De fysica achter luchtdicht bouwen

Warmte, vocht en lucht – drie dimensies van één systeem
Om te begrijpen waarom luchtdichtheid zo cruciaal is, moeten we naar de natuurkunde kijken. De natuur wil alles continue nivelleren. In elk gebouw verplaatsen warmte, lucht en vocht zich voortdurend door de gebouwschil. 1. Warmtetransport gebeurt via geleiding (door materialen), straling (via oppervlakken) en convectie (via luchtstromen). 2. Vochttransport verloopt via dampdiffusie en capillair transport. 3. Luchttransport is de ongecontroleerde verplaatsing van lucht door naden en kieren, precies wat luchtdicht bouwen probeert te elimineren.

Convectie, luchtstroming door openingen, is de meest onderschatte vorm van vochttransport. Waar diffusie langzaam verloopt, kan convectie in minuten liters vocht door een voeg trekken. Een kleine opening van 1 mm over 1 meter lengte kan al meer dan 30 gram waterdamp per uur verplaatsen bij een drukverschil van 10 Pascal. Daarom is het niet voldoende om enkel te isoleren. De luchtdichte laag moet die luchtstromen blokkeren.

De basis, dampdiffusie en dampweerstand
Elk materiaal laat waterdamp in meer of mindere mate door. Die eigenschap drukken we uit met het dampdiffusieweerstandsgetal (μ). Het dampdiffusieweerstandsgetal is een dimensieloos getal dat aangeeft hoe vaak trager damp zich door dat materiaal beweegt vergeleken met lucht.

Om de totale dampweerstand van een laag te berekenen, gebruiken we de zogeheten μd-waarde:

waarbij:

• μ = dampdiffusieweerstandsgetal (uit materiaalgegevens)
• d = dikte van het materiaal (in meters)

De μd-waarde wordt uitgedrukt in meters equivalente luchtlaag. Hoe hoger de μd-waarde, hoe dampremmender het materiaal. De stelregel hierbij is, dat de binnenzijde van de constructie moet een hogere μd-waarde hebben dan de buitenzijde. Zo kan damp naar buiten diffunderen, maar niet naar binnen in koude lagen condenseren.

Diffuus-open versus diffuus-dicht
De Sd-waarde, ook wel dampdiffusieweerstand of dampweerstand genoemd, geeft aan hoe goed een materiaal waterdamp tegenhoudt of juist doorlaat. Afhankelijk van de positie in de gevel, moet er gewerkt worden met een diffuus-open of juist een diffuus-remmende materiaal. Doel is om damphoudende lucht zo veel mogelijk te verhinderen om de constructie in te dringen, en als het aanwezig is, de juiste richting op te laten uitademen/uitwasemen.

De Sd-waarde (equivalente luchtlaagdikte) wordt berekend door de μ-waarde (dampdiffusiecoëfficiënt, uitgedrukt in μ) van een materiaal te vermenigvuldigen met de materiaaldikte (d, in meters):

• Een folie of een membraan met een lage Sd-waarde (meestal lager dan 0,5 m), zijn dampopen (diffusie-open) producten die in staatzijn om vocht te weren maar waterdamp te laten passeren.
• Een folie of een membraan met een hoge Sd -waarde (meestal hoger dan 100 m), zijn dampdichte (diffusie-dichte) producten die in staat zijn om vocht en waterdamp te weren.
• Dan zijn er ook folies en membranen die een Sd-waarde hebben tussen de 20 en 100 m. Dit zijn de zogenaamde dampremmendefolies en membranen.

Interpretatie van SD-waarden

• Sd < 0,5 m: dampopen (waterdamp kan relatief vrij passeren)
• Sd 0,5–100 m: dampremmend(gecontroleerde remming van damptransport)
• Sd > 100 m: dampdicht (waterdamp wordt vrijwel volledig tegengehouden)

Voorbeeldberekening van een dampopen materiaal, Bloem Zwelband^® BG-1 30/10-20

• μ = 10 (opencellinggeïmpregneerd polyurethaanschuim)
• d = 0,003 m (band is 30 mm dik)
• Sd = 10 ×0,003 = 0,3 m ≤ 0,5 m dus diffuus-open

