Uitgebreide Gids over Isolatieglas

2 min. leestijd
27/6/2024
Isolatieglas, vaak aangeduid als dubbel/driedubbel of thermopane glas, is cruciaal voor het verhogen van energie-efficiëntie in moderne bouwprojecten. Dit glas, bekend om zijn vermogen om warmte binnen en kou buiten te houden, speelt een sleutelrol in het verlagen van energiekosten en het verbeteren van het wooncomfort. In deze gids duiken we in de details van wat isolatieglas precies is, hoe het wordt gemaakt, en wat de verschillende componenten zijn die bijdragen aan zijn prestaties.

Wat is Isolatieglas?

Isolatieglas bestaat uit twee of meer glasplaten die door een of meer luchtlagen van elkaar gescheiden zijn. Deze luchtlagen zijn hermetisch afgesloten om een isolerende barrière te vormen, die helpt bij het behouden van een stabiele binnentemperatuur.

Constructie en Werking

De glasplaten in isolatieglas worden gescheiden door luchtlagen, die als barrière fungeren tegen temperatuuroverdracht. Deze luchtlagen worden hermetisch afgesloten met behulp van afdichtingsmiddelen en afstandhouders, die de randen van de glasplaten bij elkaar houden en de ruimte ertussen luchtdicht maken.

Materialen gebruikt voor afdichting:

  • Afdichtingsmiddelen: Veelgebruikte afdichtingsmiddelen zijn polyisobutyleen (PIB) en siliconen, die helpen om de luchtlagen tussen de glasplaten vochtvrij en luchtdicht te houden.
  • Afstandhouders: Dit zijn de componenten die letterlijk de afstand tussen de glasplaten bewaren. Ze zijn meestal gemaakt van aluminium, roestvrij staal, of meer recentelijk, materialen met een lage thermische geleiding zoals glasvezel of composieten. Deze laatste staan bekend als “warm edge” spacers en dragen bij aan een verlaagde warmteoverdracht en verbeterde isolatiewaarden.

Hoe Isolatieglas Werkt

De kernfunctie van isolatieglas is het minimaliseren van de warmteoverdracht door geleiding, convectie en straling:

  • Geleiding: Warmtegeleiding door het glas wordt aanzienlijk verminderd door de luchtlagen, aangezien lucht een slechte geleider van warmte is.
  • Convectie: De luchtlagen beperken ook de beweging van lucht binnen de ruimte, waardoor convectieve warmteoverdracht wordt verminderd.
  • Straling: Speciale coatings op het glas, zoals low-e coatings, reflecteren infraroodstraling en helpen zo de warmteoverdracht door straling te verminderen.

Coatings

Wat zijn coatings en waarom zijn ze belangrijk? Coatings op isolatieglas zijn dunne lagen materiaal die aangebracht worden om specifieke eigenschappen zoals zonreflectie en warmte-isolatie te verbeteren. Deze coatings zijn cruciaal voor het reguleren van de energie-efficiëntie van het glas.

Productieproces van coatings Het aanbrengen van coatings gebeurt meestal via een proces genaamd sputteren, waarbij metaaldeeltjes op het glas worden gedampt om een dunne film te vormen.

Verschillende soorten coatings Er zijn diverse soorten coatings beschikbaar, elk ontworpen voor specifieke toepassingen:

  • Low-E Coatings (Lage Emissiviteit): Deze coatings zijn ontworpen om de infraroodstraling van de zon te reflecteren en tegelijkertijd de binnenwarmte te behouden, wat bijdraagt aan een betere isolatie.
  • Zonwerende Coatings: Deze helpen om de hoeveelheid binnendringend zonlicht en bijbehorende warmte te verminderen, wat vooral nuttig is in warmere klimaten.
  • Zelfreinigende Coatings: Door gebruik te maken van de zon en regen helpen deze coatings het glas schoon te houden, wat onderhoudskosten verlaagt.

Wat zijn Afstandhouders?

Afstandhouders zijn essentiële componenten in isolatieglas die de afstand tussen de individuele glasplaten constant houden. Deze componenten zijn cruciaal voor het handhaven van de structurele integriteit en het waarborgen van de isolerende eigenschappen van het glas. Afstandhouders voorkomen dat de glasplaten naar elkaar toe bewegen, wat essentieel is om de lucht- of gasvulling die voor isolatie zorgt, effectief te behouden.

