1
XIOS HOGESCHOOL LIMBURG DEPARTEMENT INDUSTRIELE WETENSCHAPPEN EN TECHNOLOGIE
“DE VERNIEUWDE TOEKOMST”
Joris CLAES
Afstudeerwerk ingediend tot het behalen van het diploma van industrieel ingenieur in bouwkunde master in de industriële wetenschappen: bouwkunde
Promotoren: ir. W. Vos (Democo) ir. arch. K. Asnong (XIOS Hogeschool Limburg)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg Academiejaar 2005 - 2006
2
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
3
XIOS HOGESCHOOL LIMBURG DEPARTEMENT INDUSTRIELE WETENSCHAPPEN EN TECHNOLOGIE
“DE VERNIEUWDE TOEKOMST”
Joris CLAES
Afstudeerwerk ingediend tot het behalen van het diploma van industrieel ingenieur in bouwkunde master in de industriële wetenschappen: bouwkunde
Promotoren: ir. W. Vos (Democo) ir. arch. K. Asnong (XIOS Hogeschool Limburg)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg Academiejaar 2005 - 2006
4
Dankwoord Zonder de hulp van anderen zou dit eindwerk nooit geworden zijn wat het nu is. Langs deze weg wil ik dan ook iedereen bedanken die mij geholpen heeft met de realisatie van dit eindwerk.
Zo wil ik eerst en vooral mijn ouders en zus bedanken voor hun onvoorwaardelijke steun en hun geduld dat ze met mij hebben.
Graag zou ik enkele mensen in het bijzonder vernoemen. Eerst en vooral mijn bijzondere dank aan mijn interne promotor ir. arch. K. Asnong.
Vervolgens mijn speciale dank aan mijn externe promotor ir. W. Vos van het bedrijf Democo en alle andere medewerkers van Democo. Alsook alle bedrijven die ik dankzij hun contacteerde.
Bij deze gelegenheid dank ik ook de talrijke bedrijven en hun medewerkers die mij geholpen hebben. Ook hier zijn er enkele die ik graag in het bijzonder vernoem. Dit zijn Dhr. H. Max van het bedrijf Isola en de ing. D. Balcer van het bedrijf Libost voor hun deskundige hulp bij het akoestische probleem.
Mevrouw Christine Droogmans van Bouwmaterialen Droogmans NV voor haar veelzijdige hulp.
Dhr. Walter Oeyen van MW Schrijnwerkerij.
Tot slot, maar daarom zeker niet minder belangrijk, wil ik mijn goede vrienden bedanken voor hun steun en hun hulp bij de voltooiing van dit eindwerk. Bedankt mannen.
Allen bedankt!! Zonder jullie was dit niet mogelijk geweest.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
5
Abstract Een koppel uit Hasselt heeft hun oog laten vallen op een oud huisje in de Monerikstraat in Kuringen. Zij hebben dit oude huis gekocht en gaan dit nu om toveren tot hun droomhuis. Dat dit echter niet als vanzelf gaat, daar zijn ze hun van bewust. Bij de beslissingen die ze hiervoor moeten nemen gaan ze niet over één nacht ijs. Ze roepen de hulp van derde in om zodoende de verbouwingen/renovatie tot een goed einde te brengen. Zo hebben ze besloten één deel van het huis af te breken en een soortgelijke constructie opnieuw op te bouwen. Een tweede deel van het huis gaan ze renoveren. Zoals Meneer en Mevrouw reeds weten moeten sinds 1 januari 2006 alle nieuw te bouwen en te renoveren (verbouwen) woningen conform zijn aan de nieuwe Energie Prestatie en Binnenklimaat norm, of kort weg EPB. Mijn taak bestaat er in Meneer en Mevrouw een degelijk voorstel te doen en hun zodoende te helpen in het renoveren van het tweede deel. Dit zal betrekking hebben met de EPB maar ook met andere randvoorwaarden die zij stellen. Kort opgesomd zijn dit: het financiële plaatje, functionaliteit (akoestiek), stabiliteit, bouwfysica, ... . In het project gaan we stap voor stap te werk. Ieder probleem wordt afzonderlijk aangepakt zodat we dit kunnen samen voegen tot één geheel dat een leidraad wordt in de renovatie. Dit op een manier dat de eigenaars, fervente doe-het-zelvers, niet voor voldongen feiten komen te staan en kunnen anticiperen op problemen. Zodoende dat dit huis, een thuis wordt voor een gelukkig gezin.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
6
Inhoudsopgave Inhoudsopgave .......................................................................................................................... 6 1 Doelstelling ..................................................................................................................... 10 2 Beschrijving .................................................................................................................... 12 2.1 Algemeen ................................................................................................................ 12 2.2 Vloer ....................................................................................................................... 13 2.3 Muren...................................................................................................................... 14 2.4 Dak.......................................................................................................................... 15 2.5 Ramen-vensters-deuren........................................................................................... 16 2.6 Lateien..................................................................................................................... 17 3 Plannen............................................................................................................................ 18 4 Akoestiek ........................................................................................................................ 23 4.1 Probleemstelling ..................................................................................................... 23 4.2 Inleiding .................................................................................................................. 23 4.2.1 Geluid.............................................................................................................. 23 4.2.2 Geluidsoverdracht ........................................................................................... 24 4.3 Eisen gesteld door de norm: NBN S 01-400........................................................... 26 4.3.1 Criteria voor de geluidsverzwakkingsindex van een wand............................. 26 4.3.2 Criteria voor de geluidsverzwakkingsindex van de buitenwand .................... 29 4.3.3 Criteria voor de genormaliseerde bruto akoestische isolatie tussen twee vertrekken ....................................................................................................................... 30 4.3.4 Criteria voor de transmissie van contactgeluid............................................... 32 4.4 Toepassing op de woning........................................................................................ 34 4.5 Luchtgeluidsisolatie ................................................................................................ 36 4.5.1 Oplossing ........................................................................................................ 40 4.5.1.1 De Zwevende vloer ..................................................................................... 41 4.5.1.2 De voorzetwanden ...................................................................................... 43 4.6 Contact geluidsisolatie ............................................................................................ 45 4.7 Buitenlawaai ........................................................................................................... 45 4.8 Uitvoering ............................................................................................................... 46 4.8.1 Uitvoering van de zwevende vloer ................................................................. 46 4.8.1.1 Een propere vloer die in orde is .................................................................. 46 4.8.1.2 Randisolatie plaatsen .................................................................................. 46 4.8.1.3 De akoestische matten aanbrengen ............................................................. 47 4.8.1.4 OSB plaat aanbrengen................................................................................. 47 4.8.1.5 Afwerking ................................................................................................... 47 4.8.2 Uitvoering van de voorzetwand ...................................................................... 49 4.8.2.1 Horizontale profiel plaatsen........................................................................ 49 4.8.2.2 Plaatsing van het verticale profiel............................................................... 49 4.8.2.3 Minerale wol ............................................................................................... 50 4.8.2.4 Plaatsing van de Gyproc platen................................................................... 50 4.8.2.5 Afwerking ................................................................................................... 50 4.9 Extra Betonnen vloer .............................................................................................. 53 4.9.1 Nieuwe houten vloer ....................................................................................... 53 Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
7
5
6
7
8
4.9.2 Nieuwe betonnen vloer ................................................................................... 53 4.9.3 Plaatsing.......................................................................................................... 53 EPB ................................................................................................................................. 54 5.1 Algemeen ................................................................................................................ 54 5.2 Eisen........................................................................................................................ 56 5.2.1 Ventilatie......................................................................................................... 56 5.2.2 Thermische isolatie ......................................................................................... 56 5.3 Toepassing Ventilatie.............................................................................................. 57 5.3.1 ToevoerRoosters ............................................................................................. 58 5.3.2 Praktijkruimte ................................................................................................. 61 5.3.3 Bureau ............................................................................................................. 61 5.3.4 De slaapkamers ............................................................................................... 62 5.3.5 De wachtkamer ............................................................................................... 64 5.3.6 Toilet ............................................................................................................... 65 5.4 Toepassing thermische isolatie ............................................................................... 67 5.4.1 U-waarde berekenen ....................................................................................... 68 5.4.2 Het Glas .......................................................................................................... 69 5.4.3 Berekening muur............................................................................................. 69 5.4.4 Berekening dak ............................................................................................... 71 5.4.5 Berekening Vloer ............................................................................................ 72 Vochthuishouding ........................................................................................................... 73 6.1 Condensatie............................................................................................................. 73 6.1.1 Onderbrekingen in de isolatie laag voorkomen .............................................. 73 6.1.2 Koude bruggen voorkomen............................................................................. 73 6.1.3 Ventilatie......................................................................................................... 74 6.1.4 Dampscherm ................................................................................................... 74 6.2 regenwater............................................................................................................... 74 6.2.1 Werkwijze ....................................................................................................... 74 6.3 Opstijgend vocht. .................................................................................................... 75 6.3.1 Prijs injecteren ................................................................................................ 77 6.3.2 Prijs Onderkappen........................................................................................... 78 6.3.3 Onderkappen ................................................................................................... 78 Ramen ............................................................................................................................. 79 7.1 Ventilatie................................................................................................................. 79 7.2 Het glas ................................................................................................................... 79 7.3 Het raam.................................................................................................................. 80 7.4 Plaatsing.................................................................................................................. 80 Lateien............................................................................................................................. 84 8.1 Inleiding .................................................................................................................. 84 8.2 Latei boven de Inkomdeur van de Wachtzaal/Latei boven de vroegere deur in de bureau/Latei boven de deur gelijkvloers – nieuwbouw ...................................................... 86 8.3 Latei boven de venster van bureau.......................................................................... 89 8.4 Latei boven de venster in de praktijkruimte ........................................................... 91 8.5 De lateien boven de deur tussen bureau en praktijk en tussen wachtkamer en praktijk ................................................................................................................................ 94 8.6 Lateien boven de vensters in slaapkamer 1 en slaapkamer 4.................................. 97
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
8 8.7 Latei boven venster in slaapkamer 2..................................................................... 100 8.8 Latei boven de venster in slaapkamer 3................................................................ 102 8.9 Latei boven de doorgang naar de nieuwbouw op de verdieping .......................... 104 8.10 Overzicht............................................................................................................... 107 8.11 Plaatsing van de lateien......................................................................................... 108 9 Het dak .......................................................................................................................... 109 9.1 Huidig dak............................................................................................................. 109 9.2 Dakopbouw ........................................................................................................... 109 9.3 Berekening dak ..................................................................................................... 111 9.3.1 Gordingen ..................................................................................................... 111 9.3.2 De kepers ...................................................................................................... 112 9.3.3 Onderdak....................................................................................................... 112 9.3.4 Tengellatten en panlatten .............................................................................. 113 9.3.5 Dakbedekking ............................................................................................... 113 9.4 Constructie ............................................................................................................ 113 9.4.1 Gording ......................................................................................................... 113 9.4.2 Kepers ........................................................................................................... 114 9.4.3 Onderdak/tengellatten/panlatten ................................................................... 115 9.4.4 De nok........................................................................................................... 116 9.4.5 Isolatie........................................................................................................... 116 9.4.6 Dakgoot......................................................................................................... 118 9.4.7 Dampscherm en afwerking ........................................................................... 119 10 Houtenvloer – Stabiliteit ........................................................................................... 121 10.1 Huidige toestand ................................................................................................... 121 10.2 Berekening van de houtenvloer boven de praktijkruimte ..................................... 123 10.2.1 Spanningscontrole plankjes UGT ................................................................. 125 10.2.2 Controle op doorbuiging plankjes GGT ....................................................... 127 10.2.3 Spanningscontrole draagbalken UGT ........................................................... 128 10.2.4 Controle op doorbuiging van de draagbalk GGT ......................................... 131 10.3 Oplossing .............................................................................................................. 133 10.3.1 Spanningscontrole oplossing UGT ............................................................... 137 10.3.2 Controle op doorbuiging van de oplossing GGT.......................................... 138 10.3.3 Controle op afschuiving UGT....................................................................... 139 10.4 Berekening van de houtenvloer boven de bureau ................................................. 140 10.5 Oplossing 1: Nieuwe houtenvloer......................................................................... 143 10.5.1 Berekening .................................................................................................... 143 10.5.2 Resultaat........................................................................................................ 146 10.5.3 Plaatsing........................................................................................................ 146 10.6 Oplossing 2: Nieuwe vloer met het PassePartout systeem van Echo ................... 146 10.6.1 Algemeen ...................................................................................................... 146 10.6.2 Plaatsing........................................................................................................ 147 10.7 Oplossing 3: Nieuwe vloer van potten en balken. ................................................ 148 10.7.1 Algemeen ...................................................................................................... 148 10.7.2 Plaatsing........................................................................................................ 149 11 Duplex....................................................................................................................... 150 11.1 Berekening ............................................................................................................ 150
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
9 11.2 resultaat ................................................................................................................. 152 12 Vloerplaat.................................................................................................................. 153 12.1 Vloerplaat bureau.................................................................................................. 153 12.1.1 Resultaat........................................................................................................ 154 12.1.2 Uitvoering ..................................................................................................... 154 12.2 Vloerplaat praktijk ................................................................................................ 155 12.2.1 Resultaat........................................................................................................ 156 12.2.2 Uitvoering ..................................................................................................... 157 13 Kosten analyse .......................................................................................................... 158 13.1 Akoestiek zwevende vloer .................................................................................... 158 13.2 Akoestiek Voorzetwand........................................................................................ 159 13.3 EPB Ventilatie ...................................................................................................... 161 13.4 EPB Isolatie dak.................................................................................................... 162 13.5 EPB Isolatie vloer ................................................................................................. 163 13.6 Vochthuishouding regendoorslag ......................................................................... 164 13.7 Vochthuishouding Opstijgend vocht..................................................................... 164 13.8 Ramen ................................................................................................................... 165 13.9 Lateien................................................................................................................... 165 13.10 Het dak .............................................................................................................. 167 13.11 Nieuwe vloer boven bureau .............................................................................. 169 13.12 Duplex............................................................................................................... 171 13.13 Vloerplaat.......................................................................................................... 171 13.14 Scheidingswanden............................................................................................. 173 13.15 Totale prijs ........................................................................................................ 174 Besluit ................................................................................................................................... 175 Bijlage 1: Bepaling van de windbelasting volgens NBN ENV 1991-2-4............................. 178 Bijlage 2: Bepaling van de sneeuwbelasting ........................................................................ 184 Bijlage 3: Verslag vloerplaat bureau..................................................................................... 186 Bijlage 4: verslag vloerplaat praktijk.................................................................................... 190 Figurenlijst ............................................................................................................................ 196 Tabellenlijst........................................................................................................................... 198 Bronnen................................................................................................................................. 199
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
10
1 Doelstelling Het voorbeeldhuis dat we gaan renoveren bevindt zich in erbarmelijke staat en is eigenlijk niet geschikt om in te wonen, laat staan om kinderen in groot te brengen. Dit wisten de eigenaars voor de aankoop ervan, zodoende hebben ze ervoor gekozen van, op hun eigen tempo, dit huis te renoveren. Uit liefhebberij en natuurlijk om het geheel zo economisch mogelijk te houden, gaan ze omzeggens alles zelf doen. Daar gaat de komende jaren hun vrije tijd dan ook naar toe. Het oude huis bestaat uit twee delen. Het eerste deel gaan ze volledig afbreken om achteraf opnieuw op te bouwen. Dit deel zal echter groter worden en hier zal ook gelijktijdig de garage en een mooi overdekt terras bij gebouwd worden. Het tweede deel zal niet afgebroken worden, maar zal gerenoveerd worden. Dit neemt niet weg dat het een andere indeling zal krijgen, wat extra eisen met zich mee zal brengen. Het doel van dit project bestaat er in om een leidraad te vormen voor het tweede te renoveren deel. We willen er voor zorgen dat de bouwheer weet wat hem te wachten staat, dat hij weet wat hij moet doen en ook kan anticiperen op problemen zodat hij niet voor voldongen feiten komt te staan. Allereerst moet er voor gezorgd worden dat het huis, zowel nieuwbouw als te renoveren deel, voldoet aan de nieuwe Energie Prestatie en Binnenklimaat norm of kortweg EPB die vanaf 1 januari 2006 van toepassing is. Dit wil zeggen dat we aandacht moeten besteden aan isolatie, energiepijl en binnenklimaat. Het te renoveren deel wordt in de toekomst als volgt in gedeeld: het gelijkvloers wordt naast een bureau ook een praktijkruimte met bijhorende wachtzaal en toilet. Op de tweede verdieping zullen er dan 4 kinderslaapkamers komen. Om hier genoeg ruimte te creëren voor de kinderen wordt er een duplex gemaakt op de kinderkamers, waar het bed op komt. Dit heeft niet alleen tot voordeel dat er extra ruimte geschept wordt op de kinderslaapkamers, maar ook dat er op een bepaald niveau toch een avontuurlijke tint aan de slaapkamer wordt gegeven waar kleine kinderen altijd dol op zijn. Op latere leeftijd wordt dit dan een gezellig hoekje om tot rust te komen. Het feit dat de kinderkamers boven de praktijk liggen heeft echter tot gevolg dat we bij het renoveren extra aandacht moeten besteden aan de akoestiek. Beide eigenaars zijn Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
11 psychologen en het zou ondenkbaar zijn dat patiënten gestoord worden door het spelen van de kinderen er net boven in hun kamer. Dit probleem situeert zich vooral in de vloer van de slaapkamers. Dit is een houten vloer en de eigenaars willen graag langs de onderkant, dus van in de praktijkruimte en het bureau, het uitzicht hiervan behouden. Een volgend probleem op weg naar het eindresultaat is het dak. Het huidige dak is in die maten verouderd en in zulke slechte toestand dat er geopteerd moet worden voor een nieuw dak. Vervolgens komen de vensters aan bod. Er moeten overal nieuwe vensters komen. Hier zal dan ook weer rekening gehouden worden met de EPB. Samenhangend met de vensters en de deuren zullen we ook de lateien moeten vervangen. Deze bestaan op dit moment uit hout dat zich niet meer in de beste staat bevindt en hol klinkt als we er op kloppen. Als we dit allemaal kort samen vatten zijn de doelen: -
Conform met EPB
-
Bouwfysica
-
Aandacht aan akoestiek
-
Uitzicht plafond van bureau en praktijkruimte
-
Het nieuwe dak
-
Nieuwe vensters
-
Lateien
-
Stabiliteit van de houtenvloer
-
Nieuwe vloerplaat
-
Kosten
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
12
2 Beschrijving Hier gaan we eventjes een beschrijving doen van hoe het huis er op dit moment uitziet, wat de stand van zaken is. We verduidelijken dit m.b.v. foto’s.
2.1 Algemeen Het huis is gebouwd in 1957. Het is op een fundering gebouwd die om en bij de 60 cm onder de grond zit en die 30 cm breed is. Het huis bestaat uit twee delen. Het eerste deel is om en bij de 8,50 m breed en heeft een lengte van +/- 8,70 m. De nok van dit gedeelte bevindt zich op een hoogte van 7,27 m. Het is gewoon en rechthoekige bouw met een zadeldak. Meer kan er over dit eerste deel niet gezegd worden, dit is bij aanvang van het project reeds afgebroken. In een eerst volgende fase van de werken zullen de eigenaars op de plaats van het eerste deel een nieuwbouw gaan neerzetten en zullen daar dan reeds in gaan wonen. Gelijktijdig bij dit eerste deel wordt dan ook de garage en het overdekte terras gebouwd. Wanneer ze hun intrek dan genomen hebben in de nieuwbouw, dan zullen ze stap voor stap het tweede deel renoveren. Dit is het deel waar dit project over handelt. Dit deel is om en bij de 8,50 meter breed en is 5,50 m lang. Dit is ook een rechthoekige bouw met een zadeldak waarvan de nok op een hoogte van 8,93 m ligt. Daar de plannen duidelijk maken wat de toestand was bij aankoop en tevens wat ze gaat worden als eindresultaat, gaan we ons hier beperken tot het weergeven van de huidige situatie. Vandaag is de situatie als volgt: het eerste deel is afgebroken (foto 1) en de bakstenen hiervan werden gerecupereerd en gekuist. Dezen worden gebruikt bij de heropbouw van het eerste deel. Het tweede deel is aan de buitenzijde nog niet veranderd (foto 2), de binnenkant is opgeruimd.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
13
Fig. 1: Foto waar het oude gedeelte stond (Joris Claes)
Fig. 2: Het tweede te renoveren deel (Joris Claes)
2.2 Vloer De vloer van de kinderslaapkamers is op dit moment een houten vloer opgebouwd uit balken waar bovenop houten plankjes liggen. De balken hebben een doorsnede van 6,3 cm x 17,9 cm. De plankjes hebben een doorsnede van 10 cm x 1,9 cm. Aan de onderkant waren oorspronkelijk platen getimmerd, maar die zijn reeds verwijderd. De nagels zitten er nog wel. Foto 3 illustreert dit. De eigenaars zouden dit uitzicht (we spreken hier dus van het plafond van bureau en praktijkruimte) graag behouden, weliswaar mooi gerenoveerd. De vloer op het gelijkvloers is verwijderd en is nu gewoon een aarden vloer.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
14
Fig. 3: Het plafond in bureau en Praktijkruimte (Joris Claes)
2.3 Muren Alle muren zijn volle muren van 29 cm dik. De buitenmuren zien er langs buiten naar hun leeftijd uit. Aan de binnenkant zijn ze niet afgewerkt. Die afwerking hebben de eigenaars reeds verwijderd (foto 4).
Fig. 4: Binnenkant van de Zijgevels (Joris Claes)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
15
2.4 Dak Het dak is in slechte staat. Er is onderdak noch isolatie aanwezig, de pannen sluiten ook niet meer mooi aan want je kan langs binnen door het dak kijken en de panlatten zijn in slechte conditie (foto 5). Het dak hangt ook door, in die mate dat op de zolder de nok ondersteund moet worden door een berk (foto 6). Ook de aansluitingen met de gevels zijn verre van in orde. Men kan hier amper over aansluitingen spreken, overal bevinden zich gaten (foto 7). Ook de daggoot of kornis is in slecht staat.
Fig. 5: Binnenkant dak (Joris Claes)
Fig. 6: Berk ondersteunt nok (Joris Claes)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
16
Fig. 7: Aansluiting dak en conditie van dakgoot (Joris Claes)
2.5 Ramen-vensters-deuren De ramen bestaan uit twee verschillende soorten. In het huis bevinden zich houten ramen, maar ook ijzeren ramen. Beiden in zeer slechte staat (foto 8). Er mag geen twijfel over bestaan dat deze vervangen moeten worden. De beglazing bestaat uit enkel glas wat bouwfysisch gezien onverantwoord is, er zijn ook meerdere vensters stuk. Ook de deuren zijn in slechte staat en zijn versleten.
Fig. 8: Raam in linkergevel (Joris Claes)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
17
2.6 Lateien De lateien zijn overal van hout. Dit hout ziet er op z’n zachtst gezegd (foto 9) slecht uit, en klinkt ook hol als we er op kloppen. Dit wil zeggen dat het niet meer in goede staat is en waarschijnlijk zelfs ongedierte huisvest.
Fig. 9: Latei boven achterdeur (Joris Claes)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
18
3 Plannen We geven in de hier volgende bladzijden in het kort de plannen weer. De bouwheer heeft reeds uitgebreid de plannen en de detail tekeningen. Maar toch geven we hier globale plannen. Deze plannen zijn niet belast mij maten en details. Ze hebben enkel als doel een beeld te vormen van het huis. Zo laten we een plattegrond zien van het gelijkvloers, alsook een plattegrond van de eerste verdieping. Het oude te renoveren deel bevat enkele maten met opnieuw als enig doel een idee van de omvang te geven. We tonen ook twee doorsneden.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
19
Fig. 10: Plattegrond van het gelijkvloers (Joris Claes)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
20
Fig. 11: Plattegrond van de eerste verdieping (Joris Claes)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
21
Fig. 12: Doorsnede AB (Joris Claes)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
22
Fig. 13: Doorsnede CD (Joris Claes)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
23
4 Akoestiek 4.1 Probleemstelling Op het gelijkvloers komt er een naast een bureau ook een psychologenpraktijk. Een dergelijke praktijk betekent wel dat er in rustige omstandigheden moet kunnen gewerkt worden. Het is dus belangrijk dat er een analyse gemaakt wordt van alle factoren die een storende invloed kunnen hebben op de rust in de praktijk. Op het eerste verdiep, net boven de praktijk en bureau, komen vier kinderkamers. Dit zal waarschijnlijk de grootste factor worden. Voorts staan we even stil bij de buiten omgeving, hiermee bedoelen we het buurt lawaai en verkeerslawaai.
4.2 Inleiding Vooraleer er een suggestie geformuleerd wordt met als doel het akoestische probleem op te lossen, is het belangrijk dat we meer inzicht krijgen in het geluid en de geluidsoverdracht. De hele problematiek rond akoestiek is immers een ingewikkelde materie.
4.2.1 Geluid Om tot een beter begrip te komen kunnen we alvast beginnen met enkele termen beter uit te leggen. Zo is geluid een golf met een amplitude en een frequentie die zich voorplant. De geluidsgolf plant zich voort in de lucht en zorgt hierbij voor drukverschillen. Deze drukverschillen worden door onze trommelvliezen waargenomen en ervaren als geluid. Willen we nu een akoestisch probleem aanpakken, dan is het belangrijk dat we een juiste analyse maken van het geluid. Geluid kan op dat moment namelijk worden opgesplitst in twee verschillende soorten.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
24 Allereerst hebben we het luchtgeluid. Dit is geluid dat tot stand komt door een of andere handeling en zich dan voortplant in de lucht. Bij wijze van voorbeeld in dit project: De kinderen die tijdens een spelletje op hun kamer naar elkaar aan het roepen zijn. Ten tweede is er het contactgeluid. Dit is geluid dat tot stand komt door dat er contact gemaakt wordt tussen twee massieve voorwerpen en dit een geluid tot gevolg heeft. Iedereen kent wel het bekende voorbeeld van de naaldhak die bij het stappen over de vloer een geluid “produceert”. Bij wijze van voorbeeld in dit project: De kinderen die bij een spelletje op hun kamer rondlopen en hierbij gaan de voetstappen geluid “produceren”.
4.2.2 Geluidsoverdracht Zoals eerder vermeld is geluid een golf die zich voorplant in lucht. Deze geluidsgolf kan zich echter ook in een andere middenstof voortplanten. Dankzij deze eigenschap kunnen we spreken van geluidsoverdracht. Dit betekent dus dat het mogelijk is van in de praktijk op het gelijkvloers geluid te horen dat ontstaat in de kamers op de eerste verdieping. Of anders gezegd: tussen twee kamers met een fysieke scheiding is het mogelijk dat er geluid door deze scheiding dringt. De geluidsoverdracht zal steeds een geluidsdemping ondervinden. De grootte van de demping is afhankelijk van de manier waarop de overdracht tot stand komt en van de akoestische eigenschappen van de materialen waarmee de kamers en de scheiding er tussen gebouwd zijn. We praten nu al eventjes over geluidsoverdracht, maar als we deze in detail bekijken, moeten we vast stellen dat ook de overdracht van geluid verder opgesplitst kan worden.
Voor het beter begrijpen van de geluidsoverdracht, is het belangrijk dat we in algemeen aanvaarde termen verdergaan. Zo word er steeds getracht om problemen te herleiden naar herkenbare basis gevallen. Dit gebeurt ook zo in de norm en zal alleen al daardoor gemakkelijker werken. Zo kunnen we best spreken van geluidsoverdracht tussen twee aan elkaar grenzende kamers (hier de kinderkamers die grenzen aan de praktijk en het bureau). De grens tussen deze kamers is de scheidende wand (hier dus de houten vloer).
Er zijn nu twee grote groepen van geluidsoverdracht. Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
25 Allereerste is er de directe geluidsoverdracht (Dd). Dit wil zeggen dat het geluid dat ontstaat zich rechtstreeks gaat voorplanten door de scheidende wand (de houten vloer). De lucht die aan het trillen is (geluid) in de kinderkamer brengt de houten vloer aan het trillen die op zijn beurt de lucht in de praktijkruimte aan het trillen brengt, of anders gezegd geluid afstraalt in de praktijkruimte. Vervolgens is er de flankerende geluidsoverdracht. Het geluid wordt via de knopen doorgegeven d.m.v. dezelfde trillingen als bij de directe geluidsoverdracht, maar via een andere weg. De knopen zijn de aansluiting tussen de verticale wand en de houten vloer. Er zijn drie soorten van flankerende geluidsoverdracht: Ff, Fd en Df. Deze worden in de onderstaande figuur duidelijk geschetst en op die manier wordt hun werking duidelijk, net zoals de directe geluidsoverdracht Dd.
Fig. 14: Voorstelling van de verschillende wegen van geluidsoverdracht (WTCB)
Willen we nu de totale akoestische isolatie tussen de bovenverdieping en de onderverdieping kennen, dan moeten we eerst de akoestische weerstand kennen van alle mogelijke geluidsoverdrachtswegen kennen . Deze worden op hun manier samengevoegd en zo wordt een totale akoestische isolatie bekomen.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
26
4.3 Eisen gesteld door de norm: NBN S 01-400 Het doel is een dusdanige akoestische isolatie of anders gezegd een akoestische weerstand te verkrijgen zodat de gebeurtenissen in de praktijkruimte niet verstoord worden. Akoestische problemen worden opgelost door de situatie waarin het probleem zich voordoet te vergelijken met een type voorbeeld dat je terugvindt in de norm. In dit type voorbeeld vind je de eisen terug waaraan je moet voldoen. Deze eisen kunnen we ondermeer vinden in de Belgische norm NBN S01-400 met als titel: “Criteria van de akoestische isolatie”. De werking van de norm gaat als volgt: Eerst worden de criteria bepaald die dienen voor het klasseren in categorieën. Dit betekent dus dat we gaan bepalen tot welke categorie we behoren met onze situatie. Vervolgens ga je kijken met welke eis de gevonden categorie overeenstemt. Er wordt dan een onderscheid gemaakt tussen eisen die zorgen voor een akoestisch comfort dat de meeste mensen tevreden stelt en tussen de minimale eisen die personen waarborgen tegen oncomfortabele toestanden. We gaan nu stap voor stap de verscheidene eisen overlopen.
4.3.1 Criteria voor de geluidsverzwakkingsindex van een wand Deze criteria gelden voor een volledige wand. En zijn bij ons dus van toepassing op de volledig afgewerkte buitenmuur. Daarnaast geldt dit criteria ook voor de volledig afgewerkte vloer. Voor een goed begrip, dit heeft betrekking tot luchtgeluid. Voor een vergelijkingstype te vinden, zullen we de praktijkruimte, waar het rustig moet zijn, dikwijls vergelijken met een slaapkamer, omdat het in een slaapkamer ook rustig moet zijn. Voor de houten vloer betekent dit:
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
27
Situatie 1
Situatie 2
Categorie
Type 1
Woning A: Slaapkamer
Woning B: Ieder vertrek
II ba
Type 2
Woning A: Speelkamer
Woning B: Ieder vertrek
II ba
Type 3
Woning A: Slaapkamer
Woning A: Speelkamer
III ba
Type 4
Hospitaal: Courante
Hospitaal: Kamer voor absolute
II ba
slaapkamer
rust
Tabel 1: Geluidsverzwakkingsindex van een wand
Deze categorieën selecteren we uit diverse type voorbeelden. Strikt gezien moeten we enkel rekening houden met Type 3 (en dus categorie III ba ) omdat we hier te maken hebben met twee vertrekken in eenzelfde huis, net zoals in onze renovatie. Maar omdat we met een toch wel ongewone situatie te maken hebben, nl: kinderkamers boven een psychologen praktijk, kijken we toch even verder en beschouwen we ons te renoveren huis als een appartement met in woning A de slaapkamers/speelkamers en woning B de praktijkruimte, zoals in type 1 & 2. De eisen worden dan strenger en dit drukt zich uit in de categorie II ba . Gaan we nog een stapje verder en bekijken we het vanuit medische oogpunt zoals we in type 4 doen. Dan belanden we opnieuw in categorie II ba wanneer de scheidingswand zich tussen een slaapkamer en een kamer voor absolute rust bevindt. Voorts leert de norm ons dat de wanden van een medisch kabinet tot de categorie II ba moeten behoren. Dit zijn voldoende argumenten om te besluiten dat de houtenvloer tot categorie II ba moet behoren. Uit de tabel wordt duidelijk dat dit afhankelijk is van de bestemming van de vertrekken. Wat betekent dit nu eigenlijk? Om dat te weten te komen moet je in de desbetreffende tabel kijken en zodoende weet je wat de akoestische vereisten zijn. De indices a staan voor de eisen die er gesteld worden om tot een akoestisch comfort te komen dat de meeste mensen tevreden stelt. De indices b komen over een met de eisen die er voor zorgen dat een oncomfortabele toestand vermeden wordt. Wij houden rekening met de indices a om zo tot
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
28 een zo goed mogelijk resultaat te komen. Hieronder zie je de tabel die duidelijk maakt wat de eisen zijn die aan de houten vloer gesteld worden. We zien hierin dat R de akoestische weerstand uitdrukt per frequentieband. Dit maakt duidelijk dat afhankelijk van de frequentie van het geluid, er een andere akoestische weerstand noodzakelijk is. Dit maakt het akoestische probleem nog complexer dan het al is. Er bestaat ook een gewogen waarde voor de akoestische isolatie. Dan wordt de isolatie weergegeven als een ééngetalsaanduiding, maar daarover later meer. De rode curve in de tabel maakt duidelijk in welke situatie we ons bevinden.
