigheid aan beide zijden van de muur.

Richtwaarden en aanbevelingen

Warmteweerstand en warmteoverdracht

De warmteweerstand van een laag wordt bepaald door de dikte d in millimeters en de warmtegeleidingscoëfficiënt λ in W/(m·K). Hoe lager de warmtegeleidingscoëfficiënt en hoe groter de materiaaldikte, hoe hoger de warmteweerstand.

Rlaag = d / (1000 × λ)

Het resultaat wordt uitgedrukt in m²·K/W. Voor de volledige muur worden de warmteweerstanden van alle lagen opgeteld bij de warmteovergangsweerstanden aan het binnen- en buitenoppervlak:

R = Rsi + ΣRlaag + Rse

Voor een verticale muur met een horizontale warmtestroom worden de waarden R_si = 0,13 m²·K/W en R_se = 0,04 m²·K/W aangenomen. Deze waarden komen overeen met de standaardomstandigheden voor warmteoverdracht volgens EN ISO 6946:2017 «Bouwcomponenten en bouwelementen - Warmteweerstand en warmtedoorgangscoëfficiënt - Berekeningsmethoden».

De warmtedoorgangscoëfficiënt U is het omgekeerde van de totale warmteweerstand:

U = 1 / R

De U-waarde wordt uitgedrukt in W/(m²·K). Een lagere U-waarde betekent dat er bij hetzelfde temperatuurverschil minder warmte door de muur wordt overgedragen.

Temperatuurverdeling door de muur

De berekening gaat uit van een stationaire, eendimensionale warmtestroom. De luchttemperaturen en warmtegeleidingscoëfficiënten van de materialen worden als constant beschouwd. De warmtestroomdichtheid wordt berekend door het temperatuurverschil tussen binnen en buiten te delen door de totale warmteweerstand van de muur:

q = (Ti − Te) / R

Hierbij zijn T_i en T_e de binnen- en buitenluchttemperaturen in °C, en is q de warmtestroomdichtheid in W/m².

De temperatuur van het binnenoppervlak wordt berekend met behulp van de warmteovergangsweerstand aan de binnenzijde:

Tsi = Ti − q × Rsi

Vervolgens daalt of stijgt de temperatuur door de opeenvolgende lagen in verhouding tot hun warmteweerstand. De temperatuur op elke overgang tussen twee lagen wordt bepaald aan de hand van de opgetelde warmteweerstand tussen de binnenlucht en die overgang. Binnen een homogene laag verandert de temperatuur lineair.

Waterdampdiffusie

De relatieve luchtvochtigheid is de verhouding tussen de werkelijke partiële waterdampdruk en de verzadigingsdampdruk bij dezelfde temperatuur. Voor gewone woonruimten wordt vaak een bereik van 40–60% als algemene richtwaarde gebruikt, maar voor de berekening moeten waarden worden gekozen die overeenkomen met de onderzochte omstandigheden.

Eerst wordt de verzadigingsdampdruk p_sat in pascal berekend op basis van de temperatuur. De volgende benaderingsformules beschrijven het verband tussen de verzadigingsdampdruk en de temperatuur T in °C:

Bij temperaturen van 0 °C en hoger:

psat = 610.5 × exp(17.269 × T / (237.3 + T))

Bij temperaturen lager dan 0 °C:

psat = 610.5 × exp(21.875 × T / (265.5 + T))

Bij temperaturen onder het vriespunt wordt het verband voor de verzadigingsdampdruk boven ijs gebruikt. De werkelijke partiële waterdampdruk binnen en buiten wordt verkregen door de bijbehorende verzadigingsdampdruk te vermenigvuldigen met de relatieve luchtvochtigheid, uitgedrukt als een fractie:

p = psat × RH / 100

De waterdampdiffusieweerstand wordt gekenmerkt door de dimensieloze waterdampdiffusieweerstandsfactor μ. Voor elke laag wordt de equivalente luchtlaagdikte s_d in meters berekend:

sd = μ × d / 1000

Hierbij wordt d ingevoerd in millimeters. Hoe groter de waarde van s_d, hoe sterker de laag de diffusie van waterdamp beperkt. Voor dampremmende folies en membranen is het vaak praktischer om s_d rechtstreeks te gebruiken, omdat hun werkelijke dikte klein is. De materiaaldatabase van de calculator bevat indicatieve s_d-waarden van 0,05 tot 1500 m voor verschillende soorten membranen en dampschermen.

