Departement Industriële Wetenschappen en Technologie Opleiding master in de industriële wetenschappen: bouwkunde
HET BOUWEN VAN EEN PASSIEFHUIS MET STAALFRAMEBOUW
Eindwerk aangeboden tot het behalen van het diploma van master in de industriële wetenschappen: bouwkunde door Mus Karen o.l.v. Marc Van Thienen, KHBO o.l.v. Bart Vandamme & Mark Depauw, Sadef NV Academiejaar 2010 – 2011
MEDEDELING
"Deze eindverhandeling was een examen. De tijdens de verdediging geformuleerde opmerkingen werden niet opgenomen".
WOORD VOORAF Bij deze wil ik mijn dank betuigen aan iedereen die mij heeft gesteund tijdens het maken van dit eindwerk. Eerst zou ik mijn ouders en vriend willen bedanken. Daarbij denk ik aan mijn ouders die me de kans gaven deze studies te volgen. Mijn vriend wil ik bedanken voor de steun en begrip in moeilijke periodes. Speciale dank gaat uit naar mijn binnenpromotor Marc Van Thienen. Zonder zijn kritische kijk gedurende het jaar was deze thesis nooit tot stand gekomen. Zijn inbreng was onontbeerlijk voor deze thesis. Aansluitend hierbij wil ik mijn buitenpromotors Bart Vandamme en Marc Depauw bedanken voor de begeleiding tijdens de stage binnen het bedrijf: Sadef NV. De bereidwilligheid om op vragen te antwoorden en tijd uit te trekken in drukke tijden zorgde voor een extra motivatie om deze thesis tot een goed einde te brengen. Ook wil ik de bedrijven bedanken die de moeite deden om op gestelde vragen een antwoord te formuleren. Dit zowel in het kader van mijn marktonderzoek naar beschikbare en bruikbare isolatiematerialen als de gewone vragen die gesteld werden om dit eindwerk tot een correct geheel te vormen. Tot slot wil ik de docenten van de Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende, met in het bijzonder het departement bouwkunde, bedanken die mij de afgelopen vier jaar gevormd hebben tot de persoon die ik nu ben.
Karen Mus
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
ABSTRACT Het onderzoek naar “Bouwen van een passiefhuis met staalframebouw” heeft zich gefocust op het duurzaam energiezuinige bouwconcept, getiteld “Passiefhuis”. De term Passiefhuis staat voor een constructiestandaard voor woongebouwen met een goed binnenklimaat gedurende winter en zomer, zonder traditioneel verwarming- of koelsysteem. Dit houdt een zeer goede thermische isolatie en zeer goede lucht-/ kierdichting van de constructie in, terwijl een goed binnenklimaat verzekerd is door gebalanceerde ventilatie met hoge mate van warmterecuperatie / terugwinning. In het onderzoek worden drie stappen uitgewerkt om tot een optimale energieprestatie te komen: 1e stap: de ontwerpstap In het voorontwerp kan door middel van een doordachte inplanting en oriëntatie van het gebouw gebruik gemaakt worden van zonne-energie. Als dit vervolgens gecombineerd wordt met een woning waarin nagedacht wordt over de indeling van de verschillende ruimtes en over de compactheid van het gebouw, kunnen koudebruggen vermeden worden en warmteverliezen beperkt worden. 2e stap: de integratie van bouwtechnische maatregelen In een passiefhuis moet voldaan worden aan basisprincipes om een goed binnenklimaat te verkrijgen zonder een traditioneel verwarmings- of koelsysteem te moeten plaatsen. Dit resultaat wordt bekomen door enerzijds voldoende thermische isolatie te combineren met een goede luchtdichting in een koudebrugvrije constructie en anderzijds door een aangenaam binnenklimaat te creëren door gebalanceerde ventilatie. Naast de thermische verliezen en de klimatisatie hoort het gebruik van energiezuinige toestellen en toestellen om hernieuwbare energie te winnen tot de basis principes om het passiefhuis standaard te bereiken. 3e stap: de integratie van staalframebouw Om een passiefhuis met staalframebouw te ontwerpen wordt enerzijds gebruik gemaakt van het berekeningsprogramma Passief Huis Planning Pakket om de wand-, vloer- en dakopbouw van een staalframebouw woning te bepalen zodat voldaan wordt aan de eisen
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
4
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
van een passiefhuis en de technische specificaties op vlak van geluid en brand. Anderzijds worden bouwdetails zoals de funderingsaansluiting, de inbouw van een raam en de overgang van de gevel naar het hellend dak uitgewerkt.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
5
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
ABSTRACT The research on "Building a passive house with steelframe" is focused on a sustainable energy efficient building concept, titled "Passive house". The term passive house refers to a construction standard for residential buildings with good conditions during winter and summer, without a traditional heating or cooling system. This includes very good insulation and very good air sealing of the building. The indoor climate can be guaranteed by a mechanical ventilation system with a highly efficient heat recovery system. Research has developed three steps to achieve the optimal energy standards: First step: the design step If the preliminary draft uses a sophisticated location and orientation of the building, then solar energy can be used. If this is combined with a home where one is thinking about the layout of the various spaces and the compactness of the building, then thermal bridges can be avoided and heat losses will be reduced. Second step: the integration of structural measures In a passive house the basic principles must be fulfilled so a good indoor climate can be achieved without using a traditional heating or cooling system. This result is obtained both by sufficient thermal insulation combined with a good air seal in a thermal bridge-free construction and by creating a pleasant indoor environment by using a mechanical ventilation system. Besides the heat loss and adjusting the indoor climate, energy efficient appliances and equipment for renewable energy should be used. Third step: the integration of steel frame The calculation program “Passive House Planning Package” is used to design the wall, floor and roof of a passive house constructed with steel frame. The design is made in a certain way so that the requirements of a passive house and the technical specifications for sound and fire are met. The following construction details are also developed: the foundation connection, the installation of a window and the transition from the facade to the pitched roof.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
6
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
INHOUDSOPGAVE Mededeling ............................................................................................................................ 5 Woord vooraf ......................................................................................................................... 6 Abstract ................................................................................................................................. 4 Abstract ................................................................................................................................. 6 Inhoudsopgave ...................................................................................................................... 7 Lijst met illustraties .............................................................................................................. 12 Lijst met tabellen .................................................................................................................. 15 De alfabetische lijst van gebruikte symbolen en afkortingen ................................................ 17 Inleiding ............................................................................................................................... 19 1.
Passiefhuis ................................................................................................................... 23 1.1.
Korte voorgeschiedenis ......................................................................................... 23
1.1.1.
Ontwikkeling van duurzaam bouwen in de woningbouw ................................. 23
1.1.2.
Opkomst en doorbraak van het passiefhuis .................................................... 24
1.2.
Kenmerken van een passiefwoning ....................................................................... 26
1.3.
Voorontwerp .......................................................................................................... 27
1.3.1.
Inplanting en oriëntatie ................................................................................... 27
1.3.2.
Compactheid .................................................................................................. 27
1.3.3.
Doordachte planopbouw ................................................................................. 30
1.4.
Basisprincipes van het passiefhuis standaard........................................................ 31
1.4.1.
Thermische verliezen beperken ...................................................................... 31
1.4.1.1.
Thermische Isolatie ................................................................................. 31
1.4.1.2.
Koudebrug vrij construeren ...................................................................... 39
1.4.1.3.
Luchtdichtheid ......................................................................................... 42
1.4.2.
Klimatisatie ..................................................................................................... 45
1.4.2.1.
KHBO Oostende
Oververhitting .......................................................................................... 45
Master IW&T – Bouwkunde
7
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
1.4.2.2.
Ventilatie.................................................................................................. 49
1.4.3.
Energiezuinige toestellen ................................................................................ 56
1.4.4.
Hernieuwbare energie .................................................................................... 56
1.4.5.
Brand .............................................................................................................. 57
1.4.5.1.
Brandgedrag ............................................................................................ 57
1.4.5.2.
Brandweerstand ...................................................................................... 58
1.4.5.3.
Brandbeveiliging ...................................................................................... 59
1.4.5.4.
Regelgeving ............................................................................................ 59
1.4.6.
2.
Karen Mus
Akoestiek ........................................................................................................ 61
1.4.6.1.
Geluid ...................................................................................................... 61
1.4.6.2.
Geluidisolatie ........................................................................................... 62
1.4.6.3.
Geluidsabsorptie...................................................................................... 63
Staalframebouw ............................................................................................................ 65 2.1.
Korte voorgeschiedenis ......................................................................................... 65
2.2.
Sadef en staalframebouw ...................................................................................... 66
2.2.1.
Situering bedrijf............................................................................................... 66
2.2.2.
Realisaties in staalframebouw ........................................................................ 67
2.3.
Opbouw woningen in staalframebouw ................................................................... 69
2.3.1.
Werkvoorbereiding.......................................................................................... 70
2.3.2.
Fundering ....................................................................................................... 70
2.3.3.