Fig. 15: Nominale frequenties van de doorlaatbanden m.b.t. scheidingswand (NBN S01 – 400)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
29
4.3.2 Criteria voor de geluidsverzwakkingsindex van de buitenwand Een belangrijke bron van geluidshinder kan het buitenlawaai zijn. Ook hier wordt alles opgesplitst in categorieën. Het mag duidelijk zijn dat die afhankelijk is van de bestemming van het vertrek en het buitenlawaai. Vermits het huis in een voorstedelijke residentiële wijk gelegen is, maar op minder dan 500 m van een weg met groot verkeer (er bevindt zich een spoorlijn op 230 m van het huis), belanden we in categorie 2 voor buitenlawaai. We kunnen dit vergelijken met een equivalent geluidsniveau tussen 55 dB (A) en 65 dB (A). Dit houdt in dat we een akoestische isolatie moeten voorzien voor de buitenmuur, waar een slaapkamer aan grenst, die overeenstemt met categorie Vcb . In verband met de indices kunnen we hier de zelfde opmerking maken als eerder gemaakt is. Daarom kijken we naar indices b. In onderstaande tabel zie je op de rode curve wat dit inhoud.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
30
Fig. 16: Nominale frequenties van de doorlaatbanden m.b.t. de buitenwand (NBN S01 – 400)
Ook hier kunnen we dezelfde opmerking maken i.v.m. de frequentie van het geluid.
4.3.3 Criteria voor de genormaliseerde bruto akoestische isolatie tussen twee vertrekken In het voorgaande deel is bepaald wat de akoestische eigenschappen verondersteld worden te zijn voor de houtenvloer en de buitenmuur. In dit deel bepalen we de akoestische isolatie van een volledig vertrek. De werkwijze is dezelfde: we bepalen in welke categorie we thuis horen en zullen daarna kijken welke gevolgen dit heeft voor de bruto akoestische isolatie. De
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
31 categorie is ook hier weer afhankelijk van de bestemming van de vertrekken en van het buitenlawaai.
Situatie 1
Situatie 2
Categorie
Type 1
Woning A: Slaapkamer
Woning A: Speelkamer
III ba
Type 2
Woning A: Slaapkamer
Woning B: Ieder vertrek
II ba
Type 3
Woning A: Speelkamer
Woning B: Ieder vertrek
II ba
Type 4
Hospitaal: Courante
Hospitaal: Kamer voor absolute rust
II ba
slaapkamer Type 5
Woning A: Slaapkamer
Buitenlawaai categorie 2
Vcb
Type 6
Hospitaal: kamer voor
Buitenlawaai categorie 2
Vcb
absolute rust Tabel 2: Akoestische isolatie tussen twee vertrekken
Tevens is gegeven dat de akoestische isolatie tussen een medisch kabinet en een ander vertrek tot categorie II ba moet behoren. Besluit: We nemen de strengste eis en komen zo dus bij categorie II ba , bij indices a. Hieronder ziet u op de rode curve de desbetreffende eisen. We kunnen de zelfde opmerkingen maken i.v.m. de verschillende frequenties. Merken we ook op dat de akoestische isolatie hier symbool Dn heeft. Dit omdat we te maken hebben met akoestische isolatie tussen twee vertrekken en niet met de akoestische isolatie van een wand.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
32
Fig. 17: Nominale frequenties van de doorlaatbanden m.b.t. de akoestische isolatie tussen vertrekken (NBN S01 – 400)
4.3.4 Criteria voor de transmissie van contactgeluid We schakelen nu over van luchtgeluid op contactgeluid. Het principe blijft het zelfde. We gaan kennen een categorie toe aan onze situatie en leiden de bijhorende eisen af uit de curve. Er moet wel gelet worden op de grote orde van de gevonden waarden voor de akoestische isolatie. Naarmate bij luchtgeluid de eis strenger wordt, worden de waardes steeds groter. Bij contactgeluidisolatie is dit net omgekeerd: hoe strenger de eis, hoe kleiner de waarde van de contactgeluidsisolatie.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
33 Het indelen in categorieën is afhankelijk van de bestemming van de vertrekken, maar ook van de volgorde waarin zij zich boven elkaar bevinden.
Lagergelegen vertrek
Hogergelegen vertrek
Categorie
Type 1 Slaapkamer
Slaapkamer
II ba
Type 2 Slaapkamer
Speelkamer
I ba
Type 3 Hospitaal: Kamer voor absolute rust
Hospitaal: Courante slaapkamer
II ba
Tabel 3: Contact geluid
Vermits we streven naar een zo hoog mogelijke graad van comfort zouden we geneigd zijn van hier categorie I ba aan te nemen. De norm schrijft echter voor om vloeren met een akoestische isolatie tegen contactgeluid van categorie I ba te vermijden. Deze isolatie is te veeleisend wat zich vertaalt in te duur en te moeilijk te verwezenlijken. Deze categorie wordt vermeden door een andere verdeling te maken van de woning. Hiermee bedoelen we dus dat het best mogelijk is om een slaapkamer boven de praktijkruimte te maken. Ga je bijvoorbeeld een van de 4 voorziene kinderkamers uitsluitend als speelkamer gebruiken, dan wordt dit toch ten sterkste afgeraden. Dan kun je best de speelkamer ergens anders in de woning situeren. Besluit: We belanden in categorie II ba voor de akoestische isolatie voor contactgeluid. Hieronder zet de rode curve de desbetreffende categorie om in een eis. We merken op dat het symbool voor contactgeluidisolatie Ln.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
34
Fig. 18: Nominale frequenties van de doorlaatbanden m.b.t. het contactgeluid (NBN S01 – 400)
Nadat er in het kort dieper is ingegaan is op de term geluid en de bijhorende geluidsoverdracht en de norm ontleed is, weten we welke eisen er gesteld zijn. Nu kunnen we beginnen aan het bestuderen van onze case en het formuleren van een mogelijke oplossing.
4.4 Toepassing op de woning Nu kunnen we dit geheel van eisen toepassen op de te renoveren woning. We gaan dit opsplitsen in verschillende delen. Eerst bekijken we de luchtgeluidsisolatie tussen de kinderkamers en de praktijkruimte. Vervolgens is de contactgeluidsisolatie tussen beide aan
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
35 de orde. We gaan bij de toepassing ons baseren op aan de praktijk gelinkte situaties. Het spreekt voor zich dat we in de praktijk niet iedere frequentie band gaan controleren. We trachten een oplossing te formuleren voor alle frequenties. Automatisch belanden we dan bij de eengetalsaanduiding. Hiermee wordt in één getal de grootte van de akoestische isolatie omschreven op een zodanige wijze dat alle frequentiebanden er inbegrepen zijn. Dit wordt een gewogen geluidsverzwakkingsindex genoemd. Deze herkennen we doordat er steeds een kleine ‘w’ bij het symbool staat. Zien we deze ‘w’, dan betekent dit dat de waarde toegepast wordt voor alle frequenties. Soms wordt er hierbij nog extra informatie gegeven: Zo vb: Rw = (C;Ctr) waarbij: Rw – Ctr de waarde voor de akoestische isolatie wordt bij een lage frequentie van het geluid, en Rw – C de waarde voor de akoestische isolatie wordt bij een hoge frequentie van het geluid. Wanneer we onze eisen omzetten in eengetalsaanduidingen, dan baseren we ons op psychoakoestische bevindingen voor houtenvloeren.
Psychoakoestische bevindingen
Normaal comfort: 30 % v/d
Luchtgeluidsisolatie
Contactgeluidsisolatie
( Dnt , w )
(Ln,w)
54 dB
54 dB
59 dB
49 dB
bewoners is ontevreden Hoog comfort: 10% v/d bewoners is ontevreden Tabel 4: Psychoakoestische bevindingen voor houten vloeren
Wanneer deze waarden vergeleken worden met de eerder besproken curven, dan stellen we vast dat, vermits we ons baseren op de strengste eisen, bij iedere frequentie voldoen aan de gestelde eisen. Enkel bij de laatste frequentieband van contactgeluid hebben we een kleine negatieve benadering. Deze is in grootte echter te verwaarlozen.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
36
4.5 Luchtgeluidsisolatie Nu gaat men bij aanvang van een akoestische probleem meestal de huidige situatie analyseren, vervolgens wordt dan de begin situatie vergeleken met allerhande standaard oplossingen. Aan de hand van die standaard oplossingen, wordt dan een oplossing geformuleerd, om niet te zeggen: ‘de standaard oplossing wordt naar de praktijk gekopieerd’ Met enig opzoekwerk en vergelijkingswerk, zouden we hier meteen een standaard oplossing kunnen formuleren zodat de gestelde eisen worden ingevuld. Dit zullen we ook doen, maar we gaan toch trachten dit probleem wetenschappelijk te benaderen.
We gaan beginnen met de huidige akoestische weerstand te begroten. Zo gaat meteen de zwakste schakel opvallen en gaan we die als eerste aanpakken. Zoals reeds eerder vermeld, is geluidshinder afhankelijk van geluidsoverdracht. We weten dat er verscheidene geluidsoverdrachtwegen zijn. Vermits bij onze houten vloer 4 knopen hebben, gaan we komen aan een totaal van 13 overdrachtswegen. 1 directe (Dd) overdrachtsweg en 12 (4 knopen x Ff, Fd en Df) flankerende overdrachtswegen. Nu blijkt dat bij houtenvloeren, doordat de trillingsverzwakking tussen een houten vloer en een verticale wand hoog is, de flankerende overdrachtswegen Fd en Df t.o.v. Ff verwaarloosbaar zijn. Daarmee wordt bedoeld dat Fd en Df een veel grotere akoestische isolatie hebben (door het feit dat dit een houtenvloer is) dan Ff en zodoende dus de flankerende geluidsoverdracht afhankelijk is van Ff. Deze vereenvoudiging zorgt ervoor dat we nog 5 overdrachtswegen hebben: Dd en 4 maal Ff van de 4 knopen. We beschouwen de volledige bovenverdieping als één grote kamer. We kunnen dan beginnen met de berekening van de huidige akoestische isolatie.
Allereerst berekenen we de flankerende geluidsisolatie. We hebben hier zoals eerder gezegd 4 knopen. Voor een goed begrip nummeren wij deze van 1 t.e.m. 4 met de wijzers van de klok mee als je vanuit bovenaanzicht kijkt. We beginnen met hierbij de knoop aan de straatkant nr 1 te noemen. De flankerende geluidsisolatie RFf van knoop 1 wordt dan als volgt berekend:
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
37
R Ff 1, w =
R F 1, w 2
+
R f 1, w 2
+ K Ff 1 + 10 ⋅ log
Ss 1m ⋅ l
Met hierin: RF 1, w : De geluidsverzwakkingsindex van de flankerende wand aan de zendzijde
R f 1, w : De geluidsverzwakkingsindex van de flankerende wand aan de ontvangstzijde Ss:
De oppervlakte van de scheidingswand, dus de houtenvloer
l:
De lengte van de knoop, of m.a.w. de lengte van de voeg tussen houtenvloer en muur
K Ff 1 : De tillingsverzwakkingsindex, deze gaan we berekenen m.b.v. empirische formules, K Ff houdt ondermeer rekening met de verschillende massa’s.
Deze gegevens vinden we door opzoekingzwerk en door berekeningen. -
De flankerende wand aan de zendzijde is een bakstenen wand van 30 cm dik. Bij het WTCB vinden we vervolgens: RF 1, w = 58 dB .
-
De flankerende wand aan de ontvangstzijde is de zelfde wand en dus: R f 1, w = 58 dB.
-
l = 8,16 m
-
Ss = 39,74 m² (8,16 m x 4,87 m)
-
K Ff 1 moeten we berekenen.
K Ff 1 = 3,0 + 14,1M + 5,7 M ²
Met M:
M = log
oppervlaktemassa van de houtenvloer oppervlaktemassa van de verticale wand
Voor de oppervlaktemassa van de houtenvloer vinden we bij het WTCB benaderd 30 kg/m². Bij dezelfde bron vinden we voor de oppervlaktemassa van de verticale wand van 30 cm baksteen 390 kg/m²
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
38 Dit geeft: M = log
30 = −1,114 390
Zodat:
K Ff 1 = 3,0 + 14,1 ⋅ (−1,114) + 5,7(−1,114)² = −5,634 dB
Nu alle gegevens bekend zijn, vinden we voor RFf 1 : R Ff 1, w =
58 58 39,74 + + (−5,634) + 10 ⋅ log 2 2 1m ⋅ 8,16
R Ff 1, w = 59,24 dB
Dit is de flankerende geluidsisolatie van knoop 1. Op deze manier moeten we ook de flankerende geluidsisolatie van de resterende 3 knopen gaan begroten. We stellen meteen vast dat wanneer we naar knoop 3 kijken er dezelfde randvoorwaarden zijn als bij knoop 1. Dit heeft tot gevolg dat de flankerende geluidsisolatie van knoop 3 gelijk is aan die van knoop 1. R Ff 3, w = 59,24 dB
Hetzelfde doet zich voor tussen knoop 2 en knoop 4. Zodoende dat deze twee knopen dezelfde flankerende geluidsisolatie hebben. Met name: R Ff 2, w =
R F 2, w 2
+
R f 2, w 2
+ K Ff 2 + 10 ⋅ log
Ss 1m ⋅ l
Deze gegevens vinden we door opzoekingzwerk en door berekeningen. -
De flankerende wand aan de zendzijde is een bakstenen wand van 19 cm dik. Bij het WTCB vinden we vervolgens: RF 2, w = 54 dB .
-
De flankerende wand aan de ontvangstzijde is een bakstenen wand van 30 cm en dus:
R f 2, w = 58 dB. -
l = 4,87 m
-
Ss = 39,74 m² (8,16 m x 4,87 m)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
39 -
K Ff 2 moeten we berekenen.
K Ff 2 = 3,0 + 14,1M + 5,7 M ²
Voor de oppervlaktemassa van de houtenvloer vinden we bij het WTCB benaderd 30 kg/m². Bij dezelfde bron vinden we voor de oppervlaktemassa van de verticale wand van 19 cm baksteen 250 kg/m² Dit geeft:
M = log
30 = −0,921 250
Zodat: K Ff 2,w = 3,0 + 14,1 ⋅ (−0,921) + 5,7(−0,921)² = −5,150 dB
Nu alle gegevens bekend zijn, vinden we voor R Ff 2 : R Ff 2 =
54 58 39,74 + + (−5,150) + 10 ⋅ log 2 2 1m ⋅ 4,87
RFf 2, w = 59,97 dB En dus automatisch ook:
RFf 4, w = 59,97 dB
Een volgende stap is het bepalen van de directe geluidsisolatie. We zouden hier als symbool RDd kunnen gebruiken, maar de afspraak hieromtrent is dat de geluidsisolatie van een wand
(hier de houten vloer) uitgedrukt wordt als Rw . De grootte van de geluidsisolatie Rw van de houten vloer is moeilijk te berekenen. We gaan hiervoor op zoek naar gegevens van in gespecialiseerde laboratoriums uitgevoerde proeven. Onze houten vloer zou dan een isolatiewaarde hebben van R = 25 dB . Als we nu alle flankerende geluidsisolatie en de directe geluidsisolatie samentellen, dan verkrijgen we de totale geluidsisolatie van de houten vloer. Dit gebeurt als volgt:
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
40 R ' w = −10 ⋅ log(10
− RFf 1, w / 10
+ 10
− RFf 2 , w / 10
+ 10
− RFf 3 , w / 10
+ 10
− RFf 4 , w / 10
+ 10 − Rw / 10 )
Of ingevuld:
R ' w = −10 ⋅ log(10 −59, 24 / 10 + 10 −59,97 / 10 + 10 −59, 24 / 10 + 10 −59,97 / 10 + 10 −25 / 10 ) R' w = 24,99 dB
Deze waarde stelt de geluidsisolatie voor van de houtenvloer. Dit stelt echter niet de totale geluidsisolatie van de boven verdieping ten opzicht van de beneden verdieping voor. Om de totale geluidsisolatie te komen moeten we een correctie toepassen. We berekenen Dnt , w . Dit is de gestandaardiseerde akoestische isolatie.
Dnt , w = R' w +10 ⋅ log(0,32
V ) Ss
Met: V het volume van de zendruimte. V = 164,13 m³
Dnt , w = 24,99 + 10 ⋅ log(0,32
164,13 ) 39,74
Dnt , w = 26,2 dB Het mag duidelijk zijn dat we hier ver van het beoogde resultaat verwijderd zijn. Om van een goede akoestische isolatie te spreken, moeten we toch een Dnt , w van 54 dB benaderen en in een uitstekende situatie benaderen we een Dnt , w van 59 dB.
4.5.1 Oplossing We moeten dus aanpassingen aan de bestaande infrastructuur gaan aanbrengen. Allereerst gaan we natuurlijk de zwakste schakel aanpakken. Het mag duidelijk zijn dat dit de directe geluidsisolatie is. Of met andere woorden de houten vloer biedt de minste akoestische weerstand. Er moet dus een verbetering aangebracht worden. De eigenaars zouden graag de onderkant van de houtenbalken in de originele staat laten (mits behandeling natuurlijk). Dit louter om esthetische redenen omdat dit een warm en gezellig karakter heeft. De aanpassing zal dus boven op de vloer moeten gebeuren. Nu kun je meteen enkele materialen van diverse Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
41 firma’s selecteren die akoestische eigenschappen bezitten. Deze zullen stuk voor stuk de geluidsisolatie van de houtenvloer verbeteren. De nieuwe verbeterde toestand kunnen we begroten door in de formule de nieuwe waarde voor de houten vloer in te vullen. Het zou handig zijn mocht men naar analogie met de thermische isolatie (zie later) de akoestische eigenschappen van een materiaal zo kunnen aflezen in de vorm van een gewogen akoestische isolatie waarde. Nu is het echter zeer moeilijk en ongebruikelijk dat de akoestische eigenschappen van een materiaal met een getal worden begroot. Zoals reeds eerder gezegd worden er standaard opstelling gebouwd, vervolgens in laboratoria getest en zodoende wordt een resultaat voor de volledige proefopstelling bekomen. We zullen dus aan de hand van die resultaten via een omweg het uiteindelijke resultaat in kaart kunnen brengen. In onze zoektocht naar geschikte oplossingen werd snel duidelijk dat we een zwevende vloer moeten creëren. Dit zal voornamelijk ook tot goede resultaten leiden voor de contactgeluidsisolatie, maar daarover later meer.
4.5.1.1 De Zwevende vloer Met een zwevende vloer wordt bedoeld dat je op de houtenvloer een materiaal met
akoestische eigenschappen legt, daarbovenop komt dan de vloerafwerking. Deze komt op zo’n manier te liggen dat die op geen enkele wijze contact maakt met de oorspronkelijke houten vloer.
Na verscheidene materialen en bedrijven bestudeerd te hebben, komen we tot de conclusie dat het moeilijk is om op een simpele manier een geluidsisolatie te bekomen die toereikend is. Er wordt telkens een gevoelige verbetering bekomen, maar niet goed genoeg. Er is zo bijvoorbeeld het bedrijf Rockwool en het bedrijf Isover, deze bedrijven maken ook producten die tot het fabriceren van een zwevende vloer leiden, maar ze komen niet aan de door ons beoogde verbetering. Er is 1 uitzondering. Het bedrijf ISOLA in Sint-Truiden heeft een akoestische mat ontwikkeld, ACCORUB® genaamd, die precies aan onze behoeften voldoet. Zoals eerder vermeld moeten we de resultaten afleiden uit proef opstellingen. ISOLA maakte volgende proefopstelling: Houtenbalken met hierboven op een houten plank. Daarboven op leggen ze 2 cm ACCORUB® met hierboven OSB plaat en daarop een vloerafwerking van parket. Over de
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
42 juiste uitvoeringsdetails later meer, maar we kunnen wel zeggen dat de basis vloer voor deze proef dezelfde is als de houten vloer in onze woning. Op de volgende foto zie je de proefopstelling.
Fig. 19: Proef opstelling (Isola)
Nu is deze proefopstelling getest, en blijkt dat je een vloer krijgt die voor luchtgeluidsisolatie voldoet aan de categorie IIa van NBN S 01-400. Dit komt overeen met de eerder gestelde eis voor een scheidingswand. Allemaal goed en wel, maar nu hebben we reeds een grafiek (zie Eisen), maar nog steeds geen gewogen geluidsisolatie die deze vloer opbouw bekaraktiriseerd. De norm EN ISO 717-1 heeft echter een vergelijkende studie gemaakt met als resultaat de categorieën van de NBN S 01-400 omgezet in een gewogen waarden. Zo kunnen we vast stellen dat categorie IIa voor luchtgeluid, overeenkomt met Rw = 54 dB. We voelen meteen aan dat dit een grote verbetering is. We vullen nu deze waarde in de formule
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
43 in en bekomen voor de akoestisch luchtgeluidsisolatie tussen de boven verdieping en de beneden verdieping: R ' w = −10 ⋅ log(10
− RFf 1, w / 10
+ 10
− RFf 2 , w / 10
+ 10
− RFf 3 , w / 10
+ 10
− RFf 4 , w / 10
+ 10 − Rw / 10 )
R ' w = −10 ⋅ log(10 −59, 24 / 10 + 10 −59,97 / 10 + 10 −59, 24 / 10 + 10 −59,97 / 10 + 10 −54 / 10 ) R' w = 50,76 dB Dnt , w = R' w +10 ⋅ log(0,32
V ) Ss
Dnt , w = 50,76 + 10 ⋅ log(0,32
164,13 ) 39,74
Dnt , w = 51,97 dB
We bereiken een akoestische luchtgeluidsisolatie tussen boven verdieping en beneden verdieping van afgerond 52 dB. We komen dus al aardig dicht in de buurt van een goede akoestische isolatie met name 54 dB. Nu onze vloer min of meer op punt staat, het zou beter zijn als de vloer nog beter geïsoleerd werd, maar dat gaat ten koste van het esthetische aspect aan de onderkant en ook ten koste van de kostprijs, gaan we een volgende verbetering aanbrengen, namelijk de voorzetwanden.
4.5.1.2 De voorzetwanden Om aan de huidige energie prestatie eisen te voldoen, moeten we de buitenmuren thermisch
isoleren. Hierop gaan we in een later hoofdstuk uitgebreid terug komen. Belangrijk op dit moment is dat we isolatie moeten plaatsen. Wanneer we nu echter de isolatie plaatsen en we ervoor zorgen dat er geen akoestische brug ontstaat, dan kunnen we spreken van een voorzetwand. De akoestische weerstand van de wand gaat dan stijgen en zodoende gaat ook de akoestische weerstand tussen de bovenverdieping en de benedenverdieping stijgen. Dan slaan we twee vliegen in één klap. We verbeteren enerzijds de akoestische isolatie en anderzijds ook de thermische isolatie. Ook hier is het moeilijk te zeggen wat de verbeteringen zijn door het aanbrengen van een voorzetwand. Ook hier zijn we afhankelijk van de gegevens die de fabrikanten ons ter beschikking stellen. Je hebt twee grote groepen van voorzetwanden. Allereerst heb je het
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
44 systeem waarbij er isolatie materiaal tegen de muur wordt bevestigd zonder mechanische verbindingen, dus met een soort lijm. Hierop wordt dan de afwerking geplaatst. Bij het tweede systeem worden er rails op de vloer en tegen het plafond geplaatst waarin profielen terecht komen en waartegen vervolgens de afwerking komt. Tussen de profielen wordt dan het isolerende materiaal gestoken. Deze tweede wand komt op geen enkele manier in contact met de bestaande muur. Zodoende heeft men een echte voorzetwand waarbij er zelfs een spouw wordt gecreëerd. De grootte van de spouw is afhankelijk van de plaatsing van de profielen, maar hier over later meer. Wij opteren voor het tweede systeem omdat je dan een steviger geheel krijgt. Tenslotte ga je bij het eerste systeem een harde afwerking op een zachtere onderlaag zetten, wat kan leiden tot scheuren achteraf in de afwerking. Doordat je een volledige ontdubbeling hebt, (geen mechanische verbindingen) krijg je ook de beste resultaten met dit systeem. Uit proeven wordt afgeleid dat de behaalde akoestische verbetering afhankelijk van de uitvoerwijze tussen de 11 dB en de 27 dB ligt. Wij zullen een systeem kiezen dat zich rond de 11 dB situeert. De kostprijs loopt bij grotere verbeteringen snel op. Het heeft geen zin om grotere verbeteringen aan te brengen, vermits de vloer dan een te beperkte waard heeft en bepalend gaat zijn voor de totale geluidsisolatie. Bij de berekening van de nu verkregen totale geluidsisolatie, gaan we de gegevens aanpassen en het eindresultaat tonen. Het mag duidelijk zijn dat we gewoon de formules invullen die we enkele bladzijden geleden gebruikt hebben. Dit geeft: RF 1, w = 69 dB R f 1, w = 69 dB
R F 2, w = 65 dB R f 2, w = 69 dB Wat resulteert in: Dnt , w = 55,8 dB
Dit komt aardig dicht in de buurt van de optimale luchtgeluidsisolatie van 59 dB. Het is belangrijk dat we nu een opmerking maken, die we bewust nog niet gemaakt hebben aan het begin van dit hoofdstuk. Het is bekend dat in de praktijk steeds betere resultaten behaald
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
45 worden dan de waarden die volgen uit proeven uitgevoerd in de laboratoria. Het gaat hier om een verschil dat zich situeert tussen de 4 à 6 dB. Voor dit besluit baseren we ons op de artikels: “Geluidsisolatie tussen twee vertrekken” en “Geluidsisolatie van houten vloeren” verschenen in het WTCB tijdschrift. Deze verschillen zijn ondermeer te wijten aan bijvoorbeeld het feit dat er ook nog venster in de muur staan, die een grotere absorptie hebben dan de volle muur. Een tweede grote factor is de invulling van de vertrekken met meubels. Laat ons nu pessimistisch denken en een correctie van 4 dB toestaan. Dan bekomen we een akoestische isolatie van 59,8 dB. Wat betekent dat we voldoen aan de strengste eisen. Op de uitvoering komen we nog uitgebreid terug.
4.6 Contact geluidsisolatie We hebben eerder al aangehaald dat we bij houten vloeren de flankerende overdrachtswegen Df en Fd mochten verwaarlozen. Vermits bij contactgeluid dit de flankerende wegen zijn die zorgen voor geluidsoverdracht en niet Ff, kunnen we besluiten dat we bij het bestuderen van de contact geluidsisolatie geen rekening moeten houden met flankerende geluidsoverdracht. Nu is het zo dat contactgeluidsisolatie niet berekend wordt, maar afgeleid uit de proeven die fabrikanten laten uitvoeren. Eerder hebben we reeds bij de luchtgeluidsisolatie een aanpassing aan de houten vloer gedaan met de ACCORUB® matten. Ook toen hebben we eventjes aangehaald dat dit goede resultaten gaf voor het contactgeluid. In die zelfde proefopstelling als eerder beschreven, werd vastgesteld dat je voor contactgeluidsisolatie in categorie Ia terecht komt. Dit is de hoogst haalbare categorie, en is beter dan onze voorop gestelde categorie van IIa. Verdere aanpassingen zijn dan hier ook niet nodig.
4.7 Buitenlawaai We hebben bij het formuleren van de eisen ook eventjes stil gestaan met het buitenlawaai. Toen bleek dat de buitenmuur tot een categorie van Va moest behoren. Dit komt ongeveer overeen met waarden tussen de 30 en de 40 dB. Onze buitenmuren zijn mimimaal 54 dB en
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
46 na het aanbrengen van de voorzetwanden zijn deze minimaal 65 dB. Hier vormt zich dus geen probleem.
4.8 Uitvoering In het deel uitvoering beschrijven we de praktische uitvoering van de maatregelen die we eerder beschreven hebben. We beginnen met de zwevende vloer.
4.8.1 Uitvoering van de zwevende vloer De eerste stap is de verwezenlijking van de zwevende vloer. Dit voor dat er aan de muren gewerkt wordt en voor dat er op de tweede verdieping scheidingsmuren worden geplaatst met als doel de kamers in te delen. Hoe gaan we nu te werk met het aanbrengen van de zwevende vloer?
4.8.1.1 Een propere vloer die in orde is De houten vloer moet in orde zijn. Dit wil zeggen dat er enkele plankjes (ongeveer 10), die
op de balken liggen en die rot zijn, vervangen moeten worden door soortgelijke plankjes. Vervolgens dient er voor gezorgd te worden dat de houten vloer proper is. Geen vuiligheid die achterblijft, of stof dat blijft liggen. Wanneer de vloer mooi proper is, wordt het hout behandeld met een beschermingslaag. Dit kan bijvoorbeeld vernis zijn. In deze fase van de werkzaamheden is het misschien ook raadzaam om de houten vloer aan de onderkant te behandelen. De vloer moet namelijk afgeschuurd worden en daar komt toch veel stof bij vrij. Dan kan de onderkant van de vloer gekleurd worden, afhankelijk of de eigenaars dit willen. Vervolgens afwerken met vernis.
4.8.1.2 Randisolatie plaatsen Je plaats tegen de muren een strook ACCORUB® van 10 cm hoog en 1 cm dik. ACCORUB®
matten zijn te verkrijgen in matten van 2 m x 1 m en zijn 1 cm dik. Je snijd hier dus stroken van 10 cm af. Dit kan je doen met een gewone keukenschaar of met een getand vleesmes.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
47 Die stroken kun je best tegen de muur lijmen omdat dat gemakkelijker is voor de verwerking achteraf. Dit gebeurt volgens de fabrikant het best met Isolafixlijm. Met andere woorden lijm die ze hiervoor speciaal ontwikkeld hebben. Deze rand isolatie is heel belangrijk met het oog op het vermijden van akoestische lekken en het voorkomen van akoestische bruggen.
4.8.1.3 De akoestische matten aanbrengen De ACCORUB® matten leg je los op de houtenvloer. Je zorgt ervoor dat ze goed tegen elkaar
en tegen de randisolatie aansluiten zodat je geen akoestische lekken krijgt. Naar analogie met de laboratorium proef, leg je 2 cm van de ACCORUB® matten. Voor een optimaal resultaat leg je twee maal 1 cm. Maar de tweede laag leg je haaks op de eerste laag, zodat je zeker geen akoestische lekken krijgt aan de voegen.
4.8.1.4 OSB plaat aanbrengen Los boven op de ACCORUB® mat worden een OSB – platen gelegd. Deze platen worden
tand en groef verbonden met elkaar. De platen worden tot tegen de rand isolatie gelegd. Voor de OSB platen nemen we een dikte van 18 mm.
4.8.1.5 Afwerking Boven op de OSB – platen wordt de afwerking bevestigt. Deze is vrije te kiezen door de
eigenaars. Meestal wordt hiervoor parket gekozen of laminaat. Vast tapijt zal daar in tegen leiden tot betere akoestische prestaties. Wanneer de afwerking aangebracht wordt, kan deze gelijmd worden op de OSB platen. Een andere mogelijkheid is het mechanische bevestigen op de OSB platen met schroeven of nagels. Dit is geen enkel probleem, maar men moet opletten dat er geen akoestisch brug gevormd wordt. Dit wil zeggen dat de schroef of nagel niet door de akoestisch mat mag steken en zeker niet zo diep tot in de houten vloer. Want dan worden de akoestische maatregelen zinloos.