De partiële waterdampdruk binnen de muur wordt berekend op basis van de cumulatieve equivalente luchtlaagdikte s_d. Van de binnenzijde naar de buitenzijde verandert de druk lineair ten opzichte van de opgetelde waterdampdiffusieweerstand:

p(x) = pi + (pe − pi) × sd(x) / Σsd

Hierbij zijn p_i en p_e de partiële waterdampdrukken binnen en buiten in Pa, is s_d(x) de cumulatieve equivalente luchtlaagdikte tot aan de onderzochte positie en is Σs_d de som van deze waarden voor alle lagen.

Dauwpunt berekenen en condensatierisico beoordelen

Het dauwpunt van de binnenlucht is de temperatuur waarbij de verzadigingsdampdruk gelijk wordt aan de werkelijke partiële waterdampdruk in de ruimte. Het wordt berekend met behulp van de omgekeerde relatie tussen verzadigingsdampdruk en temperatuur.

Het risico op condensatie binnen de muur wordt beoordeeld door de berekende partiële waterdampdruk p(x) op elke positie in de wandconstructie te vergelijken met de verzadigingsdampdruk p_sat(T(x)). Als de partiële waterdampdruk hoger is dan de verzadigingsdampdruk, wordt het betreffende gedeelte aangemerkt als een mogelijke condensatiezone:

p(x) > psat(T(x))

De grenzen van elke zone worden bepaald op de snijpunten van de twee drukcurven en uitgedrukt in millimeters vanaf het binnenoppervlak van de muur. Als meerdere zones worden gevonden, worden deze afzonderlijk weergegeven. De berekening bepaalt ook de maximale overschrijding van de verzadigingsdampdruk in Pa en de afstand tot de positie waar deze optreedt.

Bij deze vergelijking worden doorlopende temperatuur- en dampdrukprofielen binnen elke laag gebruikt. Het resultaat is een beoordeling van het mogelijke condensatierisico onder de opgegeven constante omstandigheden, gebaseerd op een vereenvoudigd model voor warmteoverdracht en waterdampdiffusie.

Oppervlaktecondensatie en schimmelvorming

Om ongunstige omstandigheden aan het binnenoppervlak van de muur te beoordelen, wordt een afzonderlijke temperatuurberekening uitgevoerd met een verhoogde warmteovergangsweerstand aan de binnenzijde van R_si = 0,25 m²·K/W. Deze waarde is opgenomen in EN ISO 13788:2012 «Hygrothermische prestatie van bouwcomponenten en bouwelementen - Binnenoppervlaktetemperatuur ter voorkoming van kritische oppervlaktevochtigheid en inwendige condensatie - Berekeningsmethoden», om rekening te houden met ongunstige omstandigheden voor warmteoverdracht aan het oppervlak, met name in hoeken en achter meubels.

Voor deze berekening wordt R_si = 0,13 in de totale warmteweerstand vervangen door 0,25 m²·K/W. Vervolgens wordt de relatieve luchtvochtigheid direct aan het binnenoppervlak berekend:

RHsi = 100 × pi / psat(Tsi)

Er worden twee drempelwaarden gebruikt om waarschuwingen weer te geven:

• RH_si ≥ 80%. Er verschijnt een waarschuwing dat schimmelvorming mogelijk is als deze omstandigheden gedurende langere tijd aanhouden. De grens van 80% wordt volgens EN ISO 13788:2012 gebruikt als richtwaarde voor kritische oppervlaktevochtigheid.
• RH_si ≥ 100%. Er verschijnt een aanvullende waarschuwing voor mogelijke condensatie op het binnenoppervlak van de muur.