Bouwsystemen ............................................................................................... 71
2.3.3.1. 2.3.4. 2.4.
Constructieprincipes ................................................................................ 71
Afbouw ........................................................................................................... 73
Bouwfysisch gedrag van staalbouwwoningen ........................................................ 74
2.4.1.
Thermische isolatie ......................................................................................... 74
2.4.2.
Luchtdichtheid ................................................................................................ 74
2.4.3.
Ventilatie......................................................................................................... 75
2.4.4.
Brand .............................................................................................................. 75
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
8
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
2.4.4.1.
Karen Mus
Gedrag van staal bij brand ....................................................................... 75
2.4.4.1.1. Warmtegeleiding ................................................................................... 75 2.4.4.1.2. Mechanische eigenschappen................................................................ 77 2.4.4.1.3. Thermische uitzetting ............................................................................ 77 2.4.4.1.4. Soortelijke warmte ................................................................................ 78 2.4.4.2.
Weerstand tegen brand ........................................................................... 79
2.4.4.2.1. Stabiliteit ............................................................................................... 79 2.4.4.2.2. Vlamdichtheid ....................................................................................... 80 2.4.4.2.3. Thermische isolatie ............................................................................... 80 2.4.4.3.
Beschermen van het staal ....................................................................... 80
2.4.4.3.1. Overdimensioneren .............................................................................. 81 2.4.4.3.2. Plaatsing van de constructie buiten het gebouw ................................... 82 2.4.4.3.3. Bouwkundige integratie......................................................................... 82 2.4.4.3.4. Brandwerende isolatie .......................................................................... 82 2.4.4.3.5. Waterkoeling ......................................................................................... 84 2.4.5.
3.
Akoestiek ........................................................................................................ 84
2.4.5.1.
Geluidisolatie ........................................................................................... 85
2.4.5.2.
Geluidisolatie van de gevel ...................................................................... 86
2.4.5.3.
Technische ruimtes ................................................................................. 87
2.4.5.4.
Nagalmen ................................................................................................ 88
Passiefhuis in staalframebouw...................................................................................... 89 3.1.
Staalframebouwconstructie.................................................................................... 89
3.2.
Materialen .............................................................................................................. 91
3.2.1.
Isolatiemateriaal ............................................................................................. 94
3.2.2.
Plaatmateriaal............................................................................................... 102
3.2.3.
Schrijnwerk ................................................................................................... 105
3.2.4.
Gevelafwerking ............................................................................................. 108
3.2.5.
Dak ............................................................................................................... 109
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
9
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
3.2.6. 3.3.
Karen Mus
Folies ............................................................................................................ 110
PHPP................................................................................................................... 112
3.3.1.
Berekeningsprogramma ............................................................................... 112
3.3.2.
Berekening ................................................................................................... 114
3.3.2.1.
Werkblad “Resultaat” ............................................................................. 117
3.3.2.2.
Werkblad “Oppervlaktes” ....................................................................... 118
3.3.2.3.
U-waarden ............................................................................................. 122
3.3.2.3.1. Dakopbouw......................................................................................... 122 3.3.2.3.2. Vloeropbouw ....................................................................................... 129 3.3.2.3.3. Wandopbouw ...................................................................................... 132
3.4.
4.
3.3.2.4.
Reductiefactor zoninstraling en U-waarde van de vensters.................... 142
3.3.2.5.
Ventilatiedata ......................................................................................... 144
Bouwdetails ......................................................................................................... 145
3.4.1.
Funderingsaansluiting................................................................................... 146
3.4.2.
Inbouw van een raam ................................................................................... 148
3.4.3.
Aansluiting gevel en dak ............................................................................... 151
Kostencalculatie.......................................................................................................... 152 4.1.
traditionele passiefbouw ...................................................................................... 152
4.1.1.
4.1.1.1.
Dakopbouw ........................................................................................... 153
4.1.1.2.
Vloeropbouw ......................................................................................... 156
4.1.1.3.
Wandopbouw ........................................................................................ 158
4.1.2. 4.2.
Traditionele passiefbouw in PHPP ................................................................ 153
Kostprijs van een traditionele passiefwoning ................................................ 161
Passiefbouw met staalframebouw ....................................................................... 163
4.2.1.
Gevelbekleding: Gevelstenen ....................................................................... 163
4.2.2.
Gevelbekleding: Beplating ............................................................................ 165
4.2.3.
Gevelbekleding: Bepleistering ...................................................................... 167
4.3.
Vergelijking kostprijzen ........................................................................................ 169
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
10
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
4.3.1.
Kostprijs per m² van schildeel ....................................................................... 169
4.3.2.
Totale kostprijs ............................................................................................. 171
4.3.3.
Vergelijking richtprijzen ................................................................................. 174
4.3.4.
Vergelijking richtprijs per m² bebouwde oppervlakte ..................................... 175
Besluit ................................................................................................................................ 176 Literatuurlijst ...................................................................................................................... 178
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
11
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
LIJST MET ILLUSTRATIES Figuur 1: Afbakening van het beschermd volume (NBN B 62-301, 2008)............................. 29 Figuur 2: Scheidingsconstructies van het verliesoppervlak (Werkgroep PAThB2010, 2009) 39 Figuur 3: Lineaire bouwknoop (Werkgroep PAThB2010, 2009) ........................................... 40 Figuur 4: Waar een buitengevel aansluit op een muur die zich bevindt op de perceelsgrens, ontstaat altijd een lineaire bouwknoop (Werkgroep PAThB2010, 2009) ............................... 41 Figuur 5: Isolatielaag onderbroken door een stalen profiel (Werkgroep PAThB2010, 2009). 41 Figuur 6: Schets werking blowerdoortest (How Stuff Works, 2005) ...................................... 44 Figuur 7: Toegankelijke inertie (Leefmilieu Brussel, s.d.) ..................................................... 46 Figuur 8: Stand van de zon volgens perioden in het jaar (Solar2all, 2007) ........................... 47 Figuur 9: Stand van de zon (Cedubo, s.d.)........................................................................... 47 Figuur 10: Invloed van zonnewering voor zontreding (zomer – tussenseizoen –winter) (PHP vzw, s.d.) ............................................................................................................................. 48 Figuur 11: de conventionele waarschijnlijkheid op fictieve koeling (VEA, s.d.) ..................... 49 Figuur 12: Ventilatie door drukverschil door wind en temperatuurverschil (VEA, s.d.) .......... 51 Figuur 13: Lucht toevoer en afvoer (VEA, 2008) .................................................................. 52 Figuur 14: Systeem A (VEA, 2008) ...................................................................................... 54 Figuur 15: Systeem B (VEA, 2008) ...................................................................................... 54 Figuur 16: Systeem C (VEA, 2008) ...................................................................................... 55 Figuur 17: systeem D (VEA, 2008)....................................................................................... 55 Figuur 18: Balansventilatie met warmterecuperatie (VEA, 2008) ......................................... 56 Figuur 19: Eisen voor de luchtisolatie tussen ruimten (NBN S 01-400-1, 2007) ................... 62 Figuur 20: Eisen voor contactgeluidisolatie tussen twee ruimten (NBN S 01-400-1, 2007) .. 63 Figuur 21: Invallen van geluid op een wand (Fecebel, s.d.) ................................................. 63 Figuur 22: Low cost woning in Somalië ................................................................................ 67 Figuur 23: Woning te Gits .................................................................................................... 67 Figuur 24: Woning te Zwevezele .......................................................................................... 68 Figuur 25: Woning te Destelbergen...................................................................................... 68 Figuur 26: Woning te Roeselare .......................................................................................... 68 Figuur 27: Voorbeeld van staalframebouw (links) en staalskeletbouw (rechts)..................... 69 Figuur 28: Platformmethode (Schelfhout, 1997) ................................................................... 71 Figuur 29: Balloonmethode (Schelfhout, 1997) .................................................................... 72 Figuur 30: Modulaire unit ..................................................................................................... 72 Figuur 31: Warmtegeleidingcoëffciënt in fucntie van de temperatuur (Schelfhout, 1997) ..... 76
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
12
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