Op onderstaande foto ziet u hoe de zwevende vloer uitgevoerd wordt. Wij bouwen onze vloer op dezelfde manier op. De vloer is hier reeds afgewerkt met laminaat parket. Die keuze staat nog open voor de eigenaars. Verder ziet u een principe tekening van de zwevende vloer.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
48
Fig. 20: Zwevende vloer (Isola)
Fig. 21: Zwevende vloer (Joris Claes)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
49
4.8.2 Uitvoering van de voorzetwand
4.8.2.1 Horizontale profiel plaatsen De voorzetwanden worden van Gyproc gemaakt. Deze Gyproc wanden moeten we
bevestigen aan daarvoor voorziene profielen. Deze profielen zijn Metal Stud profielen. Allereerst plaatsen we horizontale profielen op de vloer en tegen het plafond. Op de onderstaande foto ziet u een Metal Stud Horizontaal profiel. Deze worden met de vlakke kant tegen de vloer en tegen het plafond geschroefd. We letten er opnieuw op dat we niet door de OSB platen van de vloer schroeven, want dan gaan we akoestische bruggen maken. Het horizontaal profiel wordt 2 cm van de muur afgeplaatst. Het profiel is 5 cm breed en is op het verste punt dus 7 cm van de muur verwijderd.
Fig. 22: Metal Stud Horizontaal (www.gyproc.be)
4.8.2.2 Plaatsing van het verticale profiel Net zoals er een horizontaal Metal Stud profiel is, is er ook een Metal Stud Verticaal profiel.
De verticale profielen worden vast gemaakt (geschroefd) aan de flenzen van de horizontale profielen. De afstand tussen de verticale profielen is afhankelijk van de breedte van de Gyproc platen. Hieronder een foto van een Metal Stud Verticaal profiel.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
50
Fig. 23 Metal Stud Verticaal (www.gyproc.be)
4.8.2.3 Minerale wol Tussen de verticale profielen en ‘in’ de verticale profielen wordt er nu minerale wol
gestoken. Dit is de akoestische en tevens thermische isolatie. De minerale wol heeft een dikte van 5 cm, zodoende blijft er nog luchtspouw van 2 cm tussen de voorzetwand en de volle muur. In deze minerale wol kunnen de leidingen gestoken worden die moeten aangebracht worden.
4.8.2.4 Plaatsing van de Gyproc platen De Gyproc platen worden tegen de verticale profielen geschroefd. Maar dit gebeurt niet
alvorens we een dampscherm tussen de minerale wol en de Gyproc platen geplaatst wordt. Hierbij letten we er vooral op dat we geen gaten maken in het dampscherm en dat we de voegen met plakband afplakken. Twee stukken dampscherm overlappen elkaar steeds. Na deze stap kunnen we spreken van een voorzetwand.
4.8.2.5 Afwerking De eigenaars kunnen nu de voorzetwand afwerken zoals ze dit zelf wensen. De wand zal
waarschijnlijk geverfd of behangen worden.
Hieronder ziet u een tekening van de voorzetwanden. In de detail tekening ziet u nogmaals duidelijk de rand isolatie steken van de zwevende vloeren. Ook ziet u nog een extra real live foto van een voorzetwand.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
51
Fig. 24: Voorzetwand (Joris Claes
Fig. 25: Detail A (Joris Claes)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
52
Fig. 26: Foto van de voorzetwanden (www.gyproc.be)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
53
4.9 Extra Betonnen vloer Zoals reeds gebleken is uit de stabiliteitsberekening van de houten vloer. Zullen we een oplossing moeten kiezen voor de houtenvloer boven de bureau. Deze vloer zal niet stevig genoeg zijn, en dus moet er ofwel een nieuwe houten vloer komen, ofwel komt er een nieuwe betonnen vloer d.m.v. potten en balken of d.m.v. het Passepartout systeem. Deze keuze is vrij voor de bouwheer, maar het spreekt voor zich dat die keuze gevolgen gaat hebben voor de akoestische situatie.
4.9.1 Nieuwe houten vloer Wanneer de bouwheer kiest voor een nieuwe houtenvloer, dan blijft op akoestisch gebied alles hetzelfde natuurlijk.
4.9.2 Nieuwe betonnen vloer Uiteraard krijgen we hier een andere akoestische situatie. De betonnen vloer gaat echter niet minderwaardig zijn. Door zijn grotere massa, gaat hij tot betere akoestisch prestaties leiden. We moeten uiteraard nog akoestisch isolatie voorzien en gaan logisch gezien, als het mogelijk is, bij de ACCORUB van Isola blijven. Dit product biedt namelijk, volgens de testen van het bedrijf, ook bij betonnen vloeren uitstekende prestaties. We krijgen dus een op zijn minst even goed scorende vloer als de houten vloer boven de praktijk ruimte en dus is het akoestisch comfort verzekerd.
4.9.3 Plaatsing De plaatsing van de zwevende vloer gaat eigenlijk op de zelfde wijze als bij de houten vloer. Boven op de druklaag van beton word eerste tegen de randen een randisolatie geplaatst. Vervolgens wordt op de zelfde manier als hierboven beschreven, de akoestische mat geplaatst met daarop de afwerking.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
54
5 EPB 5.1 Algemeen Ongetwijfeld heeft ieder van ons wel al eens gehoord van de ‘EPB’. Wat wil dat nu eigenlijk zeggen? EPB wil zeggen Energie Prestatie & Binnenklimaat. Dit is een nieuw besluit of regelgeving dat in voegen trad op 1 januari 2006. Zoals de naam zelf al laat uitschijnen heeft dit te maken met energie en met het binnenklimaat. Wat is nu het idee achter de nieuwe EPB? Wel de bedoeling is via allerhande eisen die men stelt aan nieuwbouw en verbouw, het energie verbruik te beperken. Dit brengt heel wat voordelen met zich mee zoals:
-
Jaarlijks een financiële besparing door dat er minder energie verbruikt wordt.
-
Minder energie verbruik betekent ook minder belasting van het milieu. Zo ga je niet alleen minder energie aan het milieu onttrekken, maar gaat er ook veel minder schadelijke uitstoot vrijkomen.
-
Er wordt een gezondere binnenomgeving gecreëerd.
-
Het comfortgehalte stijgt.
Hoe kunnen deze voordelen nu tot stand komen? Wel de EPB wordt opgesplitst in drie grote delen. Deze drie delen zijn: -
Thermische isolatie
-
Energiepijl
-
Ventilatie
Deze onderverdelingen worden vertaald naar eisen en richtlijnen waaraan men zal moeten voldoen.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
55 Thermische isolatie heeft als doel de warmte in de winter zo goed mogelijk binnen te houden. In de zomer de warmte zo goed mogelijk buiten te houden. Wanneer je niet voldoende of fout isoleert, gaat de warmte kunnen ontsnappen, of net binnendringen. Wij mensen gebruiken zuurstof, en ademen dan CO uit. Wanneer er geen goede zuurstoftoevoer is, of onvoldoende toevoer is, wordt het muf in de woning. Ook produceren we dagelijks woonvocht door koken wassen, douchen, … . Door een goede ventilatie krijgen deze effecten geen kans. Ventilatie helpt ook tegen condensatie. Je kunt je woning thermische isoleren, maar als je dan niet gaat ventileren, krijg je precies het gevoel alsof je in een plastic zak leeft. Ventilatie zorgt ook voor een snelle evacuatie van hinderlijke en schadelijke stoffen die ontstaan in de woning. Het energie pijl, of E-pijl, is een relatief nieuw begrip. Dit heeft te maken met het effectieve energieverbruik dat men op het einde van het jaar op de teller heeft staan. Alle mogelijke invloeden worden in rekening gebracht. Zo moet je bijvoorbeeld rekening houden met de soort verwarming waarmee je de woning verwarmt, de oriëntatie van de woning, de indeling van de vertrekken in de woning, de installatie voor het warme water, de zonnewering, de zonne-energie … .
Nu hebben we natuurlijk de positieve effecten van de nieuwe EPB aangehaald, maar dit is meestal pas de tweede vraag die een bouwer of een verbouwer zich stelt. De eerste vraag is steeds: Hoeveel kost dat? Het is logische dat wanneer je extra eisen krijgt opgelegd, of wanneer er extra maatregelen dienen genomen te worden, dit extra uitgaven betekent. Het is nu echter moeilijk te zeggen hoeveel deze extra uitgaven zijn. Dit is afhankelijk van huis tot huis. Het volledige systeem van de EPB is echter niet gebaseerd op de kost of meerkost van de maatregelen, maar op het terugverdienen van de kosten, of pay back. Je moet het zien als een investering. De vraag die dan meteen reist, is de terugverdientijd. Het is zo dat de terugverdientijd voor de maatregelen betreft Energie pijl en thermische isolatie geschat wordt op 5 jaar, wat wil zeggen dat we een goede investering doen. Deze zeer korte terugverdientijd is gebaseerd op de huidige energie prijzen. Met de huidige
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
56 tendens van stijgende energie prijzen, is het dus niet ondenkbaar dat het termijn van 5 jaar gevoelig zal worden ingekort. De terugverdientijd voor de ventilatie is een ander paar mouwen. Met ventilatie ga je zoals eerder aan gehaald het leefmilieu verbeteren. Je zorgt voor een gezonde omgeving met als gevolg minder ziektes, minder irritaties en minder allergieën. Dit zijn allemaal zeer belangrijke begrippen waar je geen prijskaartje op kan plakken. Ventilatie is, nog meer als isolatie en E-pijl, een investering in je gezondheid.
5.2 Eisen De EPB geldt voor iedereen. Zowel voor nieuwbouw als verbouwing waneer er een stedenbouwkundige vergunning nodig is. Nu is het echter zo dat niet voor alle werkzaamheden dezelfde eisen gelden. Met onze woning zijn we een verbouwing bezig. De EPB leert ons dat we bij verbouwingen geen rekening moeten houden met het E-pijl. Wel hebben we een verplichting aangaande ventilatie en thermische isolatie. En dit enkel omdat er scheidingsconstructies vernieuwd of verbouwd worden. Hiermee bedoelen we de vloer, de ramen en het dak. De eisen zijn:
5.2.1 Ventilatie Bij vervanging van de ramen moet men toevoeropeningen voorzien die voldoen aan de minimumeisen voor ventilatie.
5.2.2 Thermische isolatie De verbouwde of vernieuwde scheidingsconstructies moeten voldoen aan maximale Uwaarden of minimale R -waarden. De maximale U-waarde is de maximale warmte geleiding. De minimale R-waarde is de minimale weerstand tegen warmte geleiding.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
57
5.3 Toepassing Ventilatie We gaan verscheidene ramen en een deur vervangen, dus moeten we hier telkens toevoeropeningen voorzien die voldoen aan de minimumeisen voor ventilatie. De toevoeropeningen zijn roosters, maar daar later meer over. De minimumeisen halen we uit de norm NBN D 050-001: Ventilatievoorzieningen in woongebouwen. De eisen betreffende ventilatie worden geformuleerd in een minimaal of maximaal debiet dat de toevoeropening moet garanderen. In de norm vinden we voor slaapkamer, studeerkamer en speelkamer (het bureau vergelijken we met studeerkamer) dat het minimale debiet 1 l/s per m² vloeroppervlakte bedraagt. Dit komt overeen met 3,6 m³/hm². Als dit debiet echter kleiner is dan 25 m³/h, dan moeten we deze 25 m³/h als minimaal debiet aannemen. Wordt het debiet groter dan 36 m³/h per persoon, dan wordt dit als maximum debiet aangenomen. De praktijkruimte, die we vergelijken met een woonkamer, heeft de zelfde regel van 3,6 m³/hm². Hier geldt als minimumdebiet 75 m³/h en maximaal 150 m³/h In onderstaande tabel, ziet u wat dit betekent voor onze woning.
Vloeroppervlakte
Debiet eis 3,6
Minimaal/
toegepast
(m²)
(m³/h/m²)
Maximaal
debiet (m³/h)
debiet (m³/h) Slaapkamer 1
8,25
29,7
25/36
29,7
Slaapkamer 2
8,74
31,5
25/36
31,5
Slaapkamer 3
8,74
31,5
25/36
31,5
Slaapkamer 4
8,25
29,7
25/36
29,7
Bureau
19,07
68,6
25/36
36
Praktijkruimte
12,07
45,7
75/150
75
Tabel 5: Debiet eis Ventilatie
Nu kunnen we roosters gaan vergelijken om zo tot een goede oplossing te komen.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
58
5.3.1 ToevoerRoosters Bij het zoeken naar een geschikte fabrikant voor de toevoeropening, of ook wel toevoerroosters, moeten we vaststellen dat Renson de grootste en meest biedende fabrikant is uit België. Je kunt die roosters bij Renson bestellen, maar de fabrikant waar je de ramen koopt, kan deze ook verkrijgen en dus tegelijkertijd voor de rooster zorgen, want die gaan eigenlijk samen met het raam en het glas, enkele geheel vormen. Dit deel van toevoer roosters zal de bouwheer duidelijk maken waar hij op moet letten bij het bestellen van de ramen (op het gebied van ventilatie). En wat hij effectief moet/kan bestellen op het gebied van ventilatie. Er zijn twee verschillende systemen om de toevoeropeningen te integreren bij het vervangen van de vensters. Systeem 1: Rooster op de beglazing. Bij dit systeem zal de toevoeropening op het glas geplaatst worden. De toevoeropening bevindt zich dan gewoon tussen het glas en het raamprofiel. Dit heeft als resultaat dat het glas oppervlakte kleiner wordt. Op de volgende foto ziet u een verduidelijking.
Fig. 27: Rooster op beglazing (Renson)
Systeem 2: Rooster op het raam. Bij dit systeem bevindt de toevoeropening zich tussen het raamprofiel en de muur. Dit heeft als gevolg dat de hoogte van het raam verkleint Op de volgende foto wordt dit verduidelijkt.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
59
Fig. 28: Rooster op raam (Renson)
Nu moeten we de verschillende roosters ten opzichte van elkaar vergelijken zodat we tot een geschikte rooster kunnen komen. We doen dit onder andere door de debieten en prijzen met elkaar te vergelijken. Wanneer we prijzen vergelijken, dan zijn dit bruto prijzen, en van standaard kleuren. We doen dit om een richtprijs te hebben, en vergelijken telkens de meest standaard roosters.
Wat we echter meteen vaststellen is dat de vensters die in onze woning moeten vervangen worden, aan de bovenkant de vorm van een boog hebben. Nu worden de roosters meestal bovenaan geplaatst, en dat is niet mogelijk als het raamprofiel een boog maakt. Dus moeten we hier een oplossing voor zoeken. Als oplossing wordt de rooster op een traverse gezet, dat betekent dat we de rooster tegen de traverse zetten. Dit zorgt er nu wel voor dat we niet meer voor het tweede systeem kunnen opteren en de rooster tussen het raam en de muur plaatsten. Dus enkel roosters op de beglazing komen nog in aanmerking. In de volgende figuur laten we dit zien.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
60
Fig. 29: Oplossing met bogen (Joris Claes)
Algemeen wordt aanvaard dat we de rooster best op een hoogte zetten van minimaal 1,80 m boven het vloeroppervlakte. Dit om risico op tocht te vermijden. Onze vensters zijn hoog genoeg om hier aan te voldoen.
De norm NBN D 50-001 geeft ook aan dat toevoer roosters in 5 standen moeten geregeld kunnen worden. Dit betekent volledig open en volledig dicht en hier nog minimaal 3 standen tussen. Ofwel moet er een continu regelverloop zijn. Alle roosters uit het gamma van Renson voldoen hier aan. Dan bekijken we nu vertrek per vertrek wat de mogelijkheden zijn.
De roosters van Renson zijn ook allemaal standaard voorzien van een insectengaas. Ook zijn de toevoerroosters in gesloten stand regendicht. Alle roosters voldoen tevens aan verder gestelde eisen van de EPB. Er wordt ook een onderscheid gemaakt tussen roosters die je met de hand moet bedienen en roosters die zelfregelende zijn en waar de gebruiker geen inbreng in de regeling heeft.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
61
5.3.2 Praktijkruimte De breedte van het raam in de praktijkruimte is 1,81 m afhankelijk van de breedte van het raamprofiel, zal er dus een rooster geplaatst kunnen worden met een lengte van ongeveer 1,60 m. dit betekent dat er een minimaal debiet moet zijn van 47 m³/h. Hier voldoen alle toevoerroosters aan. Een tweede vergelijkingspunt is de akoestische weerstand van de rooster. Zoals eerder aangehaald in het deel van akoestiek, is het best dat het toevoerrooster akoestisch dempend is. Dan blijven er nog twee roosters over. Namelijk: -
THK-90AK: Met een debiet van 61,2 m³/h/m en een richtprijs van 113 euro.
-
Sonovent: Met een debiet van 51,8 m³/h/m en een richtprijs van 437 euro.
We kiezen voor de eerste rooster, de THK-90AK die afgebeeld staat op de volgende foto. Dit is een rooster dat manueel bediend word door de gebruiker, dit gebeurt door een bedieningskoordje van 3 euro.
Fig. 30:THK-90AK (Renson)
5.3.3 Bureau De lengte van de rooster zal hier ongeveer 1 m kunnen bedragen. De rooster heeft vervolgens een minimum debiet van 36 m³/h/m. Elke rooster uit het gamma van Renson voldoet aan deze eis. We laten ons daarom leiden door de prijs. We kiezen dan voor een manueel te bedienen rooster. Deze roosters zijn goedkoper, en wanneer je in de bureau zit is het een
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
62 kleine moeite om zelf de rooster te verstellen. We kiezen voor het TC60 rooster (zie foto) met een debiet van 65,5 m³/h/m. dit betekent dat we aan een debiet van 65,5 m³ komen en een richt prijs voor de 1 m lange rooster van 38,3 euro. Ook hier weer te bedienen met een bedieningskoordje van 3 euro
Fig. 31: TC60 (Renson)
5.3.4 De slaapkamers Voor de 4 slaapkamers proberen we best dezelfde rooster te kiezen. We hebben 4 kamers en als deze niet identiek uitgerust worden, dan gaat dit afbraak doen aan het uitzicht van het huis. Omdat we nu echter in kamer 2 met een kleine venster temaken hebben, is het moeilijk om daar nog een rooster in te plaatsen. De rooster zou in verhouding met de hoogte van het glas te groot zijn. We zetten dus de roosters in de 4 identieke dakvensters. Dit zijn vensters waar een rooster van ongeveer 0,6 m in komt. Met een debiet van 31,5 m³/h betekent dit dat de rooster een debiet moet hebben van 52,5 m³/h/m, dit zal geen probleem zijn. Nu ligt het dakvenster wel hoog boven de slaapkamer vloer. Een manueel bediende rooster kan je met een koord bedienen maar die hangt dan zomaar te hangen in de slaapkamer. We kunnen een rooster ook bedienen met een bedieningsstaaf. Er zijn nu twee opties: -
Een rooster TC60 met een debiet van 65,5 m³/h/m x 0,6 m = 39,3 m³/h. Met een richtprijs van 28,1 euro. We kopen dan hier een bedieningsstaaf bij van 2 m bij die ongeveer 16,5 euro kost. Dit komt samen op ongeveer 44,6 euro. Het voordeel is dat we dezelfde rooster hebben als in het bureau en dit dus ten goede komt aan het uitzicht.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
63 -
Een tweede mogelijkheid is de AR75 rooster die we in de stand Small zetten en zodoende een debiet hebben van 56,5 m³/h/m x 0,6 m = 33,9 m³/h. Dit is een zelfregelende rooster met een richtprijs van: 59,5 euro. Het voordeel is dat dit een zelfregelende rooster is en dus geen moeilijke bediening.
We moeten dus een keuze maken. De bouwheer kan deze keuzen nemen na het doornemen van voor en nadelen. Wij opteren alvast voor de zelfregelende rooster (zie foto). Voor de 4 slaapkamers resulteert dit
Fig. 32: AR75 (Renson)
Officieel hebben we nu aan de eisen van de EPB voldaan. We sommen eventjes op welke roosters er zouden moeten komen: THK-90AK van 1,60 m
Vertrek
Rooster
Lengte
Prijs
Praktijkruimte
THK-90AK
1,6 m
€ 113
Bureau
TC60
1m
€ 38,3
Slaapkamer 1
AR75
0,6 m
€ 59,5
Slaapkamer 2
AR75
0,6 m
€ 59,5
Slaapkamer 3
AR75
0,6 m
€ 59,5
Slaapkamer 4
AR75
0,6 m
€ 59,5
Totaal:
€ 389,3
Tabel 6: Toegepaste toevoerrooster
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
64 We willen echter een stap verder gaan en enkele zaken verbeteren. Zo komen we allereerst bij de wachtkamer en het toilet langs de wachtkamer.
5.3.5 De wachtkamer De wachtkamer wordt voorzien van verse lucht iedere keer wanneer de buitendeur opengaat. Zit de wachtkamer nu vol, dan is contante aanvoer van verse lucht toch een goed idee. Om het gemakkelijk en goedkoop te houden kunnen we dan twee dingen doen, of we plaatsen een doorstroomopening in de deur naar de praktijkruimte, of we creëren een deurspleet aan de onderkant van de deur. Het is in dit geval het beste een akoestische deurrooster in de deur te plaatsen omdat we de privacy van de patiënten willen respecteren. Een doorstroomopening moet volgens de norm NBN D 50-001 een debiet hebben van 25 m³/h. Een doorstroomopening van of naar de keuken moet dubbel zoveel debiet aankunnen. Dan zijn er twee mogelijkheden: -
Silendo: een debiet van 25,1 m³/h bij een afmeting van 425 mm x 52 mm en een richtprijs van 21,57 euro.
-
468AK/2: een debiet van 25 m³/h bij een afmeting van 292 mm x 193 mm en een richtprijs van 110 euro.
We opteren wegens de voordelige prijs voor de Silendo rooster (foto).
Fig. 33: Silendo rooster geplaatst in deur (Renson)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
65
5.3.6 Toilet Het toilet moet ook voorzien worden van verse lucht, we gaan dit hier op net dezelfde wijze doen als bij de wachtzaal. We moeten niet uitleggen waarom we graag een akoestische rooster hebben in de deur van het toilet. We voorzien best ook een luchtafvoer op het toilet, vermits we de leefsfeer in de wachtkamer niet willen verstoren. We gebruiken hiervoor de muurrooster 442. Deze standaard rooster met afmetingen 265 mm x 90 mm heeft een richtprijs van: 110,5 euro.
Vervolgens gaan we voor doorvoeropeningen zorgen zodat we een volledig systeem krijgen. Want in de nieuwbouw zal volgens de EPB eisen een ventilatie systeem aanwezig moeten zijn. Dit wil zeggen dat er daar ook een systeem voor luchtafvoer moet voorzien zijn. Dit is echter buiten het bestek van dit project, maar we zullen er voor zorgen dat onze woning aansluit op de nieuwbouw. We brengen dus doorvoeropeningen aan. We doen dit in de vorm van een luchtspleet onder aan de deur. Dit is de goedkoopste oplossing. Volgens de norm NBN D50-001 moet de luchtspleet dan een oppervlakte hebben van 70 cm². Wanneer de deur dan een breedte van 90 cm heeft, is de hoogte van de spleet 0,78 cm of 7,8 mm. We brengen deze luchtspleet aan bij de 4 slaapkamer deuren, en bij de deur de tussen de praktijkruimte staat en het bureau. Extra maatregelen:
Maatregel
Product
Prijs
Doorvoer praktijk -
Silendo
€ 21,57
Silendo
€ 21,57
Afvoerrooster toilet
Muurooster 442
€ 110,5
Deurspleten
/
/
Totaal
€ 153,7
wachtkamer Doorvoer wachtkamer toilet
Tabel 7: Extra ventilatie
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
66
Het resultaat van deze ingrepen geven we op de volgende figuren schematisch weer. RTO staat voor Regelbare Toevoer Opening, DO staat voor Doorvoer Opening en AO staat voor Afvoer Opening.
Fig. 34: Weergave van de ventilatie voorzieningen op het gelijkvloers (Joris Claes)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
67
Fig. 35: Weergave van de ventilatie voorzieningen op de eerste verdieping (Joris Claes)
5.4 Toepassing thermische isolatie Zoals reeds eerder gezegd zullen alle vervangen en vernieuwde scheidingsconstructies aan een maximale U-waarde moeten voldoen. In onderstaand overzicht, geven we alle Uwaarden die van toepassing zijn op onze renovatie.
Constructie onderdeel
U max (W/m²K)
Transparante scheidingsconstruct (venster)
2,5 en U g ,max = 1,6
Dak
0,4
Scheidingsmuur met onbeschermd volume
0,6
Vloer op volle grond
0,4
Rmin (m²K/W)
Of 1,0
Tabel 8: Maximale U - waarden
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
68 Bij transparante scheidingsconstructies geldt U max als oppervlaktegewogen gemiddelde waarde van alle transparante scheidingsconstructies. De U g ,max is de centrale U-waarde waar elke glaspaneel op zich aan dient te voldoen.
5.4.1 U-waarde berekenen Hoe berekenen we nu de U-waarde van een constructie onderdeel? Daarvoor met je eerst de R-waarde van een constructie materiaal kunnen bereken. Dat doen we met de volgende formule: R=
d
λ
[m² K / W ]
Hierin is: R:
de weerstand tegen warmte transmissie
d:
de dikte van het materiaal in meter
λ:
de warmte geleidingscoëfficiënt van het materiaal. Dit is een materiaal constante in W/m²K
Meestal is een constructie opgebouwd uit meerdere materialen. Dan moet je gewoon de Rwaarde van iedere laag optellen met elkaar zodat je krijgt: R = R1 + R2 + R3 + ...
Willen we nu van de ganse wand de warmte weerstand weten, dan moeten we rekening houden met de warmte overgang van de omgeving naar de wand, en van de wand naar de omgeving. Deze factoren vergroten de warmteweerstand zodat we krijgen: RT =
1
αe
+ ΣRi +
1
αi
Hierin staan de indices ‘e’ voor de overgang van buitenomgeving naar de wand en de indices ‘i’ voor de overgang van wand naar binnenomgeving. In de volgende tabel een overzicht van de waardes voor α e en α i .
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
69
α e (W / m² K )
1
αe
(m² K / W )
α i (W / m² K )
1
αi
(m² K / W )
Verticale wand
23
0,043
8
0,125
Horizontale wand van
23
0,043
8
0,125
23
0,043
6
0,167
onder naar boven Horizontale wand van Boven naar onder Tabel 9: Overgangscoëfficienten
Tenslotte berekenen we de U waarden met de volgende formule: U=
1 [W / m² K ] RT
5.4.2 Het Glas Aan het glas en de ramen kunnen we zelf niets berekenen. We kunnen enkel de door de EPB opgelegde waarden doorgeven aan de fabrikant voor wie dit geen onbekende materie zal zijn.
5.4.3 Berekening muur We gaan op de hier eerder beschreven manier de U – waarde van de muur berekenen. Beginnen we met de muur van 29 cm breed. Deze is opgebouwd als volgt: 1. 29 cm volle muur, λ = 0,6 W / mK 2. lucht spouw van 2 cm wat een R – waarde geeft van 0,16 m² K / W 3. 5 cm rotswol type Rockstud 204, λ = 0,037 W / mK 4. 12,5 mm Gyproc, λ = 0,35 W / mK Op de volgende figuur is dit weergegeven.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
70
Fig. 36: Muur opbouw (Joris Claes)
Dit geeft voor de berekening van de U – waarden: RT = RT =
1
αe
+ ΣRi +
1
αi
1 0,29 0,05 0,0125 1 + + 0,16 + + + = 2,199 m² K / W 23 0,6 0,037 0,35 8
U=
1 RT
U=
1 = 0,454 W / m² K 2,199
Dit is kleiner dan de maximale U – waarde van 0,6 W/m²K dus dit is in orde.
Berekenen we nu de U – waarde van de muur met als dikte 19 cm, dan blijven alle gegevens dezelfde. Enkel de dikte van de muur verandert uiteraard. RT = U=
1 0,19 0,05 0,0125 1 + + 0,16 + + + = 2,032 m² K / W 23 0,6 0,037 0,35 8
1 = 0,492 W / m² K 2,032
Dit is kleiner dan de maximale U – waarde van 0,6 W/m²K dus dit is in orde.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
71
5.4.4 Berekening dak De dakopbouw hebben we besproken bij het hoofdstuk over het dak. Van het dak gaan de pannen, de panlatten en de tengellaten geen invloed hebben op de U – waarde van het dak. Omdat er zich hier een geventileerde luchtlaag onder bevind. Tellen dus wel mee: 1. 12 cm Isolatie type Rockflex 214, λ = 0,04 W / mK . Wanneer we 10 cm isolatie zouden steken, zou dit volgens de EPB in orde zijn. Interlectra geeft een premie wanneer je met enkele isolatie een R = 3 m²K/W haalt. Deze premie bedraagt 1,25 euro/m². Wanneer we van 10 naar 12 cm dakisolatie overgaan, heeft dit een meerkost van 0,7 euro. Dus is het voordeliger van 12 cm isolatie te plaatsen. 2. luchtlaag tussen het dampscherm en afwerking, R – waarde van 0,14 m²K/W 3. Gyproc afwerking, 12,5 mm, λ = 0,35 W / mK Zoals op de volgende figuur te zien is:
Fig. 37: Dak opbouw (Joris Claes)
Waarna de berekening van de U – waarde resulteert in: RT = U=
1 0,12 0,0125 1 + + 0,14 + + = 3,34 m² K / W 23 0,040 0,35 8
1 = 0,299 W / m² K 3,34
Dit is kleiner dan de maximale U – waarde van 0,4 W/m²K dus dit is in orde.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
72
5.4.5 Berekening Vloer De vloeropbouw is als volgt: 1. Beton van 20 cm, λ = 2 W / mK 2. 5 cm Styrobet, λ = 0,093 W / mK 3. 8 cm isolatie, type Vloerplaat 504, λ = 0,04 W / mK 4. 5 cm stabilisatie laag, λ = 0,7 W / mK 5. afwerking, slechtste geval tegels 1 cm dik en λ = 1,4 W / mK . Parket scoort beter. Dit ziet er als volgt uit:
Fig. 38: Vloer opbouw (Joris Claes)
Dit resulteert in een U – waarde van:
RT = U=
1 0,20 0,05 0,08 0,05 0,01 1 + + + + + + = 2,92 m² K / W 23 2 0,093 0,04 0,7 1,4 6
1 = 0,342 W / m² K 2,92
Dit is kleiner dan de maximale U – waarde van 0,4 W/m²K dus dit is in orde.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
73
6 Vochthuishouding Om een gezonde woning te verkrijgen en om bouwfysisch gezien te voldoen aan goede woning, zijn er enkele belangrijke vereisten in verband met het vocht. Vochtproblemen zijn veel voorkomende problemen met een verschillende oorzaken. Zo kan het vocht van buiten komen, bijvoorbeeld regen. Maar het vocht kan ook binnen ontstaan door condensatie. Zo zullen we in enkele puntjes aan halen wat we kunnen doen om vochtproblemen te voorkomen.
6.1 Condensatie Condensatie is het verschijnsel wanneer warme lucht in aanraking komt met een koud oppervlakte. Hierdoor gaat de waterdamp die in de lucht zit, neerslaan en dus water vormen. Condensatie moeten we ten allen tijden vermeden worden. Er zijn enkele regels en hulpmiddelen die er voor zorgen dat er geen condensatie kan optreden.
6.1.1 Onderbrekingen in de isolatie laag voorkomen Hiervoor moet worden gezorgd bij de uitvoering. Bij ieder hoofdstuk waar de plaatsing van isolatie aan bod komt, wordt dit beschreven.
6.1.2 Koude bruggen voorkomen Dit is wanneer de koude omgeving via een niet isolerend materiaal in contact staat met een warme lucht. Ook hier wordt het vermijden van een koudebrug automatisch beschrijven in de desbetreffende hoofdstukken.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
74
6.1.3 Ventilatie Wanneer er een goede doordachte ventilatie voorzien is, dan wordt de kans op condensatie gevoelig kleiner. In het hoofdstuk EPB wordt uitvoerig de ventilatie besproken.
