22-6-2015
Bouwfysische eigenschappen van kruislaaghout Studiedag Kruislaaghout ing. G.A. (Gerton) Starink Nieman Raadgevende Ingenieurs B.V.
Nieman Groep Sinds 1988 ca. 90 medewerkers in Utrecht en Zwolle
22-6-2015
2
1
22-6-2015
Onderwerpen •
Thermische eigenschappen – – – –
•
Warmteweerstand Koudebruggen Contacttemperatuur Warmteaccumulatie
Hygrische eigenschappen – Damptransport – Vochtopname
• • •
Luchtdichtheid Akoestische eigenschappen Brandfysische eigenschappen
22-6-2015
3
22-6-2015
4
2
22-6-2015
Warmteweerstand •
De warmteweerstand van een constructie (Rc-waarde) som van alle R-waarde van materialen.
•
De warmteweerstand wordt bepaald door: R = d/λ – d = dikte van het materiaal (in m) – λ = warmtegeleidingscoëfficiënt van het materiaal (in W/mK) Materiaal
λ-waarde (W/mK)
Beton
2,000 – 2,500
Hout
0,110 – 0,180
Minerale wol
0,032 – 0,045
Harde isolatie
0,021 – 0,030
22-6-2015
5
Warmteweerstand Eis Rc gevel = 4,50 m2K/W 100 mm beton 150 mm wol (0,032) Zwak gev. Spouw 100 mm metselwerk
100 mm kruislaaghout 125 mm wol (0,032) Zwak gev. Spouw 100 mm metselwerk
Totaal 390 mm
Totaal 365 mm
Rc = 4,64 m2K/W
22-6-2015
Rc = 4,60 m2K/W
6
3
22-6-2015
Warmteweerstand Dak van 250 mm beton Dak van 250 mm hout •
Rm = 0,13 m2K/W Rm = 1,92 m2K/W
Bouwbesluiteis Rc dak ≥ 6,0 m²K/W – Beton: isolatie moet nog 6,00-0,13 = 5,87 realiseren ≈ 220 mm EPS – Hout: isolatie moet nog 6,00-1,92 = 4,08 realiseren ≈ 150 mm EPS
22-6-2015
7
Koudebruggen
• • •
22-6-2015
Een ‘koudebrug’ wordt gedefinieerd door de binnenoppervlaktetemperatuurfactor (f-factor). Cf. Bouwbesluit in woningbouw f-factor ≥ 0,65 berekend volgens NEN 2778. Door lagere λ-waarde zijn bij kruislaaghout minder isolerende maatregelen nodig dan bij betonconstructie
8
4
22-6-2015
Koudebruggen
Beton
Hout
22-6-2015
9
Contacttemperatuur • • •
“Hout voelt warm aan”… dat klopt! Contacttemperatuur: De overdracht van warmte van een oppervlak naar een aangrenzend oppervlak. De mate van temperatuuroverdracht wordt bepaald door de contact coëfficiënt.
Tc = (b1∙T1+b2∙T2)/(b1+b2) T1 = temperatuur materiaal 1 T2 = temperatuur materiaal 2 b1 = contactcoëfficiënt materiaal 1 b2 = contactcoëfficiënt materiaal 2 22-6-2015
10
5
22-6-2015
Contacttemperatuur Contactcoëfficiënt (b in [J/m²Ks½]) • Hout: 300 – 700 • Huid: 1.120 • Beton: 1.680 • IJzer: 14.000 Tc beton 20°C = 26,8°C Tc hout 20°C = 33,4°C Bij huid van 37°C
22-6-2015
11
Warmteaccumulatie •
• • • 22-6-2015
Grofweg afhankelijk van: – Toevoer van externe energie (zon / interne warmtelast) – Ventilatievoud (h-1) – Thermische capaciteit van de constructie (r.c.d.DT) Hoe hoger de massa, hoe “trager” de constructie:vaak comfortabeler, niet altijd! Dus: lage massa -> direct effect opwarming -> meer aandacht voor beperken van zoninstraling Kruislaaghout is thermisch lichter dan beton, maar zwaarder dan HSB: beste van beide werelden (?) 12
6
22-6-2015
22-6-2015
13
Damptransport •
• • •
22-6-2015
In gebouwen wordt vocht geproduceerd door gebruik (beplanting, wassen, aquarium, enz.) en gebruikers (ademen, transpiratie). Vocht verplaatst zich naar de zijde van de constructie waar de waterdampconcentratie het laagst is. Temperatuurverschil kan leiden tot condensvorming. Vooral risico bij constructies met een dampremmende laag aan de koude zijde (inwendige condensatie).