Figuur 32: Wijziging staalkarakteristiek naargelang de temperatuur (Schelfhout, 1997) ...... 77 Figuur 33: Soortelijke warmte Cpa van staal in functie van de temperatuur (Schelfhout, 1997) ............................................................................................................................................ 78 Figuur 34: Voorbeeld van een geluidabsorberend ventilatierooster: susrooster ................... 86 Figuur 35: Eisen ter beperking van het uitrustingslawaai binnen de ruimte waar de lawaaibron staat (Fecebel, s.d.) ........................................................................................... 87 Figuur 36: Trillende panelen (Schelfhout, 1997)................................................................... 88 Figuur 37: Helmholtz resonator (Schelfhout, 1997) .............................................................. 88 Figuur 38: Staalframeconstructie ......................................................................................... 89 Figuur 39: Grondplan Woning .............................................................................................. 90 Figuur 40: Zijaanzicht woning .............................................................................................. 90 Figuur 41: Vlaswolisolatie .................................................................................................... 94 Figuur 42: Cellulose isolatie ................................................................................................. 95 Figuur 43: Houtvezelisolatie ................................................................................................. 95 Figuur 44: Kurkisolatie ......................................................................................................... 96 Figuur 45: Hennepisolatie .................................................................................................... 96 Figuur 46: Schapenwol ........................................................................................................ 97 Figuur 47: Strobalenisolatie ................................................................................................. 97 Figuur 48: Perliet ................................................................................................................. 98 Figuur 49: Cellenglasisolatie ................................................................................................ 98 Figuur 50: Glas-, Rots- en steenwol ..................................................................................... 99 Figuur 51: EPS, XPS, PUR en Resol isolatie ..................................................................... 100 Figuur 52: OSB plaat ......................................................................................................... 102 Figuur 53: Spaanplaat........................................................................................................ 102 Figuur 54: Softboard en hardboard .................................................................................... 103 Figuur 55: Mdf en HDF ...................................................................................................... 103 Figuur 56: Vezelcementplaat en gipsvezelplaat ................................................................. 104 Figuur 57: Schema van verschillende glassoorten, hun samenstelling en U-waarden, conform EN 673 (PHP vzw, s.d.)........................................................................................ 106 Figuur 58: Permanente belasting – dak ............................................................................. 109 Figuur 59: Printscreen van PHPP resultaat ........................................................................ 113 Figuur 60: Printscreen excel PHPP .................................................................................... 116 Figuur 61: Dakopbouw met houtvezelisolatie ..................................................................... 123 Figuur 62: Dakopbouw met minerale wol ........................................................................... 125 Figuur 63: Opbouw dak met PUR isolatie .......................................................................... 127
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
13
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
Figuur 64: Opbouw vloer met houtvezelisolatie .................................................................. 130 Figuur 65: Opbouw vloer met PUR isolatie ........................................................................ 131 Figuur 66: Opbouw wand met houtvezelisolatie en gevelstenen ........................................ 133 Figuur 67: Opbouw wand met minerale wol en gevelstenen .............................................. 134 Figuur 68: Opbouw wand met PUR isolatie en gevelstenen ............................................... 135 Figuur 69: Opbouw wand met houtvezelisolatie en beplating ............................................. 136 Figuur 70: Opbouw wand met minerale wol en beplating ................................................... 137 Figuur 71: Opbouw wand met PUR isolatie en beplating ................................................... 138 Figuur 72: Opbouw wand met houtvezelisolatie en bepleistering ....................................... 139 Figuur 73: Opbouw wand met minerale wol en bepleistering ............................................. 140 Figuur 74: Opbouw wand met EPS en bepleistering .......................................................... 141 Figuur 75: Raamafmeting (PHP vzw, 2009) ....................................................................... 142 Figuur 76: Funderingsaansluiting ....................................................................................... 147 Figuur 77: Inbouw van een raam ....................................................................................... 148 Figuur 78: Stijl onder het raam ........................................................................................... 149 Figuur 79: Momentenlijn van het middelste profiel ............................................................. 149 Figuur 80: Aansluiting dak en gevel ................................................................................... 151 Figuur 81: Opbouw dak met houtvezelisolatie – Traditionele bouwwijze ............................ 153 Figuur 82: Opbouw dak met minerale wol – Traditionele bouwwijze .................................. 154 Figuur 83: Opbouw dak met PUR isolatie – Traditionele bouwwijze ................................... 155 Figuur 84: Opbouw vloer met houtvezelisolatie – traditionele bouwwijze ........................... 156 Figuur 85: Opbouw vloer met PUR isolatie – Traditionele bouwwijze ................................. 157 Figuur 86: Opbouw wand met houtvezelisolatie – Traditionele bouwwijze ......................... 158 Figuur 87: Opbouw wand met minerale wol – Traditionele bouwwijze ................................ 159 Figuur 88: Opbouw wand met PUR isolatie – Traditionele bouwwijze ................................ 160
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
14
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
LIJST MET TABELLEN Tabel 1: Warmteovergangsweerstand Rsi en Rse (NBN B 62-002, 2008) .............................. 35 Tabel 2: Warmteweerstand in m²K/W van ongeventileerde luchtlagen (NBN B 62-002, 2008) ............................................................................................................................................ 37 Tabel 3: Vergelijking E-peil en K-peil standaard woning en passiefhuis (Profialis, s.d. )....... 38 Tabel 4: Toevoerdebiet (VEA, 2008) .................................................................................... 53 Tabel 5: Afvoerdebiet (VEA, 2008)....................................................................................... 53 Tabel 6: Doorstroomdebiet (VEA, 2008) .............................................................................. 53 Tabel 7: Eisen omtrent de minimale brandweerstand (VMSW, s.d.)..................................... 60 Tabel 8: Warmtegeleidingcoefficient (De Vree, s.d.) ............................................................ 76 Tabel 9: Drie Pijlers van duurzaam bouwen (WTCB, 2007) ................................................. 91 Tabel 10: Milieu- en gezondheidscriteria (VIBE, 2001)......................................................... 92 Tabel 11: Indeling milieu- en gezondheidsklassen (VIBE, 2001) .......................................... 93 Tabel 12: Materiaaleigenschappen van verschillende isolatiematerialen............................ 101 Tabel 13: Plaatmateriaal en bijhorende milieuklasse (VIBE, 2001) .................................... 104 Tabel 14: μ-waarde (Centrum Hout, 2005) ......................................................................... 110 Tabel 15: Oppervlakte Vensters......................................................................................... 119 Tabel 16: Afmeting van het beschermd volume ................................................................. 120 Tabel 17: Oppervlakte Bodemplaat .................................................................................... 120 Tabel 18: Koudebruggen ................................................................................................... 121 Tabel 19: Opbouw dak met houtvezelisolatie ..................................................................... 123 Tabel 20: Eigengewicht van het dak met houtvezelisolatie ................................................ 124 Tabel 21: Opbouw Dak met Minerale Wol .......................................................................... 125 Tabel 22: Eigengewicht van het dak met minerale wol ....................................................... 126 Tabel 23: Opbouw Dak met PUR isolatie ........................................................................... 127 Tabel 24: Eigengewicht van het dak met PURisolatie ........................................................ 128 Tabel 25: Opbouw vloer met houtvezelisolatie ................................................................... 130 Tabel 26: Opbouw vloer met PUR isolatie.......................................................................... 131 Tabel 27: Opbouw wand met houtvezelisolatie en gevelstenen ......................................... 133 Tabel 28: Opbouw wand met minerale wol en gevelstenen ............................................... 134 Tabel 29: Opbouw wand met PUR isolatie en gevelstenen ................................................ 135 Tabel 30: Opbouw wand met Houtvezelisolatie en beplating ............................................. 136 Tabel 31: Opbouw wand met minerale wol en beplating .................................................... 137 Tabel 32: Opbouw wand met PUR isolatie en beplating..................................................... 138
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
15
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
Tabel 33: Opbouw wand met houtvezelisolatie en bepleistering ........................................ 139 Tabel 34: Opbouw wand met rotswol isolatie en bepleistering ........................................... 140 Tabel 35: Opbouw wand met EPS isolatie en bepleistering ............................................... 141 Tabel 36: U-waarde vensters ............................................................................................. 143 Tabel 37: Opbouw dak met houtvezelisolatie – Traditionele bouwwijze ............................. 153 Tabel 38: Opbouw dak met minerale wol – Traditionele bouwwijze.................................... 154 Tabel 39: Opbouw dak met PUR isolatie – Traditionele bouwwijze .................................... 155 Tabel 40: Opbouw vloer met houtvezelisolatie – Traditionele bouwwijze ........................... 156 Tabel 41: Opbouw vloer met PUR isolatie – Traditionele bouwwijze .................................. 157 Tabel 42: Opbouw wand met houtvezelisolatie – Traditionele bouwwijze........................... 158 Tabel 43: Opbouw wand met minerale wol – Tradtionele bouwwijze .................................. 159 Tabel 44: Opbouw wand met PUR isolatie – Traditionele bouwwijze ................................. 160 Tabel 45: Berekening richtprijzen passiefhuis – traditionele bouwwijze .............................. 162 Tabel 46: Berekening richtprijzen passiefhuis – Staalframebouw met gevelstenen ............ 164 Tabel 47: Berekening richtprijzen passiefhuis – Staalframebouw met beplating................. 166 Tabel 48: Berekening richtprijzen passiefhuis – Staalframebouw met bepleistering ........... 168 Tabel 49: Vergelijking kostprijzen in €/m² ........................................................................... 170 Tabel 50: Totale oppervlakte van gevel, bodemplaat en dak.............................................. 172 Tabel 51: Richtprijs van de oppervlaktes............................................................................ 173 Tabel 52: Richtprijzen per m² (€/m²)................................................................................... 174 Tabel 53: Richtprijzen per m² bebouwde oppervlakte (€/m²) .............................................. 175
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
16
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
DE ALFABETISCHE LIJST VAN GEBRUIKTE SYMBOLEN SYMBOL EN AFKORTINGEN
χj
punt - waarde van de koudebrug (W/K)
Ai AOR A BV C Cepheus cpa d dB
Oppervlakte van bouwelement i van de gebouwschil (m²) Aangrenzende onverwarmde ruimte Oppervlakte ppervlakte (m²) Beschermd Volume Compactheid Cost Efficient passive Houses as European Standards De soortelijke warmte (J.kg-1.K-1 (J.kg ) De dikte (m) Decibel
Dn E Ea Ed Ei EPB E-peil EPS EPU EPW f g-waarde
Genormaliseerde bruto akoestische isolatie tussen ruimtes De elasticiteitsmodulus (N/m²) Geabsorbeerde energie (J) Doorgelaten energie (J) Invallende energie (J) EnergiePrestaties en het Binnenklimaat voor gebouwen De energieprestatie van een woning Geëxpandeerd polystyreen E-peil peil per kantooreenheid E-peil peil per wooneenheid Frequentie (Hz) De gemiddelde zonnetoetredingsfactor
Hd HDF
Warmteverliescoëfficiënt direct naar de buitenomgeving (W/K) High Density Fiberboard
Hg
Warmteverliescoëfficiënt naar buitenomgeving via de grond en kelders (W/K)
Ht
Ioverh K-peil
Warmteverliescoëfficiënt door transmissie (W/K) Warmteverliescoëfficiënt naar buitenomgeving via aangrenzende onverwarmde ruimten (W/K) De jaarlijkse genormaliseerde overtollige warmtewinsten ten opzichte van de richttemperatuur voor verwarming (Kh). Het maximaal peil van de globale warmte-isolatie warmte
kWh
Kilowattuur
lk.