6.1.4 Dampscherm Zoals beschreven in desbetreffende hoofdstukken, wordt er een dampscherm aan de warme kant van de isolatie aan gebracht. Dit zodat er geen inwendige condensatie kan optreden in een geïsoleerde wand.
6.2 regenwater Het regenwater kan via twee wegen naar binnen komen via het dak, en via regendoorslag door de muur. Het dak is uiteraard waterdicht door de dakpannen en het onderdak. De regendoorslag door de muur moeten we op een andere manier aanpakken. Dit doen we door er voor te zorgen dat de muur waterafstotend wordt en geen vocht meer opneemt. Dit gebeurt door hier een kleurloos product op te smeren dat de poriën van de steen en de voegen vult, zodat er door capillaire werking, geen water meer opgenomen kan worden. Deze behandeling van de buitenmuur kan echter niet zomaar plaatsvinden. Je moet er allereerste voor zorgen dat de muur proper gemaakt is. In onze verbouwing zitten echter met een zeer oude muur met zeer oude, poreuze voegen. Het is niet aan te raden om dit product zomaar aan te brengen op de muur. De voegen gaan het product overmatig opnemen door hun poreuze staat. Aangeraden word om de muur opnieuw in te voegen.
6.2.1 Werkwijze Eerste moet je uiteraard de oude voegen verwijderen. Dit doe je door ze uit te slijpen. Vervolgens wanneer de oude voegen weg zijn, dan verwijder je het stof en met de gevel gereinigd worden. Aannemers doen dit dikwijls door de gevel te zandstralen. De gevel kan
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
75 mijn ook chemisch reinigen. Dit is de manier die doe-het-zelvers gebruiken. Bij het aanbrengen van het chemische product en het verwijderen, moet men er wel zorg voor dragen dat de vensters en ramen, blauwe steen, aansluiting van het dak, kortom alles wat geen steen is, zorgvuldig wordt afgedicht. Contact met de huid, ogen, … moet ten allen tijden vermeden worden. Dan wordt de gevel opnieuw ingevoegd en daarna wanneer de voegen hard zijn, word het product dat de muur waterafstotend maakt, aangebracht. Ook hier zijn er weer verschillende gelijk aardige producten. We pikken er Arkosil uit. Dit product wordt gewoon met een verfborstel op de gevel aangebracht. Ook hier gelden dezelfde voorschriften in verband met afdichten en beschermen als bij het chemisch reinigen. Wanneer de gevel behandelt is, dan moet deze uiteraard de tijd krijgen om te drogen. Er moet een bepaalde tijd gewacht worden met op de gevel andere materialen aan te brengen. Vermits wij hier zowel binnen als buiten niets op de gevel moeten aanbrengen. Is dit geen probleem.
6.3 Opstijgend vocht. Met opstijgend vocht bedoelen het vocht dat zich in de ondergrond bevindt en dat door de capillaire werking van de poreuze bouwmaterialen in de muur dringt en zo naar boven kruipt. Om dit probleem aan te pakken zijn er twee veel gebruikte oplossingen. De eerste oplossing is de injectie van porievullende – of vochtwerende substantie in gaten die mijn op een bepaalde wijze in de muur boord. Die gaten worden zo kort mogelijk tegen de grond geboord. Op de volgende figuur wordt deze methode in het kort uitgebeeld.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
76
Fig. 39: Injecteren (WTCB)
Een tweede oplossing is het zogenaamde onderkappen. Bij deze methode wordt er boven het maaiveld een laat stenen weg gehaald. Vervolgens legt mijn op deze plaats een waterdichte folie bijvoorbeeld DIBA en plaats mijn de weggehaalde steen terug. Die steen moet we dan zeer stevig aanvoegen.
Fig. 40: Onderkappen (WTCB)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
77 Wanneer we een keuze moeten maken tussen de twee oplossingen moeten enkele belangrijke voor en nadelen ten opzichte van elkaar afwegen. Hoewel de injectie methode de laatste jaren op punt gesteld is (sommige aannemers geven tot 30 jaar garantie), is onderkappen de enige methode waar je 100 % zeker bent dat er geen opstijgend vocht meer is. Bij het injecteren kan er fout geboord worden. Er kan een holte in het midden van de muur zitten waardoor alle injectie vloeistof naar die holte toe vloeit. Injecteren is niet goedkoop, maar onderkappen is ook een dure aangelegenheid door zijn arbeidsintensieve werkwijze. Voor een doe-het-zelver gelijk de bouwheer is onderkappen goedkoper. De bouwheer moet immers enkel de DIBA laag en de mortel betalen. De bouwheer kan zelf beslissen waar hij voor opteert. Vermits hij nog niet in de woning woont, is het toepassen van een onderkappen zeker geen probleem. We geven hier ter vergelijking in het kort enkele richtprijzen weer.
6.3.1 Prijs injecteren Aannemer: 75 €/m Totale lente is 22,7 m wat zorgt voor totaal 1702,5 euro + 6 % BTW geeft dit: 1804,7 euro
Doe-het-zelf: Injection Komplete kit met 5 l kost 68,3 euro. 5 liter product kost 47,6 euro. Rekening houdend met een gemiddeld verbruik van 2,5 l/m komt dit op totaal 544,3 euro. + 21 % BTW geeft dit 658,7 euro.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
78
6.3.2 Prijs Onderkappen Aannemer: Zeer weinig aannemers voeren nog een onderkapping uit. Door zware fysieke arbeid lopen de kosten hier snel op. Een aannemer vordert per dag ongeveer 4 meter en laat zich dan per uur betalen. De prijs loopt da al zeer snel op.
Doe-het-zelf: We moeten enkel de prijs tellen voor de waterkering. Deze prijs komt neer op 1,29 euro/m². ruim gerekend hebben we 14 m² nodig, wat betekent dat dit 18,06 euro kost + 21 % BTW wat een totaal geeft van: 21,85 euro. We rekenen hier nog de mortel bij wat ongeveer op 54,1 euro komt inclusief BTW en dus kost een totale onderkapping afgerond 76 euro.
6.3.3 Onderkappen De bouwheer die zoals eerder vermeld een fervente doe-het-zelver heeft eerder al aangegeven meer naar een onderkapping over te hellen. Na het zien van deze prijzen zal hij waarschijnlijk kiezen voor het onderkappen. Wanneer je aan de onderkapping begint, moet je over een lengte van 1 meter een laag stenen weg halen. Je laat dan 2 meter aan beide kanten zonder onderkapping en dan opnieuw 1 meter onderkappen. Zo kun je de volledige onderkapping uitvoeren in 3 fazen. Als je de DIBA geplaatst hebt, dan plaats je de stenen terug en moet je met mortel stevig aanvoegen. Zodat je terug een stevig geheel krijgt. Je laat dit dan 28 dagen harden, totdat de volledige sterkte bereikt is. Wanneer je de onderkapping uitvoert zorg je er voor dat de waterkering elkaar overlapt bij de verschillende fases. Je zorgt ook dat de waterkering aan de binnenkant voldoende doorsteekt zodat dit met de aansluiting van de vloerplaten tot een goede uitvoering komt.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
79
7 Ramen De ramen die worden door de bouwheer bestelt bij een ramenfabrikant. Hij doet dit aan de hand van een plan waar de ramen met de bijhorende maten opstaan. Dit ramenplan heeft de bouwheer in zijn bezit. We kunnen ons dus toeleggen op het installeren van de ramen. We halen ook enkele aandachtspunten aan waar dat de bouwheer op moet letten bij het bestellen van de ramen.
7.1 Ventilatie Zoals aangegeven in het hoofdstuk over de EPB zal er bij het vervangen van de ramen aan de ventilatie gedacht moeten worden. Zoals reeds gezegd worden de toevoerroosters tussen het glas en de raam geplaatst op een traverse. Al de informatie die nodig is voor de ventilatie vind je in het hoofdstuk over de EPB.
7.2 Het glas Het glas van de nieuw ramen bestaat uit twee glasplaten met daartussen een ruimte. Tegenwoordig wordt uit deze ruimte de lucht weg getrokken en vervangen door argon gas. Dit zorgt ervoor dat je de zogenaamde “Hoog rendement beglazing” krijgt. Bij een renovatie krijg je hiervoor een premie wanneer je de bestaande enkele beglazing vervangt door zulke hoog rendement beglazing. Je krijgt dan glas met een Umax waarde van 1,1 W/m²K wat voor de premie de voorwaarde is. Maar hierover later meer. De dikte van 1 glas plaat is 4 mm. Je hebt dus twee maal 4 mm glas met daartussen 16 mm lucht. Dit zie je ook op de figuur met het voorbeeld raam. Nu stellen we voor van in de praktijk ruimte een akoestisch beglazing te voorzien. We hebben in het hoofdstuk over de akoestiek reeds uitgebreid op de akoestiek in gegaan. Deze akoestisch beglazing, zal als functie hebben het buitenlawaai te reduceren. Het principe is dat je de buitenste glasplaat vervangt door een dikkere glasplaat van 6 mm. Dit wordt gedaan omdat je een massa – veer systeem heb. Dit is dus massa – lucht – massa of met andere woorden: glas – lucht – glas. Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
80 Met twee dezelfde materialen met nog eens dezelfde massa zal er zeer snel resonantie optreden. Praktisch wil dit zeggen dat de geluidsgolven afkomstig van buiten (auto’s, treinen) versterkt zullen worden. Vandaar dus één dikkere laag glas om de resonantie tegen te gaan.
7.3 Het raam Er zijn ook thermische eisen aan het raam op zich gesteld. Zo zal het raam een thermische onderbreking moeten hebben. De huidige ramen zijn standaard met zulke onderbrekingen uitgerust. In de het verdere verloop van dit hoofdstuk zullen we enkele tekeningen laten zien over de plaatsing van de ramen. In deze tekeningen zullen we de ramen vereenvoudigd weergeven omdat dit geen meerwaarde bied aan de tekening, en de tekening enkel maar verzwaard en buiten het doel van de tekening gaat. De volgende figuur geeft echter een idee hoe een raam er kan uitzien.
Fig. 41: Voorbeeld raam (Renson)
7.4 Plaatsing Bij de plaatsing is het belangrijk dat je geen koude bruggen maakt. Wat even belangrijk is, is dat je een waterdichte constructie maakt. Het belang van deze waterdichte constructie moeten we uiteraard niet verduidelijken. In de raamopeningen die er nu zijn, is er een aanslag voorzien. Tegen die aanslag word het raam geplaatst. Het raam wordt dan met haken in de
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
81 muur vast gemaakt en die ruimte tussen het raam en de muur wordt dan opgespoten met schuim. Aan de buitenkant wordt dan met siliconen het raam afgespoten. Dit moet met de grootste zorg gebeuren, want dit zorgt voor de waterdichte structuur. Er moet ook op toegezien worden dat deze siliconen nooit wordt vervangen door afcementeren. Dit omdat het raam nooit volledig vast staat. Wanneer je bijvoorbeeld hard de raam dicht slaat, zullen er kleine trillingen optreden. Dit zal er dan voor zorgen dat de cement begint te barsten. Aan de binnenkant kan er nu zorg gedragen worden voor het vermijden van de koudebruggen. Dit doen we door minstens 2 cm isolatie die we in de voorzetwand hebben steken, mee te laten omslaan tot tegen het raam. Zo is de koudebrug vermeden. De Gyproc wand volgt de isolatie en laten we verder lopen tot tegen het raam. Op de volgende figuur wordt dit allemaal weergegeven. De figuur is een doorsnede van de zijkant van het raam. Aan de onder zijde zit op het raam thermische onderbreking zodat daar geen koude brug gemaakt wordt. Ook aan de onderkant wordt op net dezelfde wijze de isolatie omgeslagen.
Fig. 42: Plaatsing van het raam (Joris Claes)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
82
Het dampscherm, dat tussen de Gyproc en de isolatie zit, is op deze figuur niet zichtbaar. Maar het volgt de Gyproc wand tot tegen het raam. Op deze figuur is zoals eerder aangehaald de Gyproc omgeslagen tot tegen het raam. Dit kan echter nog versterkt worden door een houten aanslag of eventueel vervangen worden door een houten aanslag zoals je op de volgende figuur ziet. Je ziet op deze figuur tevens de latei als ook het dampscherm zitten.
Fig. 43: Doorsnede raam met aanslag van hout (Verbouwingsmethoden ruwbouw)
Ook aan de onderkant wordt op net dezelfde wijze de isolatie omgeslagen. Indien gewenst, kan je hier wel de Gyproc plaat die je laat omslagen vervangen door een vensterbank zoals op de volgende figuur wordt weergegeven.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
83
Fig. 44: Doorsnede van het raam met vensterbank (Verbouwingsmethoden ruwbouw)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
84
8 Lateien. 8.1 Inleiding We moeten de lateien vervangen. Wanneer we dit doen, proberen we de afmetingen van de oude lateien te behouden. Dit is gemakkelijker voor de vervangingen. Dan zal er minder kap en breek werk aan te pas komen. Dit betekent wel dat de hoogte van de lateien 12 cm zal zijn. Wanneer dit nodig is, zullen we, mits minimaal breekwerk, een hoogte van 14 cm kunnen behalen. De breedte van een latei is de breedte van de muur min 6 cm, want dit is de breedte van de voorzet steen. Dat de oude lateien absoluut vervangen moeten worden kan men zien op de volgende foto.
Fig. 45: Oude latei (Joris Claes)
We berekenen nu voor de lateien in de buitengevel op de onderste verdieping de draagkracht. We berekenen het maximum moment dat mag optreden. Op de beneden verdieping zijn de lateien dus 12 cm hoog en zijn ze 23 cm breed. Een muur van 29 cm – 6 cm van de steen = 23 cm.
Normale latei:
Beton deking:
Beton: C25/30 Staal: S500 h = 12 cm b = 23 cm
c nom = c min + Δc
Joris Claes
C min = 15 mm (milieu klasse 1) Δc = 5 mm c = 15 + 5 = 20 mm
Xios Hogeschool Limburg
85
Minimale wapening: As = 2 x Φ 6 mm As = 56 mm² Meewerkende hoogte: d = h - c- d/2 d = 12 - 2 - 0,6/2 d = 9,7 cm Bepalen van het draag vermogen van de standaard latei: Eerst ϖ bepalen
ϖ=
As f yd ⋅ b ⋅ d f cd f yd = f cd =
f yk
γy f ck
γc
=
500 = 454,5 N / mm² 1,1
=
25 = 16,67 N / mm² 1,5
As: b: d:
ϖ =
56 mm² 230 mm 97 mm 0,068
μ is dan (uit tabel) μ =
μ=
0,065
Md ⇒ M d = μ ⋅ b ⋅ d ² ⋅ f cd b ⋅ d ² ⋅ f cd
M d = 2344878,05 Nmm Md = 2,345 kNm
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
86
Nu kunnen we dit voor iedere latei gaan controleren. We bepalen dan de belasting die de latei moet opnemen. De zone boven de latei die invloed uitoefent op de latei, is een driehoek met hoeken van 45° zo als op onderstaande figuur te zien is. Wat ook belangrijk is, is dat we de exacte lengte weten van de latei. Dit is de lengte van de overspanning + 2 maal de helft van de opleg a die 20 cm bedraagt. Dit word ook in onderstaande figuur verduidelijkt.
Fig. 46: Latei schematisch (Joris Claes)
8.2 Latei boven de Inkomdeur van de Wachtzaal/Latei boven de vroegere deur in de bureau/Latei boven de deur gelijkvloers – nieuwbouw
Controle draagkracht Gewicht latei: b= 23 h= 12 beton = 2500 Latei = 69 690 Invloedszone: b=
Joris Claes
cm cm kg/m³ kg/m N/m
29 cm
Xios Hogeschool Limburg
87 h= muur = gewicht:
45,5 1300 171,535 1715,35
Totaal: p ⋅ L² M = 8
2405,35 N/m
L= p=
cm kg/m³ kg/m N/m
1,11 m 3247,2225 N/m
L = l + 2 x 0,2/2 p = g x 1,35 + q x 1,5
500,113 Nm
M=
0,500 kNm
Dit is kleiner dan 2,345 kNm dus geen enkel probleem
Spanningscontrole: In GGT
Eerste de eigenschappen van de fictieve doorsnede bepalen.
0,5 ⋅ b ⋅ xe ² = α ⋅ As ⋅ (d − xe ) If =
b ⋅ xe ³ + α ⋅ As ⋅ (d − xe )³ 3
xe =
23,22 mm 338321109,9 mm4
If =
Voorwaarden voor de zeldzame belastingscombinatie
σc = σs =
M k ⋅ xe ≤ 0,5 f ck = 12,5 N / mm² If
α ⋅ M k ⋅ (d − xe )
p= Mk = σc =
σs = Joris Claes
If
≤ 0,8 f yk = 400 N / mm²
2405,350 N/m 370,454 Nm
0,025 N/mm²
Kleiner dan 12,5 N/mm² dus in orde
1,212 N/mm²
Kleiner dan 400 N/mm² dus in orde Xios Hogeschool Limburg
88
Voorwaarden voor de quasi permanente belastingscombinatie M k ⋅ xe ≤ 0,45 f ck = 11,25 N / mm² If
σc =
p= Mk = σc=
2405,350 N/m 370,454 Nm
0,025 N/mm²
Kleiner dan 11,25 N/mm² dus in orde
Controle op Scheurvorming In GGT en Quasi permanente belastings combinatie
σs=
1,212 N/mm² In de Eurocode 2: Beton Vinden we als voorwaarden met betrekking tot de doorsnede van de wapening en de tussenafstand hiervan. Met deze staal spanning is er echter geen gevaar tot scheuren.
Dwarskracht controle: In GGT
Voorwaarde:
τc =
Vk ≤ 0,020 f ck = 0,5 N / mm² 0,75 ⋅ b ⋅ d
Wanneer dit zo is, dan moeten we het constructief minimum aantal beugels steken.
Vk =
p ⋅ L² 2
Vk
τc
1334,97 N
Is kleiner dan 0,5 N/mm² dus minimum dwars 0,0798 N/mm² wapening
minimum dwars wapening percentage ρ 0,0011 De minimale wapening is dan: Asw = ρ ⋅ b ⋅ S
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
89 Waarin Asw de minimale dwarskracht wapening en S de maximale beugel afstand is en 300 mm bedraagt. Asw =
75,9 mm²
Wat wil zeggen 3 beugels met diameter 6 mm. Dus 84 mm². Dit doen we nu voor iedere latei. We laten wel telkens de formules weg, en geven meteen de gegevens en de resultaten.
8.3 Latei boven de venster van bureau
Controle draagkracht Gewicht latei: b= 23 cm h= 12 cm beton = 2500 kg/m³ Latei = 69 kg/m 690 N/m Invloedszone: b= 29 cm h= 60 cm muur = 1300 kg/m³ gewicht: 226,2 kg/m 2262 N/m Totaal: L= p=
M=
2952 N/m 1,4 m 3985,2 N/m 976,374 Nm
0,976 kNm Spannings controle xe =
Joris Claes
L = l + 2 x 0,2/2 p = g x 1,35 + q x 1,5
Dit is kleiner dan 2,345 kNm dus geen enkel probleem
23,22 mm
Xios Hogeschool Limburg
90
If =
3,4E+08 mm4
Zeldzame belasting combinatie p= Mk = σc=
σs=
2952,000 N/m 723,240 Nm
0,050 N/mm²
Kleiner dan 12,5 N/mm² dus in orde
2,366 N/mm²
Kleiner dan 400 N/mm² dus in orde
Quasi permanente Belasting combinatie p= Mk = σc=
2952,000 N/m 723,240 Nm
0,050 N/mm² Kleiner dan 11,25 N/mm² dus in orde
Controle op Scheurvorming
σs =
2,366 N/mm² In de Eurocode 2: Beton Vinden we als voorwaarden met betrekking tot de doorsnede van de wapening en de tussenafstand hiervan. Met deze staal spanning is er echter geen gevaar tot scheuren.
Dwarskracht controle vk =
τc =
2066,40 N
Is kleiner dan 0,5 N/mm² dus minimum dwars 0,1235 N/mm² wapening
minimum dwars wapening percentage ρ = 0,0011 Asw =
75,9 mm²
Wat wil zeggen 3 beugels met doormeter 6 mm. Dus84 mm². We hebben echter een maximale beugelafstand van 300 mm dus stekken we 5 beugels van 6 mm wat 140 mm² geeft.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
91
8.4 Latei boven de venster in de praktijkruimte Deze latei zal niet voldoen met een hoogte van 12 cm. We berekenen ze daarom met een hoogte van 14 cm. Daardoor gaan opnieuw de draagkracht van de latei moeten berekenen en vervolgens de rest van de controles moeten doen.
Latei
Beton deking: c nom = c min + Δc
Beton: C25/30 Staal: S500
Cmin = 15 mm (milieu klasse 1) Dc = 5 mm c = 15 + 5 = 20 mm
h = 14 cm b = 23 cm Minimale wapening: As = 2 x d = 6 mm As = 56 mm²
Meewerkende hoogte: d = h - c- d/2 d = 14 - 2 - 0,6/2 d = 11,7 cm Bepalen van het draag vermogen van de standaard latei: As: b: d:
ϖ μ
56 mm² 230 mm 117 mm
0,057 0,056 Md = 2939159,714 Nmm Md = 2,939 kNm
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
92
Controle draagkracht Gewicht latei: b= 23 cm h= 14 cm beton = 2500 kg/m³ Latei = 80,5 kg/m 805 N/m Invloedszone: b= 29 cm h= 90 cm muur = 1300 kg/m³ gewicht: 339,3 kg/m 3393 N/m Totaal: L= p=
M=
4198 N/m 2 m 5667,3 N/m
L = l + 2 x 0,2/2 p = g x 1,35 + q x 1,5
2833,650 Nm
2,834 kNm
Dit is kleiner dan 2,939 kNm dus geen enkel probleem
Spannings controle xe = If =
25,81 mm 6,4E+08 mm4
Zeldzame belastings combinatie p= Mk = σc =
σs =
4198,000 N/m 2099,000 Nm
0,085 N/mm² Kleiner dan 12,5 N/mm² dus in orde 4,498 N/mm² Kleiner dan 400 N/mm² dus in orde
Quasi permanente Belastings combinatie
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
93 p= Mk = σc =
4198,000 N/m 2099,000 Nm
0,085 N/mm² Kleiner dan 11,25 N/mm² dus in orde
Controle op Scheurvorming
σs =
4,498 N/mm² In de Eurocode 2: Beton Vinden we als voorwaarden met betrekking tot de doorsnede van de wapening en de tussenafstand hiervan. Met deze staal spanning is er echter geen gevaar tot scheuren.
Dwarskracht controle vk =
τc =
4198,00 N
Is kleiner dan 0,5 N/mm² dus minimum 0,2080 N/mm² dwarwapening
minimum dwarswapening percentage ρ = 0,0011 Asw =
75,9 mm²
Wat wil zeggen 3 beugels met doormeter 6 mm. Dus84 mm². We hebben echter een maximale beugelafstand van 300 mm dus stekken we 7 beugels van 6 mm wat 196 mm² geeft.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
94
8.5 De lateien boven de deur tussen bureau en praktijk en tussen wachtkamer en praktijk Deze leien staan in een muur van 16 cm en hebben een breedte van 16 cm.
Latei
Beton deking: c nom = c min + Δc
Beton: C25/30 Staal: S500 h = 12 cm b = 16 cm
Cmin = 15 mm (milieu klasse 1) Dc = 5 mm c = 15 + 5 = 20 mm
Minimale wapening: As = 2 x d = 6 mm As = 56 mm²
Meewerkende hoogte: d = h - c- d/2 d = 12 - 2 - 0,6/2 d = 9,7 cm Bepalen van het draag vermogen van de standaard latei: As: b: d:
ϖ μ
56 mm² 160 mm 97 mm 0,098 0,092
Md = 2308803,002 Nmm Md = 2,309 kNm
Controle draagkracht Gewicht latei: b= 16 cm h= 12 cm beton = 2500 kg/m³ Latei = 48 kg/m 480 N/m
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
95
Invloedszone: b= 16 cm h= 45,5 cm muur = 1300 kg/m³ gewicht: 94,64 kg/m 946,4 N/m Totaal:
1426,4 N/m
L= p=
1,1 m 1925,64 N/m
M=
291,253 Nm
0,291 kNm
L = l + 2 x 0,2/2 p = g x 1,35 + q x 1,5
Dit is kleiner dan 2,309 kNm dus geen enkel probleem
Spannings controle xe = If =
27,1 mm 2,9E+08 mm4
Zeldzame belastings combinatie p= Mk = σc =
σs =
1426,400 N/m 215,743 Nm
0,020 N/mm² Kleiner dan 12,5 N/mm² dus in orde 0,786 N/mm² Kleiner dan 400 N/mm² dus in orde
Quasi permanente Belastings combinatie p= Mk = σc =
1426,400 N/m 215,743 Nm
0,020 N/mm² Kleiner dan 11,25 N/mm² dus in orde
Controle op Scheurvorming
σs =
Joris Claes
0,786 N/mm²
Xios Hogeschool Limburg
96 In de Eurocode 2: Beton Vinden we als voorwaarden met betrekking tot de doorsnede van de wapening en de tussenafstand hiervan. Met deze staal spanning is er echter geen gevaar tot scheuren.
Dwarskracht controle vk =
784,52 N
τc =
Is kleiner dan 0,5 N/mm² dus minimum 0,0674 N/mm² dwarwapening
minimum dwarswapening percentage ρ = 0,0011 Asw =
52,8 mm²
Wat wil zeggen 3 beugels met doormeter 6 mm. Dus 84 mm².
We hebben op de benedenverdieping alle lateien berekend behalve de latei boven de deur van de wc. We voelen na de voorgaande berekeningen ook wel aan, dat we in deze niet dragende muur van 10 cm breed, gewoon een latei in kunnen plaatsen van 10 cm breed en 12 cm hoog met de overal de minimum wapening in. De hoogte zal zelfs minder mogen, maar we maken deze toch 12 cm, omdat dit dan gemakkelijker uit te voeren is.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
97
8.6 Lateien boven de vensters in slaapkamer 1 en slaapkamer 4. De muren op de bovenverdieping zijn 19 cm breed. Dit maakt de lateien 13 cm breed. We berekenen opnieuw eerst de draagkracht en vervolgens doen we de controles.
Latei
Beton deking: c nom = c min + Δc
Beton: C25/30 Staal: S500 h = 12 cm b = 13 cm
Cmin = 15 mm (milieu klasse 1) Dc = 5 mm c = 15 + 5 = 20 mm
Minimale wapening: As = 2 x d = 6 mm As = 56 mm²
Meewerkende hoogte: d = h - c- d/2 d = 12 - 2 - 0,6/2 d = 9,7 cm Bepalen van het draag vermogen van de standaard latei: As: b: d:
ϖ μ
56 mm² 130 mm 97 mm 0,121 0,112
Md = 2283707,317 Nmm Md = 2,284 kNm
Controle draagkracht Gewicht latei: b= 13 cm
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
98 h= beton = Latei =
12 2500 39 390
cm kg/m³ kg/m N/m
Invloedszone: b= 19 h= 55 muur = 1300 gewicht: 135,85 1358,5
cm cm kg/m³ kg/m N/m
Totaal:
1748,5 N/m
L= p=
1,3 m 2360,48 N/m
M=
498,650 Nm
0,499 kNm
L = l + 2 x 0,2/2 p = g x 1,35 + q x 1,5
Dit is kleiner dan 2,284 kNm dus geen enkel probleem
Spannings controle xe = If =
29,53 mm 2,6E+08 mm4
Zeldzame belastings combinatie p= Mk = σc =
σs =
1748,500 N/m 369,371 Nm
0,042 N/mm² Kleiner dan 12,5 N/mm² dus in orde 1,443 N/mm² Kleiner dan 400 N/mm² dus in orde
Quasi permanente Belastings combinatie p= Mk = σc =
Joris Claes
1748,500 N/m 369,371 Nm
0,042 N/mm² Kleiner dan 11,25 N/mm² dus in orde
Xios Hogeschool Limburg
99
Controle op Scheurvorming
σs =
1,443 N/mm² In de Eurocode 2: Beton Vinden we als voorwaarden met betrekking tot de doorsnede van de wapening en de tussenafstand hiervan. Met deze staal spanning is er echter geen gevaar tot scheuren.
Dwarskracht controle vk =
τc =
1136,53 N
Is kleiner dan 0,5 N/mm² dus minimum dwars 0,1202 N/mm² wapening
minimum dwarswapening percentage ρ = 0,0011 Asw =
42,9 mm²
Wat wil zeggen 2 beugels met doormeter 6 mm. De maximum beugel afstand is echter 300 mm wat er voor zorgt dat we 5 beugels plaatsen van 6 mm wat 140 mm² geeft.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
100
8.7 Latei boven venster in slaapkamer 2. Controle draagkracht Gewicht latei: b= 13 cm h= 12 cm beton = 2500 kg/m³ Latei = 39 kg/m 390 N/m Invloedszone: b= 19 cm h= 40 cm muur = 1300 kg/m³ gewicht: 98,8 kg/m 988 N/m Totaal: L= p=
M=
1378 N/m 1 m 1860,3 N/m
L = l + 2 x 0,2/2 p = g x 1,35 + q x 1,5
232,538 Nm
0,233 kNm
Dit is kleiner dan 2,284 kNm dus geen enkel probleem
Spannings controle xe = If =
29,53 mm 2,6E+08 mm4
Zeldzame belastings combinatie p= Mk = σc =
σs =
Joris Claes
1378,000 N/m 172,250 Nm
0,020 N/mm² Kleiner dan 12,5 N/mm² dus in orde 0,673 N/mm² Kleiner dan 400 N/mm² dus in orde
Xios Hogeschool Limburg
101
Quasi permanente Belastings combinatie p= Mk =
σc
1378,000 N/m 172,250 Nm
0,020 N/mm² Kleiner dan 11,25 N/mm² dus in orde
Controle op Scheurvorming
σs =
0,673 N/mm² In de Eurocode 2: Beton Vinden we als voorwaarden met betrekking tot de doorsnede van de wapening en de tussenafstand hiervan. Met deze staal spanning is er echter geen gevaar tot scheuren.
Dwarskracht controle vk =
689,00 N
τc =
Is kleiner dan 0,5 N/mm² dus minimum dwars 0,0729 N/mm² wapening
minimum dwarswapening percentage ρ = 0,0011 Asw =
42,9 mm²
Wat wil zeggen 2 beugels met doormeter 6 mm. Met de maximum beugelafstand van 300 mm maakt dit echter 4 beugels van 6 mm. Dit is 112 mm²
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
102
8.8 Latei boven de venster in slaapkamer 3 Controle draagkracht Gewicht latei: b= 13 cm h= 12 cm beton = 2500 kg/m³ Latei = 39 kg/m 390 N/m Invloedszone: b= 19 cm h= 100 cm muur = 1300 kg/m³ gewicht: 247 kg/m 2470 N/m Totaal:
2860 N/m
L= p=
1,2 m 3861 N/m
M=
L = l + 2 x 0,2/2 p = g x 1,35 + q x 1,5
694,980 Nm
0,695 kNm
Dit is kleiner dan 2,284 kNm dus geen enkel probleem
Spannings controle xe = If =
29,53 mm 2,6E+08 mm4
Zeldzame belastings combinatie p= Mk = σc =
σs =
Joris Claes
2860,000 N/m 514,800 Nm
0,059 N/mm² Kleiner dan 12,5 N/mm² dus in orde 2,011 N/mm² Kleiner dan 400 N/mm² dus in orde
Xios Hogeschool Limburg
103
Quasi permanente Belastings combinatie p= Mk = σc =
2860,000 N/m 514,800 Nm
0,059 N/mm² Kleiner dan 11,25 N/mm² dus in orde
Controle op Scheurvorming
σs =
2,011 N/mm² In de Eurocode 2: Beton Vinden we als voorwaarden met betrekking tot de doorsnede van de wapening en de tussenafstand hiervan. Met deze staal spanning is er echter geen gevaar tot scheuren.
Dwarskracht controle vk =
τc =
1716,00 N
Is kleiner dan 0,5 N/mm² dus minimum 0,1814 N/mm² dwarwapening
minimum dwarswapening percentage ρ = 0,0011 Asw =
42,9 mm²
Wat wil zeggen 2 beugels met doormeter 6 mm. Maar wederom door de maximum beugelafstand van 300 mm hier 5 beugels van 6 mm. Dit is 140 mm².
