Hoe werkt HR-glas?

HR-glas ziet er op het eerste gezicht hetzelfde uit als gewoon dubbelglas. Twee glasplaten met een tussenruimte, niets bijzonders. Toch isoleert HR-glas tot drie keer beter dan ouderwets dubbelglas.

Het verschil zit in drie onzichtbare elementen die samenwerken om warmteverlies drastisch te beperken: een speciale coating, een gasvulling en een verbeterde afstandhouder. Dit artikel legt op een begrijpelijke manier uit hoe deze drie onderdelen werken, zonder dat u technische voorkennis nodig hebt.

De drie pijlers van HR-glas

Elk type HR-glas is opgebouwd uit dezelfde drie basiselementen. Het gaat om een metaaloxide coating aan de binnenkant van een glasplaat, een edelgasvulling in de spouw en een isolerende afstandhouder die de glasplaten op hun plek houdt.

Deze drie onderdelen pakken elk een ander type warmteverlies aan. De coating stopt warmtestraling, het gas remt warmtegeleiding en de spacer voorkomt een kouderug aan de glasrand. Alleen wanneer alle drie de elementen goed samenwerken, bereikt het glas zijn optimale isolatiewaarde.

Low-E coating: het onzichtbare schild

De coating is het belangrijkste onderdeel van HR-glas. Zonder coating zou dubbelglas nauwelijks beter isoleren dan twee losse glasplaten met lucht ertussen.

Wat doet de coating?

Een low-E coating (low emissivity, lage emissiviteit) is een ultradunne laag metaaloxide die op het glas is aangebracht. Deze laag is volledig transparant voor zichtbaar licht, maar reflecteert warmtestraling terug de woning in. De technische eigenschappen van HR-coatings bepalen voor een groot deel hoe goed het glas isoleert.

Stel u de coating voor als een onzichtbare spiegel voor warmte. In de winter houdt die spiegel de warmte van uw verwarming binnen. De warmte stuit op de coating en kaatst terug de kamer in, in plaats van door het glas naar buiten te ontsnappen.

Waar zit de coating in het glaspakket?

Bij dubbelglas met twee glasplaten hebt u vier glasoppervlakken: de buitenkant van de buitenste ruit (positie 1), de binnenkant van de buitenste ruit (positie 2), de buitenkant van de binnenste ruit (positie 3) en de binnenkant van de binnenste ruit (positie 4). De low-E coating zit bij standaard HR-glas op positie 3: de buitenkant van de binnenste glasplaat, aan de spouwzijde.

Deze positie is niet willekeurig gekozen. Op positie 3 reflecteert de coating de warmtestraling vanuit de woning direct terug, nog voordat die warmte de spouw kan opwarmen. Bij zonwerend glas zit de coating soms op positie 2, zodat de zonwarmte al aan de buitenkant wordt tegengehouden.

Gasvulling: isolatie tussen de glasplaten

De ruimte tussen de twee glasplaten heet de spouw. Bij gewoon dubbelglas zit daar gewone lucht in, maar bij HR-glas is die lucht vervangen door een edelgas.

Argon is veruit het meest gebruikte gas in HR-glas. De spouwbreedte en gasvulling hebben samen een meetbare invloed op de uiteindelijke isolatiewaarde. Bij de Belgische standaard spouwbreedte van 15 mm bereikt argongevuld glas een Ug-waarde van ongeveer 1,1 W/m²K.

Argon vs. krypton

Argon is een goedkoop en veelvoorkomend edelgas dat bij vrijwel alle HR++ en triple glas wordt toegepast. Het vulpercentage bij levering ligt typisch tussen 85 en 95 procent. Krypton is een alternatief dat nog iets beter isoleert, vooral bij smalle spouwen, maar het is 10 tot 20 keer duurder dan argon.

In de praktijk wordt krypton alleen toegepast bij speciale situaties, zoals monumentenglas met beperkte inbouwdiepte. Voor standaard woningramen biedt krypton bij gangbare spouwbreedtes nauwelijks meerwaarde ten opzichte van argon.