Thermische isolatie
Producten die doorgaans op warmtegeleidingscoëfficiënt worden getest, dat zijn de multifunctionele voegbanden zoals de Bloem Zwelband^® WF Nano en de luchtdichte en flexibele polyurethaanschuimen, zoals de Bloem Flexofoam^®. Vaak wordt er neerbuigend gereageerd op polyurethaanschuim, echter zijn het, mits de verwerker in het bezit is van een geldig certificaat veilig gebruik van diisocyanaten, zeer goede producten voor het vullen, verlijmen, luchtdicht maken en flexibel afdichten van voegen en naden. Zo heeft de Bloem Flexofoam^® een warmtegeleidingscoëfficiënt van 0,035 W/m.k. (getest volgens de EN 17333-5).

Als er met de Bloem Flexofoam^® een voegdiepte wordt gespoten in bijvoorbeeld een 200 mm dik prefab betonelement, dan kan er met de warmtegeleidingscoëfficiënt van het product een snelle berekening worden gemaakt naar de R-waarde:

• R-waarde = dikte isolatie (m) / λ-waarde
• R-waarde = 0,20 / 0,035
• R-waarde = 5,71 m2K/W

Luchtdichtheid
De Nederlandse regelgeving stelt duidelijke eisen aan de luchtdichtheid van gebouwen. Deze eisen zijn vastgelegd in twee essentiële documenten, de NEN 2687:1989 en de NTA 8800:2024. Samen vormen zij de basis voor het ontwerpen, uitvoeren en toetsen van luchtdichte gebouwen in Nederland. In dit hoofdstuk lichten we beide normen toe, inclusief de consequenties voor ontwerpers, uitvoerders en kwaliteitsborgers.

De NEN 2687 is de klassieke Nederlandse norm die de luchtdoorlatendheid van gebouwen classificeert op basis van het luchtlekdebiet bij een drukverschil van 10 Pascal. Dit wordt uitgedrukt in qv;10 (dm³/s.m²), oftewel de hoeveelheid lucht dieper seconde per vierkante meter geveloppervlak ontsnap. In de Belgische norm, de EPB-regelgeving, qv;50 (dm³/s.m²) waarbij de waarde wordt omgerekend naar n50 (aantal luchtwisselingen per uur).

NEN 2687:1989 classificatie voor luchtdichtheid van gebouwen

• Klasse 1: Basis : qv;10 > 0,6 dm³/s.m²
• Klasse 2: Goed : qv;10 tussen 0,3–0,6 dm³/s.m²
• Klasse 3: Uitstekend: qv;10 < 0,15 dm³/s.m²

Voorbeeld q_v;10-berekening

• Gemeten luchtverlies bij 10 Pa: 180 dm³/s
• Geveloppervlak: 240 m²
• qv;10 = 180 / 240 = 0,75 dm³/s.m² → Klasse 1

Voorbeeld q_v;50-berekening (n50)

• Gebouwvolume: 500 m³
• Luchtverlies bij 50 Pa: 350 m³/h
• n50 = 350 / 500 = 0,7 h⁻¹ →onvoldoende voor passiefbouw (doel ≤ 0,6 h⁻¹)

De methode van Glaser
De methode van Glaser is de klassieke bouwfysische rekenmethode om te bepalen of er condensatie optreedt in een meerlagige constructie. Hoewel de methode statisch is (geen variabele temperatuur of vochtigheid), is ze nog steeds dé basis in bouwfysische analyses.

De berekening volgt deze stappen:

1. Bepaal de temperatuurverdeling door de constructie op basis van warmteweerstand (R).
2. Bereken de verzadigingsdampdruk bij elke laag (afhankelijk van temperatuur).
3. Bereken de werkelijke dampdruk vanuit binnen- en buitenklimaat.
4. Vergelijk beide curves: waar de werkelijke dampdruk hoger is dan de verzadigingsdampdruk, treedt condensatie op.

Voorbeeldberekening volgens Glaser

We nemen een buitenmuur (binnen → buiten):

1. Binnenafwerking: gipsstuc (10 mm, μ = 10)
2. Kalkzandsteen (150 mm, μ = 12)
3. Isolatie: minerale wol (140 mm, μ = 1)
4. Luchtspouw: matige ventilatie (40 mm, μ = 1)
5. Buitenzijde: baksteen (100 mm, μ = 9)

Binnenklimaat: 20°C / 60% RV
Buitenklimaat: -10°C / 80% RV

De werkelijke dampdruk daalt lineair van 1.404 Pa binnen naar 208 Pa buiten.