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
104
8.9 Latei boven de doorgang naar de nieuwbouw op de verdieping Latei
Beton deking: c nom = c min + Δc
Beton: C25/30 Staal: S500 h = 12 cm b = 29 cm
Cmin = 15 mm (milieu klasse 1) Dc = 5 mm c = 15 + 5 = 20 mm
Minimale wapening: As = 2 x d = 6 mm As = 56 mm²
Meewerkende hoogte: d = h - c- d/2 d = 12 - 2 - 0,6/2 d = 9,7 cm Bepalen van het draag vermogen van de standaard latei: As: b: d:
ϖ μ
56 mm² 290 mm 97 mm 0,054 0,053
Md = 2410754,221 Nmm Md = 2,411 kNm
Controle draagkracht Gewicht latei: b= 29 cm h= 12 cm beton = 2500 kg/m³ Latei = 87 kg/m 870 N/m Invloedszone: Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
105 b= h= muur = gewicht:
29 55 1300 207,35 2073,5
cm cm kg/m³ kg/m N/m
Totaal:
2943,5 N/m
L= p=
1,3 m 3973,73 N/m
M=
839,449 Nm
0,839 kNm
L = l + 2 x 0,2/2 p = g x 1,35 + q x 1,5
Dit is kleiner dan 2,284 kNm dus geen enkel probleem
Spannings controle xe = If =
20,98 mm 3,7E+08 mm4
Zeldzame belastings combinatie p= Mk = σc =
σs =
2943,500 N/m 621,814 Nm
0,035 N/mm² Kleiner dan 12,5 N/mm² dus in orde 1,917 N/mm² Kleiner dan 400 N/mm² dus in orde
Quasi permanente Belastings combinatie p= Mk = σc =
2943,500 N/m 621,814 Nm
0,035 N/mm² Kleiner dan 11,25 N/mm² dus in orde
Controle op Scheurvorming
σs =
1,917 N/mm² In de Eurocode 2: Beton Vinden we als voorwaarden met betrekking tot de doorsnede van de wapening en de
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
106 tussenafstand hiervan. Met deze staal spanning is er echter geen gevaar tot scheuren.
Dwarskracht controle vk =
τc =
1913,28 N
Is kleiner dan 0,5 N/mm² dus minimum dwars 0,0907 N/mm² wapening
minimum dwarswapening percentage ρ = 0,0011 Asw =
95,7 mm²
Wat wil zeggen 4 beugels met diameter 6 mm, dus 112 mm². Door de maximum beugelafstand van 300 mm plaatsen we 5 beugels van 6 mm. Wat 140 mm² geeft. De doorsnede van de latei zie je op de volgende tekening. Alle gegevens kun je hierboven terug vinden.
Fig. 47: Doorsnede latei (Joris Claes)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
107
8.10 Overzicht Hieronder zie je een overzicht van alle lateien. Hierin vind je oko de hoeveelheid wapening in terug.
Latei Deur inkom wachtzaal Deur bureau - nieuwbouw Vroegere deur bureau Venster bureau Venster praktijkruimte Deur wachtzaal - praktijk Deur praktijk - bureau Deur toilet Venster slaapkamer 4 Venster slaapkamer 1 Venster slaapkamer 2 Venster slaapkamer 3 Deur gang - nieuwbouw Totaal volume: Totale lengte van de wapening: Beugels b (cm) x h (cm): 19x8 19x10 12x8 8x8 9x8 25x8
Joris Claes
b (m) 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,16 0,16 0,1 0,13 0,13 0,13 0,13 0,29
h (m) l (m) 0,12 1,3 0,12 1,3 0,12 1,3 0,12 1,6 0,14 2,4 0,12 1,3 0,12 1,3 0,12 1,3 0,12 1,5 0,12 1,5 0,12 1,2 0,12 1,4 0,12 1,5
Volume (m³) 0,036 0,036 0,036 0,044 0,077 0,025 0,025 0,016 0,023 0,023 0,019 0,022 0,052 0,434
37,8 m 14 7 6 3 19 5
beugels beugels beugels beugels beugels beugels
Xios Hogeschool Limburg
108
8.11 Plaatsing van de lateien Bij de plaatsing van de lateien, maar vooral bij de verwijdering van de oude lateien moet er voorzichtig te werk gegaan worden. Voor de verwijdering van de oude latei stutten we best aan de buitenkant de muur. Een schoor met daarop enkele plankjes is al voldoen. In de volgende figuur wordt dit getoond. Vervolgens bij het plaatsen van de nieuwe latei maken we best de latei en de stenen in de muur goed nat alvorens we een mortelbed maken. Dit verbetert de aanhechting. De latei wordt dan in dit mortelbed geplaatst.
Fig. 48: Ondersteuning door schoor (www.renoveren-restaureren.be)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
109
9 Het dak 9.1 Huidig dak Het huidige dak kunnen we niet renoveren. De gebreken zijn zo groot dat dit onbegonnen werk is. Zo heeft het dak een grote doorbuiging en wordt ondersteund door een boomstam. Verder is het dak alles behalve wind – en waterdicht. Hiervan zie je foto’s bij de deel over de huidige staat van de woning. Het is dus duidelijk dat er een nieuw dak moet komen. Dit bespreken we in dit deel.
9.2 Dakopbouw Het is logisch dat we het oude dak gaan afbreken. Vervolgens moeten we een nieuw dak plaatsen. Dit moet voldoen aan de stabiliteitseisen. Hiervoor gaan we ons licht opsteken bij ervaren dak werkers en mensen met ervaring in het berekenen van een dak. Hieruit blijkt dat er enkele regels zijn waaraan je je moet houden. We gaan traditioneel zadeldak maken. Een traditioneel zadeldak bestaat uit draagbalken of gordingen, daar komen haaks de kepers op. Op die kepers komt het onderdak waarop zijn beurt de tengel- en panlatten op komen en tot slot de dakpannen. Tussen de gordingen steken we de isolatie en daartegen komt een dampscherm en een afwerking. Op de volgende figuur ziet u de opbouw van een dak. Met hierop:
1
Dakbedekking (dakpannen)
2
Panlat
3
Tengellat
4
Onderdak
5
Keper
6
Gording
7
Dampscherm
8
Afwerking
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
110 Tussen de gordingen komt nog isolatie.
Fig. 49: Dakopbouw (Joris Claes)
De verschillende delen van het dak hebben elke hun eigen functie. We leggen kort uit welke.
De gordingen: Dit zijn de draagbalken die het dak dragen. De kepers: Liggen haaks op de gordingen en dragen de dakbedekking Onderdak: Maakt het dak winddicht en voert eventuele doorslag van regen af Tengellaten: Hierop komen de panlatten, liggen dwars zodat er geen water kan blijven staan tussen het onderdak en de tengellatten. Panlatten: Voor de bevestiging van de dakbedekking. Isolatie: Voor het thermisch isoleren. Dampscherm: Gaat condensatie tegen. Warme lucht in contact met koud oppervlakte condenseert namelijk. Later meer over het bevestigen van het dampscherm, want dit is zeer belangrijk. De functie van de afwerking is duidelijk.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
111
9.3 Berekening dak Zoals reeds eerder aangehaald, steken we voor de stabiliteit van het dak ons licht op bij mensen die ervaring hebben met het berekenen van een dak. Daaruit blijkt dat er enkele algemene regels zijn. Wanneer je die volgt, krijgt je een stevig dak dat voldoet aan alle eisen.
9.3.1 Gordingen De onderlinge tussenafstand van de gordingen moet tussen de 1,20 m en de 1,40 m liggen. Voor de sectie van de gording met je per meter overspanning 5 cm hoogte nemen. Dit betekent voor ons dak met de overspanning van 5 meter dat we moeten gaan naar hoogte van minimaal 25 cm. Rekening houdend met de afmetingen van gordingen, heb je dan een gording van 28 cm hoog en 8 cm breed. De zogenaamde 28/8. We hebben een lengte van het dak van 5,17 m. Wanneer we dan 3 gordingen plus een nok gording steken, dan hebben we hart op hart afstand tussen de gordingen van 1,29 m wat perfect tussen 1,20 m en 1,40 m ligt. We twijfelen absoluut niet aan de ervaring en aan de juistheid van mensen met ervaring, maar toch zullen we de afmetingen van de gording eventjes controleren. We doen dit met het programma SCIA. We hebben een balk op twee steunpunten met voorgenoemde afmetingen, natuurlijk hebben we ook de belasting nodig. De optredende belastingen zijn de windlast, sneeuwlast en het eigengewicht. In bijlage 1 wordt de windlast berekent en in bijlage 2 de sneeuwlast. Voor eigengewicht van het dak mogen we volgens het WTCB 650 N/m² nemen. Omdat ons dak groter is dan 50 m² (nl. 57,3 m²) berekenen we de wind en de sneeuwlast. We krijgen:
g = 650 N/m² p = 617 N/m² (windlast) s = 335 N/m² (sneeuwlast) De totale last wordt dan, rekening houdend met de combinatiefactoren: F = 1,35 ⋅ g + 1,5 ⋅ p + 1,5 ⋅ Ψ0 ⋅ s
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
112 De windbelasting is de voornaamste variabele last. De sneeuwbelasting is de tweede variabele last en krijgt daarom een extra factor Ψ0 . Dit geeft, rekening houdend dat het om een sneeuwbelasting gaat: F = 1,35 ⋅ 650 + 1,5 ⋅ 617 + 1,5 ⋅ 0,5 ⋅ 335 F = 2054 N / m²
De gordingen liggen 1,3 m van elkaar af zodat we op één gording krijgen: 2670 N/m. Voeren we nu deze gegevens in SCIA in. Dan krijgen we:
Een maximale optredende spanning van 8 N/mm². Een maximale doorbuiging van 14,9 mm. De gordingen zijn vervaardigd van grenen en dat betekent dat de maximale spanning mag oplopen tot: 54,7 N/mm². De optredende spanningen zorgen niet voor problemen. De doorbuiging mag
l 5000 = = 16,7 mm . Met de doorbuiging zitten we dus ook binnen de 300 300
grenzen.
9.3.2 De kepers Hier geldt als regel dat wanneer de gordingen om normale afstand van elkaar liggen (wat bij ons het geval is) dan zorg je er best voor dat de balken onderling een hart op hart afstand hebben van 40 cm.
9.3.3 Onderdak Voor het fabriceren van het onderdak zijn er twee mogelijkheden. Je kunt het onderdak construeren met een gewapende doek of met een stevige plaat. Een plaat ga je eerder gebruiken wanneer je een ingewikkeld dak hebt met veel vormen, zodat je regelmatig moet slijpen. De kans bestaat dan dat je door de doek slijpt. Onze situatie met een eenvoudig dak, zal de gewapende doek zeker voldoen.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
113
9.3.4 Tengellatten en panlatten Voor de tengellaten worden latten genomen met een breedte van 50 mm en een hoogte van 22 mm. Voor de panlatten zijn dat latten met een breedte van 36 mm en een hoogte van 24 mm. De tengellatten worden in dezelfde richting als de kepers geplaatst en ze worden bovenop de kepers geplaatst. De panlatten die worden dwars op de tengellatten geplaatst. De onderlinge afstand tussen de panlatten is afhankelijk van de dakpannen die de bouwheer gaat kiezen. Die afstand wordt dan door de fabrikant van de pannen vermeld.
9.3.5 Dakbedekking De bouwheer zal de dekbedekking zelf kunnen kiezen. Zijn keuze heeft zoals eerder gezegd wel enkele gevolgen. Zoals eerder aangehaald heeft het rechtstreeks gevolgen tot de onderlinge afstand van de panlatten. We kunnen hier reeds enkele tips meegeven aan de bouwheer. Zo doet hij er besta aan om dezelfde of soortgelijke pannen te kiezen als de nieuwbouw die tegen dit deel komt. Hij opteert best voor pannen die geen al te groot formaat hebben. We hebben een kleine dakoppervlakte en grote pannen zijn dan minder mooi.
9.4 Constructie Bij het beschrijven van de constructie willen we vooral de aandacht vestigen op bouwaansluitingen. Dit is zeer belangrijk als je een goed en degelijk dak wilt. Je mag ook geen koude bruggen maken. Omdat we hier met een volle muur te maken hebben, zijn deze toch iets anders dan bij spouwmuren. De bouwheer moet daar extra aandacht op vestigen. Dit kan hij doen met behulp van de volgende detailtekeningen.
9.4.1 Gording Voor de gording maak je een gaat in de muur zodat je een opleg creëert. De diepte van dit gat, in de vorm van de gording, is 10 cm, zo krijg je een opleg van 10 cm. De gording wordt
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
114 dan geplaatst. Dit gebeurt met behulp van een kraan want mankracht schiet te kort voor een gording van 5 m lengte en een sectie 28/8. Vervolgens word de gording ‘opgespied’ zo komt de gording vast te liggen. In plaats van dan echter mortel in de kieren naast de gording te doen. Spuit je de holtes op met schuim. Dit omdat je met schuim beter kunt opvullen. Je spatel van de mortel is te dik om overal goed bij te komen. Om volgende figuur ziet u de gording in de muur steken.
Fig. 50: Gording in muur (Joris Claes)
9.4.2 Kepers De kepers komen zoals eerder gezegd om de 40 cm te liggen. Voor 1 dakhelft hebben we dan 15 kepers nodig. De eerste en de laatste keper liggen op de rand van de muur. Om dit allemaal goed te laten uitkomen, leggen we de tweede keper op 37 cm hart op hart van de eerste keper. De voorlaatste keper leggen eveneens 37 cm hart op hart van de laatste. De keper worden gewoon met kepernagels in de gordingen genageld. Ter hoogte van de muur brengen we een muurplaat aan. Dit is een houten plaat die op de muur geschroefd wordt. De kepers worden daar dan op de muurplaat genageld. Wanneer er dan hevige wind komt, is het dak bevestigd aan de muren en gaat het niet weg waaien. Op de volgende foto ziet u de muurplaat en de daarop genagelde kepers.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
115
Fig. 51: Keper op muurplaat (Joris Claes)
9.4.3 Onderdak/tengellatten/panlatten Zoals eerder gezegd wordt het onderdak gemaakt met een gewapende doek. We hebben reeds enkele voorname eisen aangehaald. Wat ook belangrijk is, is dat het onderdak dampdoorlatend is. Twee bekende onderdaken zijn Diba en Delta Max. Door ons licht op te steken met enkele personen die in de bouw wereld zitten, weten we dat we best kiezen voor Delta Max. Delta Max is zeer dampopen. Het bestaat uit verscheidene laagjes zodat wanneer er toch enige condensatie optreedt, dit blijft zitten tussen de lagen en verdampt is voordat het tegen de isolatie zou komen. Dit laat ons toe van de volledige ruimte tussen de balken en de gordingen op te vullen met isolatie. Het onderdak wordt samen met de tengellatten op de kepers genageld. Op hun beurt worden de panlatten op de tengellatten genageld. Het onderdak wordt geleverd op rollen met een bepaalde breedte. Wanneer je overlappingen
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
116 maakt, met je er voor zorgen dat de hoogste strook ook de bovenste is bij de overlapping, anders gaat er water in het dak sijpelen, met alle gevolgen vandien.
9.4.4 De nok Bovenaan het dak is er de nok. We zorgen ervoor dat er geen water langs die weg het dak kan insijpelen. Op de nokgording zetten we een onderlat. Daarboven komt het onderdak. En daar weer boven komt een nokroeflat. Deze dit als bevestiging van de nok- of vorstpan die hierin genageld word. Onder de nokpan zit ook nog een nokstrook om het geheel beter af te sluiten. In de volgende figuur is dit allemaal getekend.
Fig. 52: De nok (Joris Claes)
9.4.5 Isolatie De isolatie die we in het dak steken, bespreken we bij desbetreffende deel van de EPB. We willen hier wel de aandacht vestigen op hoe de isolatie moet komen te zitten bij de aansluitingen. Zodat we koude bruggen vermijden. Als we eerst de aansluiting bekijken van het dak op de twee kopse muren. Dan moeten we er onze aandacht op vestigen dat we de isolatie die in het dak steekt, tot tegen de isolatie die in de voorzetwanden zit laat komen.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
117 Doen we dit niet, dan krijg je een koude brug. Op de volgende figuur zie je dit afgebeeld. De figuur geeft een doorsnede weer.
Fig. 53: Aansluiting dak op kopgevel (Joris Claes)
In het paars zien we de isolatie van het dak die aansluit op de isolatie in de voorzetwand (in het groen).
Wanneer we de aansluiting van het dak op de zijgevel van naderbij bekijken, dan moeten we opmerken dat hier het zelfde principe zal worden toegepast. In de volgende figuur ziet u hiervan de detailtekening. Ook hier zullen we er voor zorgen dat de isolatie in het dak (paars) goed aansluit op de isolatie van de voorzetwand (groen).
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
118
Fig. 54: Aansluiting dak op zijgevel (Joris Claes)
9.4.6 Dakgoot Bij een dak hoort natuurlijk een dakgoot. Voor de bevestiging van de dakgoot wordt er aan de onderkant van het dak, bovenop de tengellatten een extra plank geklopt. Op deze plank wordt dan met haken de dakgoot bevestigd. Wat belangrijk is om een goede dakgoot te maken, is dat de pannen een oversteek hebben van 7 cm ten opzichte van het begin van de dakgoot.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
119
Fig. 55: De dakgoot (Joris Claes)
9.4.7 Dampscherm en afwerking Zoals vermeld in het begin van het hoofdstuk, plaatsen we tussen de isolatie en de afwerking een dampscherm. We hebben met de bespreking van het dampscherm, en de bevestiging van de afwerking bewust gewacht tot nu. Dit zou de detailtekeningen alleen maar verzwaard hebben en het zou geen enkele invloed hebben gehad op de constructie details en de bouwaansluitingen die we tot nog toe besproken hebben. Zo moet je wanneer de isolatie geplaatst is, het dampscherm plaatsen. Dit doe je door het met nietjes vast te schieten tegen de gordingen. Vervolgens plak je met een speciale bijgeleverde plakband de voegen af. Dan moet hier tegen de Gypoc platen komen. Deze platen worden niet zomaar tegen de gordingen geplaatst. Er wordt eerst een raster gemaakt. Dit raster heeft twee functies: eerste en vooral voor een betere bevestiging van de Gyproc. Ten tweede wordt het raster gebruikt om leidingen te kunnen leggen achter de Gyproc. Is dit raster er niet, dan moet je de leidingen trekken tussen de isolatie en daarna door het dampscherm steken, en dat kan natuurlijk niet.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
120 Het raster wordt gemaakt door dwars op de gordingen latjes die op 40 cm hart op hart afstand van elkaar liggen te nagelen. De Gyproc platen kunnen hier tegen geschroefd worden. Bij de bevestiging van de Gyproc platen moeten we er op letten dat we de platen in verband plaatsen. En dat er dus geen voegen in elkaars verlengde lopen. Op onderstaande figuur ziet u het raster.
Fig. 56: Raster op de gording (www.gyproc.be
Op de volgende figuur ziet u het raster vanuit het midden van het dak. In het zwart zijn hier de gordingen te zien.
Fig. 57: Raster vanuit het dak (www.renoveren-restaureren.be)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
121
10 Houtenvloer – Stabiliteit We kunnen allerhande oplossingen formuleren zodat we tot een betere woning komen, maar dat heeft geen enkele zin als we de stabiliteit over het hoofd zien. Zo komen er op de houtenvloer enkele Gyproc wanden met als doel de bovenverdieping in te delen in de 4 verschillende kinderkamers. Er komen ook Voorzetwanden op de houtvloer met als doel de akoestische isolatie te verbeteren alsook de thermische isolatie. Dit is allemaal mooi en wel, maar kan de houtenvloer dit aan? Dit gaan we nu berekenen.
We splitsen dit op in twee delen. In een eerste deel bespreken/berekenen we de stabiliteit van het gedeelte boven de praktijkruimte. Een tweede deel handelt over het gedeelte boven het bureau. We delen dit zo in, omdat de houten vloer ook uit twee delen bestaat. Boven de praktijkruimte hebben de dragende balken een lengte van 5 m. Boven het bureau overspannen de dragende balken 4 m. Tussen het bureau en de praktijkruimte, wordt een dragende muur opgetrokken zodat deze balken hierop kunnen steunen. De dragende balken liggen 50 cm uit elkaar. Wie het plan aandachtig bekijkt, zal opmerken dat de overspanning enkele cm kleiner is dan 4 m en 5 m. Onze afronding zorgt voor makelijker rekenwerk, het zal ook een negatievere benadering opleveren. Dit geldt voor alle afrondingen die er gemaakt worden in het verdere verloop van deze stabiliteitsberekening. De afrondingen zullen zo gebeuren dat het een negatievere benadering tot gevolg heeft.
10.1 Huidige toestand Voor dat we aan het rekenen slaan, moeten we er ons van verzekeren dat de houtenvloer nog in een goede staat is. Het heeft geen zin verder te werken op houtenvloer die versleten is, of die niet over zijn volledige mogelijkheden beschikt. Om bij een houtenvloer tot een besluit te komen bestaan er allerlei praktische proefjes. Hieronder sommen we deze eventjes op samen met het resultaat.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
122 -
Zit er ‘olm’ in het hout? Dit kan na visuele controle vast gesteld worden als er allemaal kleine gaatjes in het hout zitten. Na controle blijkt er geen ‘olm’ in het hout te zitten.
-
Is het hout verduurd? Na visuele controle: het hout is niet verduurd.
-
Doorzakking bij het stappen? Wanneer men over de vloer loopt, voel je de vloer doorzakken. Als dit het geval is, weet je wel zeker dat de vloer niet meer capabel is. Onze vloer zakt niet door bij bewandelen.
-
Trillen na springen? Wanneer je op de vloer staat, en je springt en bij het neerkomen, trilt de vloer en je hoort dat de vloer geluiden maakt, leidt dit tot een negatief besluit. Ook hier weer reageert de vloer goed op de test.
-
Doorzakking/vlakheid? Hier wordt de vloer op doorzakking gecontroleerd. Dit gebeurt met behulp van een lange, rechte regel en een waterpas. De houtenvloer heeft amper een doorzakking.
Het resultaat van al deze testen doet ons besluiten dat onze vloer nog in goede staat verkeert en dus mogen we verder rekenen met de houtenvloer.
Voor de plankjes die op de dragende balken liggen geldt het zelfde. We moeten hier wel de opmerking maken dat er enkele plankjes rot zijn. Deze moeten vervangen worden. Het gaat hier wel op een absolute minderheid van de plankjes.
Net zoals het moeilijk is om de staat van de houtenvloer te bepalen, is het moeilijk om te bepalen welke hout er voor de vloer gebruikt is. Daarom nemen we een gemiddelde houtsoort. We nemen de gemiddelde eigenschappen van drie veel voorkomende houtsoorten bij het maken van constructies. Het gaat hier om Grenen, Douglas en Lorken. Daardoor bekomen we de volgende eigenschappen:
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
123
ρ = 550 kg / m³ σ k = 80 N / mm² τ k = 9 N / mm² E = 11100 N / mm²
10.2 Berekening van de houtenvloer boven de praktijkruimte Hieronder ziet u een situatie schets van het eerste deel. In het zwart ziet u de balken waarvan de hart op hart afstand 50 cm bedraagt. In het groen ziet u de voorzetwanden, opgebouwd uit de bijhorende profielen, aan de kant van het vertrek een Gyproc plaat van 12,5 mm en tussenin isolatie. In het rood ziet u de scheidingswanden. Op de zelfde wijze opgebouwd als de voorzetwand, maar dan aan beide kanten een Gyproc plaat van 12,5 mm.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
124
Fig. 58: Situatie schets houtenvloer boven praktijkruimte (Joris Claes)
Eerst gaan we da spanning controleren die optreedt in het hout, vervolgens de doorbuiging. De spanningscontrole gebeurt in UGT (uiterste grenstoestand) en de controle op doorbuiging in GGT (gebruik grenstoestand). We doen dit eerst voor de plankjes, en dan voor de draagbalken.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
125
10.2.1 Spanningscontrole plankjes UGT Eerst moeten we beslissen welk plankje we gaan berekenen. Wanneer bovenstaande schets bekijken, zien we dat plankje P1 het zwaarste belast is. Tot daar loopt immers de scheidingswand op tot tegen het dak en is er 4,68 m hoog. Meer naar links toe, zal de scheiding wand maar 2,63 m hoog zijn omdat hij daar tot boven tegen het verhoog in de slaapkamers komt. Lastendaling: Een Gyproc wand met aan 1 zijde een plaat van 12,5 mm weegt 10 kg/m². Dus aan twee zijden een plaat weegt 20 kg/m². De Isolatie tussen de wand weegt 70 kg/m³ en is 5 cm dik dus weegt 3,5 kg/m². Afgerond weegt de scheidingswand dus 25 kg/m².
Materiaal Hout plankje Accorub OSB Gyproc
ρ (kg/m³) 550 120 650 25 kg/m²
b (m)
h (m)
0,1 0,1 0,01
0,019 0,02 0,018 4,68
g (kg/m) 1,045 0,24 0,117 117 Totaal:
g (N/m) 10,45 2,4 1,17 1170 1184,02
Tabel 10: Lastendaling 1
Dit zijn allemaal permanente lasten. Nu is moeten we ook nog rekening houden met gebruiksbelastingen die opgelegd zijn de eurocode. Het gaat hierom eurocode 1. De gebruiksbelasting van een woongebouw bedraagt: Q = 200 kg/m² b = 0,1 m dus q = 10 kg/m² = 100 N/m. Met deze twee waarden maken we een combinatie zoals de eurocode voorschrijft: F = g ⋅γ g + q ⋅γ q F = 1184 ⋅ 1,35 + 100 ⋅ 1,5 = 1748 N / m . Dit geeft volgende opstelling:
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
126
Links krijgen we reactie kracht Ra en rechts Rb. Dit is gewoon een verdeelde belasting op een balk met twee steunpunten. Dit geeft: Ra = Rb = M max =
F ⋅ l 1748 ⋅ 0,5 = = 437 N 2 2
F ⋅ l ² 1748 ⋅ 0,5² = = 54,63 Nm 8 8
Voor de spanning geldt:
σ =
M I /v
Waarin: I /v =
b ⋅ h ² 0,1 ⋅ 0,019² = = 6,017 ⋅ 10 −6 m³ 6 6
Zodat:
σd =
54,63 = 9079778 N / m² = 9,08 N / mm² 6,017 ⋅ 10 −6
Dit moeten we nu vergelijken met de maximum toegelaten spanning in hout. Dit doen we volgens de NBN ENV 1995-1-1 Eurocode 5 – ontwerp van houten draagsystemen – deel 1-1: Algemene regels en regels voor gebouwen. Hierin vinden we, vermits we enkel met buiging in 1 richting te maken hebben:
σ y ,d f y ,d
≤ 1 of m.a.w. σ y ,d ≤ f y ,d
Waarbij:
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
127
f y ,d =
k mod ⋅ f k
γM
Met:
γM :
De materiaal factor. UGT bedraagt hij 1,3. In GGT bedraagt hij 1,0.
k mod : De modificatie factor voor het effect van de belastingsduur en et vochtgehalte in de
constructie en bedraagt 0,9. Zodat: f y ,d =
0,9 ⋅ 80 = 55,4 N / mm² 1,3
Dit is duidelijk groter dan de optredende spanning van 9,08 N/mm². Dus kunnen we besluiten de houtenplankjes sterk genoeg zijn.
10.2.2 Controle op doorbuiging plankjes GGT We hebben uiteraard dezelfde opstelling van de balk op twee steunpunten met een lopende belasting op. Dit resulteert in de volgende formule voor de doorbuiging.
λ=
5⋅ F ⋅l4 384 ⋅ E ⋅ I
Met: I=
b ⋅ h ³ 0,1 ⋅ 0,019³ = = 5,716 ⋅ 10 −8 12 12
Ed =
0,9 ⋅ 11100 = 10000 N / mm² = 1 ⋅ 1010 N / m ² 1,0
Zodat:
λ=
5 ⋅ 1748 ⋅ 0,5 4 = 2,48 ⋅ 10 −3 m = 2,48 mm 384 ⋅ 1 ⋅ 1010 ⋅ 5,716 ⋅ 10 −8
De maximale doorbuiging volgens eurocode 5 is:
λ max =
500 l = = 1,7 mm 300 300
Er is dus minder doorbuiging toegelaten dan dat er werkelijk optreedt. Nu moeten we voor we verder gaan wel enkele opmerkingen maken. Zo rekenen we eigenlijk veel negatiever als
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
128 dat het werkelijk is. Eerst en vooral laten we de Scheidingswand (die toch de grootste invloed heeft heb op de belasting) rechtstreeks op een plankje werken. Doordat deze wand echter op een OSB plaat van 18 mm dik staat zal de wand helemaal niet op 1 enkel plankje rusten, maar de last zal door de OSB plaat verdeeld worden over verscheidene plankjes. Een tweede opmerking over de scheidingswand is dat we hier rekenen dat die volledig afgedragen word naar de vloer. Dus veel negatiever dan in werkelijkheid want, dan zal er ook een deel ‘hangen’ aan het plafond door de verticale Metal Stud profielen. Tot slot: het gaat hier slechts om 4 plankjes die te hard doorbuigen. We controleren de doorbuiging in het programma SCIA. Eerst en vooral zien we dat onze doorbuiging van 2,48 mm correct berekend is. Dan zien we dat hoe meer we naar rechts gaan, hoe lager de scheidingswand dus wordt, hoe minder de doorbuiging, wat logisch is. Het laatste plankje heeft een doorbuiging van 1,7 mm en zit dus binnen de grens. Na deze opmerkingen kunnen we besluiten dat dit geen probleem is, en dat de plankjes boven de praktijkruimte voldoen.
10.2.3 Spanningscontrole draagbalken UGT Vervolgens gaan we dezelfde controles voor de draagbalken doen. Ook hier gaan we de meest belaste balk controleren. Kijken we op bovenstaande situatieschets, dan zien we dat dit de paarse balk is. Lastendaling:
Materiaal Balk Houten plankjes Accorub OSB Gyproc wand
ρ 550 550 120 650 25 kg/m²
b (m) 0,063
h (m) 0,179
g (kg/m) 6,20
g (N/m) 62,02
0,50 0,50 0,50
0,019 0,020 0,018 2,650
5,23 1,20 5,85 66,25
52,25 12,00 58,50 662,50
Tabel 11: Lastendaling 2
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
129 Het grootste deel van de balk wordt onderworpen aan al deze lasten die allemaal permanent zijn. En dus samen 847 N/m bedragen. De scheidingswand veronderstellen we dan recht op de balk te staan. Vanaf dat de scheidingswand niet meer doorloopt, zal die dan ook niet meer in rekening gebracht worden en zal de permanente belasting: 184,8 N/m bedragen. Er zijn ook nog 2 puntlasten tengevolge van de voorzetwanden en 2 puntlasten ten gevolge van aangrenzende scheidingswanden.
Materiaal
ρ
25 scheidingswand kg/m² 15 voorzetwand kg/m²
b (m)
h (m)
g (kg)
g (N)
P (N)
0,25
2,65
16,56
165,63 223,594
0,5
2,65
19,88
198,75 268,313
Tabel 12: Lastendaling 3
Rekening houdend met de combinatie coëfficiënten van 1,35 omdat het permanente lasten zijn, krijgen we 2 puntlasten van 224 N en 2 puntlasten van 269 N.
