Ontwerpparameters - bouwschil

Hoe maken we brede voegen bij prefabpanelen luchtdicht?

11 oktober 2017

Met geprefabriceerde gevelelementen kunnen grote, repetitieve gebouwen snel energetisch gerenoveerd worden. Dit werd bewezen in talrijke uitvoeringsprojecten in het buitenland (Figuur 1), maar in de praktijk wordt helaas vaak teruggegrepen naar traditionele methodes. Een van de redenen hiervoor zijn de technische onduidelijkheden bij dergelijke systemen: wat is het belang van een goede uitvoering van de effeningslaag/isolatielaag die de oneffenheden tussen een prefabpaneel en een bestaande gevel opvangt? Hoe kunnen we een prefabpaneel lucht- en waterdicht laten aansluiten aan de naburige (bestaande) gevel? Hoe kunnen brede voegen tussen prefabpanelen luchtdicht gemaakt worden, liefst met zo weinig mogelijk werk in-situ? Om de laatste vraag te beantwoorden werden verschillende dichtingssystemen (tapes, coatings, siliconen folies, siliconen dichtingen, zwelbanden) getest op luchtdichtheid in het kader van het lopend IWT-TETRA project PRO³ “Prefab-renovatie-oplossingen voor de tertiaire gebouwsector”, aan de UGent.

Warning: getimagesize(): SSL operation failed with code 1. OpenSSL Error messages: error:14090086:SSL routines:SSL3_GET_SERVER_CERTIFICATE:certificate verify failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(): Failed to enable crypto in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(https://www.nav.be/upload/artikelcontent/3341/foto/large/21.JPG): failed to open stream: operation failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(): SSL operation failed with code 1. OpenSSL Error messages: error:14090086:SSL routines:SSL3_GET_SERVER_CERTIFICATE:certificate verify failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(): Failed to enable crypto in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(https://www.nav.be/upload/artikelcontent/3342/foto/large/22.jpg): failed to open stream: operation failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Figuur 1 (a en b) De Kroeven in Nederland. Renovatie van rijwoningen met houten prefabelementen.


Warning: getimagesize(): SSL operation failed with code 1. OpenSSL Error messages: error:14090086:SSL routines:SSL3_GET_SERVER_CERTIFICATE:certificate verify failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(): Failed to enable crypto in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(https://www.nav.be/upload/artikelcontent/3343/foto/large/23.jpg): failed to open stream: operation failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(): SSL operation failed with code 1. OpenSSL Error messages: error:14090086:SSL routines:SSL3_GET_SERVER_CERTIFICATE:certificate verify failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(): Failed to enable crypto in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(https://www.nav.be/upload/artikelcontent/3344/foto/large/24.jpg): failed to open stream: operation failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

c) Renovatie van een appartementsgebouw in Oostenrijk

De dichtingssystemen werden gebruikt om horizontale en verticale voegen van ±18mm, alsook de kruispunten tussen de voegen, luchtdicht te maken (figuur 2a). Als ondergrond werden beton, OSB en houtvezelplaat met een geïmpregneerde bitumenlaag gebruikt. De testopstellingen werden 200 keer blootgesteld aan drukverschillen tot 1000 Pa om de impact van mechanische veroudering op de luchtdichtheid te simuleren. Daarnaast werden de opstellingen ook nat gemaakt, om de impact van het vochtgehalte van de ondergrond te bestuderen. Uit deze testen bleek dat de luchtdichtheid van de systemen vooral afhankelijk was van de eigenschappen van de ondergrond waarop wordt gewerkt en van de uitvoeringskwaliteit van de dichting. Zo presteerden de luchtdichtheidstapes op een houtvezelondergrond ondermaats, terwijl dezelfde tapes op OSB en op de betonplaten wel een voldoende laag luchtlekdebiet opleverden, vergeleken met de Nederlandse norm (figuur 2b).


Warning: getimagesize(): SSL operation failed with code 1. OpenSSL Error messages: error:14090086:SSL routines:SSL3_GET_SERVER_CERTIFICATE:certificate verify failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(): Failed to enable crypto in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(https://www.nav.be/upload/artikelcontent/3346/foto/large/25.jpg): failed to open stream: operation failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Figuur 2 (a) De testopstelling met de betonpanelen.