Materialen en Ontwerp

Traditioneel worden afstandhouders gemaakt van metalen zoals aluminium vanwege de sterkte en duurzaamheid. Echter, metalen afstandhouders kunnen een aanzienlijke hoeveelheid warmte geleiden, wat leidt tot een fenomeen bekend als een ’thermische brug’. Dit kan de algemene isolerende effectiviteit van het isolatieglas verminderen.

‘Warm Edge’ Technologie

Om de nadelen van metalen afstandhouders te overwinnen, zijn er ‘warm edge’ afstandhouders ontwikkeld. Deze zijn vervaardigd uit materialen met een lage thermische geleidbaarheid, zoals:

  • Thermoplastische spacers: Deze bevatten vaak kunststoffen die versterkt zijn met vezels om de structurele integriteit te verhogen zonder de isolatie-eigenschappen te compromitteren.
  • Siliconen of Butyl gebaseerde spacers: Deze flexibele materialen bieden uitstekende afdichtings- en isolerende eigenschappen en zijn minder geleidend dan metaal.

Voordelen van ‘Warm Edge’ Afstandhouders

  1. Verbeterde Thermische Isolatie: Door de vermindering van thermische bruggen dragen ‘warm edge’ afstandhouders bij aan een lagere U-waarde van het raam, wat duidt op betere isolatieprestaties.
  2. Condensatie Vermindering: Ze helpen condensatie op de randen van het glas te verminderen, wat vooral belangrijk is in koudere klimaten.
  3. Energie-efficiëntie: Gebouwen met ‘warm edge’ technologie in hun ramen zijn energie-efficiënter, wat leidt tot lagere stookkosten en een comfortabeler binnenklimaat.

Kleuropties en Esthetiek

Afstandhouders zijn ook beschikbaar in verschillende kleuren om aan esthetische vereisten te voldoen. Dit maakt het mogelijk voor architecten en bouwers om het uiterlijk van de ramen aan te passen aan de algemene designrichtlijnen van een gebouw.

Wat zijn de Korrels in Afstandhouders?

De korrels die in de afstandhouders van isolatieglas gebruikt worden, zijn vaak moleculaire zeven. Deze korrels zijn cruciaal voor het behoud van de effectiviteit en duurzaamheid van het isolatieglas.

Moleculaire Zeven

Eigenschappen: Moleculaire zeven zijn synthetische zeolieten die bekend staan om hun fijne porositeit. Ze kunnen niet alleen vocht absorberen, maar ook andere gassen zoals stikstof en zwaveldioxide.

Gebruik: Moleculaire zeven worden gebruikt om een breed scala aan stoffen te absorberen. Ze zijn effectief in het verwijderen van water en gassen die de thermische prestaties van het isolatieglas kunnen beïnvloeden.

Waarom Worden Droogmiddelen Toegepast in Afstandhouders?

De belangrijkste redenen voor het gebruik van droogmiddelen zoals moleculaire zeven zijn:

  • Vochtcontrole: Moleculaire zeven houden de ruimte tussen de glasplaten droog door vocht te absorberen. Dit voorkomt condensatie die het zicht kan belemmeren en de isolerende eigenschappen kan verminderen.
  • Behoud van Isolerende Eigenschappen: Door vocht en andere potentieel schadelijke gassen te absorberen, helpen deze droogmiddelen de isolerende gasvulling effectief te houden, wat de thermische prestaties verbetert.
  • Verlenging van de Levensduur: Een droog interieur vermindert degradatie van de afdichtingsmaterialen en het kader van het glas, waardoor de levensduur van het isolatieglas wordt verlengd.

Hoe Werken Moleculaire Zeven?

Moleculaire zeven functioneren door een proces dat adsorptie heet, waarbij vocht en gassen fysiek aan de oppervlakte van het droogmiddel worden gebonden. Deze materialen zijn effectief omdat ze een groot volume aan vocht en gassen kunnen vasthouden zonder verzadigd te raken. De keuze en kwaliteit van het droogmiddel zijn daarom cruciaal voor de duurzaamheid en prestatie van het isolatieglas.

De inzet van moleculaire zeven in afstandhouders van isolatieglas is essentieel voor het handhaven van de conditie en efficiëntie van het glas. Ze spelen een vitale rol in het voorkomen van condensatie en het behouden van de isolerende eigenschappen van het glas. Dit draagt bij aan zowel de energie-efficiëntie als de esthetische waarde van het raam. Met een juiste installatie en het gebruik van hoogwaardige droogmiddelen kunnen de levensduur en prestaties van isolatieglas aanzienlijk worden verbeterd.