Lengte van de lineaire koudebrug k (m)
Ln
Geluidsdoorgang van het contactgeluid
Lp MDF
Geluidsdrukniveau Medium Density Fiberboard
Hu
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
17
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
NIBE OSB P p p0 PE PEP PHP PHPP PIR PUR PV PVC
Nederlands Instituut voor Bouwbiologie en Ecologie Oriented Strand Board De profielfactor (1/m) Effectieve geluidsdruk Referentie geluidsdruk PolyEthyleen Promotion of European Passive Houses Passiefhuis Platform Passief Huis Planning Pakket Polyiso-cyanuraat Polyurethaan Photovoltaïsch PolyVinylChloride
qn R R Re
Het nominaal debiet De breukspanningsgrens (N/m²) Geluidsverzwakkingsindex De elasticiteitsgrens (N/m²)
Rse
Warmteovergangsweerstand lucht buitencondities (m²K/W)
Rsi
Warmteovergangsweerstand lucht binnencondities (m²K/W)
Rt RTO T T UF
Totale warmteweerstand (m²K/W) Regelbare toevoeropeningen Nagalmtijd Trillingstijd (s) Ureum formaldehyde
Uf
U-waarde van het profiel (W/(m²K))
Ug
U-waarde van de beglazing (W/(m²K))
Ui V VEA VIBE XPS Z α αt δ λ λ μ φ
Warmtedoorgangscoëfficiënt van bouwelement i van de gebouwschil Volume (m³) Vlaams Energie Agentschap Vlaams Instituut voor Bio-Ecologisch bouwen en wonen Geëxtrudeerd polystyreen De dampdiffusieweerstand (m/s) Absorptiecoëfficiënt De warmte-uitzettingscoëfficiënt Waterdampgeleidingscoëfficiënt (s) Golflengte De warmtegeleiding van een materiaal (W/mK De diffusieweerstandsgetal van het materiaal De lijnwarmtedoorgangscoëfficiënt
Ψk
Lineaire warmtedoorgangscoëfficiënt van lineaire koudebrug k (W/mK)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
Karen Mus
18
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
INLEIDING Door de oliecrisis in de jaren ’70 en de bijhorende energiebesparingen nam wereldwijd het milieubewustzijn toe. De energiecrisis zorgde voor de nodige drive om te gaan isoleren. Maar niet alleen de oliecrisis deed het belang aan duurzaam bouwen toenemen: de opwarming van de aarde zorgt ervoor dat nagedacht wordt over het toepassen van efficiënt energiegebruik. In navolging van Kyoto onderneemt België stappen om de uitstoot van broeikasgassen te doen dalen, meer bepaald wil de regering de uitstoot van CO2 dat afkomstig
is
van
de
verbranding
van
fossiele
brandstoffen
verminderen
door
energieprestatiewetgevingen op te maken en subsidies te geven. Het passiefhuisconcept wil een antwoord zijn op bovenstaand probleem. De energieefficiëntie wordt bereikt door: •
Het zoveel mogelijk beperken van warmteverliezen. Dat kan door een hoge isolatiegraad, het streven naar een koudebrugvrije constructie en een goede luchtdichtheid, zodat zowel infiltratie als exfiltratie van lucht zoveel mogelijk vermeden wordt.
•
Het optimaal benutten van warmtewinsten (d.i. zowel passieve zonnewinst als interne warmtewinst).
•
Het gebruik van een hoogrendement balansventilatie met warmterecuperatie.
In de jaren ’80 werd in Zweden en Denemarken de lage-energiewoning als de standaard bouwwijze voor nieuwbouwwoningen beschouwd. De lage-energiewoning vormde de basis voor de ontwikkeling van het passiefhuis. Het eerste “Passivhaus” werd in DarmstadtKranichstein gebouwd in 1991. Na Duitsland spreidde de microbe zich verder uit over Europa. In gans Europa zijn inmiddels reeds een paar duizend passiefwoningen gebouwd; in Duitsland (ca. 10.000), Oostenrijk (ca. 2000), Zwitserland en Zweden. In België staan er een 300-tal passiefwoningen. De realisaties blijven niet beperkt tot huizen, er worden ook flatgebouwen, kantoren, scholen, bejaardentehuizen, fabrieken, supermarkten… gebouwd. Dit aantal zal in de toekomst enkel toenemen, want in België zou het passiefhuisconcept verplicht worden vanaf 2015 (Blockx, 2009). Op Europees vlak geldt dat vanaf 2020 alle nieuwe gebouwen moeten voldoen aan de “bijna nul energie standaard”.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
19
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
Om het label “passiefwoning” te kleven op een nieuwbouwwoning moet een certificaat behaald worden. Om dit certificaat te behalen moet een passiefhuis voldoen aan de volgende globale energieprestatie-eisen: •
Het energiekengetal voor ruimteverwarming is kleiner of gelijk aan 15 kWh per m² netto vloeroppervlakte per jaar
•
Het gebouw moet voldoende luchtdicht zijn: n50 0,6 h-1
•
Het totale energieverbruik voor ruimteverwarming, warm tapwater en elektrische apparaten is kleiner of gelijk aan 42 kWh/m².jaar. Omgerekend naar primaire energie moet dit kleiner zijn dan of gelijk zijn aan 120 kWh/m².jaar.
Een passiefwoning kan gebouwd worden aan de hand van verschillende bouwwijzen; er kan onder andere geopteerd worden voor traditionele bouw, houtskeletbouw of staalframebouw. Deze laatste bouwwijze wordt uitgewerkt in deze thesis. Staalframebouw kan gezien worden als een variant op houtskeletbouw; de koud gewalste stalen profielen vervangen de houten stijlen, regels en liggers. De thesis “Bouwen van een passiefhuis met staalframebouw” gaat uit van de firma Sadef NV. Het bedrijf Sadef NV is en wil doorgaan als synoniem voor koudgewalst staal. Het bedrijf ontleent daar ook zijn specifieke naam, namelijk: Société Anonyme D’Etirage à Froid. De koudgevormde staalprofielen van Sadef NV krijgen voornamelijk hun bestemming in de automobielsector, industrie- en woningbouw, kantoormeubilair, goederenbehandeling, … . De commerciële activiteiten strekken zich uit over gans Europa, Noord-Amerika, Azië, Afrika en het Midden-Oosten. Door deze thesis uit te geven, wil de firma up to date blijven met de trends in de bouwwereld. De firma Sadef NV heeft eveneens een troef achter de hand; het staal wordt op de werf geleverd als een meccanoproject. Hierdoor vallen de kosten om het staal te assembleren weg en spreekt de firma hoofdzakelijk de doe-het-zelver aan. De opzet van de thesis “Bouwen van een passiefhuis met staalframebouw” bestaat erin een woning
gebouwd
met
staalframebouw
uit
te
werken
in
combinatie
met
het
passiefhuisconcept. Om een beeld te vormen van wat passiefbouw inhoudt, wordt in het eerste hoofdstuk van start gegaan met het ontstaan van de passiefwoning om zo te begrijpen hoe de passiefhuiseisen
tot
stand
zijn
gekomen.