Warning: getimagesize(): SSL operation failed with code 1. OpenSSL Error messages: error:14090086:SSL routines:SSL3_GET_SERVER_CERTIFICATE:certificate verify failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(): Failed to enable crypto in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(https://www.nav.be/upload/artikelcontent/3347/foto/large/26.jpg): failed to open stream: operation failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

uchtdichtheidssystemen vooral afhangt van de ondergrond, maar ook van de uitvoeringskwaliteit

De slechtere prestatie van de tape op de houtvezelondergrond werd veroorzaakt door de lagere stijfheid van de plaatjes. De randen van de houtvezelplaatjes bewogen meer onder de drukverschillen (> 1000 Pa voor mechanische veroudering) waardoor de tape losgetrokken werd (figuur 3a). Bij de OSB en beton kwam dit niet voor, omdat deze materialen een hogere stijfheid vertonen.

Naast tapes werden ook silicone systemen getest, weliswaar enkel op een OSB-ondergrond. Deze systemen leverden een zeer laag lekdebiet op (figuur 2b), dankzij het extra laagje luchtdichte coating. Toch is een nauwkeurige uitvoering erg belangrijk. Wanneer te weinig silicone aangebracht wordt op de polyetheen rugvulling, kan de luchtdichte coating de opening niet overbruggen (figuur 3b). Silicone systemen laten dus toe een hoge luchtdichtheid te bereiken, mits een nauwkeurige in-situ uitvoering. Tenslotte is op figuur 2b ook te zien dat polyurethaanschuim ondermaats presteerde volgens de Nederlandse norm. Bij inspectie van de testopstelling bleek dat niet alle holtes in de voegen tussen de betonpanelen opgevuld werden tijdens het uitharden, waardoor er kleine luchtlekken aanwezig waren in de voeg (figuur 3c).


Warning: getimagesize(): SSL operation failed with code 1. OpenSSL Error messages: error:14090086:SSL routines:SSL3_GET_SERVER_CERTIFICATE:certificate verify failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(): Failed to enable crypto in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(https://www.nav.be/upload/artikelcontent/3349/foto/large/27.jpg): failed to open stream: operation failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

(a) Tapes, loskomen van de tape door beweging van de uiterste randen van de houtvezelplaat


Warning: getimagesize(): SSL operation failed with code 1. OpenSSL Error messages: error:14090086:SSL routines:SSL3_GET_SERVER_CERTIFICATE:certificate verify failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(): Failed to enable crypto in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(https://www.nav.be/upload/artikelcontent/3350/foto/large/29.jpg): failed to open stream: operation failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

b) Rugvulling, silicone vulling en luchtdichte coating, zeer performant maar uitvoeringsgevoelig


Warning: getimagesize(): SSL operation failed with code 1. OpenSSL Error messages: error:14090086:SSL routines:SSL3_GET_SERVER_CERTIFICATE:certificate verify failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(): Failed to enable crypto in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(https://www.nav.be/upload/artikelcontent/3351/foto/large/28.jpg): failed to open stream: operation failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

(c) PUR- schuim tussen de betonpanelen: Bij de testen niet alle onregelmatigheden gedicht

Naast tapes, siliconen en PUR-schuim, wordt er ook meer en meer gebruik gemaakt van zwelbanden. Dit dichtingsmateriaal kan volledig op voorhand aangebracht worden aan het paneel. Verschillende types zwelbanden zijn voorhanden: met een ruw of glad oppervlak, met een halfgesloten (soepel) of gesloten cellenstructuur (hard), enz. Daarnaast hebben een aantal uitvoeringsaspecten een grote invloed op de lucht- en waterdichtheid van zwelbanden. In het kader van PRO³ werden testen uitgevoerd op verticale voegen, gedicht met zwelbanden (figuur 4a en b).