Butyl als Eerste Afdichtingsmiddel

Butyl is een synthetisch rubber dat veel wordt gebruikt als eerste afdichtingsmiddel in de productie van isolatieglas. Deze kleefstof speelt een essentiële rol in het waarborgen van de luchtdichtheid tussen de glasplaten.

Eigenschappen van Butyl:

  • Lage Waterdampdoorlaatbaarheid: Butyl heeft een zeer lage permeabiliteit voor waterdamp, wat helpt voorkomen dat vocht de lucht- of gasruimte tussen de glasplaten binnendringt.
  • Flexibiliteit: Butyl blijft flexibel over een breed temperatuurbereik, wat essentieel is om de integriteit van de afdichting te behouden ondanks temperatuurschommelingen.
  • Adhesie: Het hecht goed aan glas en andere materialen gebruikt in isolatieglas, zoals metaal en kunststof afstandhouders.

Hotmelt voor het Definitieve, Waterdichte Zegel

Hotmelt lijmen worden gebruikt als de tweede laag in het afdichtingsproces, waarbij ze dienen om een definitieve, waterdichte afdichting te bieden. Deze lijmen worden aangebracht in een gesmolten toestand en stollen bij afkoeling, waardoor een sterke, duurzame verbinding ontstaat.

Kenmerken van Hotmelt:

  • Snelle Uitharding: Hotmelt lijmen stollen snel na het aanbrengen, wat de productietijd verkort.
  • Sterke Hechting: Ze bieden een sterke hechting die bestand is tegen zowel mechanische belasting als weersinvloeden.
  • Waterdichtheid: Ze zijn zeer effectief in het blokkeren van water, wat cruciaal is voor het behoud van de isolerende eigenschappen van het glas.

Thiokol als Alternatief Afdichtingsmiddel

Thiokol, een type polysulfide rubber, wordt ook gebruikt in de productie van isolatieglas. Het is vooral waardevol in toepassingen waar extra chemische weerstand of duurzaamheid tegen omgevingsfactoren vereist is.

Voordelen van Thiokol:

  • Duurzaamheid: Thiokol biedt uitstekende chemische en UV-bestendigheid, wat de levensduur van de afdichting verlengt.
  • Flexibiliteit: Net als butyl behoudt thiokol zijn flexibiliteit over een breed temperatuurbereik, wat belangrijk is voor thermische uitzetting en krimp van het glas.
  • Waterdichtheid: Het biedt superieure bescherming tegen waterinfiltratie, wat essentieel is voor het behoud van de isolatie-eigenschappen.

Het Afdichtingsproces

Het afdichtingsproces in de productie van isolatieglas is cruciaal voor de levensduur en effectiviteit van het glas. Het proces begint met het aanbrengen van butyl als eerste verdedigingslinie tegen lucht en vocht, gevolgd door het aanbrengen van hotmelt of thiokol voor een sterke, waterdichte afsluiting. Deze lagen samen verzekeren de isolerende eigenschappen en duurzaamheid van het isolatieglas, waarbij ze bescherming bieden tegen externe elementen en de invloed van vocht en temperatuurschommelingen minimaliseren.

Waarom Worden Gassen Gebruikt in Isolatieglas?

De ruimte tussen de glasplaten in isolatieglas is vaak gevuld met gas in plaats van lucht om de thermische isolatie te verbeteren. Lucht bevat vocht en andere variabelen die de isolerende eigenschappen kunnen beïnvloeden. Gassen zoals argon, krypton en xenon bieden superieure isolatie omdat ze een lagere warmtegeleidingscoëfficiënt hebben dan lucht.