Er is ook nog de gebruiksbelasting die zoals eerder gezegd 200 kg/m² bedraagt. Wij hebben een afstand tussen de balken van 50 cm. Dus dat geeft: Q = 100 kg/m = 1000 N/m
Rekening houdend met de combinatie coëfficiënten krijgen we voor het meest belaste deel: F = g ⋅γ g + q ⋅γ q F = 847 ⋅ 1,35 + 1000 ⋅ 1,5 = 2643 N / m
Voor het andere deel:
F = 184,8 ⋅ 1,35 + 1000 ⋅ 1,5 = 1749 N / m
We krijgen daardoor volgende opstelling:
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
130
Deze opstelling is nog steeds een balk op twee steunpunten en dus isostatisch, maar het is niet zomaar een lopende kracht die de balk belast, dit is iets ingewikkelder en daarom zullen we met de evenwichtsvergelijkingen moeten werken. Dit geeft:
V .E. : Ra + Rb = 2643 ⋅ 3,58 + 1749 ⋅ 1,42 + 269 + 224 + 224 + 269 = 12931 N M .E.( A) : 2643 ⋅ 3,58 ⋅ 1,79 + 1749 ⋅ 1,42 ⋅ 4,29 + 269 ⋅ 0,035 + 224 ⋅ 2,54 + 224 ⋅ 3,58 + 269 ⋅ 4,965 = 12931 N
Dit resulteert in: Rb = 6870 N Ra = 6061 N
Maken we hiervan de normaalkrachten lijn, dan zien we waar het moment maximaal is, dit is waar de normaalkrachten in de balk nul is. Het maximale moment hebben we nodig ter bepaling van de maximale spanning. We schrijven niet bij ieder knikpunt de waarde, want dit is niet relevant, het belangrijkste is dat we het nulpunt vinden.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
131 Het nulpunt van de inwendige normaalkrachten ligt op 2,5 m. Daar zal dan ook het maximale moment leggen. Dit bedraagt dan: M max = 6870 ⋅ 2,5 − 2643 ⋅ 2,5 ⋅ 1,25 − 269 ⋅ 2,465 = 8252 Nm
En berekenen we daaruit de spanning:
σ =
M I /v
Waarin:
I /v =
b ⋅ h² 0,063 ⋅ 0,179² = = 3,36 ⋅ 10 −4 m³ 6 6
Zodat:
σd =
8252 = 24528097 N / m ² = 24,53 N / mm² 3,36 ⋅ 10 − 4
Dit is kleiner dan de maximaal toegelaten spanning van 55,4 N/mm² en dus is de controle in orde.
10.2.4 Controle op doorbuiging van de draagbalk GGT Nu we de doorbuiging gaan controleren, zullen we eerst de formule voor doorbuiging moeten opstellen. Dit moesten we bij de houtenplankjes, niet doen want hier had je een standaard geval waar er vooropgestelde formules voor bestaan. Dit is nu niet zo en daarom beginnen we hieraan met eerst de vergelijking op te stellen voor de dwarskrachten.
D = 6870 o o o −2643 ⋅ x o o o −269 o o o −224 o o o −224 o o o +849 ⋅ ( x − 3,58) o o o −269 Dit wordt voor de vergelijking van de momenten: M = 6870 ⋅ x o o o −2643 ⋅
x² o o o −269 ⋅ ( x − 0,035) o o o −224 ⋅ ( x − 2,54) o o o − 2
224 ⋅ ( x − 3,58) o o o +849 ⋅
( x − 3,58)² o o o −269 ⋅ ( x − 4,965) 2
Voor de doorbuiging krijgen we volgende formule:
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
132 d²y − M = dx ² E ⋅ I Hierin is y de doorbuiging. We zullen dus de momentenvergelijking twee maal moeten integreren. Dit geeft na 1 maal integreren:
E⋅I ⋅ 224 ⋅
( x − 0,035)² ( x − 2,54)² dy x² x³ = ρ 0 − 6870 ⋅ o o o +2643 ⋅ o o o +269 ⋅ o o o +224 ⋅ ooo+ 2 6 2 2 dx
( x − 3,58)² ( x − 3,58)³ ( x − 4,965)² o o o −849 ⋅ o o o +269 ⋅ 2 6 2
En na 2 maal integreren: ( x − 0,035)³ ( x − 2,54)³ x³ x4 o o o +2643 ⋅ o o o +269 ⋅ o o o +224 ⋅ ooo+ 6 24 6 6 ( x − 3,58) 4 ( x − 4,965)³ ( x − 3,58)³ o o o −849 ⋅ o o o +269 ⋅ 224 ⋅ 6 24 6 E ⋅ I ⋅ y = y 0 + ρ 0 ⋅ x − 6870 ⋅
In deze vergelijking moeten we enkele randvoorwaarden invoegen zodat de twee onbekenden gevonden worden. -
Allereerst: x = 0 m dan is y = 0, vullen we x = 0 in de vergelijking in, dan vinden we: y 0 = 0
-
Vervolgens: x = 5 m dan is y = 0, vullen we x = 5 in de vergelijking in, dan vinden we: ρ 0 = 13657
Dit geeft als totaal vergelijking voor de doorbuiging: ( x − 2,54)³ ( x − 0,035)³ x³ x4 1 + 13567 ⋅ x − 6870 ⋅ o o o +2643 ⋅ o o o +269 ⋅ o o o +224 ⋅ ooo+ E⋅I 6 6 6 24 ( x − 3,58)³ ( x − 3,58) 4 ( x − 4,965)³ o o o −849 ⋅ o o o +269 ⋅ 224 ⋅ 6 24 6 y=
Ons maximaal moment situeerde zich op 2,5 m en dus vullen we voor 2,5 m in voor x in de vergelijking. Dan bekomen we:
y=
21226,8 Nm ³ = 0,0704 m = 70,4 mm 301105 Nm ²
En de maximum doorbuiging volgens de eurocode 5 is:
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
133
y max =
l 5000 = = 16,7 mm 300 300
De maximaal toegelaten doorbuiging is veel kleiner dan de optredende doorbuiging. Daar moeten we dus een oplossing voor vinden.
10.3 Oplossing We gaan de scheidingsmuur op de benedenverdieping tussen de wachtkamer en de praktijkruimte dragend maken. Deze muur is voorzien als een gewone scheidingsmuur van 10 cm dik. We makken hier een dragende muur van. Dit heeft tot gevolg dat we nu een muur van 16 cm dik voorzien. Deze dragende muur gaat voor een extra steunpunt zorgen bij de dragende balken en dus gaat de overspanning gevoelig kleiner worden. Dit zal een positief effect krijgen vermits de lengte altijd de grootste invloed heeft bij doorbuiging. De steunmuur die dan 1,63 meter van steunpunt B staat, zorgt voor de volgende opstelling:
Dit is een balk op drie steunpunten. We moeten hier 3 onbekenden zoeken (de drie reactiekrachten) en we hebben slechts twee evenwichtsvergelijkingen (de horizontale evenwichtsvergelijking valt weg door gebrek aan horizontale componenten). We spreken dus van een hyperstatisch stelsel. Omdat dit een stelsel 1 maal hyperstatisch is, lossen we dit best op met de methode van Müller – Breslau. We gaan dit stap voor stap aan pakken.
Stap 1
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
134 We maken van het hyperstatische stelsel een toegevoegd isostatisch stelsel. Dit door een willekeurig steunpunt te vervangen door een éénheidskracht. We berekenen dat de verplaatsing van dit toegevoegd isostatisch stelsel, we berekenen de verplaatsing onder invloed van die eenheidsdracht en door de regel van drie vinden we dan de reactiekrachten. Maar dit wordt duidelijk bij de uitwerking. Het toegevoegd isostatisch stelsel ziet er als volgt uit.
Stap 2: We stellen de evenwichtsvergelijkingen op:
V .E. : Ra + U 1 + Rb = 12931,5 N M .E.( A) : U 1 ⋅ 3,37 + Rb ⋅ 5 = 30307 Nm
Stap 3: We stellen U 1 gelijk aan 0 N en lossen zodoende een isostatisch stelsel op dat identiek is aan het vorige opgeloste stelsel. Dit resulteert dan in: Rb = 6870 N Ra = 6061 N En een maximum moment van 8252 Nm op 2,5 m van steunpunt A. Wanneer we nu in de vergelijking van het moment, die we eerder gevonden hebben, willekeurig waarden voor x ingeven, vinden we de desbetreffende plaatsen de momenten. We zoeken op die manier de momenten voor:
x = 2,935 ⇒ M = 7904 Nm x = 3,37 ⇒ M = 7060 Nm
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
135 De reden waarom we net op die waarden de momenten zoeken word later duidelijk. De momentenlijn wordt hieronder weergegeven. Dit is een zeer sterke benadering van een tweede graadsfunctie.
Stap 4: We stellen U 1 gelijk aan de eenheidskracht 1. Alle andere krachten die inwerken op het stelsel worden nul. We krijgen volgende situatie:
En we lossen dit stelsel op:
V .E. : Ra + Rb + 1 = 0 N M .E.( A) : 1 ⋅ 3,37 + Rb ⋅ 5 = 0 Nm Dit resulteert in: Rb = -0,674 Ra = -0,326 Hieronder wordt de momenten lijn weergegeven met ook het moment op x = 2,5 m. Dit moment is 0,815. Het is gemakkelijk te bepalen dat het maximum moment op x = 3,37 m ligt en dat dit 1,1 bedraagt.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
136
Stap 5: Nu gaan we de verplaatsing onder invloed van de eenheidskracht bereken als ook de verplaatsing van het toegevoegd isostatisch stelsel. Eerste onder invloed van de eenheidskracht. De verplaatsing δ 11 vinden we door de momenten lijn o.i.v. de eenheidskracht met zichzelf te vermenigvuldigen en te integreren.
δ 11 =
Voor deze integralen op te lossen zijn er standaard formules die we uit een tabel halen.
δ 11 =
1 [1,1 ⋅ 1,1 ⋅ 3,37 + 1,1 ⋅ 1,1 ⋅ 1,63] = 2,0167 E⋅I E⋅I
Nu berekenen we de verplaatsing in het isostatische stelsel. De verplaatsing δ 1F vinden we door de momentenlijn van het isostatische stelsel te vermenigvuldigen met de momentenlijn o.i.v. de eenheidskracht en dan te integreren.
δ 1F =
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
137 Ook hier gebruiken we weer de vooropgestelde formules: 1 5 1 (− ⋅ 8252 ⋅ 0,815 ⋅ 2,5 − [8252 ⋅ 0,815 + 2 ⋅ 7904 ⋅ (0,815 + 1,1) + 7061 ⋅ 1,1] ⋅ 0,87 − 6 E ⋅ I 12 5 ⋅ 7061 ⋅ 1,1 ⋅ 1,63) 12 − 18772 = E⋅I
δ 1F =
δ 1F
Stap 6: We zoeken de waarde van U 1 met volgende vergelijking:
δ 11 ⋅ U 1 + δ 1F = 0 − δ 1F 18772 U1 = = = 9308 N 2,0167 δ 11 We vullen U 1 in, in de vergelijkingen van stap 2 en bekomen: Rb = -212 N Ra = 3835 N
Nu we alle reactiekrachten kennen, kunnen we de spanningscontrole en de controle op doorbuiging uitvoeren.
10.3.1 Spanningscontrole oplossing UGT Omdat we hier opnieuw het maximum moment moeten kennen, gaan we de dwarskrachtenlijn tekenen. Waar deze nul is vinden we weer het maximum moment.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
138 We zien twee nulpunten. Het eerste nulpunt valt op x = 1,35 m en het tweede waar het bijkomende steunpunt ligt. Namelijk op x = 3,37 m. Stellen we nu eerste de vergelijkingen op voor de dwarskracht en daaruit volgend de vergelijking voor het moment, dan vullen we daar gewoon de waarden van x in.
D = 3835 o o o −2643 ⋅ x o o o −269 o o o −224 o o o +9308 o o o −224 o o o +849 ⋅ ( x − 3,58) o o o −269 Dit wordt voor de vergelijking van de momenten:
x² o o o −269 ⋅ ( x − 0,035) o o o −224 ⋅ ( x − 2,54) o o o +9308 ⋅ ( x − 3,37) − 2 ( x − 3,58)² 224 ⋅ ( x − 3,58) o o o +849 ⋅ o o o −269 ⋅ ( x − 4,965) 2 M = 3835 ⋅ x o o o −2643 ⋅
Vullen we x in, dan krijgen we:
M max 1 = 2415 Nm M max 2 = −3167 Nm We werken verder met de grootste absolute waarden dus met 3167 Nm en vinden voor de spanning:
σ =
M I /v
σd =
3167 = 9413534 N / m² = 9,41 N / mm² 3,36 ⋅ 10 − 4
De optredende spanning is duidelijk kleiner dan de toegelaten spanning van 55,4 N/mm² wat positief is.
10.3.2 Controle op doorbuiging van de oplossing GGT Dit doen we met de zelfde methode als vorige keer. We stellen dus zelf een vergelijking op.
d²y − M = dx ² E ⋅ I
Dit geeft na 1 maal integreren:
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
139
E⋅I ⋅
( x − 0,035)² ( x − 2,54)² dy x² x³ = ρ 0 − 3835 ⋅ o o o +2643 ⋅ o o o +269 ⋅ o o o +224 ⋅ ooo− 2 6 2 2 dx
9308 ⋅
( x − 3,37)² ( x − 3,58)² ( x − 3,58)³ ( x − 4,965)² o o o +224 ⋅ o o o −849 ⋅ o o o +269 ⋅ 2 2 6 2
En na 2 maal integreren:
x³ x4 ( x − 0,035)³ ( x − 2,54)³ o o o +2643 ⋅ o o o +269 ⋅ o o o +224 ⋅ ooo− 6 24 6 6 ( x − 3,37)³ ( x − 3,58)³ ( x − 3,58) 4 ( x − 4,965)³ ⋅ + ⋅ − ⋅ o o o o o o o o o +269 ⋅ 9308 224 849 6 6 24 6 E ⋅ I ⋅ y = y 0 + ρ 0 ⋅ x − 3835 ⋅
We zoeken de rand voorwaarden: Allereerst: x = 0 m dan is y = 0, vullen we x = 0 in de vergelijking in, dan vinden
-
we: y 0 = 0 -
Vervolgens: x = 3,37 m dan is y = 0 (dit is aan het steunpunt), vullen we x = 3,37 in de vergelijking in, dan vinden we: ρ 0 = 2544
We zoeken de doorbuiging daar waar het eerste maximum moment ligt, want het tweede maximum moment bevindt zich ter hoogte van het steunpunt en daar is de doorbuiging uiteraard gelijk aan nul. Vullen we daarom x = 1,35 m in de vergelijking in. Dan vinden krijgen we voor de doorbuiging:
y=
2329 Nm ³ = 7,74 ⋅ 10 −3 m = 7,74 mm 301105 Nm ²
En de maximum doorbuiging volgens de eurocode 5 is:
y max =
3370 l = = 11,2 mm 300 300
We voldoen dus ruimschoots.
10.3.3 Controle op afschuiving UGT Tot slot kunnen we nog een controle op afschuiving doen. Deze controle gebeurt UGT zodat we als maximale afschuifspanning vinden:
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
140
τd =
k mod ⋅ τ k
γM
=
0,9 ⋅ 9 = 6,23 N / mm² 1,3
Dit betekent dat eer maximale normaalkracht toegestaan is van:
τd =
Fd ⇒ Fd = τ d ⋅ A = 6,23 ⋅ (63 ⋅ 179) = 70264 N A
De optredende normaalkrachten onze draagbalken zijn veel kleiner dan 70264 N en dus hoeven we niet te vrezen voor afschuiving.
10.4 Berekening van de houtenvloer boven de bureau Hieronder ziet u een situatie schets van het tweede deel. Opnieuw liggen de balken op 50 cm afstand (hart op hart) van elkaar. Ze hebben de zelfde doorsnede als de balken uit deel 1. Er geldt ook dezelfde belasting uit deel 1.
Fig. 59: Situatie schets houtenvloer boven bureau (Joris Claes)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
141 Voor de berekening van de plankjes gaan we hetzelfde besluit kunnen trekken als in het eerste deel, dus gaan we ons concentreren op de berekening van de draagbalken. We zien in het roze de balk die het zwaarst belast wordt. We gaan deze nu berekenen met SCIA. In dit programma voeren we alle gegevens in en vervolgens wordt de grootst optredende spanning en doorbuiging berekend. Daarom nog eventjes vermelden dat de maximale spanning en doorbuiging zijn:
σ max = 55,4 N / mm² λ max =
l 4000 = 13,3 mm 300 300
De belasting op de balk is als volgt:
Materiaal Balk Houten plankjes Accorub OSB
ρ 550
b (m) 0,063
h (m) 0,179
g (kg/m) 6,20
g (N/m) 62,02
550 120 650
0,50 0,50 0,50
0,019 0,020 0,018
5,23 1,20 5,85
52,25 12,00 58,50
Tabel 13: Lastendaling 4
De scheidingswand die er komt, laten we volledig afdragen op de balk. Deze wand is 2,93 m hoog aan de kant van de gevel. Deze stijgt door tot 4,79 m waar de duplex begint, en wordt vanaf dan 2,65 m hoog. Op deze verschillende hoogtes weegt de wand respectievelijk: 732 N/m, 1196 N/m en 663 N/m. Dit geeft een totaal eigengewicht op die plaatsen van:
g1 = 916,8 N / m g 2 = 1380,8 N / m g 3 = 847,5 N / m
Er is ook nog de gebruiksbelasting die zoals eerder gezegd 200 kg/m² bedraagt. Wij hebben een afstand tussen de balken van 50 cm. Dus dat geeft: Q = 100 kg/m = 1000 N/m
Rekening houdend met de combinatie coëfficiënten krijgen we voor de zwaarst belaste balk:
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
142 F = g ⋅γ g + q ⋅γ q F1 = 916,8 ⋅ 1,35 + 1000 ⋅ 1,5 = 2737,7 N / m F2 = 1380,8 ⋅ 1,35 + 1000 ⋅ 1,5 = 3364 N / m F3 = 847 ⋅ 1,35 + 1000 ⋅ 1,5 = 2643 N / m F4 = 184,8 ⋅ 1,35 + 1000 ⋅ 1,5 = 1749 N / m F4 is de kracht daar waar er geen scheidingswand is.
De scheidingswand die dwars op de draagbalk staat, is 2,65 m hoog. Dit zorgt voor een punt kracht van 447 N (eigengewicht). De voorzetwand zorgt voor een kracht van 300 N. We krijgen dan volgende opstelling:
We voeren deze gegevens in, in het programma SCIA en we krijgen:
σ = 18,1 N / mm² dus dat is in orde.
λ = 33,7 mm wat dus veel te veel is.
Controleren we eventjes de balken wanneer ze belast zijn met hun eigengewicht, en het gewicht van de plankjes. Als ook de gebruiksbelasting. Dan stellen we vast dat ook nu de balken te fel doorbuigen (18,4 mm). Dus als we de balken willen verstevigen, dan moeten we iedere balk verstevigen. Omdat er niet meteen een voor de hand liggende oplossing is, steken we ons licht op bij mensen die dag in dag uit houten constructies berekenen en bij het WTCB. Blijkt dat dit een typisch verschijnsel is bij huizen ronde de periode 1950. Houten balken die te licht
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
143 gedimensioneerd zijn voor hun overspanning. Daarom zullen we er best aan doen om de houtenvloer boven de bureau te verwijderen en er een nieuwe houtenvloer in te plaatsen. Een andere oplossing is een nieuwe vloer te maken met het PasseParout systeem van Echo. De derde oplossing is een vloer te maken met potten en balken. Die keuzes zullen we nu ten op zicht van elkaar afwegen.
10.5 Oplossing 1: Nieuwe houtenvloer
10.5.1 Berekening Eerste zullen we een nieuwe houtenvloer berekenen. We moeten andere, sterkere draagbalken plaatsen. We zullen dus balken kiezen met een grotere sectie zodat het traagheidsmoment en dus ook het weerstandsmoment tegen buiging groter worden. We hadden reeds balken met een hoogte van 17,9 cm. De volgende gangbare maat van houtenbalken is de 8/23 wat wil zeggen dat de hoogte 23 cm bedraagt en de breedte 8 cm. We zouden ook de onderlinge afstand tussen de balken kunnen terug brengen van 50 cm naar 40 cm. Maar we controleren eerst met een tussenafstand van 50 cm. Voldoet onze vloer, dan kunnen we de gaten in de muur gebruiken die er nu zijn, we moeten ze alleen wat groter maken dan. De last blijft hetzelfde op het eigengewicht van de balk na. Een balk meet altijd een halve centimeter minder in de hoogte en breedte. Dit komt door de zaagsnede. Zodat dit resulteert voor onze balk van 8/23 in een hoogte van 22,5 cm en een breedte van 7,5 cm.
Materiaal Balk Houten plankjes Accorub OSB
ρ 550
b (m) 0,075
h (m) 0,225
g (kg/m) 9,28
g (N/m) 92,8
550 120 650
0,50 0,50 0,50
0,019 0,020 0,018
5,23 1,20 5,85
52,25 12,00 58,50
Tabel 14: Lastendaling 5
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
144 Wat resulteert in vergelijking met de vorige situatie in een meerwaarde van 30 N/m. Rekening houdend met de combinatiefactor van 1,35 geeft dit 41,6 N/m meer i.v.m. de voorgaande situatie. We tellen dit gewoon bij en krijgen dan het volgende:
We voeren dit opnieuw in, in SCIA en krijgen het volgende resultaat:
σ = 9,8 N / mm² dus dat is in orde. λ = 14,5 mm wat dus te veel is. De maximale doorbuiging mag 13,3 mm zijn. En in dit geval is er nog geen vloer afwerking aan te pas gekomen. Als oplossing steken we de houten draagbalken dan om de 40 cm. Zodoende maken we een nieuwe lastendaling:
Materiaal Balk Houten plankjes Accorub OSB
ρ 550
b (m) 0,075
h (m) 0,225
g (kg/m) 9,28
g (N/m) 92,8
550 120 650
0,40 0,40 0,40
0,019 0,020 0,018
4,18 0,96 4,68
41,8 9,6 46,8
Tabel 15: Lastendaling 6
Dit geeft voor een totaal van: 191 N/m. Denken we nog aan de scheidingswand die de verschillende belasting opleverde van respectievelijk: 732 N/m, 1196 N/m en 663 N/m. De scheidingswanden en de voorzetwanden blijven dus identiek zodat:
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
145 g1 = 923 N / m g 2 = 1387 N / m g 3 = 854 N / m
De gebruiksbelasting is: 200 kg / m² ⇒ 200 ⋅ 0,4 = 80 kg / m ⇒ 800 N / m
Dit geeft als totale belasting, rekening houdend met de combinatie factoren:
F = g ⋅γ g + q ⋅γ q F1 = 923 ⋅ 1,35 + 800 ⋅ 1,5 = 2446 N / m F2 = 1387 ⋅ 1,35 + 800 ⋅ 1,5 = 3072 N / m F3 = 854 ⋅ 1,35 + 800 ⋅ 1,5 = 2353 N / m F4 = 191 ⋅ 1,35 + 800 ⋅ 1,5 = 1458 N / m
Dit leidt tot het volgende:
We voeren wederom alles in SCIA in en krijgen als resultaat:
σ = 8,7 N / mm² dus dat is in orde.
λ = 12,9 mm wat dus dat is ook in orde.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
146
10.5.2 Resultaat Resultaat is dus dat we nieuwe houten draagbalken gaan plaatsen op een hart op hart afstand van 40 cm. De draagbalken hebben een hoogte van 22,5 cm en een breedte van 7,5 cm. De maat van deze balken is: 8/23.
10.5.3 Plaatsing Het plaatsen van deze balken gebeurt door om de 40 cm een gat te maken in de twee draagmuren. Een is de gevel, de andere is de scheidingsmuur tussen bureau en praktijkruimte. We maken dit gat zo diep dat we een opleg van 7 à 10 cm kunnen verwezenlijken. Wanneer de balken geplaatst zijn, worden deze opgespied zodat de balken vast komen te liggen en vervolgens afgespoten met schuim. Net zoals de gordingen van het dak (zie het hoofdstuk over het dak). Belangrijk bij de plaatsing van de draagbalken is dat er op gelet wordt dat de balken plus de plankjes die er bovenop komen op net de zelfde hoogte komen te liggen als de houtenvloer boven de praktijkruimte. Dit omdat we met de plaatsing van de zwevende vloer, de vloer van de ganse bovenverdieping tot 1 geheel maken. De plankjes die bovenop de houtenbalken komen te liggen worden geplaatst volgens de voorschriften van de fabrikant. Deze plankjes kan de bouwheer nog zelf kiezen. Hier moet hij aandacht besteden aan de breedte en de lengte. Want hij ziet aan de onderkant natuurlijk hoe breed deze zijn. Hij moet ook goed opletten met de dikte van de plankjes, omdat deze zoals eerder gezegd belangrijk is voor het op de zelfde hoogte te brengen van beide houtenvloeren.
10.6 Oplossing 2: Nieuwe vloer met het PassePartout systeem van Echo
10.6.1 Algemeen Het PassePartout systeem van Echo zijn geprefabriceerde betonnen bekisting platen. We plaatsen deze platen, en moeten dan nog een constructieve opstortlaag storten. Dit zorgt
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
147 ervoor dat we een monoliete draagvloer krijgen. Zo een Passepartout plaat ziet er als volgt uit:
Fig. 60: PasPartout 60 cm (Echo)
Er zijn drie verschillende breedtes van platen. Er is de PasPartout van 14 cm, die van 29 cm en die van 60 cm, die op de foto staat afgebeeld. Echo heeft allerlei tabellen gemaakt waaruit blijkt dat een overspanning van 4 m, of om exacte te zijn 3,86 m geen enkel probleem is. De opstort laag is dan 13 cm. Je krijgt dus voor de volledige vloer een dikte van 16,5 cm (de beton plaat is 3,5 cm dik. Dit wil zeggen dat je de PasPartout plaat van 14 cm neemt (is het goedkoopst) en je plaatst daar een wapeningsnet in en je stort er dan 13 cm beton op die minimaal voldoet aan de volgende criteria: Sterkte:
C25/30
Blootstellingsklasse: 2b Consistentieklasse:
F3
Max. korrelgrootte:
20 mm
10.6.2 Plaatsing In een bestaande ruimte kap je gaten in de muur waar je de PasPartout in kunt steken. Er is een opleg nodig van 7 cm. Wanneer je een renovatie doet, dan moet je niet iedere PasParout plaat aan beide kanten een opleg geven. Ja mag met een patroon van drie werken. Dit wil zeggen: de eerste plaat geef je links een opleg, de tweede plaat geef je rechts een opleg en de derde plaat geef je geen opleg. En dan begin je opnieuw. Je moet dan natuurlijk wel de platen ondersteunen aan de opleg, of aan de denkbeeldige opleg. Voorts moet de plaat bij een overspanning van 3,84 m op twee bijkomende plaatsen ondersteund worden. In de opleg zelf
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
148 moet je dan een extra wapening plaatsen, de zogenaamde spelt. In volgende figuur zie je het systeem met de opleg.
Fig. 61: Plaatsing PassePartout (Echo)
De juiste bijlegwapening (een wapeningsnet) en de juiste wapening aan de opleg word door Echo bij de aankoop van de PasPartout platen meegedeeld. Vandaar dat we nu richtprijzen kunnen weergeven.
10.7 Oplossing 3: Nieuwe vloer van potten en balken.
10.7.1 Algemeen We fabriceren een nieuwe vloer met behulp van potten en balken of met andere woorden gewelven met balken en vulstenen. In dit systeem zijn er zeer veel varianten op de markt. Wij zullen voor onze toepassingen een gewone doorsnee systeem uitkiezen. We selecteren dit systeem aan de hand van onze belasting en onze overspanning. We nemen bijvoorbeeld de gewone betonnen potten en balken van de firma Rector (zie foto). Dit zijn balken in voorgespannen beton waar dan vulpotten in komen te liggen. Hier boven op komt dan een wapeningsnet en zodoende weer een druklaag van beton.
Fig. 62: Rector potten en balken (Rector)
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
149
10.7.2 Plaatsing Ook Rector werkt met tabellen waar alles in functie van de overspanning staat. Voor vlot de overspanning te halen moeten we toch vulpotten nemen met een hoogte van 20 cm en daar een druklaag op van 6 cm. Dit betekent een hoeveelheid beton van 90 l/m² of 0,09 m³/m². We hebben dus een totale hoogte van 26 cm. We kappen gaten in de muur zodat we de balken hierin kunnen steken. Er moet ook ondersteunt worden voor wanneer de druklaag gestort word. Verder geeft de fabrikant alle constructie details bij de levering.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
150
11 Duplex Zoals reeds eerder aangehaald komt er op de kinderkamers een duplex waarop het bed komt te staan. Deze duplex wil de bouwheer graag in een houtenconstructie hebben, en daarom berekenen we in dit deel de houten draagbalken. We gaan dit doen met het programma SCIA.
11.1 Berekening We bekijken de zwaarste belaste balk en dat is de balk die in het midden staat onder de scheidingswand. We plaatsen de balken op 45 cm hart op hart afstand van elkaar. Hieronder ziet u een situatie schets met in het rood de scheidingswanden en in het groen de voorzetwanden.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
151
fig. 63: Situatie schets duples (Joris Claes)
De lasten die op de balk komen zijn:
materiaal Balk Houten plankjes Gyproc wand
ρ 450 550 25 kg/m²
b (m) 0,080
h (m) 0,230
g (kg/m) 8,09
g (N/m) 80,9
0,45
0,019 2,70
4,7 67,5
47 675
Dit is een totaal van 803 N/m Er is ook de gebruiksbelasting van 200 kg/m. Wij hebben een afstand tussen de balken van 45 cm. Dus dat geeft: Q = 90 kg/m = 900 N/m
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
152 Rekening houdend met de combinatie coëfficiënten krijgen we voor de meest belaste balk: F = g ⋅γ g + q ⋅γ q F = 803 ⋅ 1,35 + 900 ⋅ 1,5 = 2434 N / m
Er zijn ook nog 3 puntlasten van de wanden. Deze zijn:
Materiaal scheidingswand voorzetwand
25 kg/m² 15 kg/m²
b (m) 0,45 0,45
h (m) 2,7 2,7
g (kg) 30,4 18,2
g (N) 304 182
P (N) 410 246
Geven we deze lasten in het programma SCIA in, dan bekomen we het volgende:
11.2 resultaat De draagbalken moeten wanneer ze een hart op hart afstand hebben van 45 cm, een doorsnede hebben die overeenkomt met de 28/8. Deze maat wordt ook aangehaald bij de gordingen op het dak. De doorbuiging is dan 14,3 mm wat minder dan de maximaal toegestane doorbuiging van 16,7 mm is (l/500). Dit is gerekend met een constructie hout dat een E-modulus heeft van 10000 N/mm². Aan deze voorwaarde voldoet het meeste constructie hout.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
153
12 Vloerplaat Er in de bureau en de praktijk uiteraard een nieuwe vloer komen. De oude vloer is weg gehaald en nu ligt er aarde. We moeten dus twee platen berekenen op volle grond. Dus platen op elastische ligger. De platen zijn identiek wat afmetingen betreft.
12.1 Vloerplaat bureau Op de volgende figuur ziet je de vloerplaat die in de bureau komt.
Fig. 64: Situatie vloerplaat bureau (Joris Claes)
Belastingen: Eigengewicht 2,5 kN/m³ Vloerafwerking +/- 1,2 kN/m² Gebruiksbelasting: 2 kN/m²
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
154 Deze vloerplaat berekenen we met het programma SCIA. Belangrijk hier is dat we de juiste gegevens invoeren. We geven een kort overzicht van de belangrijkste. Beton: C25/30 Staal: S 500 Beddingsconstante: Afgeleid uit de gegevens die volgen uit de grondsondering die de bouwheer heeft laten uitvoeren. We werken volgens de Eurocode 2: Beton
Wanneer we het berekeningsprogramma zijn werk laten doen met de door ons ingevoerde gegevens. Dan bekomen we het volgende resultaat:
12.1.1 Resultaat Een vloerplaat met een dikte van 20 cm. Hierin komt een wapeningsnet te liggen met in zowel x – richting als y – richting een staafdiameter van 8 mm een staafafstand van 15 cm.
12.1.2 Uitvoering Voor we de wapening plaatsen, leggen we eerste een waterdicht laag op de grond. Zo krijgen we in de toekomst geen last van opstijgend vocht. Hiervoor gebruiken we bijvoorbeeld DIBA. We maken deze waterkering groter dan de vloerplaat, zo kan deze laag langs de muren omhoog komen en onder de waterkering komen die er komt met het onderkappen. Zo wordt opstijgend vocht uitgesloten. Hoewel de plaat verticaal afdraagt op de grond. Moeten de plaat toch verankeren in de bestaande fundering. Dit doen we door gaten te boren van ongeveer 10 cm diep. Hier steken we een wapeningsstaaf in en die verbinden we met het wapeningsnet. Wanneer de beton dan gestort is, dan is deze vloerplaat verankerd aan de fundering. Wanneer de plaat gestort en verhard is, worden alle leidingen geplaatst en dan moet je een uitvulling plaatsen om terug een vlak geheel te krijgen. We nemen hiervoor Styrobet. Dit product gemaakt voor doe-het-zelvers, wordt geleverd in zakken waar enkel water aan
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
155 toegevoegd moet worden. Dit product is tevens een isolatie materiaal, zodat we minder isolatie moeten plaatsen. We plaatsen 5 cm Styrobet. Vervolgens moeten we, zoals berekent in het hoofdstuk over de EPB nog 8 cm isolatie plaatsen. Daarboven op de Stabilisatie laag en de afwerking. Tussen de die stabilisatie laag en de isolatie steken we opnieuw een waterkering zodat er geen vocht van bovenaf in de isolatie kan komen. Belangrijk, met het oog op koude bruggen, is dat de isolatie mee omhoog word getrokken langs de muren zodat er geen koude brug ontstaat. Dit ziet u op de onderstaande figuur duidelijk afgebeeld.
