Bouwfysica

• Bouwfysica is een toegepaste wetenschap die de fysische aspecten van gebouwen en hun binnenmilieu bestudeert
• Via de toepassing van natuurkundige kennis over warmtetransport, licht, lucht, vocht en geluid, wordt het fysische gedrag van gebouwen onderzocht en geoptimaliseerd

  
• Deze tak van de toegepaste wetenschap is onontbeerlijk bij de totstandkoming van energiezuinige, comfortabele en gezonde gebouwen
• Met de steeds strengere regelgeving rond energieprestaties van gebouwen (zowel in nieuwbouw als renovatie) heeft dit vakgebied de laatste decennia sterk aan belang gewonnen
• In deze cursus 'bouwfysica' worden de fysische wetmatigheden uitgebreid besproken
• De regelgeving, praktische uitwerking en simulatietools met betrekking tot energieprestatie van ganse gebouwen zijn geen onderdeel van deze cursus, maar worden expliciet behandeld in het opleidingsonderdeel '5 – Energieprestatie van gebouwen'
• Hoewel akoestiek ook als onderdeel van de bouwfysica beschouwd kan worden, komt dit niet aan bod in deze syllabus maar in een gespecialiseerd opleidingsonderdeel
• Comfort


  Het comfort van de gebouwde omgeving
• Gezondheidsrisico's


  Gezondheidsrisico's uitgaande van de binnenomgeving
• Rationeel Energie Gebruik


  Rationeel Energie Gebruik
• Technische duurzaamheid


  Technische duurzaamheid (durability) van het gebouwde
• De informatie die in dit document is opgenomen, is samengesteld met de grootste zorg, maar fouten en onvolkomenheden zijn nooit uit te sluiten
• Opmerkingen en suggesties voor correcties of uitbreidingen zijn steeds welkom ([e-mail])
• Een groot deel van het studiemateriaal in deze cursus is overgenomen van de syllabi van mijn voorganger Luk Allonsius
• Ik wens hem hartelijk te bedanken voor het bereidwillig te beschikking stellen van deze informatie
• Warmtetransportmechanismen zijn: geleiding, convectie, straling en latente warmteoverdracht

  
• Stationair unidirectioneel warmtetransport doorheen constructies wordt bepaald door warmteweerstand, U-waarden en R-waarden

  
• Bouwknopen en koudebruggen worden geanalyseerd aan de hand van punt- en lijnwarmtedoorgangscoëfficiënten
• Thermisch comfort wordt bepaald door de warmtehuishouding van de mens en het comfortmodel van Fanger
• Niet-stationair warmtetransport en warmtestraling worden behandeld, inclusief dynamische effecten, warmteaccumulatie, contacttemperatuur en zonnestraling
• Vocht en vochttransport in constructies worden besproken, inclusief partiële dampdrukken, dampdiffusie, oppervlaktecondensatie en inwendige condensatie
• Bouwfysica


  Toegepaste wetenschap die de fysische aspecten van gebouwen en hun binnenmilieu bestudeert
• Bouwfysica


  • Bestudeert de wetten die het fysisch gedrag van gebouwde constructies beheersen
  • Focust op de prestaties van de onderdelen van de gebouwenveloppe: de scheidingsconstructies
• De laatste decennia is het vakgebied bouwfysica zeer sterk geëvolueerd, en naar verwachting zal dit in de toekomst nog centraler komen staan in het ontwerpproces
• Redenen voor de toenemende relevantie van bouwfysica

  • Stijgende energiekosten, dreigende energieschaarste en milieuproblematiek
  • Veranderende bouwwijzen, nieuwe architecturale concepten, kortere bouwtijden
  • Toenemende comforteisen van bewoners en werknemers
  • Veel schadegevallen in gebouwen te wijten aan vochtproblemen
• Om aan de toegenomen verwachtingen te voldoen is er extra wetenschappelijke onderbouwing van diverse aspecten van het ontwerp- en bouwproces nodig
• Vroegtijdige degradatie van gebouwen brengt enorme economische schade met zich mee, en vochtproblemen kunnen ook gezondheidsrisico's voor de bewoners veroorzaken
• Zeker bij de renovatie van oude gebouwen is een wetenschappelijke benadering van de bouwfysica noodzakelijk
• Door veranderende bouwwijzen, nieuwe architecturale concepten, kortere bouwtijden, volstaat de oude ervaringsgebaseerde kennis niet langer, en is een wetenschappelijke onderbouwing noodzakelijk
• Comforteisen van bewoners en werknemers

  • Aangenaam thermisch comfort in winter en zomer
  • Geen geluidshinder van buitenomgeving
  • Beperking nagalm
  • Voldoende lichtsterkte zonder verblinding
  • Goede luchtkwaliteit zonder geurhinder of tocht
• Zeer veel schadegevallen in gebouwen zijn te wijten aan problemen met de vochthuishouding
• Zeker bij de renovatie van oude gebouwen kan het risico op vochtproblemen toenemen, en is bouwfysisch onderzoek onontbeerlijk
• Het binnenmilieu van gebouwen heeft een belangrijke invloed op gezondheid en welbevinden van de bewoners
• Verbeterde aandacht voor verlichting, thermisch comfort, etc. leidt tot een productiviteitsstijging bij werknemers tussen ca. 6 en 14 %, hetgeen de oorspronkelijke investeringen ruimschoots compenseert tijdens het gebruik
• Bij grote en complexe bouwprojecten zijn de simulaties van verwarmingsvraag, analyse van akoestische prestaties, verlichtingsstudies, stilaan ingeburgerd geraakt

  
• Door de ontwikkeling van nieuwe en vereenvoudigde tools is het gebruik van dergelijke simulaties tijdens de ontwerpfase in opmars, ook voor kleinere projecten
• Bij nieuwbouwprojecten worden door bouwheer of overheid vaak bijkomende prestatie-eisen opgelegd: passiefhuisbouw, energie-neutrale bouw
• Zowel voor ontwerp als certificeren van deze gebouwen is bouwfysische kennis en gerelateerde software onontbeerlijk
• Klemtonen in de bouwfysica

  • Het comfort van de gebouwde omgeving
  • Gezondheidsrisico's uitgaande van de binnenomgeving
  • Rationeel Energie Gebruik
  • Technische duurzaamheid (durability) van het gebouwde
• (Hygro)thermisch comfort


  Fenomenen van warmte, vocht en luchtstroming