Veelgebruikte Gassoorten

  1. Argon
    • Eigenschappen: Argon is een kleurloos, geurloos, niet-toxisch gas dat ongeveer 1% van de aardatmosfeer uitmaakt. Het is goedkoper dan andere gassoorten en heeft een lagere warmtegeleidingscoëfficiënt dan lucht, wat het een populaire keuze maakt voor residentiële en commerciële toepassingen.
    • Voordelen: Het gebruik van argon in isolatieglas helpt de U-waarde van het glas te verlagen, wat leidt tot betere isolatieprestaties. Dit resulteert in lagere energiekosten en een comfortabeler binnenklimaat.
    • Toepassingen: Argon wordt meestal gebruikt in de meeste standaard dubbele en driedubbele beglazingssystemen.
  2. Krypton
    • Eigenschappen: Krypton is een zwaarder gas dan argon en biedt nog betere isolerende eigenschappen. Het is echter ook duurder en wordt daarom vaak gebruikt in situaties waar de ruimte voor isolatie beperkt is, zoals bij zeer dunne isolatieglas units.
    • Voordelen: Door zijn lagere warmtegeleidingscoëfficiënt, is krypton effectiever dan argon in het verminderen van de U-waarde van het glas, wat resulteert in nog hogere energiebesparingen.
    • Toepassingen: Vanwege de kosten wordt krypton vaak gereserveerd voor high-performance beglazing waar maximale thermische isolatie vereist is, zoals in passiefhuizen of in klimaten met extreme temperatuurvariaties.
  3. Xenon
    • Eigenschappen: Xenon is nog zwaarder en effectiever dan krypton maar komt veel minder voor en is aanzienlijk duurder.
    • Voordelen: Xenon heeft de beste isolerende eigenschappen van de drie genoemde gassen, wat resulteert in de laagste U-waarden voor het glas.
    • Toepassingen: Door de hoge kosten wordt xenon zelden gebruikt, behalve in gespecialiseerde toepassingen waar extreem hoge isolatie-eigenschappen vereist zijn.

Voordelen van Gassen in Isolatieglas

  • Verbeterde Energie-efficiëntie: Door het vervangen van lucht met een van deze gassen wordt de U-waarde van het raam verlaagd, wat duidt op een hogere energie-efficiëntie.
  • Comfortverhoging: Een betere isolatie betekent dat de binnentemperatuur stabieler blijft, wat comfort verhoogt in zowel warme als koude weersomstandigheden.
  • Geluidsreductie: Deze gassen kunnen ook helpen bij het verminderen van geluidsoverdracht door het glas, wat een stillere binnenomgeving creëert.

Overwegingen bij het Kiezen van een Gas voor Isolatieglas

Bij het kiezen van het type gas voor isolatieglas moeten bouwers en huiseigenaren overwegen:

  • Kosten vs. prestatie: Afwegen of de extra kosten van een gas zoals krypton of xenon opwegen tegen de verbeterde isolatie-eigenschappen.
  • Klimaat: In regio’s met extreme temperaturen kan investeren in een duurder maar effectiever gas economisch zinvol zijn.
  • Ramen specifica
  • ties: Zorgen dat de ramen zijn ontworpen om het gekozen gas veilig te bevatten, aangezien sommige gassen specifieke eisen stellen aan de afdichting en de duurzaamheid van het glas.

De keuze van het gas in isolatieglas is een cruciale factor die de thermische prestaties, kosten, en uiteindelijk het comfort en de energie-efficiëntie van een gebouw aanzienlijk beïnvloedt. Door een passend gas te kiezen, kunnen de algehele prestaties van isolatieglas worden geoptimaliseerd, wat leidt tot langetermijnvoordelen voor zowel de gebruikers als het milieu.

Conclusie

Isolatieglas speelt een onmisbare rol in het verhogen van de energie-efficiëntie en het comfort binnen moderne bouwprojecten. Met de voortschrijdende technologie in zowel materialen als productiemethoden biedt isolatieglas een effectieve oplossing voor zowel thermische als akoestische isolatie. Door de integratie van geavanceerde coatings en gespecialiseerde gassoorten kunnen ramen niet alleen warmteverlies minimaliseren en energiekosten verlagen, maar ook bijdragen aan een milieuvriendelijker bouwproces.

Afstandhouders, verrijkt met droogmiddelen zoals moleculaire zeven, versterken de integriteit en duurzaamheid van isolatieglas door het beheersen van condensatie en het optimaliseren van de isolerende eigenschappen. Daarnaast bieden technologieën zoals ‘warm edge’ afstandhouders en diverse soorten afdichtingsmiddelen zoals butyl en hotmelt, niet alleen verbeterde prestaties maar ook een langere levensduur van het glas.

De toepassing van isolatieglas is een investering in de toekomst van bouwen, waarbij zowel economische als ecologische voordelen hand in hand gaan. Voor bouwprofessionals en huiseigenaren betekent de keuze voor isolatieglas een stap voorwaarts naar een duurzamer en comfortabeler leefomgeving. Het continue onderzoek en de ontwikkeling op dit gebied beloven nog verdere verbeteringen in isolatieprestaties en mogelijkheden voor toepassing in uiteenlopende klimaten en constructies.

Deze gids dient als een uitgebreide bron voor iedereen die betrokken is bij de keuze, installatie of onderhoud van isolatieglas, en onderstreept het belang van deze technologie als een cruciaal element van moderne architectuur en bouwinnovatie.