Waarom gas beter isoleert dan lucht

Warmte verplaatst zich op drie manieren: door straling, geleiding en convectie. De coating pakt de straling aan, maar het gas in de spouw remt de geleiding en convectie. Argon en krypton zijn zwaardere gassen dan lucht, waardoor de moleculen trager bewegen en minder warmte overdragen.

Bij gewoon dubbelglas met lucht in de spouw ontstaat bovendien meer convectie: de lucht gaat rondstromen en transporteert daarbij warmte van de warme naar de koude glasplaat. Zwaardere edelgassen dempen dit convectie-effect, waardoor minder warmte van binnen naar buiten stroomt.

De spacer: de afstandhouder die het verschil maakt

De spacer is het randje dat u ziet wanneer u van opzij naar het glas kijkt. Dit onderdeel houdt de twee glasplaten op de juiste afstand en zorgt ervoor dat de spouw luchtdicht blijft.

Bij oudere dubbele beglazing is de spacer vaak van aluminium. Aluminium geleidt warmte echter zeer goed, waardoor er langs de glasrand een koudebrug ontstaat. Die koudebrug voelt u als een koud randje in de winter en kan leiden tot condensvorming.

Warm-edge spacers vs. aluminium spacers

Modern HR-glas gebruikt zogenaamde warm-edge spacers. Deze afstandhouders zijn gemaakt van kunststof of een combinatie van kunststof en roestvrij staal. Ze geleiden veel minder warmte dan aluminium, waardoor de glasrand warmer blijft.

Het verschil is meetbaar. Met een aluminium spacer daalt de temperatuur aan de glasrand naar ongeveer 8 tot 10 graden Celsius bij vriesweer buiten. Een warm-edge spacer houdt de glasrand op 12 tot 14 graden. Die paar graden maken het verschil tussen een droog raam en condensvorming aan de binnenkant.

De overstap van aluminium naar warm-edge spacers verlaagt de U-waarde van het complete raam (Uw) met 0,1 tot 0,3 W/m²K. Dat lijkt weinig, maar bij een woning met veel ramen telt het verschil op.

Hoe de drie elementen samen de U-waarde bepalen

De isolatiewaarde van glas wordt uitgedrukt in de U-waarde, ook wel Ug-waarde genoemd. Hoe lager dit getal, hoe beter het glas isoleert. De U-waarde van glas is het resultaat van hoe goed de coating, gasvulling en spacer samenwerken.

Elk element draagt bij aan het eindresultaat. De low-E coating levert de grootste bijdrage door warmtestraling te blokkeren. De gasvulling vermindert warmtegeleiding en convectie in de spouw. De warm-edge spacer minimaliseert warmteverlies aan de glasrand. De onderstaande tabel toont hoe de drie elementen samen de U-waarde bepalen bij verschillende glastypen.

Verschil in opbouw: HR, HR++ en triple glas

De benamingen HR, HR+ en HR++ verwijzen naar steeds betere uitvoeringen van dezelfde drie basiselementen. Elk type bouwt voort op de principes van coating, gas en spacer.

Standaard HR-glas heeft een eenvoudige low-E coating en vaak nog een aluminium spacer. Bij HR++ glas is de coating verbeterd, zit er argon in de spouw en wordt vrijwel altijd een warm-edge spacer toegepast. De beste HR++ varianten combineren een dubbele coating met een optimale gasmix en bereiken daarmee Ug-waarden tot 0,8 W/m²K.

Triple glas voegt een derde glasplaat toe met een extra spouw. Beide spouwen zijn gevuld met argon en er zitten twee low-E coatings in het pakket. Door die extra laag bereikt triple glas Ug-waarden van 0,5 tot 0,6 W/m²K, wat vereist is voor de Belgische BEN-norm bij nieuwbouw.

Het werkingsprincipe blijft bij alle glastypen identiek: de coating reflecteert warmtestraling, het gas remt geleiding en convectie, en de spacer voorkomt warmteverlies aan de rand. Alleen de uitvoering en het aantal lagen verschilt.