Fig. 65: Vloerplaat - vermijden van koudebrug (Verbouwingsmethodes Ruwbouw)
12.2 Vloerplaat praktijk Voor de vloerplaat in de praktijk gelden dezelfde gegevens als bij de eerder besproken vloerplaat in de bureau. Het gene waarin de vloerplaat verschillend is, is de belasting. Er zijn twee bijkomende lijnlasten die afkomstig zijn van de twee muren. In de volgende situatie schets staan deze afgebeeld.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
156
Fig. 66: Situatie vloerplaat praktijk (Joris Claes)
Belastingen: Eigengewicht 2,5 kN/m³ Vloerafwerking +/- 1,2 kN/m² Gebruiksbelasting: 2 kN/m² Muur 1 = dragende muur: 25 kN/m Muur 2 = scheidingsmuur: 4 kN/m De andere gegevens blijven hetzelfde.
12.2.1 Resultaat We verkrijgen hetzelfde resultaat. Een vloerplaat met een dikte van 20 cm. Hierin komt een wapeningsnet te liggen met in zowel x – richting als y – richting een staafdiameter van 8 mm een staafafstand van 15 cm.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
157
12.2.2 Uitvoering De uitvoering is identiek aan de eerste vloerplaat.
Een verslag van de berekening van de vloerplaten vind je in de bijlage.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
158
13 Kosten analyse We gaan in dit hoofdstuk richtprijzen weergeven voor de verschillende uit te voeren werken die in dit eindwerk beschreven staan. We berekenen de prijs van de bouwmaterialen die de bouwheer moet aankopen wanneer hij alles zelf doet. Deze bouwmaterialen worden aangekocht aan 21 % BTW. We berekenen ook de prijs van de aannemer die aan 6 % BTW rekent omdat dit een renovatie is van een oud huis. De prijzen van de aannemers, zijn prijzen die we afleiden uit het boek: : “De calculatienormen en richtprijzen voor de woningbouw” uitgegeven door Nacebo, de Vlaamse KMO – Bouwfederatie. Of het zijn prijzen die we van de aannemer zelf gekregen hebben. Dit zijn steeds richtprijzen. In de renovatie sector, wordt namelijk niet vaak met een op voorhand afgesproken prijs gewerkt, omdat er zich vaak onvoorziene omstandigheden voordoen. Wanneer men de werken laat uitvoeren door een geregistreerde aannemer, kun je voor sommige werken een premie krijgen. Omdat de bouwheer drie jaar geleden echter al meer verdiende dan de maximum grens gesteld als voorwaarde voor deze premies, zal hij op bijna geen enkele premie aanspraak maken. We berekenen de prijzen van iedere aanpassing die we maken, in de volgorde als we besproken hebben in dit eindwerk.
13.1 Akoestiek zwevende vloer Aannemer: Isola plaatst zelf geen zwevende vloeren. We kunnen dus aan een aannemer vragen of hij de zwevende vloer wilt plaatsen. Hij zal echter ook zijn materiaal gaan kopen bij Isola en zal dan voorts zijn prijs bepalen aan de hand van het aantal gewerkte uren. Een vak man is de dag van vandaag zeer duur en dus kunnen we al stellen dat met een aannemer werken, duurder gaat uitvallen als de zwevende vloer zelf te plaatsen.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
159 Doe – het – zelf :
materiaal Accorub mat Accorub randisolatie OSB plaat
prijs 5 €/m²cm 5 €/m²cm 7 €/m²
oppervlakte (m²) 40 2 40
dikte 2 cm 2 cm 18 mm MVH: BTW 21 %: Totaal:
totaal (€) 400 20 280 700 147 847
Tabel 16: Prijs Doe het zelf zwevende vloer
Besluit: Het plaatsen van de zwevende vloer zal 847 euro kosten.
13.2 Akoestiek Voorzetwand Aannemer:
materiaal Voorzetwand Rockstud 204 5 cm
prijs (€/m²) 35 6,5
oppervlakte (m²) 175 175 MVH: BTW 6 %: Totaal:
totaal (€) 6125 1137,5 7262,5 435,75 7698,25
Tabel 17: Prijs aannemer voorzetwand
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
160 Doe – het – zelf:
materiaal Gyproc plaat 12,5 mm Rockstud 204 5 cm Metalstud horizontaal Metalstud verticaal Schroeven voegenvuller + finisher Dampscherm
prijs 2,58 €/m² 2,86 1,070 €/m 1,265 €/m 7,2 €/1000stuks 3,3 €/5 k 1,25 €/m²
hoeveelheid 175 m² 175 141 m 530 m 10 175 m² MVH: BTW 21 %: Totaal:
totaal (€) 451,5 505,5 151 670 7,2 33 219 2037,2 427,812 2465,012
Tabel 18: Prijs doe het zelf voorzetwand
Besluit: Het mag duidelijk zijn dat de voorzetwanden zelf plaatsen het goedkoopste is. De voorzetwanden tellen ook mee als thermische isolatie. Hier krijgen we echter geen premie voor want de voorwaarden voor een premie is dat je de isolatie in de spouwmuur plaatst, of aan de buitenkant van de gevel. Dit is bij ons niet het geval. Het plaatsen van de voorzetwanden kost dus 2465 euro.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
161
13.3 EPB Ventilatie De ventilatie roosters worden in de ramen geplaatst door de ramen fabrikant. de doorvoeropeningen plaatsen we zelf. De richtprijs hiervoor is:
Vertrek
Rooster
Lengte
Prijs
Praktijkruimte
THK-90AK
1,6 m
€ 113
Bureau
TC60
1m
€ 38,3
Slaapkamer 1
AR75
0,6 m
€ 59,5
Slaapkamer 2
AR75
0,6 m
€ 59,5
Slaapkamer 3
AR75
0,6 m
€ 59,5
Slaapkamer 4
AR75
0,6 m
€ 59,5
Totaal:
€ 389,3
Tabel 19: Prijs minimum ventilatie
Maatregel
Product
Prijs
Doorvoer praktijk -
Silendo
€ 21,57
Silendo
€ 21,57
Afvoerrooster toilet
Muurooster 442
€ 110,5
Deurspleten
/
/
Totaal
€ 153,7
wachtkamer Doorvoer wachtkamer toilet
Tabel 20: Prijs extra ventilatie
MVH: BTW 6 %: Totaal:
543 € 32,6 € 575,6 €
Dit aan 6 % BTW omdat deze door de fabrikant in het raam geplaatst worden.
Besluit: De ventilatie zal 575,6 euro kosten.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
162
13.4 EPB Isolatie dak Aannemer: Dit gaat gepaard met het plaatsen van de isolatie in het dak, het plaatsen van het dampscherm, het plaatsen van de houten laten en het plaatsen van de Gyproc. We krijgen zoals aangehaald in het hoofdstuk over de EPB een premie van 1,25 €/m voor het plaatsen van 12 cm isolatie. We moeten hiervoor de factuur van de aankoop van de isolatie samen met de R – waarde hiervan binnenbrengen bij interelectra. Ook mag je 40 % van de waarde van de isolatie, met een maximum van 1280 euro aftrekken van de belastingen. Hiervoor moet je de factuur samen met de verklaring van de aannemer bij de belastingsaangifte voegen. Dit geeft:
materiaal Plafond op houten latten Rockflex 12 cm
Premie: Belastingsvoordeel:
prijs (€/m²) 37 10
1,25 €/m²
oppervlakte (m²) 52 52 MVH: BTW 6 %: Totaal: 52 Totaal:
40 % van 520
Totaal:
totaal (€) 1942 520 2462 147,72 2609,72 65 2544,72 208 2336,72
Tabel 21: Prijs aannemer planfondafwerking
Doe – het – zelf:
materiaal Gyproc plaat 12,5 mm Rockflex 12 cm Houtenlatjes 30*25 Schroeven voegenvuller + finisher Dampscherm
Joris Claes
prijs 2,58 €/m² 5,03 €/m² 0,33 €/m 7,2 €/1000stuks 3,3 €/5 k 1,25 €/m²
hoeveelheid 52 m² 52 m² 145 m 3 52 m² MVH:
totaal (€) 134 261,6 47,9 7,2 10 65 525,7
Xios Hogeschool Limburg
163
Premie:
1,25 €/m²
BTW 21 %: Totaal: 52 Totaal:
110,397 636,097 65 571,097
Tabel 22: Prijs doe het zelf plafondafwerking
Besluit: Zelfs wanneer we door de isolatie zelf te plaatsen, een belastingsvoordeel mislopen, dan nog is het goedkoper om op te opteren voor de isolatie zelf te plaatsen. De plaatsing van de Isolatie in het dak plus bijkomende afwerking kost 571 euro.
13.5 EPB Isolatie vloer Net als bij het plaatsen van de zwevende vloer zal de aannemer in opvolging van het lastenboek de vloerisolatie plaatsen. Hierbij telt hij het materiaal en zijn gepresteerde uren. Daarom zal ook hier het zelf plaatsen van de isolatie goedkoper zijn.
materiaal styrobet rockwool vloerplaat 504
prijs 161,6 €/m³ 14,35 €/m²
oppervlakte (m²) 40 40
dikte (m) 0,05 0,08 MVH: BTW 21 %: Totaal:
totaal (€) 323,2 574 897,2 188,412 1085,612
Tabel 23: Prijs isolatie vloer
Besluit: Het plaatsen van de vloerisolatie kost 1086 euro.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
164
13.6 Vochthuishouding regendoorslag Aannemer: Een richtprijs voor het uitslijpen van de voegen, het reinigen van de gevel, terug invoegen en tenslotte waterdicht maken is 45 – 50 €/m². De gevel van de woning is 194 m². Dit geeft in totaal gerekend aan 45 €/m²: MVH: BTW 6 %: Totaal:
8730 € 523,8 € 9253,8 €
Doe – het –zelf:
materiaal Cement Zand Chemische reiniging
prijs 102 €/ton 23 €/ton 3 €/m²
Arkosil vochtwering
22,8 €/5 l
hoeveelheid 243 kg 970 kg 194 m² en 1 l/4m² MVH: BTW 21 %: Totaal:
totaal (€) 25 23 582 228 858 180,18 1038,18
Tabel 24: Prijs doe het zelf geveldichting
Besluit: Het is voordeliger van de muur zelf regendicht temaken. De muur water dicht maken kost 1038 euro
13.7 Vochthuishouding Opstijgend vocht Deze prijzen hebben we reeds berekent het hoofdstuk dat handelt over de vochthuishouding.
Aannemer: Injecteren: 1804,7 euro
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
165 Doe – het – zelf Injecteren: 658,7 euro Onderkappen 76 euro
Besluit: We opteren voor zelf te onderkappen, dit zal duidelijk de goedkoopste oplossing zijn. Het opstijgend vocht bestrijden kost 76 euro.
13.8 Ramen Bij de ramen heb je een fiscaal voordeel dat je op de zelfde wijze kan bekomen als bij de dakisolatie. Je kan 40 % van het factuur bedrag in rekening brengen met een maximul van 1280 euro. Voorwaarden zijn dat je hoog rendementsbeglazing plaatst en dat je dit laat uitvoeren door een geregistreerd aannemer. Een raam plaatsen door een aannemer kost 15 €/m² raamoppervlakte. Wij hebben ongeveer 13 m² raamoppervlakte wat ons dus 195 euro kost. We mogen dan wel 40 % van de aankoopsom van de ramen terug recupereren via het fiscale voordeel. Dit betekent dat wanneer je ramen 488 euro kosten, je reeds uit de plaatsingskosten bent. Je ramen gaan uiteraard meer kosten.
Besluit: We kunnen besluiten met te stellen dat het voordeliger is van de ramen te laten plaatsen.
13.9 Lateien Aannemer: De prijzen die we hier vermelden zijn richtprijzen die de aannemer aanrekent aan de hand van het boek: “De calculatienormen en richtprijzen voor de woningbouw” uitgegeven door Nacebo, de Vlaamse KMO – Bouwfederatie. Uitgerekend komen we op 220 euro. Hier 6 % BTW bij (13,2 €) krijgen we een totaal van 233,2 euro voor de lateien door een aannemer te laten verzorgen.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
166 Doe – het – zelf: De lateien zelf maken en zelf plaatsen: Naar de hoeveelheden die we in het hoofdstuk over de lateien hebben uitgerekend, berekenen we nu de kost van de lateien. 1 m³ beton C25/30 kost als we hem zelf maken:
materiaal zand + grind mengsel Cement met P40
prijs (€/ton) 23 124
hoeveelheid (kg) 2000 350 MVH: BTW 21 %: Totaal:
totaal (€) 46 43,4 89,4 18,774 108,174
Tabel 25: Prijs 1 m³ beton C25/30
Rekenen we nu voor de lateien met 0,5 m³, dan betekent dit dat dit aan beton 54 euro kost inclusief BTW. Voor de wapening krijgen we:
materiaal Langswapening Totaal beugels Plooien beugels
prijs 1,06 €/m 1,06 €/m 1,2 €/kg
hoeveelheid 38 m 22,34 6 kg MVH: BTW 21 %: Totaal:
totaal (€) 40,28 23,88 7,2 71,36 14,9856 86,3456
Tabel 26: Prijs wapening lateien
Het totaal voor de lateien zelf te maken is dus: 140,4 euro.
De lateien aankopen en zelf plaatsen: We kunnen nu echter ook lateien zo aankopen. Een voorbeeld hier van is Max Pels. Dit bedrijf maakt op grote schaal lateien die de kleinere verkopers van bouwmaterialen dan aan particulieren verkopen. Het gewicht dat deze lateien kunnen dragen staat in tabellen weergegeven in functie van hun nuttige overspanning. De kostprijs hiervan is dan, Rekeningen houdend met hun breedte:
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
167
Lengte van de latei (m) 1,2 1,4 1,6 2,4
prijs 6,12 7,55 8,62 18,85
aantal 1 7 4 1 MVH: BTW 21 %: Totaal:
totaal (€) 6,12 52,85 34,48 18,85 112,3 23,583 135,883
Tabel 27: prijs lateien kopen
Besluit: het is voordeliger van de lateien zelf te plaatsen. Het verschil tussen de lateien zelf te maken en aan te kopen is zeer klein. Het aankopen van de lateien is goedkoper, maar vooral veel handiger. De lateien worden dus aangekocht. De lateien kopen en plaatsten kost dus 136 euro.
13.10 Het dak De prijzen die we hier vermelden zijn richtprijzen die de aannemer aanrekent aan de hand van het boek: “De calculatienormen en richtprijzen voor de woningbouw” uitgegeven door Nacebo, de Vlaamse KMO – Bouwfederatie. De richtprijzen worden per lopende meter gegeven.
Aannemer:
materiaal Gording RNG 75*275 Noordboom RNG 75*275 Muurplaat RNG Keper RNG 60*65 Onderdak gewapende PVC Tengellatten RNG 15*30
Joris Claes
Eenheidsprijs €/m 19
lengte (m) 5,14
aantal 6
prijs (€) 586
25 18,55 4,84
5,14 5,54 5,17
1 2 30
125,5 205,5 750,7
3,38 €/m² 0,64
57,3 m² 5,17
1 30
220 100
Xios Hogeschool Limburg
168 panlatten RNG 25*30 Gemiddeld 2,5 m/m² goten
1,36
2,5
57,3
195
28,96
5,54
2 MVH: BTW 6% Totaal:
321 2503,7 150,222 2653,922
Eenheidsprijs €/m 7,1
lengte (m) 5,14
aantal 6
prijs (€) 219
7,6 4,09 1,53
5,14 5,54 5,17
1 2 30
39 113,3 237,3
1,25 €/m² 0,23 0,33
57,3 m² 5,17 2,5
1 30 57,3
71,7 35,7 47,3
8,3
5,54
2 MVH: BTW 21% Totaal:
91,96 855,26 179,6046 1034,8646
Tabel 28: Prijs aannnemer dak
Doe – het – zelf :
materiaal Gording RNG 75*275 Noordboom RNG 75*275 Muurplaat RNG Keper RNG 60*65 Onderdak gewapende PVC Tengellatten RNG 15*30 panlatten RNG 25*30 Gemiddeld 2,5 m/m² goten
Tabel 29: Prijs doe het zelf dak
Besluit: Het is voordeliger van het dak zelf te plaatsen. Het dak kost dan 1035 euro.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
169
13.11 Nieuwe vloer boven bureau Aannemer: Houtenvloer:
materiaal draagbalk 75*225 plaatsing draagbalk bekleding plaatsing bekleding
Eenheidsprijs 5,21 €/m 26,86 €/stuk 35 €/m² 22,5 €/m²
lengte (m) 4,1
aantal 14 14 20 m² 20 m² MVH: BTW 6% Totaal:
prijs (€) 299 376 700 450 1825 109,5 1934,5
Tabel 30: Prijs aannemer Houtenvloer
Aannemer: Potten en balken – Passepartout systeem: Een aannemer geeft een richtprijs van 45 €/m². Hierbij komt nog de prijs van het beton. Wij hebben afgerond een oppervlakte van 20 m² en dus geeft dit 1000 euro. Samen met 6 % BTW (60 euro) geeft dit een totaal van 1060 euro. Plus het beton.
Doe – het – zelf: Houten vloer:
materiaal draagbalk 75*225 bekleding
Eenheidsprijs 5,21 €/m 35 €/m²
lengte (m) 4,1
aantal 14 20 m² MVH: BTW 21% Totaal:
prijs (€) 299 700 999 209,79 1208,79
Tabel 31: Prijs doe het zelf houtenvloer
Doe – het – zelf: Passepartout: We zorgen er voor dat de druklaag gelijktijdig gestort wordt met de vloerplaten op het gelijkvloers, zo kunnen we dus gebruik maken van de goedkopere prijs van het laten brengen van de beton, zonder dat we een boete moeten betalen omdat er een onvolledige vracht is. Omdat we op de eerste verdieping moeten storten, zullen we wel een citypomp moeten huren om de beton op de eerste verdieping te krijgen
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
170
materiaal PassePartout 14 cm beton C25/30 citypomp Wapening 15/15/5/5 wapeningspelden
prijs 18,8 €/m² 89,4 €/m³ 250 € + 66 €/u 17,6 €/net 1,06 €/m
hoeveelheid 20 m² 2,6 m³ 1 2 57 m MVH: BTW 21 %: Totaal:
totaal (€) 376 232,5 316 35,2 61 1020,7 214,347 1235,047
hoeveelheid 20 m² 1,8 m³ 1 2 MVH: BTW 21 %: Totaal:
totaal (€) 440 161 316 35,2 952,2 199,962 1152,162
Tabel 32: Prijs doe het zelf PassePartout
Doe – het – zelf: Potten en balken: Ook hier dezelfde opmerking over het beton.
materiaal potten en balken beton C25/30 citypomp Wampening 15/15/5/5
prijs 22 €/m² 89,4 €/m² 250 € + 66 €/u 17,6 €/net
Tabel 33: Prijs doe het zelf potten en balken
Besluit: Het zelfplaatsen is het goedkoopste. De drie systemen, houten vloer, PassePartout en potten en balken, zitten in de zelfde prijsklasse. De kan zelf beslissen wat hij verkiest.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
171
13.12 Duplex Aannemer:
materiaal draagbalk 75*275 plaatsing draagbalk bekleding plaatsing bekleding
Eenheidsprijs 7,1 €/m 35 €/stuk 35 €/m² 22,5 €/m²
lengte (m) 5,14
aantal 7 7 13,5 m² 13,5 m² MVH: BTW 6% Totaal:
Eenheidsprijs 7,1 €/m 35 €/m²
lengte (m) 5,14
aantal 7 13,5 m² MVH: BTW 21 % Totaal:
prijs (€) 255,5 245 472,5 304 1277 76,62 1353,62
Tabel 34: Prijs aannemer duplex
Doe – het – zelf:
materiaal draagbalk 75*275 bekleding
prijs (€) 255,5 472,5 728 152,88 880,88
Tabel 35: Prijs doe het zelf duplex
Besluit: Het voordeligste is het zelf plaatsen van de duplex. De duplex kost dan 881 euro.
13.13 Vloerplaat Aannemer: Een aannemer rekent voor een beton plaat van 20 cm dik tussen de 250 en 300 euro/m³. we hebben hier 20 m² met een dikte van 0,2 m wat een totaal geeft van 4 m³ per plaat. Dit is 8 m³ in totaal wat een totaal geeft van 8 m³ x 275 €/m³ = 2200 euro. Hier nog 6 % BTW op (132 euro) geeft een totaal van:
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
172
2332 euro voor de 2 vloerplaten uitgevoerd door een aannemer.
Doe – het – zelf:
Zelf beton maken: 1 m³ beton C25/30 kost als we hem zelf maken zoals eerder berekent 108,2 euro BTW inclusief.
We hebben 8 m³ nodig wat dus een totaal geeft voor de beton: 865,4 euro
We moeten natuurlijk ook wapenen. De prijs voor een wapeningsnet van 8 mm met afstand van 15 cm zoals aan gegeven bij de berekening van de vloerplaat kost 33,1 euro. Dit is een net van 2 m breed en 5 m lang. We hebben er dus 4 nodig wat een totaal geeft van:
MVH: BTW 21% Totaal:
132,4 € 27,8 € 160,2 €
Voor de verankeringswapening kunnen we rekenen op ongeveer 50 euro in totaal inclusief BTW. Rekenen we hier nog voor de waterkering 40 m² aan 1,29 €/m² dan komt dit op, BTW inclusief aan: 62,5 euro. Voor de vloerplaten geeft dit in totaal: 1138 euro.
Beton laten brengen: 1 m³ beton kost dan 67,25 euro. We hebben wederom 8 m³ nodig wat een totaal geeft van 538 euro. Daar komt nog 21 % BTW (113 €) wat een totaal geeft voor de beton van 651 euro. We moeten steeds een minimum vracht van 7 m³ moeten bestellen, anders krijg je per ontbrekende m³ een forfetair bedrag van 15 euro opgelegd. Dit is hier dus geen probleem. De wapening en de waterkering blijven hetzelfde dus krijgen we in totaal: Voor de vloerplaten met beton laten brengen: 923,7 euro.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
173
Omdat de betonmixer langs de woning kan komen, moeten we geen extra pomp huren.
Besluit: Het voordeligste is de vloerplaat zelf uitvoeren en de beton door de betoncentrale laten brengen. De vloerplaten kosten 924 euro.
13.14 Scheidingswanden De scheidingswanden zullen we uitvoeren op een soort gelijke manier als de voorzetwanden. We plaatsen ze ook op metalstud profielen. We zullen nu wel aan beide kanten een Gyproc plaat plaatsen. We plaatsen zelfs dubbele plaaten. Dit is steviger, en geeft betere akoestische eigenschappen. Daarom plaatsen we ook isolatie tussen de platen.
Aannemer:
materiaal scheidingswand isolatie Rockstud 204 5 cm
prijs (€/m²) 42
oppervlakte (m²) 60
6,5
60 MVH: BTW 6 %: Totaal:
totaal (€) 2520 390 2910 174,6 3084,6
Tabel 36: Prijs aannemer scheidingswanden
Doe – het – zelf:
materiaal Gyproc plaat 12,5 mm Rockstud 204 5 cm Metalstud horizontaal Metalstud verticaal Schroeven voegenvuller + finisher
Joris Claes
prijs 2,58 €/m² 2,86 €/m² 1,070 €/m 1,265 €/m 7,2 €/1000stuks 3,3 €/5 k
hoeveelheid 240 m² 60 m² 67 m 196 m 10
totaal (€) 619,2 171,6 71,7 248 7,2 33
Xios Hogeschool Limburg
174 MVH: BTW 21 %: Totaal:
1150,7 241,647 1392,347
Tabel 37: Prijs doe het zelf scheidingswanden
Besluit: Het plaatsen van de scheidingswanden is duidelijk het goedkoopste. De scheidingswanden kosten 1393 euro.
13.15 Totale prijs Voor alle werken besproken in dit eindwerk, en dus ook hierboven berekent, komt dit neer op een totale prijs van 12180 euro.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
175
Besluit In dit besluit overlopen we kort, in volgorde, de hoofdstukken die we in dit eindwerk behandelt hebben. Zo hebben we eerst alle gestelde eisen betreffende Akoestiek en EPB behandelt.
We zijn eerst begonnen met het bestuderen van de akoestische situatie. Door de beroepsomstandigheden van de eigenaars, is het belangrijk dat er op de beneden verdieping een rustige werkomgeving gecreëerd wordt. Doordat er kinderkamers op de tweede verdieping komen, is het dus nodig van enkele ingrepen te doen. De eerste ingreep is het creëren van een zwevende vloer. Dit doen we met behulp van de Accorub matten die men ontwikkelt heeft bij het bedrijf Isola. We kwamen tot de conclusie dat 2 cm Accorub voldoende was voor een goed resultaat. Wanneer we vervolgens voorzetwanden met 5 cm minerale wol plaatsen, wordt een degelijke akoestische situatie, die voldoet aan de wettelijke normen en tevens aan de eisen van de eigenaars bereikt.
Vervolgens komt het EPB of Energie Prestatie en Binnenklimaat aan bod. Voor onze verbouwing moeten we een minimale ventilatie voorzien en voldoen aan een maximale warmtegeleiding van de scheidingswanden. Voor de ventilatie betekent dit dat we bij het vervangen van de ramen toevoerroosters in de ramen plaatsen. Zo zal een minimale ventilatie gegarandeerd worden. We gaan echter een stap verder en doen een voorstel tot extra aanpassingen voor de ventilatie omdat de ventilatie rechtstreeks verband houd met de gezondheid van de inwoners. Door het voorzien van ondermeer doorvoeropeningen bekomen we een volledige ventilatie die aangesloten wordt op de nieuwbouw. Voor de maximale warmtegeleiding of met andere woorden maximale U – waarden te bereiken moeten we isolatie plaatsen. Wanneer we deze isolatie uitrekenen komen we tot de conclusie dat we voor de muur, om een U = 0,6 W/m²K te bereiken, voldoen met de voorzetwanden die we reeds plaatsten voor het akoestische luik van dit eindwerk. Het dak dat moet voldoen aan een U = 0,4 W/m²K moet voorzien zijn van minimum 10 cm isolatie. Maar omdat we met 12 cm isolatie een premie krijgen van Interelectra, en deze premie groter is Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
176 dan de meerprijs om over te schakelen van 10 cm naar 12 cm, besluiten we 12 cm dakisolatie te voorzien. Voor de vloerplaat tenslotte, waar ook een U = 0,4 W/m²K van toepassing is, plaatsen bovenop de reeds isolerende uitvulling nog eens 8 cm isolatie.
Wanneer we een huis bouwen of verbouwen moeten we rekening houden met vocht. We besteden in elke desbetreffend hoofdstuk aandacht aan het voorkomen van condensatie. Dit door het vermijden van koudebruggen en het plaatsen van dampschermen. We maken tevens de gevels waterdicht door deze eerst opnieuw in te voegen, en vervolgens te behandelen met een waterafstotend product. Tot slot onderkappen we de muren en plaatsen een waterkerende laag zodat de problematiek met het opstijgende vocht tot het verleden behoort.
Bij de bespreking van de ramen wordt stil gestaan bij de plaatsing. Het is hier belangrijk dat je de isolatie van de voorzetwanden laat omslaan tot tegen het raamprofiel zodat je geen koudebrug creëert. Dit doe je omdat het raam geplaatst word in een volle muur.
Elk van deze bovenstaande aanpassingen hebben een invloed op het huis. Zo belanden we met de stabiliteit van het huis. Boven de ramen komen uiteraard lateien. De huidige lateien worden vervangen door nieuwe lateien die we berekent hebben.
Zo berekenen we het dak. Bij het dak werd naast de stabiliteit ook de plaatsing besproken waarbij het belangrijk was dat je de dakisolatie laat doorlopen tot in de voorzetwanden. Je gaat dus eigenlijk over van dakisolatie naar wandisolatie. Je moet er voor zorgen dat deze overgang gebeurt zonder onderbreking in de isolatielaag om zo koudebruggen te vermijden.
Het berekenen van de houtenvloer zorgde voor twee opmerkingen. De eerste opmerking was dat we de scheidingsmuur die tussen de wachtzaal en de praktijkruimte staat, moet veranderen in een dragende muur. Alleen dan zal de bestaande houten vloer boven de praktijkruimte voldoen aan de eisen van stabiliteit. Tweede opmerking is het vernieuwen van de bestaande houten vloer boven de bureau. Deze vloer voldoet niet aan de eisen van de stabiliteit. We stellen daarom drie systemen voor om
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
177 een nieuwe vloer te creëren. Zo bespreken we een nieuwe houten vloer, een ‘PassePartout’ vloer en een ‘potten en balken’ vloer. De keuze ligt bij de bouwheer. De kostenanalyse leert ons dat het kostenplaatje van deze drie systemen in de zelfde grote orde liggen.
Van de houten vloer gaan we over naar het berekenen van de houten duplex in de kinderkamers. Door de overspanning van 5 meter kwamen we tot de conclusie dat we 7 balken met een doorsnede van 28/8 moeten plaatsen met een hart op hart afstand van 45 cm.
Voor de berekening van de vloerplaat doen we beroep op het programma SCIA ESA PT. Waaruit blijkt dat een vloerdikte van 20 cm beton voldoende is. Hier komt wel een minimum wapening in. Dit wordt een wapeningsnet met in beide richtingen een diameter van 8 mm en een tussenafstand van 15 cm.
Tot slot doen we een kostenanalyse. Hieruit volgt dat het werk uit te laten voeren door een aannemer in de meeste gevallen duurder is dan het zelf te doen. We houden hierbij rekening met de te verkrijgen premies en het fiscale voordeel. Door dit fiscale voordeel is er één uitzondering. Dit is het plaatsen van de ramen. Het zal voordeliger zijn wanneer je de ramen laat plaatsen door een geregistreerde aannemer. In totaal komen we dan tot een prijs van 12180 euro. Dit is de totale som voor alle, in dit eindwerk, besproken werken.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
178
Bijlage 1: Bepaling van de windbelasting volgens NBN ENV 19912-4 In deze bijlage wordt de windbelasting op het dak berekend. Deze berekening gebeurt met behulp van de norm: NBN ENV 1991-2-4. De eurocode 1: Grondslag voor ontwerp en belasting op draagsystemen – Deel 2-4: Belasting op draagsystemen – Windbelasting.
De windlast ‘p’ wordt als volgt berekend: p = We − Wi Met: We :
De uitwendige druk
Wi :
De inwendige druk
We = q ref ⋅ ce ( z e ) ⋅ c pe
Met hierin: q ref :
De referentie stuwdruk afgeleid van de referentie windsnelheid
ce (z ) : Blootstellingscoëfficiënt afhankelijk van het terrein en de hoogte boven de grond
c pe :
De uitwendige drukcoëfficiënt
Vervolgens berekenen we q ref :
q ref =
ρ 2
⋅ v ² ref
Met Hierin:
ρ:
De luchtdichtheid die 1,25 kg/m³ bedraagt
v ref :
De referentie windsnelheid
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
179
We berekenen v ref :
v ref = c DIR ⋅ cTEM ⋅ c ALT ⋅ v ref ,0
Met hierin:
v ref ,0 : De basiswaarde van de referentie windsnelheid. Deze bedraagt 26,2 m/s. cTEM : Tijdelijke factor, vermits het hier om een permanente constructie gaat, gelijk aan 1,0 c ALT : Hoogtefactor, gelijk aan 1,0
c DIR : Richtingsfactor. Het dak maakt een hoek van ongeveer 55° met het noorden, daarom bedraagt deze 0,837.