Warning: getimagesize(): SSL operation failed with code 1. OpenSSL Error messages: error:14090086:SSL routines:SSL3_GET_SERVER_CERTIFICATE:certificate verify failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(): Failed to enable crypto in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(https://www.nav.be/upload/artikelcontent/3353/foto/large/30.jpg): failed to open stream: operation failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Figuur 4 (a) Opstelling van de zwelbanden met verschillende compressiegraad en uitvoering


Warning: getimagesize(): SSL operation failed with code 1. OpenSSL Error messages: error:14090086:SSL routines:SSL3_GET_SERVER_CERTIFICATE:certificate verify failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(): Failed to enable crypto in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(https://www.nav.be/upload/artikelcontent/3354/foto/large/31.jpg): failed to open stream: operation failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

(b) Eenzijdig aangebrachte zwelband met tape aan de niet-klevende zijde


Warning: getimagesize(): SSL operation failed with code 1. OpenSSL Error messages: error:14090086:SSL routines:SSL3_GET_SERVER_CERTIFICATE:certificate verify failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(): Failed to enable crypto in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

Warning: getimagesize(https://www.nav.be/upload/artikelcontent/3355/foto/large/33.jpg): failed to open stream: operation failed in /var/www/vhosts/energiebewustontwerpen.be/httpdocs/modules/phplib/functions-default.php on line 240

c) Met een tand- en groef systeem wordt vermeden dat de zwelband schuin trekt bij plaatsing

De testen toonden aan dat er twee belangrijke aandachtspunten zijn bij de plaatsing van het prefabelement voor optimale prestaties van de zwelband. Ten eerste moeten oneffenheden in de voeg voldoende overbrugd worden, bv. houtschilfers of betonholtes in het oppervlak. In onze testen werd aanvankelijk gedacht dat een hoge compressiegraad voldoende zou zijn voor een hoge luchtdichtheid. De zwelband werd op compressiegraden van 20% tot 70% getest, maar dit bleek niet voldoende om waterinfiltratie te vermijden bij de eenzijdig verkleefde zwelbanden (figuur 4a). De waterinfiltratie werd in de testen verholpen door tape met een polypropyleen fleece aan te brengen aan de niet-klevende zijde van de zwelband (figuur 4b). In de praktijk zou er dus een tape moeten worden aangebracht aan het oppervlak dat op de zwelband terecht komt. Verdere testen op hoekverbindingen en in-situ experimenten moeten echter nog uitwijzen of deze combinatie even optimaal werkt in de praktijk. Ten tweede moet ook vermeden worden dat de zwelband schuin trekt wanneer een prefabelement aan een ander prefabelement gekoppeld wordt. Dit kan eenvoudig vermeden worden door een tand-en-groef systeem te voorzien in het prefabelement (figuur 4c).

Met deze testcampagne werd getracht tegemoet te komen aan één prangende technische vraag. Er zijn echter nog drempels die de doorbraak van prefabrenovatie verhinderen, zo blijkt dat de mogelijkheden van prefab onvoldoende gekend zijn. Om hieraan tegemoet te komen, wordt binnen PRO³ een prefabgids samengesteld voor architecten en voorschrijvers waarin uitdagende prefabprojecten gedocumenteerd worden. Daarin willen we elke graad van prefabricatie aan bod laten komen: van een steenstrip met 6 cm PUR tot kant-en-klare houtskeletbouwelementen met geïntegreerde ventilatiekanalen.

 

Bij deze dan ook aan warme oproep aan u: Heeft u projecten in uitvoering of in de pijplijn met prefabelementen? Wilt u deze graag zien verschijnen in onze gids? Aarzel dan niet om ons te contacteren. Dit kan door een mailtje naar katrien.maroy@ugent.be of een telefoontje naar 09 264 32 48.

Bronnen
  • Geerlings, R, P Kuindersma, en H.M. Niemand. Luchtdicht bouwen: theorie-ontwerp-praktijk. Rotterdam, Nederland: SBRCURnet, 2013.
  • EA ECBCS Annex 50. Building Renovation Case Studies. 2011
  • Van Linden, Stéphanie. Solar Decathlon - Aansluitingen van prefabpanelen bij de renovatie van naoorlogse woontorens (Masterproef). Gent: Universiteit Gent, 2016.