Lichtstraten zijn de grootste bron van ongewenste warmte in bedrijfshallen en productiehallen. Dit artikel legt uit hoe zoninstraling via het dak warmte veroorzaakt, waarom lichtstraten meer warmte doorlaten dan muren, en wat u eraan kunt doen.
Hoe zonlicht warmte een gebouw inbrengt via de lichtstraat
Zonlicht bestaat uit zichtbaar licht, infraroodstraling (warmte) en ultraviolet licht. Wanneer zonlicht op een lichtstraat valt, laat de beglazing een groot deel van die straling door. Eenmaal binnen wordt de straling geabsorbeerd door vloeren, muren en objecten, die vervolgens warmte afgeven aan de lucht. Dat is het broeikaseffect op kleine schaal.
Bij een goed geïsoleerd dak of een ondichte muur verloopt warmteoverdracht via geleiding, wat traag is en goed te isoleren. Bij een lichtstraat verloopt warmteoverdracht via straling, wat niet door isolatie wordt tegengehouden. Dakisolatie helpt niet tegen warmte via lichtstraten.
Waarom lichtstraten meer warmte doorlaten dan muren of daken
Een geïsoleerde dakplaat heeft een warmteweerstand (Rc-waarde) van doorgaans 3 tot 6 m²K/W. Een lichtstraat van polycarbonaat of glas heeft een warmtedoorgangscoëfficiënt (U-waarde) die tot tien keer slechter is dan goed geïsoleerd dakmateriaal.
Maar het grootste verschil zit niet in geleiding. In de zomer staat de zon vrijwel recht boven een plat of flauw dak. De zoninstraling op een horizontaal dakoppervlak is op een zonnige zomerdag 800 tot 1000 Watt per m². Een lichtstraat laat een groot deel van die energie direct door als licht en warmtestraling.
Oppervlak en zonhoek: waarom het in de zomer erger is
In de winter staat de zon laag aan de hemel. Gevels en schuine dakvlakken vangen dan meer zonlicht op dan horizontale lichtstraten. In de zomer draait dat om: de zon staat hoog, bijna recht boven het dak, en lichtstraten vangen de volle zonlast op.
Een bedrijfshal van 2.000 m² heeft bij 15% dakbedekking met lichtstraten al 300 m² aan glasoppervlak. Bij 800 Watt per m² zoninstraling en een doorlaat van 60% gaat dat om 144 kW aan warmte-instroom via de lichtstraten alleen. Ter vergelijking: een industriële ruimtekoeler van 15 kW koelt doorgaans 150 m².
Wat kunt u doen: warmte stoppen bij de bron
De meest effectieve maatregel is het tegenhouden van zoninstraling voordat die de lichtstraat bereikt of passeert. Buitenzonwering, aangebracht op het buitenoppervlak van de lichtstraat, reflecteert de zoninstraling voordat die het glas opwarmt. De beglazing blijft koel en straalt geen warmte naar de ruimte eronder.
Binnenzonwering, ventilatie en koeling zijn aanvullende maatregelen die de warmte pas behandelen nadat die al binnen is. Ze reduceren de gevolgen maar pakken niet de oorzaak aan.
Wat warmte via lichtstraten doet met uw klimaatinstallatie
Een klimaatinstallatie of koelunit is ontworpen op basis van de verwachte warmtelast van een gebouw. Wanneer lichtstraten in de zomer aanzienlijk meer warmte doorlaten dan ontworpen, wordt de installatie overbelast. Het gevolg is dat de installatie vaker draait, meer energie verbruikt en sneller slijt.
In oudere bedrijfspanden zijn klimaatinstallaties vaak gedimensioneerd zonder rekening te houden met de werkelijke warmtedoorgang via lichtstraten. Het terugdringen van die warmtelast met buitenzonwering verlaagt de koelcapaciteit die nodig is, wat direct merkbaar is in energieverbruik en draaitijd van de installatie.
Seizoenseffect: waarom de problemen in april al beginnen
De warmteproblematiek via lichtstraten begint niet pas in de hoogzomer. Al vanaf april staat de zon hoog genoeg om bij heldere dagen een aanzienlijke warmtelast via horizontale lichtstraten te veroorzaken. Op een zonnige dag in mei kan de temperatuur in een slecht beschermde bedrijfshal al tot boven de 28 graden Celsius oplopen.
Dat betekent ook dat de investering in buitenzonwering rendabel is over een langere periode dan alleen de zomermaanden juli en augustus. In combinatie met de verwachte lange levensduur is de terugverdientijd in veel gevallen twee tot vier jaar.
Vergelijking met andere maatregelen
De meest voorkomende alternatieven voor buitenzonwering zijn kalken, folie en extra koelcapaciteit. Kalken blokkeert licht volledig en moet jaarlijks worden herhaald, wat op termijn duurder uitvalt dan een eenmalige investering in een doek. Folie is moeilijk te verwijderen en heeft een kortere levensduur door veroudering en thermische belasting.
Extra koelcapaciteit pakt de symptomen aan, niet de oorzaak. Het energieverbruik blijft hoog en de investering in extra koelunits is doorgaans hoger dan die in buitenzonwering, met hogere jaarlijkse exploitatiekosten.
Zie ook
Veelgestelde vragen
Hoeveel warmte laten lichtstraten precies door?
Bij een zoninstraling van 800 tot 1000 Watt per m² op een zonnige zomerdag laat een standaard polycarbonaat of glazen lichtstraat een aanzienlijk deel van die energie als warmtestraling door. Bij 300 m² lichtstraat in een bedrijfshal kan dat oplopen tot 144 kW aan warmte-instroom. Ter vergelijking: een industriële ruimtekoeler van 15 kW koelt doorgaans 150 m² vloeroppervlak.
Helpt dakisolatie ook tegen warmte via lichtstraten?
Nee. Dakisolatie werkt door geleiding te vertragen, maar warmte via lichtstraten verloopt primair via straling. Straling wordt niet tegengehouden door isolatiemateriaal. Alleen het afschermen van de lichtstraat zelf heeft effect op de stralingscomponent.
Waarom is het probleem in de zomer erger dan in de winter?
In de zomer staat de zon hoog aan de hemel en valt het zonlicht bijna loodrecht op horizontale lichtstraten. Dat is het moment van maximale zoninstraling per m² dakoppervlak. In de winter staat de zon laag en valt er veel minder directe straling op het horizontale dakvlak.
Wat is het effect van buitenzonwering op de warmte-instroom?
Buitenzonwering op een lichtstraat reduceert de warmteoverdracht gemiddeld met 60 tot 70%. Het doek reflecteert de zoninstraling al voor het glas, waardoor de beglazing niet opwarmt en geen warmte afgeeft aan de ruimte eronder.
Heeft de oriëntatie van de lichtstraat invloed op de warmtelast?
Bij horizontale lichtstraten op platte of flauw hellende daken is de oriëntatie minder bepalend dan de dakhoek. Hoe horizontaler de lichtstraat, hoe groter de zomerse warmtelast, omdat de zon in de zomer bijna recht boven staat. Schuine lichtstraten op een hellend dak vangen in de zomer minder directe straling op afhankelijk van de richting.
Heeft u een warmteprobleem via uw lichtstraat?
Sheltic meet op locatie in, produceert het doek op maat en monteert alles vakkundig. U hoeft er niets voor te regelen.
Vraag gratis offerte aan →