Eveneens
wordt
onderzocht
hoe
de
passiefhuiseisen behaald kunnen worden. De oplossing is tweeledig; enerzijds speelt het voorontwerp een grote rol in het behalen van het certificaat en anderzijds moet aandacht
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
20
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
besteed worden aan de basisprincipes van het passiefhuisstandaard. In het voorontwerp kan door middel van een doordachte inplanting en oriëntatie van het gebouw gebruik gemaakt worden van zonne-energie. Als dit vervolgens gecombineerd wordt met een woning waarin nagedacht wordt over de indeling van de verschillende ruimtes en over de compactheid van het gebouw, kunnen koudebruggen vermeden worden en warmteverliezen beperkt worden. In een passiefhuis moet voldaan worden aan basisprincipes om een goed binnenklimaat te verkrijgen zonder een traditioneel verwarmings- of koelsysteem te moeten plaatsen. Dit resultaat wordt bekomen door enerzijds voldoende thermische isolatie te combineren met een goede luchtdichting in een koudebrugvrije constructie en anderzijds een aangenaam binnenklimaat te creëren door gebalanceerde ventilatie. Naast de thermische verliezen en de klimatisatie hoort het gebruik van energiezuinige toestellen en toestellen om hernieuwbare energie te winnen tot de basisprincipes om het passiefhuis standaard te bereiken. De basisprincipes van het passiefhuis standaard worden overlopen en moeten voldoen aan eisen opgelegd in wetten. Om een beeld te vormen van wat staalframebouw inhoudt, wordt in het tweede hoofdstuk van start gegaan met het ontstaan van de staalframebouwwoning. Eveneens wordt toegelicht welke betekenis de firma Sadef NV wegdraagt in de bouwwereld. Analoog met hoofdstuk 1 wordt ook hier overlopen aan welke eisen een woning in staal moet voldoen. Achtereenvolgens
worden
volgende
bouwfysische
elementen
van
een
staalframebouwwoning besproken: thermische isolatie, luchtdichtheid, ventilatie, brand en akoestiek. Het derde hoofdstuk “Passiefhuis in staalframebouw” vormt de combinatie van de eerste twee hoofdstukken. Enerzijds wordt door gebruik te maken van het berekeningsprogramma Passief Huis Planning Pakket de wand-, vloer- en dakopbouw van een staalframebouw woning bepaald zodat voldaan wordt aan de eisen van een passiefhuis en de technische specificaties op vlak van geluid en brand. Anderzijds worden bouwdetails zoals de funderingsaansluiting, de inbouw van een raam en de overgang van de gevel naar het hellend dak uitgewerkt. Voor de berekening van de hoofdcriteria van passiefhuizen, hoeven enkel de eerste twee energieprestatie-eisen uitgewerkt te worden. De laatste eis wordt in deze thesis niet uitgewerkt. Dit komt neer op volgende twee eisen: •
Het energiekengetal voor ruimteverwarming is kleiner of gelijk aan 15 kWh per m² netto vloeroppervlakte per jaar
•
Het gebouw moet voldoende luchtdicht zijn: n50 0,6 h-1
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
21
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
Eveneens wordt in de uitwerking met Passief Huis Planning Pakket gebruik gemaakt van een reeds bestaand ontwerp van een woning. Dit omdat het berekenen van een staalframebouw een eindwerk op zich is. In het laatste hoofdstuk “Kostencalculatie” wordt de kostprijs van een passiefwoning gebouwd volgens de traditionele bouwwijze, vergeleken met de kostprijs van een passiefwoning gebouwd met staalframebouw. De richtprijzen die hier bekomen worden, zijn bepaald vanuit het doe-het-zelfstandpunt. Dit om de reeds hogere kostprijs van een passiefwoning te drukken door plaatsingskosten waar mogelijk weg te laten.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
22
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
1. PASSIEFHUIS Om een beeld te vormen van wat passiefbouw inhoudt, wordt in het eerste hoofdstuk van start gegaan met het ontstaan van de passiefwoning om zo te begrijpen hoe de passiefhuiseisen
tot
stand
zijn
gekomen.
Eveneens
wordt
onderzocht
hoe
de
passiefhuiseisen behaald kunnen worden. De oplossing is tweeledig; enerzijds speelt het voorontwerp een grote rol in het behalen van het certificaat en anderzijds moet aandacht besteed worden aan de basisprincipes van het passiefhuisstandaard.
1.1. KORTE VOORGESCHIEDENIS 1.1.1. ONTWIKKELING VAN DUURZAAM BOUWEN IN DE WONINGBOUW
Duurzaam bouwen kent een geschiedenis van enkele decennia. Van Hal en De Vries (2000) delen de ontwikkeling en de geschiedenis van duurzaam bouwen op in vier perioden. De eerste periode loopt tot 1973 en wordt getypeerd door de oliecrisis en de bijhorende energiebesparingen. Het rapport “The limits to growth” van de Club van Rome (Meadows, Meadows, Randers, & Behrens, 1972) heeft het milieubewustzijn wereldwijd doen toenemen. Door extrapolatie van de groeitrends van de wereldbevolking, industrialisatie, vervuiling, voedselproductie en uitputting van natuurlijke hulpbronnen komt de Club van Rome tot de vaststelling dat de grenzen van mogelijke groei binnen de 100 jaar bereikt zullen worden. Dit milieubewustzijn lag echter niet aan de basis van de ontwikkeling van duurzaam bouwen, maar het waren economische belangen die de drive waren voor de kierenjacht en isolatiegolf die leiden tot een impuls van energiebesparing. In de jaren tachtig werd energiebesparing verder gestimuleerd. Naast het onderwerp energie kwam ook het gebruik van ecologische materialen naar voor: er werden modelprojecten gestart waarin energiebesparende maatregelen gecombineerd werden met minder milieu belastende bouwwijzen. De derde periode houdt het ontstaan in van integraal ketenbeheer, energie-extensivering en kwaliteitsbevordering. Het doel van integraal ketenbeheer (met haar uitloper in de 20ste eeuw
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
23
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
het cradle to cradle concept) is het beperken van watergebruik en hergebruik van bouwmateriaal, organisch ontwerpen, duurzaamheid en het beperken van onderhoud. Bij energie-extensivering wordt uitgegaan van het verminderen van warmteverliezen, het benutten van zonne-energie en beperken van het energiegebruik voor bouwen en wonen. Kwaliteitsbevordering slaat op geluidsisolatie tussen en in woningen, gezondheid en veiligheid, en bio-ecologisch wonen. De tweede helft van de jaren negentig luidt de doorbraak in van het duurzaam bouwen in de dagelijkse bouwpraktijk; er worden energieprestatiewetgevingen opgemaakt en subsidies gegeven. Duurzaamheid wordt door de bedrijven aanzien als een label die ze graag nastreven (meestal vanuit een marketingstandpunt). Hiermee ontstaat de tendens om duurzaam bouwen steeds breder te gaan toepassen.
1.1.2. OPKOMST EN DOORBRAAK VAN HET PASSIEFHUIS
In de jaren ’80 werd in Zweden en Denemarken de lage-energiewoning als de standaard bouwwijze voor nieuwbouwwoningen beschouwd. De lage-energiewoning vormde de basis voor de ontwikkeling van het passiefhuis. Volgens het “Passivhaus Institute” is de definitie van een passiefhuis: “A building in which a comfortable interior climate can be maintained without active heating and cooling systems”. (Adamson & Feist, 1987) In de thesis “Passive Houses in Central Europe” werd via computersimulaties de toepasbaarheid van het concept nagegaan; de constructie elementen die de energieconsumptie van een gebouw bepalen, werden geoptimaliseerd om een energie efficiënte constructie te bekomen. Het eerste “Passivhaus” werd in DarmstadtKranichstein gebouwd in 1991. In 1996 werd “Arbeitskreis Kostengünstige Passivhäuser” opgericht; een werkgroep om innoverende technieken en materialen te zoeken, die de kostprijs drukken. De ontwikkeling van “Passive House Planning Package” of PHPP speelde een belangrijke rol in de overgang van het bouwfysisch onderzoek naar het daadwerkelijk bouwen van passiefhuizen. Na Duitsland spreidde de microbe zich verder uit over Europa: van 1998 tot 2001 liep het Europese project Cepheus (Cost Efficient Passive Houses as European Standards”). Dit was gericht op de promotie van passiefhuizen door in totaal 220 woningen te bouwen in de deelnemende landen Duitsland, Oostenrijk, Zweden, Zwitserland en Frankrijk. Na 2001 werd
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
24
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
het Cepheus project opgevolgd door het EU-project PEP (Promotion of European Passive Houses). Het PEP project wil de passiefhuiskennis binnen de bouwsector algemeen gangbaar maken met
behulp
van
verschillende
initatieven
zoals
het
ontwikkelen
van
een
certificatieprogramma voor passiefhuizen en praktische informatiepaketten, door PHPP uit te werken zodat het bruikbaar is voor alle landen, door een nationale passiefhuiswebsite op te zetten, … . Specifiek in België wordt in oktober 2002 de Passiefhuis-Platform vzw opgericht. Het Passiefhuis-Platform stimuleert de bouw van energiezuinige gebouwen gebaseerd op het Passiefhuis-concept. Het doel van de vzw is tweeledig, enerzijds bedrijven bij elkaar te brengen die begaan zijn met dit onderwerp en hun te ondersteunen bij de ontwikkeling van Passiefhuis-technologie. Anderzijds wil het Passiefhuis-platform aan alle geïnteresseerde partijen zoveel mogelijk informatie verstrekken.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
25
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
1.2.
