Hoe werkt HR-glas?

HR-glas ziet er van buiten hetzelfde uit als gewoon dubbelglas. Het verschil zit echter in de opbouw. De combinatie van een speciale coating, gasvulling en slimme opbouw zorgt ervoor dat HR-glas veel minder warmte doorlaat. Dit artikel legt stap voor stap uit hoe HR-glas werkt en hoe het warmteverlies via je ramen tegengaat.

Het principe achter HR-glas

HR-glas werkt volgens een eenvoudig principe: meerdere lagen glas met een geïsoleerde ruimte ertussen. Deze constructie remt warmteoverdracht op drie manieren af: geleiding door het glas, straling tussen de glasplaten en luchtbeweging in de tussenruimte.

De naam “HR” staat voor Hoog Rendement en verwijst naar de hoge isolatiewaarde. In de praktijk betekent dit dat HR-glas warmte veel beter binnenhoudt dan oudere glassoorten.

Twee glasplaten met een isolerende spouw

Een HR-glasunit bestaat uit twee glasplaten met een tussenruimte, de zogenaamde spouw. Deze spouw vormt het hart van de isolatie. Stilstaande lucht of gas in de spouw geleidt warmte namelijk veel slechter dan vast materiaal.

De optimale spouwbreedte voor argongas ligt tussen 15 en 16 mm. Bij een bredere spouw ontstaan convectiestromen die de isolatie juist verminderen.

De rol van gasvulling bij isolatie

Moderne HR-glasunits zijn niet gevuld met gewone lucht, maar met een edelgas. Argon is de standaard gasvulling in vrijwel alle HR++ glas in Nederland. Dit gas heeft een warmtegeleiding van 0,016 tot 0,018 W/mK, ongeveer 33% beter dan lucht met 0,026 W/mK.

Voor situaties met beperkte ruimte bestaat ook krypton. Dit gas isoleert nog beter met een warmtegeleiding van slechts 0,009 W/mK, maar is aanzienlijk duurder. De optimale spouwbreedte met krypton ligt tussen 8 en 10 mm.

De functie van de low-e coating

De derde component is de low-e coating, een microscopisch dunne metaallaag op één van de glasplaten. “Low-e” staat voor lage emissiviteit: de coating reflecteert warmtestraling terug de kamer in. Zonder deze coating zou een groot deel van de warmte als onzichtbare infraroodstraling ontsnappen.

De coating is aan de binnenzijde van de buitenste glasplaat aangebracht. Hierdoor blijft de coating beschermd in de afgesloten spouw.

Hoe warmteverlies via glas werkt

Warmte ontsnapt via ramen op drie verschillende manieren. Elk van deze mechanismen speelt een rol bij de totale warmtedoorgang. HR-glas is specifiek ontworpen om alle drie te verminderen.

Geleiding: warmte door het materiaal

Geleiding is de directe overdracht van warmte door een materiaal. Wanneer de binnenkant van het glas warm is, stroomt die warmte door het glas naar de koude buitenkant. Glas is een redelijke warmtegeleider, waardoor er via dit mechanisme altijd enig warmteverlies optreedt.

Bij HR-glas beperkt de gasvulling in de spouw deze geleiding. Gas geleidt warmte namelijk veel slechter dan vast glas. Hoe beter de gasvulling isoleert, hoe minder warmte er via geleiding verloren gaat.

Straling: onzichtbaar warmteverlies

Alle warme oppervlakken zenden infraroodstraling uit, ook de binnenkant van je raam. Deze straling draagt warmte over naar het koude buitenglas, zelfs zonder direct contact. Bij conventioneel glas is dit een belangrijke bron van warmteverlies.

De low-e coating pakt dit probleem aan door infraroodstraling te reflecteren. Tot 95% van de warmtestraling kaatst terug de kamer in, in plaats van te ontsnappen door het raam.

Convectie: luchtbeweging in de spouw

Convectie ontstaat wanneer warme lucht opstijgt en koude lucht daalt. In de spouw van een glasunit kan dit leiden tot een circulatie die warmte van het binnenblad naar het buitenblad transporteert. Dit effect vermindert de isolatiewaarde.

De optimale spouwbreedte van 15 tot 16 mm bij argon is een compromis. Smaller betekent minder isolerend gas, breder betekent meer convectie. Boven 18 mm spouwbreedte met lucht neemt de isolatie daadwerkelijk af.

Waarom HR-glas zoveel beter isoleert dan oud glas

Het verschil tussen HR-glas en oudere glassoorten is aanzienlijk. Oud dubbelglas zonder coating en gasvulling heeft een U-waarde van 2,7 tot 3,3 W/m²K. HR++ glas bereikt typisch een U-waarde van 1,1 W/m²K, meer dan een halvering van het warmteverlies.

De U-waarde geeft aan hoeveel warmte per vierkante meter door het glas stroomt bij een temperatuurverschil van één graad. Hoe lager dit getal, hoe beter de isolatie. Een U-waarde van 1,1 betekent dat HR++ glas bijna vijf keer beter isoleert dan enkelglas met zijn U-waarde van 5,6 tot 5,8 W/m²K.

Het verschil met oud dubbelglas komt volledig door de coating en gasvulling. De glasplaten zelf zijn vaak identiek in dikte en samenstelling. De technologische vooruitgang zit in de onzichtbare componenten.

De opbouw van een HR-glasunit

Een complete HR-glasunit is meer dan alleen twee glasplaten met gas ertussen. Meerdere componenten werken samen om de isolatie en levensduur te garanderen.

Glasplaten en hun dikte

De standaard glasdikte bij HR++ glas is 4 mm per plaat. De volledige opbouw wordt aangegeven als 4-16-4, wat staat voor 4 mm glas, 16 mm spouw en 4 mm glas. De totale dikte komt daarmee op 24 mm.

Float glas weegt ongeveer 2,5 kg per mm dikte per vierkante meter. Een standaard HR++ unit van 4-16-4 weegt daardoor ongeveer 22,5 kg per vierkante meter. Dit gewicht is relevant voor de kozijnconstructie.

De spacer (afstandhouder)

De spacer is het frame dat de twee glasplaten op de juiste afstand houdt. Dit onderdeel bepaalt de spouwbreedte en bevat vaak ook absorptiemateriaal dat restvocht in de spouw opneemt. Moderne spacers zijn vaak gemaakt van kunststof of composiet in plaats van aluminium, omdat metaal een koudebrug kan vormen.

De spacer draagt ook de meldcode: een markering met informatie over de fabrikant, productiedatum en glasopbouw. Deze code is zichtbaar aan de rand van het glas.

Randafdichting en levensduur

De randafdichting sluit de spouw hermetisch af. Zonder goede afdichting zou het edelgas ontsnappen en zou vocht binnendringen. Moderne HR-glasunits gebruiken een dubbele afdichting: een primaire butyllaag en een secundaire kit van polysulfide of siliconen.

Ondanks de goede afdichting lekt er jaarlijks circa 0,5 tot 1% van de gasvulling weg. Dit is normaal en de prestatie blijft jarenlang op niveau. De levensduur van HR++ glas bedraagt gemiddeld 25 tot 30 jaar, mits de randafdichting intact blijft.