De temperatuurdaling door de constructie is afhankelijk van de warmteweerstand. We nemen λ-waarden:

1. Binnenafwerking: gipsstuc (0,25 W/mK)
2. Kalkzandsteen (0,90 W/mK)
3. Isolatie: minerale wol (0,04 W/mK)
4. Luchtspouw: matige ventilatie
5. Buitenzijde: baksteen (1,10 W/mK)

Door nu de P_max en P_w in te tekenen in het detail, wordt het visueel zichtbaar over er een inwendige condensatie optreedt. De lijnen van de maximale dampspanning (P_max) en aanwezige dampspanning (P_w), snijden elkaar in de baksteen.

Damptransport en berekende vochtstroom
De hoeveelheid damp die door diffusie door een wand stroomt, wordt berekend met de formule g = ​Δ_p​ / R_d

waarbij:

• g = dampstroomdichtheid (kg/m²s)
• Δ_p = dampdrukverschil (Pa)
• R_d = dampdiffusieweerstand (s/m)

En:

met δ = 2 × 10⁻¹⁰ kg/(m·s·Pa) (diffusiecoëfficiënt van lucht bij 20°C).

Voor de isolatielaag (μ = 1, d = 0,140 m, Δp = 1.196 Pa):

Dat is 0,148 g/m² per dag (1,71 x 10^-6 x 24 x 3.600), een kleine hoeveelheid. Maar via luchtlekken kan dit tot 100 g/m² per dag oplopen.

NTA 8800, energieprestatie en luchtdichtheid
De NTA 8800:2024 koppelt luchtdichtheid rechtstreeks aan de energieprestatie (EP) van gebouwen. De luchtdoorlatendheid van de gebouwschil wordt gemeten als q_v10-waarde:

waarbij:

• V_lucht = luchtvolume dat ontsnapt bij 10 Pa (dm³/s)
• A_schil = oppervlakte van de gebouwschil (m²)

Een lage qv10 betekent minder warmteverlies.

• Traditionele bouw: ≤ 0,6 dm³/s.m²
• BENG-eis nieuwbouw: ≤ 0,4 dm³/s.m²
• Passiefhuis: ≤ 0,15 dm³/s.m²

Een blowerdoortest volgens NEN-EN ISO 9972 bepaalt dit in de praktijk. Elk luchtlek, hoe klein ook, verlaagt de EP-score en verhoogt het energieverbruik.

Controle, testen en borging
De theorie is niets zonder meting. Een luchtdichte constructie moet worden gecontroleerd tijdens en na uitvoering.

• Visuele inspectie: controleer folies, naden en doorvoeren.
• Blowerdoortest: meet luchtdoorlatendheid (q_v10).
• Thermografisch onderzoek: visualiseert lekken en koudebruggen.

De resultaten worden vastgelegd in een luchtdichtheidsrapport, waarmee aannemer en opdrachtgever kunnen aantonen dat het gebouw voldoet aan de BENG-eisen. Bloem Sealants adviseert haar partners om deze controle structureel op te nemen in het kwaliteitsborgingssysteem, bijvoorbeeld conform Wkb (Wet kwaliteitsborging voor het bouwen).

Conclusie, de wetenschap van luchtdichtheid
De techniek achter luchtdicht bouwen is geen truc, maar een wetenschap. Ze combineert bouwfysische kennis, normering en uitvoering tot één integraal geheel.

• De methode van Glaser laat zien waar condens ontstaat.
• De BRL 2804 bepaalt welke producten voldoen.
• De NTA 8800 rekent uit wat dat betekent voor energieprestatie.

En Bloem Sealants vertaalt dit alles naar de praktijk: duurzame producten, meetbare prestaties en betrouwbare ondersteuning. Een goed luchtdicht gebouw is het resultaat van inzicht én precisie. Het is de som van berekeningen, materialen en vakmanschap. Want alleen wie de fysica begrijpt, kan luchtdicht bouwen dat niet alleen voldoet aan de norm, maar ook aan de toekomst.