Monitoring bodemtemperatuur

Monitoring kruipruimtebodem temperatuur

 

De Nederlandse bouwwetenschap gaat uit van een uniforme bodemtemperatuur. Dat rekent wel zo makkelijk. In werkelijkheid neemt de bodem in de zomer warmte op en staat deze warmte in de winter weer af. Ook de kruipruimtebodem neemt in de zomer warmte op en staat die warmte in de winter weer af. Hier wordt in de normering echter geen rekening mee gehouden. In de NTA 8800 gaat men uit van een constante bodemtemperatuur. Dit is een van de verklaringen voor het feit dat het Nederlandse Energielabel goed fout zit, zie ook dit blog. Met ons bodemtemperatuuronderzoek willen we laten zien dat dit zeker wel een relevante factor is. De temperatuur van de kruipruimtebodem is namelijk niet constant. In bovenstaande grafiek zie je het sinusvormig verloop. Er stroomt warmte uit de bovenliggende vloer naar de kruipruimtebodem via warmtestraling. Bij vloeren met vloerverwarming is dit meer (zie o.a. dit blog) dan bij vloeren die door radiatoren worden verwarmd. Bij vloeren die zijn geïsoleerd met de Thermoskussens is er nauwelijks nog warmtestraling naar de kruipruimte. De kruipruimtebodem koelt af via ventilatie met buitenlucht, door uitstraling naar de koudere funderingsmuren en door geleiding naar de grond buiten via de aardbodem. De temperatuur van de aardbodem buiten speelt dus een belangrijke rol in de afkoeling van de  kruipruimtebodem. De temperatuur van de aardbodem buiten is ook niet overal gelijk. Aan een zonnige zuidzijde zal de bodem warmer zijn dan aan een beschaduwde noordzijde. Op 9 april 2022 (aan de vooravond van de echte lente?) is de toplaag tot 75 cm diepte net zo warm als op 30 januari zoals de andere grafiek laat zien. Op grotere diepte is de bodem dan echter nog kouder. Door de koude onderlaag gaat de afkoeling door ongeïsoleerde vloeren dus voorlopig nog wel even door, ook als er buiten al een aangename temperatuur heerst. Nu ga je het verschil zien in stookseizoen tussen etagewoningen en woningen met goede vloerisolatie aan de ene kant met aan de andere kant woningen op de begane grond zonder vloerisolatie (al dan niet met isolatielaag op de bodem).

Praktijkmetingen

In Scandinavische landen is het heel gebruikelijk om de temperatuur van de aardbodem te monitoren. In Nederland gebeurt dit eigenlijk alleen voor de landbouw om te bepalen of er wortelgroei plaatsvindt. Dan kunnen de tractoren uitrukken om (kunst)mest te verstrooien.
Voor zover bekend is TONZON de enige partij in de bouwwereld die de bodemtemperatuur monitort. In de grafiek hiernaast zie je ontwikkeling van de bodemtemperatuur op verschillende dieptes in begin 2022. Terwijl boven de grond de lente al losbarst, koelt de aardbodem waarop onze woningen staan nog steeds af. Daarom verbruiken in Nederland begane grondwoningen veel meer energie voor verwarming dan etagewoningen. Dat heeft alles te maken met de koude grond waarop ze staan. Het is dus wel degelijk interessant om te weten hoe koud/warm die bodem nu feitelijk is. Tref je in een kruipruimte een funderingsmuur aan van 18 graad, dan is dat volstrekt normaal wanneer de bodem buiten 18 graden is. Is de bodem buiten 8 graden, dan is een dergelijke funderingsmuurtemperatuur niet normaal. In het verleden heeft TONZON al eens bodemtemperatuurmetingen uitgevoerd. Vermoedelijk door corrosie van de thermokoppels is deze opstelling niet meer bruikbaar en is op 29 januari 2022 een nieuwe thermokoppelboom geplant.

De thermokoppels zijn om de 25 cm in een bamboestok aangebracht. Het diepste punt zit op 1,5 meter diepte. De Thermokoppels monden uit in een afsluitbaar kunststofbakje zodat de meetinstrumenten niet nat worden. Op grotere diepte is de temperatuur nog circa 8 graden, de toplaag is al koeler. Hieronder de ontwikkelingen tot 6 maart 2022. Dankzij de koude nachten daalt de bodemtemperatuur nog steeds. In de grafiek hieronder zie je de meting van 27 januari 2024 op meerdere dieptes.  Sinds week 2 wordt nu iedere minuut gemeten om te zien hoe snel de bodem bevriest en hoe ver de vorst doordringt in de bodem. Ondanks de koude week 2 in 2024 wist de vorst niet tot 30 cm in de grond door te dringen. In week 3 is de grond buiten op grotere diepte verder afgekoeld, maar niet zo sterk als in week 2. In week 4 is de temperatuur op geringere diepte al weer aan het stijgen, maar funderingsmuren zijn nog steeds koud en koelen de kruipruimte af. Dat wordt vooral gemerkt in kruipruimtes waar de vloer zelf niet of nauwelijks is geïsoleerd, zoals o.a. bij woningen met bodemisolatie het geval is. Week 16 wordt interessant omdat dan lage buitentemperaturen worden verwacht en de funderingen nog steeds relatief koud zijn koud zijn 

 

Nieuw onderzoek

TONZON is misschien wel de enige partij in Nederland die serieus onderzoek doet naar vloerisolatie en kruipruimtes.
Zolang de temperatuur van de aardbodem buiten daalt, zullen begane grondvloeren steeds meer warmte verliezen en worden warmtebeelden steeds mooier/duidelijker.
Vandaar dat wij nieuwe metingen begonnen naar de bodemtemperatuur. Ook willen we graag de omslagpunten bepalen. Wanneer slaat de daling om in opwarming en in de herfst wanneer gaat de bodem weer afkoelen. Naast vloeren met vloerverwarming hebben ook vloeren met bodemisolatie (al dan niet met vloerverwarming) en woonboten (al dan niet met vloerverwarming) onze speciale interesse. Ken je mooie praktijkgevallen, tip ons svp.

Het jaar 2018 is een jaar geweest van records, ook als het gaat om de bodemtemperatuur buiten en onder het huis. Tijdens de hittegolf zijn in de kruipruimtes van diverse woningen met niet-geïsoleerde vloeren kruipruimtebodemtemperaturen gemeten van 22,5°C. Niet verwonderlijk wanneer we bedenken dat op de bovenkant van de vloer gemiddeld 27,5 graden gemeten werd.

Hiernaast staat een warmtebeeld dat is gemaakt in Hengelo op 31 juli 2018 tijdens de hitte golf. In de woning is het tropisch warm, de vloer was warmer dan 27 graden. De bodem van de kruipruimte was op dat moment 22,5 graad. Dit was 4 graden warmer dan in de referentiewoning met TONZON Vloerisolatie. Dit verschil werd veroorzaakt door de uitstraling van warmte van de onderkant van de niet-geïsoleerde vloer naar de bodem van de kruipruimte. De thermoskussens laten deze warmtestraling niet door. De warmte die in de zomer wordt opgeslagen in de kruipruimtebodem wordt in de herfst weer teruggeven aan de vloer (wanneer deze niet is geïsoleerd) en aan de funderingsmuren. Daardoor zal het stookseizoen in 2018 wat later beginnen dan normaal. Dat geldt niet voor woningen waarvan de bodem is bedekt met een isolatielaag (bodemisolatie in de vorm van bijvoorbeeld schelpen of chipjes). Bij woningen met bodemisolatie zal het stookseizoen dus veel eerder beginnen dan in woningen zonder bodemisolatie.