Karen Mus
KENMERKEN VAN EEN PASSIEFWONING1
De lage-energiewoning vormde de basis voor de ontwikkeling van het passiefhuis: waar deze eerste als belangrijkste doelstelling had het beperken van het energieverbruik, heeft deze laatste duidelijke voorwaarden die meer een maximum aan energieverbruik opleggen om tot een passiefhuis geclassificeerd te worden. “De term passiefhuis staat voor een specifieke bouwstandaard voor woningen met een comfortabel binnenklimaat, gedurende zowel het zomer- als het winterseizoen, met een beperkt verwarmingssysteem en zonder de toepassing van actieve koeling.” (Boonstra, Clocquet, & Joosten, 2006). De energie-efficiëntie wordt bereikt door: •
Het zoveel mogelijk beperken van warmteverliezen. Dat kan door een hoge isolatiegraad, het streven naar een koudebrugvrije constructie en een goede luchtdichtheid, zodat zowel infiltratie als exfiltratie van lucht zoveel mogelijk vermeden wordt.
•
Het optimaal benutten van warmtewinsten (d.i. zowel passieve zonnewinst als interne warmtewinst).
•
Het gebruik van een hoogrendement balansventilatie met warmterecuperatie.
Door warmtewinsten zo hoog mogelijk te houden en warmteverliezen zoveel mogelijk te beperken, kan de energiebehoefte sterk gereduceerd worden en blijft de warmtevraag van een passiefwoning ongeveer beperkt tot slechts 15 kWh/m². De energievraag voor verwarming in een lage-energiewoning bedraagt 60 kWh/m² per jaar. Een passiefhuis wordt gedefinieerd door volgende globale energieprestatie-eisen: •
Het energiekengetal voor ruimteverwarming is kleiner of gelijk aan 15 kWh per m² netto vloeroppervlakte per jaar
•
1
Het gebouw moet voldoende luchtdicht zijn: n50 0,6 h-1
De kenmerken waarop een passiefhuis gebaseerd is, komen uit verschillende bronnen: ste
- Boonstra, C., Clocquet, R., Joosten, L. (2006). Passiefhuizen in Nederland (1
druk). Boxtel:
- Aeneas. Mlecnik, E., Moens, H., Van Den Abeele, S., Van Loon, S. (2007). Passiefhuisgids: ste
instrumentarium voor de architect (1
druk). Berchem: Passiefhuis-Platform vzw.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
26
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
•
Karen Mus
Het totale energieverbruik voor ruimteverwarming, warm tapwater en elektrische apparaten is kleiner of gelijk aan 42 kWh/m².jaar. Omgerekend naar primaire energie moet dit kleiner zijn dan of gelijk zijn aan 120 kWh/m².jaar.
1.3. VOORONTWERP De kenmerken van een passiefhuis moet men al in acht nemen vanaf het voorontwerp van de woning. Zo kan bij de keuze van het bouwterrein al rekening gehouden worden met een aantal richtlijnen die een invloed zullen hebben op de warmte- en koellasten van een gebouw.
1.3.1. INPLANTING EN ORIËNTATIE
Bij het voorontwerp is een goede analyse van de site van belang voor een duurzame bebouwing. Deze analyse geeft namelijk duidelijke informatie over het klimaat en het omliggend terrein met betrekking tot de omgeving, zon, schaduw, wind en vegetatie. Ook een analyse van de bodem kan van belang zijn om een constante temperatuur te karakteriseren. Oriëntatie speelt een belangrijke rol in het beperken van de warmtevraag in de winter en de maximalisatie van de koelte in de zomer. Optimalisatie van zontoetreding en bescherming tegen koude wind helpt bij het reduceren van de verwarmingslast. Zo kan men ervoor zorgen dat het merendeel van de ramen best georiënteerd zijn tussen het zuidoosten en het zuidwesten. Door de combinatie van een goede oriëntatie en toepassing van passiefhuisvensters (cf infra) kan op jaarbasis warmtewinst geboekt worden.
1.3.2. COMPACTHEID
De buitenschil van de constructie, die de verwarmde ruimtes omhult, dient zo klein mogelijk te zijn om het totale verliesoppervlak te beperken: hoe kleiner dit oppervlak, hoe kleiner de warmteverliezen.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
27
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De transmissieverliezen van een gebouw vormen een belangrijk aandeel in de energiebalans ervan en zijn rechtstreeks evenredig met de grootte van het totale verliesoppervlak. Vandaar dat het belangrijk is om een maximaal binnenvolume te creëren met een minimaal buitenoppervlak. (Aeneas, Mlecnik, Moens, Van Den Abeele, & Van Loon, 2007)
De compactheid C weerspiegelt deze gebouweigenschap: C = [m³/m²]
(1)
Met:
V = volume van het beschermd volume (m³) A = totale warmteverliesoppervlakte (m²)
In de norm NBN B 62 – 301 wordt de term compactheid gekenmerkt door het warmteverliesoppervlak, het beschermd volume en de aangrenzende onverwarmde ruimten. Het beschermd volume V van een gebouw is het totale bruto volume van alle ruimten (al dan niet verwarmd en/of gekoeld) in dat gebouw die thermisch beschermd worden tegen warmteverliezen naar de buitenomgeving: •
Hetzij rechtstreeks
•
Hetzij via de grond of via deels of geheel door grond omsloten ruimten
•
Hetzij via aangrenzende onverwarmde ruimten die niet tot een beschermd volume behoren.
Het beschermd volume (BV) van een gebouw is het geheel van ruimten die als thermisch beschermd beschouwd worden, al dan niet verwarmd. Het BV omvat: •
De continu of intermitterend verwarmde (gekoelde) ruimten van het gebouw
•
De ruimten die niet aan buitenomgeving grenzen en waarin geen verwarming (koeling) voorzien is; deze worden verwarmd (gekoeld) geacht door ventilatie en/of warmtetransmissie vanuit de aangrenzende verwarmde (gekoelde) ruimten van hetzelfde BV.
Als deze onverwarmde (niet gekoelde) ruimten wel grenzen aan de buitenomgeving, dan wordt het al of niet behoren tot het beschermd volume vastgelegd door het ontwerp- of bouwteam, waarbij verschillende bepalingsmogelijkheden bestaan: •
Bij ontoegankelijke of niet voor gewoon gebruik dienstige onverwarmde ruimten is de plaats waar de isolatielagen voorzien zijn, bepalend voor het al of niet behoren tot het BV. (zie figuur 1)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
28
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
•
Karen Mus
Voor toegankelijke of voor gewoon gebruik dienstige onverwarmde ruimten, wordt het al of niet behoren tot het BV bepaald door de bestemming van deze ruimten of bij ontstentenis daarvan, door het ontwerp- of bouwteam zelf.
Al of niet verwarmde (gekoelde) ruimten die tot dezelfde bestemming behoren, maken deel uit van hetzelfde beschermd volume. Voor gebouwen die gebouwdelen met aparte bestemming bevatten behoort het deelvolume van ruimten die tussen beide gebouwdelen gemeenschappelijk zijn tot het ene of tot het andere BV, tenzij ze daar bewust gehouden worden.
FIGUUR 1: AFBAKENING VAN HET BESCHERMD VOLUME (NBN B 62-301, 2008)
De warmte verliesoppervlakte A van het beschermd volume van een gebouw is de som van alle oppervlakten van alle verticale, horizontale of hellende gebouwelementen via dewelke een warmteoverdracht door transmissie plaatsvindt tussen het beschermd volume en de volgende omgevingen: •
Buitenomgeving
•
Grond of deels of geheel door de grond omsloten ruimten
•
Aangrenzende onverwarmde ruimten (AOR)
Een aangrenzende onverwarmde ruimte AOR van het beschouwde gebouw is een voor gewoon gebruik dienstige onverwarmde (niet gekoelde) ruimte die bovengronds gelegen is en enerzijds grenst aan de buitenomgeving en anderzijds aan het beschermd volume van hetzelfde gebouw. De AOR is een thermische bufferruimte die de warmteoverdracht tussen
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
29
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
de ruimten binnen het beschermd volume en de buitenomgeving in een bepaalde mate beperkt.
