kennispagina

Invloed thermische massa op BENG

Auteur: Annemarie Weersink en Cindy Vissering Foto: TCM (uit GietbouwNieuws 2004) 7 april 2021

De energieprestatie van een woning of gebouw wordt sinds januari 2021 berekend met de NTA 8800. De overheid stelt per 1 januari 2021 BENG als niveau voor de energieprestatie, waarbij altijd aan sub-eisen moet worden voldaan (BENG 1 t/m 3). Voor woningen zonder actieve koeling geldt aanvullend een eis voor zomercomfort: TOjuli (BENG 4), waarvoor rekenregels in NTA 8800 zijn opgenomen. Thermische massa van beton werkt positief door in BENG-berekeningen.

Thermische massa heeft effect op BENG 1, BENG 2 en BENG 4. Thermische massa heeft geen effect op BENG 3 omdat dit criterium de inzet van duurzame energiebronnen waardeert. Wat is BENG? Bekijk hier de video.

Thermische massa capaciteit in BENG 1 en BENG 2

Thermische massa heeft effect op BENG 1 die de warmtebehoefte en koudebehoefte (energiebehoefte) beoordeelt. De warmte- en koudebehoefte van een gebouw liggen aan de basis van het primaire energiegebruik voor verwarming en koeling. Vandaar dat thermische massa ook effect heeft op het totale (primaire) energiegebruik (BENG 2).

Het effect van verzwaring van de thermische massa op BENG 1 is significant. Het kan in wat extremere gevallen zelfs meer dan 10% van de berekende BENG 1-waarde bedragen voor woningen. Dit blijkt uit de studie die WSP maakte voor verschillende woningen. Hoe groot het effect is op utiliteitsgebouwen, zoals bijvoorbeeld kantoren en gezondheidszorggebouwen, is niet bepaald in de studie en is een aanbeveling voor nadere bestudering.

NTA 8800
In de NTA 8800 worden forfaitaire waardes gegeven voor de zwaarte van een woning. Voor lichte en middelzware woningen (specifieke interne warmtecapaciteit < 180 kJ/m2K) is de bovengrenswaarde van BENG 1 5 kWh/m2.jr hoger, omdat het snel te warm wordt in dergelijke woning als bijvoorbeeld de zon naar binnen straalt. Als de BENG eisen moeilijk haalbaar zijn, dan zou het advies kunnen zijn aan BENG-rekenaars om de thermische capaciteit meer in detail te bepalen.

Betonhuis grafiek BENG 1 energiebehoefte

BENG 1 wordt uitgedrukt in energiebehoefte (kWh) per m2 gebruiksoppervlakte per jaar. Niet voor elke woning is de BENG1 eis hetzelfde. Omdat het voor gestapelde bouw moeilijker is om aan de eis te voldoen, is de BENG 1 eis minder streng voor woongebouwen. De BENG 1 eis voor een woning of woongebouw hangt af van de verhouding van de verliesoppervlakte (oppervlakte van de isolatieschil Ais) en de gebruiksoppervlakte (Ag). Bovendien geldt dat de maximum energiebehoefte van lichte woningen 5 kWh/m2.jr hoger is ten opzichte van zware bouw.

Temperatuuroverschrijdingstoets TOjuli in BENG 4

De thermische massa heeft ook invloed op het temperatuurverloop in het binnenklimaat en dan met name buiten het stookseizoen. Wijziging van de thermische massa heeft daarom ook invloed op de temperatuuroverschrijdingstoets (TOjuli - BENG 4). Waarbij meer massa het makkelijker maakt om de eisen voor TOjuli (BENG 4) te halen. WSP heeft onderzoek gedaan naar het effect van thermische massa in diverse woningen. In stappen van 5000 kJ/m2 is het effect van toename van de thermische massa bestudeerd. De massa is berekend volgens ‘Bijlage 2’ van NTA 8800. Berekeningen van de werkelijke thermische capaciteit van de aanwezige bouwmaterialen komen in de plaats van de forfaitaire tabelwaarden. De grafiek laat het effect van toename van de massa op TOjuli zien voor een aantal typen starterswoningen (tussen- en hoekwoningen). Alle varianten in de rode vlakken voldoen niet aan de TOjuli eis (maximaal 1,2). Bij alle voorbeelden is het binnenklimaat (TOjuli) beter met meer thermische massa in een woning.

Thermische capaciteit versus TOjuli

Thermische capaciteit van zes starterswoningen met een oppervlakte van 56, 71 en 88 m2 en de berekende waarde van TO-juli voor de temperatuuroverschrijding. Rode vlakken: voldoet niet aan de eis TO-juli. (Bron: WSP)

Voorbeeld woning
Het voorbeeld van een rijwoning van 130 m2 laat zien dat het meer in detail berekenen van de thermische capaciteit loont.  voor het bepalen welke maatregelen voor toevoegen van thermische massa noodzakelijk zijn om de eisen van BENG 1 en TOjuli beide te kunnen halen. De door WSP uitgewerkte voorbeelden zijn hier te bekijken. 

Gratis beschikbare rekenmodule thermische massa

Betonhuis en WSP stellen een rekenblad TAG beschikbaar om eenvoudig de werkelijke thermische capaciteit van bouwmaterialen in een woning is te berekenen conform Bijlage 2 van NTA 8800. In het rekenprogramma UNIEC3 is vervolgens snel te bepalen hoeveel extra thermische massa toegevoegd moet worden in een woning of gebouw om aan de BENG eisen te voldoen. Lees hier verder voor een uitgebreide onderbouwing van de voorbeeld berekeningen in BENG.