14
7
22-6-2015
Damptransport •
Hoe eenvoudig vocht door een materiaal gaat wordt bepaald door de waterdampdiffusieweerstand (μ-waarde x dikte). Materiaal
μ-waarde
dikte (m)
μ∙d
Minerale wol
2
0,150
0,3
Gipskartonplaat
6
0,0125
0,073
Kruislaaghout (incl. lijmlaag)
20-50
0,100
2-5
Beton
100
0,100
10
PE-folie
195.000
0,0002
39
Aluminiumfolie
0,0002
22-6-2015
15
Damptransport Voorbeeld damptransport door gevel met dampremmende gevelbekleding
22-6-2015
16
8
22-6-2015
Damptransport
HSB (25 mm gipsvezelplaat), zonder damprem
Kruislaaghout, zonder damprem
22-6-2015
17
Vochtopname Hout is in staat vocht op te slaan: houtvochtgehalte past zich aan aan relatieve vochtigheid van de lucht: evenwichtsvochtgehalte. Traag proces: snel bufferen van pieken niet mogelijk. Houtvochtgehalte langdurig ≤ 22% om schimmelvorming te voorkomen. Houtvochtgehalte in verwarmd gebouw doorgaans ≤ ca. 10%. Inwatering tijdens transport en bouwproces voorkomen! 22-6-2015
18
9
22-6-2015
22-6-2015
19
Luchtdichtheid •
Kruislaagshout elementen zijn zeer luchtdicht
•
Aansluitdetails zijn eenvoudiger luchtdicht uit te voeren, maar: geen dampremmende laag beschikbaar voor afdichten van naden!
•
Aftapen elementen aan binnen- of buizenzijde
•
Kwaliteit wordt bepaald door de details
22-6-2015
20
10
22-6-2015
Luchtdichtheid • •
Ervaring Nieman: woningen in prefab beton luchtdichter dan woningen met HSB-elementen Oorzaak: meer potentiële luchtlekken in HSB-elementen.
22-6-2015
21
Luchtdichtheid •
22-6-2015
Maar: Let op bij lastige aansluitdetails!
22
11
22-6-2015
22-6-2015
23
Geluidisolatie intern • •
Directe geluidoverdracht Flankerende geluidoverdracht
•
Woonfuncties: Eisen in bouwbesluit
•
Overige gebruiksfuncties: Private eisen
22-6-2015
24
12
22-6-2015
Directe geluidoverdracht •
Te beperken door voldoende massa
•
Met hout niet haalbaar door massa van ca. 450 kg/m³ – Voor luchtgeluidisolatie cf Bouwbesluit: ≥ 525 kg/m² – Voor contactgeluidisolatie cf Bouwbesluit: ≥ 800 kg/m²
-> ontkoppelde constructies maken – Luchtspouwen – Massa-veer-massa
22-6-2015
25
Vloerconstructies (voorbeeld) • • • • •
Dekvloer Verende laag Uitvlaklaag voor waterleidingen e.d. Vloerelement Verlaagd plafond (bijdrage aan brandwerendheid)
•
Onder juiste voorwaarden is isolatie 5 dB boven Bouwbesluit mogelijk
22-6-2015
26
13
22-6-2015
Wandconstructies (voorbeeld) • • • • •
Gipsplaat (brandwerendheid) Wandelement Spouw (eventueel vullen met wol) Wandelement Gipsplaat (brandwerendheid)
•
Onder juiste voorwaarden is isolatie 5 dB boven Bouwbesluit mogelijk
22-6-2015
27
Flankerende geluidoverdracht •
22-6-2015
Geluidwering wordt grotendeels bepaald door kwaliteit van de detaillering
28
14
22-6-2015
22-6-2015
29
Brandontwikkeling • •
Voorkomen van te snelle uitbreiding van brand (en rook) Materialen onderverdeeld in klassen A (goed) t/m F
•
Kruislaagshout valt onder brandklasse D – Voldoende voor verblijfsruimten – Veelal onvoldoende voor vluchtwegen: afwerken met minder brandbaar materiaal, zoals gipsplaten
22-6-2015
30
15
22-6-2015
Brandwerendheid • •
• • • •
Dikte bepaalt Weerstand tegen brand. Hout brandt in, bij gelamineerde constructies met 0,65 mm/min (theoretisch 39 mm hout nodig voor 60 minuten brandwerendheid) Laag houtskool beschermt het dieper liggende hout, waardoor het inbranden afremt. Lijmlagen hebben een negatief effect op brandwerendheid. Daardoor is brandwerendheid berekenen in NL niet mogelijk. Aangetoonde brandwerendheid is alleen mogelijk met een testrapport.
22-6-2015
31
Conclusies Kruislaaghout • • • • • • • 22-6-2015
Hogere warmtecapaciteit dan HSB-element Hogere contacttemperatuur Hogere warmteweerstand dan betonnen of kalkzandsteen binnenspouwblad Bij dampopen buitenzijde geen dampremmende laag nodig Binnenblad luchtdichter dan bij HSB Eenvoudiger details, dus grotere kans op luchtdichtheid Kwetsbaar ten aanzien van vocht tijdens uitvoering 32
16
22-6-2015
Vragen?
22-6-2015
33
17