1.3.3. DOORDACHTE PLANOPBOUW
Indien reeds bij het voorontwerp nagedacht wordt over de plaatsing van leidingen, ventilatiekanalen, technische ruimtes, en dergelijke zal dat leiden tot gemakkelijker behalen van de eisen van een passiefhuis. Kort leidingverloop verhoogt het rendement van de installatie omdat de leidingverliezen dan beperkt zijn. Korte en directe luchtkanalen komen zowel de goede werking van het systeem als de installatiekosten ten goede. Ook de afstanden van de warmwaterproductie tot het tappunt dienen zo kort mogelijk te zijn. Opdat de luchtdichtheid behaald zou worden, is het nuttig om een leidingenspouw te voorzien. Om zo weinig mogelijk het lucht- en dampscherm te doorboren, dienen de leidingen zich best onder of voor het lucht- en dampscherm van het dak of de muur te bevinden. Er kan eveneens gewerkt worden met een functiewand of functiekoker, hierdoor is het leidingenverloop beperkt en is de rest van de ruimte flexibel invulbaar. Zo kan de woning voortdurend aangepast worden aan veranderende behoeften van de bewoners. Ook de oriëntering van de verschillende ruimtes in een woning behoren tot het planconcept. Zo kunnen ruimtes die een hogere temperatuur vragen (zoals keuken of woonkamer) op het zuiden georiënteerd worden en ruimtes die minder warmte vragen (zoals slaapkamers en bergruimtes), op het noorden georiënteerd of zelfs halfondergronds geplaatst worden. In het planconcept moet eveneens rekening gehouden worden met het vermijden van koudebruggen. Dit uit zich bijvoorbeeld in de aansluiting van nutsvoorziening: het is beter de aansluitingen van de verschillende nutsvoorzieningen te centraliseren op een bepaalde plaats en meer aandacht te besteden aan het vermijden van een koudebrug op deze gecentraliseerde plaats dan de nutsvoorzieningen op verschillende punten aan te sluiten en zo de kans op koudebruggen te vergroten.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
30
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
1.4. BASISPRINCIPES VAN HET PASSIEFHUIS STANDAARD In een passiefhuis wordt voor een goed binnenklimaat gezorgd zonder een traditioneel verwarmings- of koelsysteem: dit resultaat wordt bekomen door enerzijds voldoende thermische isolatie te combineren met een goede luchtdichting in een koudebrugvrije constructie en anderzijds een aangenaam binnenklimaat te creëren door gebalanceerde ventilatie. Naast de thermische verliezen en de klimatisatie hoort het gebruik van energiezuinige toestellen en toestellen om hernieuwbare energie te winnen tot de basis principes om het passiefhuis standaard te bereiken.
1.4.1. THERMISCHE VERLIEZEN BEPERKEN 1.4.1.1.
Thermische Isolatie
Om geen klassiek verwarmingssysteem te moeten plaatsen, is een dikkere en/of meer doeltreffende isolatielaag nodig; hoe beter de structuur geïsoleerd wordt, hoe lager het verlies aan warmte via vloer, muur en dak. Dit is niet alleen financieel een voordelige zaak, ook ecologisch heeft dit baat. De financiële kant is vanzelfsprekend: doordat minder warmte verloren gaat, kan bespaard worden op het energieverbruik. Het ecologisch voordeel zit in de uitstoot van broeikasgassen; zelfs wanneer rekening gehouden wordt met het extra energieverbruik door het produceren van deze isolatiematerialen, blijft de uitstoot van broeikasgassen aanzienlijk lager. Om de warmteverliezen van een gebouw zo laag mogelijk te houden, wordt geïsoleerd: het isolatiepeil van een woning ligt vast volgens de wet in de energieprestatieregelgeving. De energieprestatieregelgeving wordt gevormd door het EPB-decreet van 22 december 2006 en het besluit van de Vlaamse Regering van 11 maart 2005. Het EPB-decreet of het “Decreet houdende eisen en handhavingsmaatregelen op het vlak van de energieprestaties en het binnenklimaat voor gebouwen en tot invoering van een energieprestatiecertificaat” omvat (VEA, s.d.): •
het decretale kader voor het omzetten van de eerste 4 verplichtingen van de Europese richtlijn van 22 december 2002.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
31
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
beschikken over een methode om de energieprestaties van gebouwen te
o
berekenen minimumeisen formuleren voor de energieprestaties van nieuwe gebouwen
o
en van bestaande grote gebouwen die een ingrijpende renovatie ondergaan elke nieuwbouw of elk gebouw dat verkocht of verhuurd wordt, moet over een
o
energieprestatiecertificaat beschikken. c.v.-ketels en airconditioningssystemen moeten regelmatig gekeurd worden.
o • Voor
de uitvoerings- en handhavingsmaatregelen. Vlaanderen
betekende
het
omzetten
van
de
Europese
richtlijn
dat
de
isolatiereglementering werd vervangen door de energieprestatieregelgeving. De eisen die opgelegd worden door de energieprestatieregelgeving zijn de EPB-eisen (Energie Prestatie en Binnenklimaat van gebouwen). Het doel van de energieprestatieregelgeving is om alle gebouwen, die verwarmd of gekoeld worden voor mensen die er wonen, werken, sporten, …., waarvoor vanaf 1 januari 2006 een aanvraag om te bouwen of te verbouwen ingediend wordt, een bepaald niveau van thermische
isolatie,
energieprestatie
(isolatie,
energiezuinige
verwarmingsinstallatie,
ventilatie, ...) en een gezond binnenklimaat te doen behalen (VEA, s.d.). De EPB-eisen gelden bijgevolg niet wanneer een aanvraag ingediend werd voor 1 januari 2006 en wanneer het gaat om het vervangen van ramen, het uitvoeren van technische werken of niet verwarmde garages, stallingen. De EPB-eisen zijn afhankelijk van de bestemming van het gebouw (wonen, kantoor, sport, industrie, ...), de aard van de werken (nieuwbouw, verbouwing, functiewijziging, …) en van de datum waarop de aanvraag tot stedenbouwkundige vergunning ingediend wordt.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
32
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De EPB schrijft zes soorten eisen voor op het vlak van: E-peil, K-peil, U– en R-waarden, ventilatie, oververhitting en koudebruggen: •
E-peil is een maat voor de energieprestatie van een woning en de vaste installaties ervan in standaardomstandigheden. Hoe lager het E-peil, hoe energiezuiniger de woning is. Het E-peil of peil van primaire energie hangt af van: o
de compactheid
o
de thermische isolatie
o
de luchtdichtheid
o
de ventilatie
o
de verwarmingsinstallatie en het systeem voor warmwatervoorziening
o
de oriëntatie en bezonning
o
de koelinstallatie
o
de verlichtingsinstallatie
Het E-peil berekenen, gebeurt aan de hand van de EPU- en EPW-methode. De EPUmethode wordt gebruikt om het e-peil van kantoorgebouwen te berekenen. De EPWmethode wordt gebruikte om het e-peil per wooneenheid te berekenen. De EPWmethode houdt in dat het “karakteristiek jaarlijks primair energieverbruik” berekend wordt. De term karakteristiek geeft aan dat uitgegaan wordt van enkele veronderstellingen zoals een bepaald klimaat, een vaste binnentemperatuur van 18 °C en forfaitaire interne warmtewinsten. Om het “karakteristiek jaarlijks primair energieverbruik” te bepalen wordt rekening gehouden met de energie die verbruikt wordt voor : o
de ruimteverwarming
o
de bereiding van het warme tapwater
o
de hulpfuncties van de installaties en de ventilatoren
o
de koeling
o
de energie die geproduceerd wordt door fotovoltaïsche panelen of warmtekrachtkoppeling
Het karakteristiek jaarlijks primair energieverbruik moet kleiner blijven dan een referentiewaarde van het karakteristiek jaarlijks primair energieverbruik (deze waarde bedraagt momenteel E80 cfr infra).
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
33
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
•
Karen Mus
K-peil geeft het maximaal peil van de globale warmte-isolatie van het gebouw weer. De K-peileis geldt, in tegenstelling tot de E-peileis, voor het gebouw als geheel. Hoe lager de K-waarde, hoe minder warmteverliezen. Het K-peil houdt rekening met: o
de isolatiekwaliteit van de verschillende delen van de gebouwschil
o
de aanwezigheid van koudebruggen
o
de compactheid C van een gebouw.