Dit resulteert in:
v ref = c DIR ⋅ cTEM ⋅ c ALT ⋅ v ref ,0 v ref = 0,837 ⋅ 1,0 ⋅ 1,0 ⋅ 26,2
v ref = 21,93 m/s
Vervolgens bekomen we:
q ref = q ref =
ρ 2
⋅ v ² ref
1,25 ⋅ 21,93² 2
q ref = 300,6 N/m²
Nu we q ref bepaalt hebben gaan we opzoek naar ce ( z e )
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
180 ⎡ ⎤ 7 ⋅ kt ce ( z e ) = c ² r ( z ) ⋅ c ² t ( z ) ⋅ ⎢1 + ⎥ ⎣ c r ( z ) ⋅ ct ( z ) ⎦
Met hierin: ct :
Topografische coëfficiënt met de waarde 1,0
cr :
Ruwheidscoëfficiënt
kt :
Terreinfactor
Vermits de hoogte van het dak 8,93 m is en dus dus meer is als 8 m, vinden we op de volgende manier c r : c r = k t ⋅ ln ( z z 0 )
Hierin is: z:
De hoogte van het dak = 8,93 m
z0 :
De ruwheidslengte
Deze gegevens halen we uit een tabel en zijn afhankelijk van het terrein. De woning hoort thuis in categorie III wat zo veel wil zeggen als: Voorstedelijke of industriële gebieden en duurzame wouden. Dit brengt met zich mee dat de volgende gegevens ingevuld worden: k t = 0,22 z 0 = 0,3m
Dus: c r = k t ⋅ ln ( z z 0 )
c r = 0,22 ⋅ ln (8,93 0,3) c r = 0,747
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
181 En vervolgens:
⎡ ⎤ 7 ⋅ kt ce ( z e ) = c ² r ( z ) ⋅ c ² t ( z ) ⋅ ⎢1 + ⎥ ⎣ c r ( z ) ⋅ ct ( z ) ⎦ 7 ⋅ 0,22 ⎤ ⎡ ce ( z e ) = 0,747² ⋅ 1² ⋅ ⎢1 + ⎥ ⎣ 0,747 ⋅ 1⎦ ce ( z e ) =1,71
Het laatste onbrekende gegeven dat we nodig hebben om de uitwendige druk te bepalen is de uitwendige drukcoëfficiënt c pe . Omdat de oppervlakte van één dak helft om en bij de 25 m² is, en dus groter als 10 m² zoeken we eigenlijk c pe,10 i.p.v. c pe . De norm deelt een zadeldak in verschillende zones. Afhankelijk van de dakhelling (hier 34,8°) vind je dan voor de verschillende zones de c pe,10 . Er moet wel geïnterpoleerd worden. De resultaten zijn als volgt:
Zone
c pe ,10
F
0,57
G
0,7
H
0,46
I
-0,37
J
-0,67
K
-0,43
Tabel 38: Dakzone
We nemen dan de grootste waarde, welke 0,7 is in zone G. Nu we alle gegevens verzamelt en berekent hebben, kunnen we de uitwendige druk berekenen. We = q ref ⋅ ce ( z e ) ⋅ c pe We = 300,6 ⋅ 1,71 ⋅ 0,7 Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
182 We =360 N/m² Het tweede deel om tot het uiteindelijke resultaat te komen dat ons een waarde geeft voor de windlast, is het berekenen van de inwendige druk Wi . Wi = q ref ⋅ ce ( z i ) ⋅ c pi
Waarbij:
q ref :
We reeds kennen en begroot hebben als 300,6 N/m²
ce ( z i ) : De blootstellingscoëfficiënt is en we eigenlijk al kennen want vermits de inwendige hoogte gelijk is aan de uitwendige hoogte bekomen we ook hier 1,71
c pi :
De inwendige drukcoëfficiënt
Uit een grafiek wordt c pi afgeleid. Er zijn verscheidene beginvoorwaarden, maar de meest nadelige situatie moet gekozen worden. Zo vinden we: c pi = -0,5
Dit geeft: Wi = q ref ⋅ ce ( z i ) ⋅ c pi Wi = 300,6 ⋅ 1,71 ⋅ (−0,5) Wi = -257 N/m²
Nu kunnen de winddruk ‘p’ begroten: p = We − Wi p = 360 − (−257)
p = 617 N/m² Of
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
183 p = 62,9 kg/m²
Opmerking: Het is belangrijk in gedachten te houden dat hier een belangrijke veronderstelling gedaan wordt. Zo vinden we een waarde die een wind vertegenwoordigt die één maal om de 50 jaar voorkomt. Dit is de standaard veronderstelling die de norm maakt.
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
184
Bijlage 2: Bepaling van de sneeuwbelasting In deze bijlage wordt de Sneeuwlast berekend om het dak. Deze hebben we nodig om het dak te dimensioneren. De sneeuwlast wordt bepaald met behulp van de norm: NBN ENV 1991-23. De eurocode 1: Grondslag voor ontwerp en belasting op draagsystemen deel 2-3: Belasting op draagsystemen – Sneeuwbelasting.
De sneeuwlast heeft als symbool ‘s’ en wordt als volgt begroot: s = μ i ⋅ C e ⋅ Ct ⋅ s k
Waarbij:
μi :
De sneeuwlast vormcoëfficiënt.
sk :
De karakteristieke waarde van de sneeuwlast.
Ce :
De blootstellingscoëfficiënt met waarde 1.
Ct :
De warmtecoëfficiënt met waarde 1.
μ i is afhankelijk van de dakhelling. Het zadeldak stijgt in totaal 2,93 m en is 4,21 m breed. Zodoende dat: tgα =
2,93 ⇒α = 34,8° 4,21
Hierdoor is μ i :
μ i = 0,8(60 − α ) / 30 = 0,8(60-34,8)/30 μ i = 0,67
s k is afhankelijk van de oppervlakte van het dak. Vermits de oppervlakte van het dak kleiner is dan 100 m² is s k = 0,50 kN/m².
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
185
Als we dit invullen krijgen we voor de sneeuwlast: s = μ i ⋅ C e ⋅ Ct ⋅ s k s = 0,67 ⋅ 1 ⋅ 1 ⋅ 0,50 s = 0,335 kN/m² s = 335 N/m²
De sneeuwlast bedraagt dus 335 N/m²
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
186
Bijlage 3: Verslag vloerplaat bureau 1.Inhoudsopgave 1. Inhoudsopgave 2. Project 3. Materialen 4. Elastische beddingen 5. Belastinggevallen 6. Combinaties 7. Knoop 8. 2D-element 9. Oppervlakte ondersteuning op oppervlak 10. Oppervlakte last 11. Knoopverplaatsingen 12. Betoninstellingen (2D) EC 2
186 186 186 187 187 187 187 187 187 187 187 Fout! Blad wijzer niet gedef inieer d. 13. 2D element - betongegevens 189 14. 2D-element - ontwerp - benodigde oppervlakte 189
2.Project Licentienaam Project Deel Omschrijving Auteur Datum Geometrie Aantal knopen : Aantal staven : Aantal gebruikte profielen : Aantal belastinggevallen : Aantal gebruikte materialen : 2 Gravitatieversnelling [m/sec ] Nationale norm
Democo NV Boonen - Swinnen Fundering Vloerplaat (bureau) Joris Claes 08. 09. 2006 Plaat XY 4 0 0 3 2 9,810 EC - ENV
3.Materialen Type Naam 2 E-mod [N/mm ] 2 Fck [N/mm ] 2 Fctm[28] [N/mm ] Klasse D [mm] Type Naam 2 E-mod [N/mm ] 2 Fy [N/mm ] Staafoppervlak
Joris Claes
Beton C25/30 30500,00 25,00 2,60 langzaam verharding 32 Betonstaal S 500 200000,00 500,0 Geribd
Xios Hogeschool Limburg
187
4.Elastische beddingen Naam
C1x C1y 3 3 [kN/m ] [kN/m ]
Sand/Clean/Moderate
0
Stijfheid 3 [kN/m ]
C2x C2y C2z [kN/m] [kN/m] [kN/m]
0 1,50e+4
0
0
0
5.Belastinggevallen Naam
Omschrijving
Actie type
Lastgroep
Belastingtype
BG1
E.G.
Permanent LG1
Eigen gewicht
BG2
Vloerafwerking
Permanent LG1
Standaard
BG3
Mobiel
Variabel
Statisch
LG2
Spec
Richting
Duur
'Master' belastinggeval
-Z
Standaard
Kort
Geen
6.Combinaties Naam
Omschrijving
Type
Combi1
UGT
EC - UGT
Combi2
GGT
EC - GGT
Belastinggevallen BG1 - E.G. BG2 - Vloerafwerking BG3 - Mobiel BG1 - E.G. BG2 - Vloerafwerking BG3 - Mobiel
Coëff. [] 1,35 1,35 1,5 1,00 1,00 1,00
7.Knoop Naam
Coördinaat X Coördinaat Y [m] [m]
K1 K2 K3 K4
0,000 3,900 3,900 0,000
0,000 0,000 4,940 4,940
8.2D-element Naam
E1
Materiaal
D. [mm]
C25/30
Dikte/Materiaal
200 konstant
Type
vloer (111)
Laag
Laag1
9.Oppervlakte ondersteuning op oppervlak Naam
SS1
2D element
E1
Type
Individueel
Bedding
Sand/Clean/Moderate
10.Oppervlakte last Naam
SF1 SF2
Rich
Type
Z Z
Waarde 2 [kN/m ]
Kracht Kracht
2D element
-1,20 E1 -2,00 E1
Belastinggeval
BG2 - Vloerafwerking BG3 - Mobiel
Systeem
LCS LCS
11.Knoopverplaatsingen Lineaire berekening, Extreem : Globaal Selectie : Alles Belastinggevallen : BG1 BG Knoop Uz Fix [mm] [mrad]
BG1
1
-0,3
0,0
Fiy [mrad]
0,0
12.Betoninstellingen (2D) EC 2 Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
188
Omschrijving 2D constructies: § 5.4.3.3(1): dikte > 20 cm vereist als dwarskrachtwapening nodig is 2D constructies: Drukwapening in platen
Waarde AAN AAN
FNL/FGNL Bezwijkkromme Verdeling van rek Vertikale verdeling Horizontale verdeling Controlemethode
200 36 100 Mu
UGT Gamma c afschuif (2.3.3.2. (1)) Gamma c druk (4.3.2.3. (1)) Gamma s (2.3.3.2. (1)) Globale veiligheidsfactor - gamma r Maximum stuik van beton (4.2.2.3.2. (5)) Rek aan begin van plastische vervorming Alfa (4.2.1.3.3. (11)) Maximum rek van het staal (4.3.1.2.)
1.5 1.5 1.15 1e-006 -0.0035 -0.00135 0.85 0.01
Dwarskracht Afschuivingsmodus - Meer dan 50% van de trekwapening verankerd voor steunpunt. Controle hoek drukdiagonaal - methode met vaste helling (4.3.2.4.3) Invloed van dwarskracht op de langswapening - geen invloed dwarskracht op langswap. (4.3.2.4.4 (6) -> 5.4.2)
Ponsen Belast gebied: Cirkelvormig, met diameter kleiner dan Belast gebied: Rechthoekig, met omtrek kleiner dan Belast gebied: Rechthoekige vorm, max. lengte/breedte Belast gebied: Afstand tussen de omtrek van de belaste opp. en de rand van de opening overschrijdt niet Dwarskrachtwapening: Min. plaatdikte (5.4.3.3](1) Dwarskrachtwapening: Min verhouding (5.4.3.3](2) Afschuifweerstand: Afschuifweerstand Afschuifweerstand: Coëfficiënt van VRd2 (4.57) Kolomkoppen: Rechthoekige kolom met rechth. kolomkop, lh <1.5lh (4.3.4.4.1) - met rechthoekig bel. opp. Kolomkoppen: Bezwijkoppervlak moet volledig binnen of zonder de kolomkop zijn.
3.5 d 11 d 2 6d 200 mm 60 % Automatisch 1.6
UIT
GGT - Scheurcontrole Scheurwijdte op zijde Zp+ op zijde Zpstaafafstand op zijde Zp+ op zijde ZpEffect op de gemiddelde rek aan Zp+ zijde Effect op de gemiddelde rek aan Zp- zijde Effect op de gemiddelde scheurafstand aan Zp+ zijde Effect op de gemiddelde scheurafstand aan Zp- zijde BG verwerkt attribuut - Scheurcontrole BG veroorzaakt door externe lasten Betontreksterkte in vroeg stadium van het verharden (in procenten van fctm)
0.3 mm 0.3 mm 200 mm 200 mm 1 1 0.8 0.8
100 %
Instelling detaillering 2D constructies: Minimum verdeelwapening 2D constructies: Minimum wapening (algemeen) 2D constructies: Minimum trekwapening aan Zp+ zijde
Joris Claes
20 % 0% 0%
Xios Hogeschool Limburg
189 2D constructies: Minimum trekwapening aan Zp- zijde 2D constructies: Maximum wapeningspercentage in doorsnede 2D constructies: Virtuele schoor reductiefactor
0% 8% 80 %
13.2D element - betongegevens Naam 2D element Type
BPG1 E1
Layouttype
Plaat Orthogonaal
Dikte [mm]
Laag
200 Langs1 Langs2 Beugels
Materiaal
Beton dekking [mm] 30 38
S 500 S 500 S 500
Diameter [mm] 8,0 8,0
Laaghoek [deg] 0,00 90,00
Staafafs tand [mm] 150 150
14.2D-element - ontwerp - benodigde oppervlakte Lineaire berekening, Extreem : Globaal Selectie : Alles Belastinggevallen : BG1 Totale wapening BG Knoop As_up1 As_up2 2 2 [mm /m] [mm /m]
BG1 BG1 BG1
1 551 433
Joris Claes
335 335 335
335 335 335
As_up3 2 [mm /m]
0 0 0
As_lo1 2 [mm /m]
335 335 335
As_lo2 2 [mm /m]
335 335 335
As_lo3 2 [mm /m]
0 0 0
Ass 2 2 [mm /m ]
0 0 0
tD 2 [N/mm ]
0,00 0,00 0,00
tR1 2 [N/mm ]
0,36 0,36 0,36
Xios Hogeschool Limburg
190
Bijlage 4: verslag vloerplaat praktijk 1.Inhoudsopgave 1. Inhoudsopgave 2. Project 3. Materialen 4. Elastische beddingen 5. Belastinggevallen 6. Combinaties 7. Knoop 8. 2D-element 9. Oppervlakte ondersteuning op oppervlak 10. Oppervlakte last 11. Knoopverplaatsingen 12. Betoninstellingen (2D) EC 2
13. 14. 15. 16. 17. 18.
186 186 186 187 187 187 187 187 187 187 187 Fout! Blad wijzer niet gedef inieer d. 2D element - betongegevens 189 2D-element - ontwerp - benodigde oppervlakte 189 muren 193 mobiel 193 vloerafwerking 194 Vervorming 194
2.Project Licentienaam Project Deel Omschrijving Auteur Datum Geometrie Aantal knopen : Aantal staven : Aantal gebruikte profielen : Aantal belastinggevallen : Aantal gebruikte materialen : 2 Gravitatieversnelling [m/sec ] Nationale norm
Democo NV Boonen - Swinnen Fundering Vloerplaat (praktijk) Joris Claes 08. 09. 2006 Plaat XY 8 0 0 4 2 9,810 EC - ENV
3.Materialen Type Naam 2 E-mod [N/mm ] 2 Fck [N/mm ] 2 Fctm[28] [N/mm ] Klasse D [mm] Type Naam 2 E-mod [N/mm ]
Joris Claes
Beton C25/30 30500,00 25,00 2,60 langzaam verharding 32 Betonstaal S 500 200000,00
Xios Hogeschool Limburg
191 2
Fy [N/mm ] Staafoppervlak
500,0 Geribd
4.Elastische beddingen Naam
C1x C1y Stijfheid C2x C2y C2z 3 3 3 [kN/m ] [kN/m ] [kN/m ] [kN/m] [kN/m] [kN/m]
Sand/Clean/Moderate
0
0
1,5e+4
0
0
0
5.Belastinggevallen Naam
Omschrijving
Actie type
Lastgroep
Belastingtype
BG1
E.G.
Permanent
LG1
Eigen gewicht
BG2
Vloerafwerking Permanent
LG1
Standaard
BG3
Mobiel
Variabel
LG2
Statisch
BG4
Muren
Permanent
LG1
Standaard
Spec
Richting Duur
'Master' belastinggeval
-Z
Standaard
Kort
Geen
6.Combinaties Naam
Omschrijving
Type
Combi1
UGT
EC - UGT
Combi2
GGT
EC - GGT
Belastinggevallen BG1 - E.G. BG2 - Vloerafwerking BG3 - Mobiel BG4 - Muren BG1 - E.G. BG2 - Vloerafwerking BG3 - Mobiel BG4 - Muren
Coëff. [] 1,35 1,35 1,50 1,35 1,00 1,00 1,00 1,00
7.Knoop Naam
Coördinaat X Coördinaat Y [m] [m]
K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8
0,000 3,900 3,900 0,000 0,000 3,900 1,380 1,380
0,000 0,000 4,940 4,940 3,280 3,280 3,280 4,940
8.2D-element Naam
E1
Materiaal
D. [mm]
C25/30
Dikte/Materiaal
200 konstant
Type
vloer (111)
Laag
Laag1
9.Oppervlakte ondersteuning op oppervlak Naam
SS1
2D element
E1
Type
Individueel
Bedding
Sand/Clean/Moderate
10.Oppervlakte last Naam
SF1 SF2
Rich
Z Z
Joris Claes
Type
Kracht Kracht
Waarde 2 [kN/m ]
2D element
-1,20 E1 -2,00 E1
Belastinggeval
BG2 - Vloerafwerking BG3 - Mobiel
Systeem
LCS LCS
Xios Hogeschool Limburg
192
11.Knoopverplaatsingen Lineaire berekening, Extreem : Globaal Selectie : Alles Belastinggevallen : BG1 BG Knoop Uz Fix [mm] [mrad]
BG1
1
-0,3
Fiy [mrad]
0,0
0,0
12.Betoninstellingen (2D) EC 2 Omschrijving 2D constructies: § 5.4.3.3(1): dikte > 20 cm vereist als dwarskrachtwapening nodig is 2D constructies: Drukwapening in platen
Waarde AAN AAN
FNL/FGNL Bezwijkkromme Verdeling van rek Vertikale verdeling Horizontale verdeling Controlemethode
200 36 100 Mu
UGT Gamma c afschuif (2.3.3.2. (1)) Gamma c druk (4.3.2.3. (1)) Gamma s (2.3.3.2. (1)) Globale veiligheidsfactor - gamma r Maximum stuik van beton (4.2.2.3.2. (5)) Rek aan begin van plastische vervorming Alfa (4.2.1.3.3. (11)) Maximum rek van het staal (4.3.1.2.)
1.5 1.5 1.15 1e-006 -0.0035 -0.00135 0.85 0.01
Dwarskracht Afschuivingsmodus - Meer dan 50% van de trekwapening verankerd voor steunpunt. Controle hoek drukdiagonaal - methode met vaste helling (4.3.2.4.3) Invloed van dwarskracht op de langswapening - geen invloed dwarskracht op langswap. (4.3.2.4.4 (6) -> 5.4.2)
Ponsen Belast gebied: Cirkelvormig, met diameter kleiner dan Belast gebied: Rechthoekig, met omtrek kleiner dan Belast gebied: Rechthoekige vorm, max. lengte/breedte Belast gebied: Afstand tussen de omtrek van de belaste opp. en de rand van de opening overschrijdt niet Dwarskrachtwapening: Min. plaatdikte (5.4.3.3](1) Dwarskrachtwapening: Min verhouding (5.4.3.3](2) Afschuifweerstand: Afschuifweerstand Afschuifweerstand: Coëfficiënt van VRd2 (4.57) Kolomkoppen: Rechthoekige kolom met rechth. kolomkop, lh <1.5lh (4.3.4.4.1) - met rechthoekig bel. opp. Kolomkoppen: Bezwijkoppervlak moet volledig binnen of zonder de kolomkop zijn.
3.5 d 11 d 2 6d 200 mm 60 % Automatisch 1.6
UIT
GGT - Scheurcontrole Scheurwijdte op zijde Zp+ op zijde Zpstaafafstand op zijde Zp+ op zijde Zp-
Joris Claes
0.3 mm 0.3 mm 200 mm 200 mm
Xios Hogeschool Limburg
193 Effect op de gemiddelde rek aan Zp+ zijde Effect op de gemiddelde rek aan Zp- zijde Effect op de gemiddelde scheurafstand aan Zp+ zijde Effect op de gemiddelde scheurafstand aan Zp- zijde BG verwerkt attribuut - Scheurcontrole BG veroorzaakt door externe lasten Betontreksterkte in vroeg stadium van het verharden (in procenten van fctm)
1 1 0.8 0.8
100 %
Instelling detaillering 2D constructies: Minimum verdeelwapening 2D constructies: Minimum wapening (algemeen) 2D constructies: Minimum trekwapening aan Zp+ zijde 2D constructies: Minimum trekwapening aan Zp- zijde 2D constructies: Maximum wapeningspercentage in doorsnede 2D constructies: Virtuele schoor reductiefactor
20 % 0% 0% 0% 8% 80 %
13.2D element - betongegevens Naam
2D element
BPG1 E1
Type
Layouttype
Dikte [mm]
Plaat Orthogonaal
Laag
Materiaal
200 Langs1 Langs2 Beugels
S 500 S 500 S 500
Betondekking Diameter Laaghoek Staafafstand [mm] [mm] [deg] [mm] 30 8,0 0,00 150 38 8,0 90,00 150
14.2D-element - ontwerp - benodigde oppervlakte Lineaire berekening, Extreem : Globaal Selectie : Alles Belastinggevallen : BG1 Totale wapening BG Knoop As_up1 As_up2 2 2 [mm /m] [mm /m]
BG1 BG1 BG1
1 117 502
335 335 335
335 335 335
As_up3 2 [mm /m]
0 0 0
As_lo1 2 [mm /m]
335 335 335
As_lo2 2 [mm /m]
335 335 335
As_lo3 2 [mm /m]
0 0 0
Ass 2 2 [mm /m ]
0 0 0
tD 2 [N/mm ]
0,00 0,00 0,00
tR1 2 [N/mm ]
0,36 0,36 0,36
15.muren
16.mobiel
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
194
17.vloerafwerking
18.Vervorming
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
195
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
196
Figurenlijst Fig. 1: Foto waar het oude gedeelte stond (Joris Claes) ......................................................... 13 Fig. 2: Het tweede te renoveren deel (Joris Claes) ................................................................. 13 Fig. 3: Het plafond in bureau en Praktijkruimte (Joris Claes) ................................................ 14 Fig. 4: Binnenkant van de Zijgevels (Joris Claes) .................................................................. 14 Fig. 5: Binnenkant dak (Joris Claes)....................................................................................... 15 Fig. 6: Berk ondersteunt nok (Joris Claes).............................................................................. 15 Fig. 7: Aansluiting dak en conditie van dakgoot (Joris Claes) ............................................... 16 Fig. 8: Raam in linkergevel (Joris Claes)................................................................................ 16 Fig. 9: Latei boven achterdeur (Joris Claes) ........................................................................... 17 Fig. 10: Plattegrond van het gelijkvloers (Joris Claes) ........................................................... 19 Fig. 11: Plattegrond van de eerste verdieping (Joris Claes).................................................... 20 Fig. 12: Doorsnede AB (Joris Claes) ...................................................................................... 21 Fig. 13: Doorsnede CD (Joris Claes) ...................................................................................... 22 Fig. 14: Voorstelling van de verschillende wegen van geluidsoverdracht (WTCB) .............. 25 Fig. 15: Nominale frequenties van de doorlaatbanden m.b.t. scheidingswand (NBN S01 – 400) ......................................................................................................................................... 28 Fig. 16: Nominale frequenties van de doorlaatbanden m.b.t. de buitenwand (NBN S01 – 400) ................................................................................................................................................. 30 Fig. 17: Nominale frequenties van de doorlaatbanden m.b.t. de akoestische isolatie tussen vertrekken (NBN S01 – 400) .................................................................................................. 32 Fig. 18: Nominale frequenties van de doorlaatbanden m.b.t. het contactgeluid (NBN S01 – 400) ......................................................................................................................................... 34 Fig. 19: Proef opstelling (Isola) .............................................................................................. 42 Fig. 20: Zwevende vloer (Isola).............................................................................................. 48 Fig. 21: Zwevende vloer (Joris Claes) .................................................................................... 48 Fig. 22: Metal Stud Horizontaal (www.gyproc.be) ................................................................ 49 Fig. 23 Metal Stud Verticaal (www.gyproc.be)...................................................................... 50 Fig. 24: Voorzetwand (Joris Claes.......................................................................................... 51 Fig. 25: Detail A (Joris Claes) ................................................................................................ 51 Fig. 26: Foto van de voorzetwanden (www.gyproc.be).......................................................... 52 Fig. 27: Rooster op beglazing (Renson) ................................................................................. 58 Fig. 28: Rooster op raam (Renson) ......................................................................................... 59 Fig. 29: Oplossing met bogen (Joris Claes) ............................................................................ 60 Fig. 30:THK-90AK (Renson) ................................................................................................. 61 Fig. 31: TC60 (Renson) .......................................................................................................... 62 Fig. 32: AR75 (Renson).......................................................................................................... 63 Fig. 33: Silendo rooster geplaatst in deur (Renson)................................................................ 64 Fig. 34: Weergave van de ventilatie voorzieningen op het gelijkvloers (Joris Claes)............ 66 Fig. 35: Weergave van de ventilatie voorzieningen op de eerste verdieping (Joris Claes) .... 67 Fig. 36: Muur opbouw (Joris Claes) ....................................................................................... 70 Fig. 37: Dak opbouw (Joris Claes) ......................................................................................... 71 Fig. 38: Vloer opbouw (Joris Claes) ....................................................................................... 72 Fig. 39: Injecteren (WTCB).................................................................................................... 76 Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
197 Fig. 40: Onderkappen (WTCB) .............................................................................................. 76 Fig. 41: Voorbeeld raam (Renson).......................................................................................... 80 Fig. 42: Plaatsing van het raam (Joris Claes).......................................................................... 81 Fig. 43: Doorsnede raam met aanslag van hout (Verbouwingsmethoden ruwbouw)............. 82 Fig. 44: Doorsnede van het raam met vensterbank (Verbouwingsmethoden ruwbouw)....... 83 Fig. 45: Oude latei (Joris Claes) ............................................................................................. 84 Fig. 46: Latei schematisch (Joris Claes) ................................................................................. 86 Fig. 47: Doorsnede latei (Joris Claes)................................................................................... 106 Fig. 48: Ondersteuning door schoor (www.renoveren-restaureren.be) ................................ 108 Fig. 49: Dakopbouw (Joris Claes) ........................................................................................ 110 Fig. 50: Gording in muur (Joris Claes) ................................................................................. 114 Fig. 51: Keper op muurplaat (Joris Claes) ............................................................................ 115 Fig. 52: De nok (Joris Claes) ............................................................................................... 116 Fig. 53: Aansluiting dak op kopgevel (Joris Claes).............................................................. 117 Fig. 54: Aansluiting dak op zijgevel (Joris Claes)................................................................ 118 Fig. 55: De dakgoot (Joris Claes) ......................................................................................... 119 Fig. 56: Raster op de gording (www.gyproc.be.................................................................... 120 Fig. 57: Raster vanuit het dak (www.renoveren-restaureren.be) .......................................... 120 Fig. 58: Situatie schets houtenvloer boven praktijkruimte (Joris Claes) .............................. 124 Fig. 59: Situatie schets houtenvloer boven bureau (Joris Claes) .......................................... 140 Fig. 60: PasPartout 60 cm (Echo) ......................................................................................... 147 Fig. 61: Plaatsing PassePartout (Echo) ................................................................................. 148 Fig. 62: Rector potten en balken (Rector)............................................................................. 148 Fig. 63: Situatie schets duplex (Joris Claes) ......................................................................... 151 Fig. 64: Situatie vloerplaat bureau (Joris Claes)................................................................... 153 Fig. 65: Vloerplaat - vermijden van koudebrug (Verbouwingsmethodes Ruwbouw).......... 155 Fig. 66: Situatie vloerplaat praktijk (Joris Claes) ................................................................. 156
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
198
Tabellenlijst Tabel 1: Geluidsverzwakkingsindex van een wand................................................................ 27 Tabel 2: Akoestische isolatie tussen twee vertrekken............................................................. 31 Tabel 3: Contact geluid........................................................................................................... 33 Tabel 4: Psychoakoestische bevindingen voor houten vloeren .............................................. 35 Tabel 5: Debiet eis Ventilatie ................................................................................................. 57 Tabel 6: Toegepaste toevoerrooster ........................................................................................ 63 Tabel 7: Extra ventilatie.......................................................................................................... 65 Tabel 8: Maximale U - waarden ............................................................................................. 67 Tabel 9: Overgangscoëfficienten ............................................................................................ 69 Tabel 10: Lastendaling 1....................................................................................................... 125 Tabel 11: Lastendaling 2....................................................................................................... 128 Tabel 12: Lastendaling 3....................................................................................................... 129 Tabel 13: Lastendaling 4....................................................................................................... 141 Tabel 14: Lastendaling 5....................................................................................................... 143 Tabel 15: Lastendaling 6....................................................................................................... 144 Tabel 16: Prijs Doe het zelf zwevende vloer ........................................................................ 159 Tabel 17: Prijs aannemer voorzetwand................................................................................. 159 Tabel 18: Prijs doe het zelf voorzetwand.............................................................................. 160 Tabel 19: Prijs minimum ventilatie....................................................................................... 161 Tabel 20: Prijs extra ventilatie .............................................................................................. 161 Tabel 21: Prijs aannemer planfondafwerking ....................................................................... 162 Tabel 22: Prijs doe het zelf plafondafwerking...................................................................... 163 Tabel 23: Prijs isolatie vloer ................................................................................................. 163 Tabel 24: Prijs doe het zelf geveldichting............................................................................. 164 Tabel 25: Prijs 1 m³ beton C25/30 ........................................................................................ 166 Tabel 26: Prijs wapening lateien........................................................................................... 166 Tabel 27: prijs lateien kopen................................................................................................. 167 Tabel 28: Prijs aannnemer dak.............................................................................................. 168 Tabel 29: Prijs doe het zelf dak............................................................................................. 168 Tabel 30: Prijs aannemer Houtenvloer ................................................................................. 169 Tabel 31: Prijs doe het zelf houtenvloer ............................................................................... 169 Tabel 32: Prijs doe het zelf PassePartout.............................................................................. 170 Tabel 33: Prijs doe het zelf potten en balken........................................................................ 170 Tabel 34: Prijs aannemer duplex........................................................................................... 171 Tabel 35: Prijs doe het zelf duplex ....................................................................................... 171 Tabel 36: Prijs aannemer scheidingswanden ........................................................................ 173 Tabel 37: Prijs doe het zelf scheidingswanden ..................................................................... 174 Tabel 38: Dakzone ................................................................................................................ 181
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
199
Bronnen Boeken
Verbouwingsmethodes ruwbouw Bouwmethodes ruwbouw Vakkennis Metselen
Organisatie
WTCB
Artikels
Ontwerp en dimensionering van constructies volgens eurocode 0, ir. B. Parmentier, ir. D. Dilincé (WTCB) Geluidsisolatie tussen twee vertrekken, ir. B. Ingelaere (WTCB) Geluidsisolatie van houten vloeren, ir. B. Ingelaere (WTCB)
Webstites
www.isola.be www.rockwool.be www.gyproc.be www.renson.be www.energiesparen.be www.epb2006.be www2.vlaanderen.be www.houtinfobois.be www.livios.be
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg
200
Normen
NBN S 01 – 400: Criteria van de akoestische isolatie NBN S 01 – 401: Grenswaarden voor de geluidsniveaus in gebouwen NBN D 050 – 001: Ventilatievoorzieningen in woongebouwen NBN ENV 1995-1-1: Eurocde 5 – Ontwerp van houten draagsystemen – Deel 1-1: Algemenen regels en regels voor gebouwen NBN ENV 1991-2-3: Eurocode 1: Grondslag voor ontwerp en belasting op draagsystemen – Deel 2-3: Belasting op draagsystemen – Sneeuwbelasting NBN ENV 1991-2-4: Eurocode 1: Grondslag voor ontwerp en belasting op draagsystemen – Deel 2-4: Belasting op draagsystemen – Windbeslasting
Joris Claes
Xios Hogeschool Limburg