Als aan beide voorwaarden wordt voldaan, worden beide waarschuwingen weergegeven. Als de relatieve vochtigheid aan het oppervlak lager is dan 80%, verschijnen er geen aanvullende waarschuwingen. Deze beoordeling wordt onafhankelijk uitgevoerd van de berekening van het condensatierisico binnen de muur, waardoor de resultaten kunnen verschillen.

Materiaaleigenschappen en aannames bij de berekening

Voor bouwmaterialen worden referentiewaarden gebruikt voor de warmtegeleidingscoëfficiënt λ en de waterdampdiffusieweerstandsfactor μ. Deze waarden kunnen worden aangepast op basis van de technische specificaties van bepaalde producten. Wanneer μ wordt gewijzigd, wordt s_d automatisch opnieuw berekend. Wanneer s_d wordt gewijzigd, wordt μ opnieuw berekend.

Er wordt aangenomen dat warmtestroom en waterdampdiffusie in één richting plaatsvinden, loodrecht op het muuroppervlak. Elke laag wordt als homogeen beschouwd en de eigenschappen ervan worden verondersteld onafhankelijk te zijn van temperatuur en vochtigheid. De luchttemperaturen en relatieve luchtvochtigheid worden gedurende elke berekening als constant beschouwd.

De beoordeling volgt de principes van thermische berekeningen volgens EN ISO 6946:2017 en hygrothermische analyses volgens EN ISO 13788:2012. De resulterende warmteweerstand en de verdeling van temperatuur en partiële waterdampdruk worden bepaald met behulp van de bovenstaande formules en de gekozen materiaaleigenschappen.

FAQs

Waarom verschilt het dauwpunt van de binnenlucht van de plaats waar condensatie in de muur kan ontstaan?

Het dauwpunt van de binnenlucht hangt af van de temperatuur en relatieve luchtvochtigheid. Binnen een geïsoleerde muur veranderen zowel de temperatuur als de partiële waterdampdruk door de verschillende lagen heen. Daarom wordt het condensatierisico beoordeeld door deze waarden op elke positie in de wandconstructie te vergelijken, in plaats van alleen de temperatuur van de binnenlucht te gebruiken.

Waarom beïnvloedt de plaatsing van isolatie aan de buiten- of binnenzijde van een muur het resultaat?

Wanneer dezelfde materialen en laagdiktes worden gebruikt, kan de totale warmteweerstand gelijk blijven, ongeacht de volgorde van de lagen. De temperatuur- en dampdrukprofielen veranderen echter wel, waardoor de ligging en omvang van mogelijke condensatiezones aanzienlijk kunnen verschillen tussen binnenisolatie en buitenisolatie.

Kan het condensatierisico alleen met de warmtedoorgangscoëfficiënt U worden beoordeeld?

Nee. De U-waarde beschrijft de warmteoverdracht, maar houdt geen rekening met de verdeling van de waterdampdiffusieweerstand over de verschillende muurlagen. Twee wandconstructies met dezelfde U-waarde kunnen een verschillend condensatierisico hebben door verschillen in μ-factoren, s_d-waarden en de opbouw van de materialen.

Waarom kan er schimmelvorming optreden als er geen condensatie wordt vastgesteld?

Voor schimmelvorming is condensatie van vloeibaar water niet noodzakelijk. Als de relatieve luchtvochtigheid aan het oppervlak gedurende langere tijd rond 80% of hoger blijft, kunnen gunstige omstandigheden voor schimmelvorming ontstaan. Werkelijke oppervlaktecondensatie hangt daarentegen samen met het bereiken van een relatieve vochtigheid van 100%.

Waarom kan de μ-factor van dunne dampremmende membranen extreem hoog zijn?

De μ-factor beschrijft de weerstand van een materiaal tegen waterdampdiffusie in vergelijking met een luchtlaag van dezelfde dikte. Omdat membranen zeer dun zijn, kan zelfs een matige equivalente luchtlaagdikte s_d overeenkomen met een μ-factor van enkele tienduizenden of meer. Bij het vergelijken van dampregulerende materialen is het doorgaans praktischer om de s_d-waarde in meters te gebruiken.