De warmteverliescoëfficiënt door transmissie Ht = Hd+Hu+Hg (W/K)
(2)
met : Hd = warmteverliescoëfficiënt direct naar de buitenomgeving Hu = warmteverliescoëfficiënt naar buitenomgeving via aangrenzende onverwarmde ruimten Hg = warmteverliescoëfficiënt naar buitenomgeving via de grond en kelders De warmteverliescoëfficiënt direct naar de buitenomgeving Hd is de som van de isolatiekwaliteit en het effect van de koudebruggen. Hd= (∑ A ∑ U +( ∑ l . Ψk+ ∑ ) Met:
(3)
Ai. (m²)= oppervlakte van bouwelement i van de gebouwschil Ui
=
warmtedoorgangscoëfficiënt
van
bouwelement
i
van
de
gebouwschil lk. (m)= lengte van de lineaire koudebrug k Ψk (W/mK)
=
lineaire
warmtedoorgangscoëfficiënt
van
lineaire
koudebrug k
(W/K) = punt - waarde van de koudebrug Het K-peil wordt als volgt bepaald: Als C ≤ 1
K = 100 x Ugem
(4)
Als 1≤ C ≤ 4
K = (300 x Ugem)/(C+2)
Als C > 4
K = 50 x Ugem
(5)
(6)
De huidige eis die opgelegd wordt is: K45. (NBN B 62-301, 2008)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
34
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
•
Karen Mus
U en R-waarden o
De U-waarde is de isolatiewaarde van een constructiedeel en is afhankelijk van de totale warmteweerstand Rt. met
Rt. = Rsi + R + Rse m²K/W (buitenwanden)
(7)
Rt. = Rsi + R + Rsi m²K/W (binnenwanden
(8)
Om de totale warmteweerstand te bepalen, wordt gebruik gemaakt van de waarden voor de warmteovergangsweerstand die weergegeven zijn in tabel 1. TABEL 1: WARMTEOVERGANGSWEERSTAND RSI EN RSE (NBN B 62-002, 2008)
Opwaarts
Rsi Warmteovergangsweerstand lucht binnencondities (m²K/W) Rse Warmteovergangsweerstand lucht buitencondities (m²K/W) Rse Warmteovergangsweerstand bij contact met de bodem (m²K/W)
Warmtestroom Horizontaal (doorheen een muur)
0,1
0,13
Neerwaarts
0,17
0,04
0
De maximale U-waarden zijn de maximale warmtedoorgangscoëfficiënten van de scheidingsconstructies (muur, vloer, dak, raam, deur, ...). U = 1 / Rt (W/m²K)
(9)
Voor bepaalde scheidingsconstructies gelden minimale warmteweerstanden (R-waarden), in plaats van maximale U-waarden. Hoe groter R, hoe beter de materiaallaag isoleert, bijgevolg geldt hoe kleiner U en hoe lager het warmteverlies is. R is afhankelijk van de dikte van het materiaal en de materiaalkarakteristieken λ; R = d / λ (m² K/W)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
(10)
35
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
Voor heterogene wanden wordt de warmteweerstand van de wand berekend door het rekenkundig gemiddelde van de boven- en onderwaarde van de "
warmteweerstand te bepalen:
(11). De berekening van de boven-
en onderwaarde wordt bepaald door het bouwelement op te splitsen in secties en lagen zodat het bouwelement allen nog opgebouwd is uit lagen die op zichzelf thermisch homogeen zijn.
De bovenwaarde van de warmteweerstand wordt bepaald door aan te nemen dat de ééndimensionale warmtestroom loodrecht staat op de oppervlakken van het bouwelement. De bovenwaarde wordt als volgt
berekend:
(12) (NBN B 62-301, 2008)
De onderwaarde van de warmteweerstand wordt bepaald door aan te nemen dat alle vlakken die parallel zijn met de oppervlakken van het bouwelement isothermische vlakken zijn. Voor elke thermische niethomogene bouwlaag wordt een equivalente warmteweerstand R " als volgt bepaald
#
#
#
(13). De onderwaarde wordt
#
bepaald met de volgende formule: R" R $ R
R $% (14) (NBN
B 62-301, 2008) In de norm NBN B 62 wordt vermeld dat, in context van energieprestatie berekeningen, gerekend mag worden met de onderwaarde van de warmteweerstand. o
Voor luchtlagen die begrensd worden door twee evenwijdige vlakken, die niet verder van elkaar geplaatst zijn dan 300 mm en waarbij er geen luchtuitwisselingsmogelijkheden tussen de luchtlaag en de binnenomgeving zijn gelden volgende waarden (NBN B 62-301, 2008):
Niet geventileerde luchtlaag: Een luchtlaag wordt beschouwd als een niet geventileerde luchtlaag als voldaan wordt aan de volgende drie voorwaarden. De eerste stelt dat er geen isolatielaag mag zitten tussen de buitenomgeving en de luchtlaag. De tweede eist dat er geen luchtstroming door de luchtlaag mogelijk mag zijn. En de derde legt een voorwaarde op voor de totale oppervlakte van de openingen; de openingen mogen niet groter zijn
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
36
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
dan 500 mm² per meter lengte. De waarde voor de warmteweerstand van ongeventileerde luchtlagen wordt weergegeven in tabel 2. TABEL 2: WARMTEWEERSTAND IN M²K/W VAN ONGEVENTILEERDE LUCHTLAGEN (NBN B 62-002, 2008)
Matig geventileerde luchtlaag Wanneer er slechts een beperkte luchtstroming uit de buitenomgeving mogelijk is, is er sprake van een matig geventileerde luchtlaag. Een luchtlaag is matig geventileerd als voldaan wordt aan volgende voorwaarde: de totale oppervlakten van de ventilatieopeningen tussen de luchtlaag en de buitenomgeving > 500 mm² maar 1500 mm² per m lengte of per m² luchtlaag. De waarden voor de warmteweerstand van matig geventileerde luchtlagen zijn gelijk aan de helft van de corresponderende waarden in tabel 2.
Sterk geventileerde luchtlaag Een luchtlaag is sterk geventileerd als aan de volgende voorwaarde voldaan wordt: de totale oppervlakten van de ventilatieopeningen tussen de luchtlaag en de buitenomgeving > 1500 mm² per m lengte of per m² luchtlaag. De warmteweerstand van een sterk geventileerde luchtlaag wordt net zoals de warmteweerstand van de bouwlagen tussen de luchtlaag en de buitenomgeving verwaarloosd. Daarnaast wordt de Rse waarde vervangen door de Rsi waarde.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
37
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
•
Ventilatie (cfr. infra)
•
Oververhitting (cfr. infra)
•
Koudebrug/bouwknopen(cfr. infra)
Karen Mus
De eerste energieprestatie-eis legt een maximaal E80-peil op. De volgende twee eisen zijn thermische isolatie-eisen en bepalen het maximale K-peil namelijk K45 en de U-waarde voor de bouwcomponenten. De vierde en vijfde eis gaat over het binnenklimaat. Een minimale ventilatievoorziening is verplicht en het risico op oververhitting in de zomer moet beperkt worden. De laatste eis betreft het vermijden van koudebruggen. (VEA, s.d.) Het maximaal E-peil en K-peil zijn van toepassing op standaard woningen en worden weergegeven in tabel 3. Voor passiefhuizen worden geen eisen opgelegd in de wet, er bestaan wel richtwaarden; voor een passiefhuis geldt een E-peil gelijk aan 30 en een K-peil gelijk aan 10 à 20. TABEL 3: VERGELIJKING E-PEIL EN K-PEIL STANDAARD WONING EN PASSIEFHUIS (PROFIALIS, S.D. )
In tegenstelling tot de wet legt het Passiefhuis-Platform wel eisen op voor een passiefhuis. PHP stelt dat voor een passiefhuis volgende normen gelden in verband met U-waarden: •
U-waarde van vloeren, muren en daken: < 0.15 W/m²K
•
U-waarde van buitenschrijnwerk: < 0.8 W/m²K
•
U-waarde van beglazing: < 0.8 W/m²K
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
38
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
1.4.1.2.
Karen Mus
Koudebrug vrij construeren
Een koudebrug is een plaats waar de isolatie onderbroken is en waarlangs de koude gemakkelijk naar binnen dringt. Per dag wordt drie liter vocht geproduceerd per persoon. Wanneer dit vocht onvoldoende snel afgevoerd kan worden, zal het condenseren op de koudste oppervlakken met schimmelvorming als gevolg. Door een doordachte planopbouw waarin aandacht besteed is aan een koudebrugarme detaillering en correcte uitvoering, kunnen de problemen veroorzaakt door een koudebrug tot een minimum herleid worden. In principe wordt niet meer gesproken van een “koudebrug”, maar van “bouwknoop”. Onder deze noemer vallen alle plaatsen in de gebouwschil waar er extra warmteverlies kan optreden, los van het feit of al dan niet schimmelvorming en ongeoorloofd warmteverlies voorkomt. Er bestaan twee soorten bouwknopen, namelijk lineaire en puntbouwknopen. Een bouwknoop wordt gekenmerkt door de situering van de scheidingsconstructie van het verliesoppervlak. (zie figuur 2) De scheidingsconstructies van het verliesoppervlak zijn de constructiedelen die de scheiding vormen tussen de binnenomgeving en •
de buitenomgeving,
•
de grond, kruipruimten of onverwarmde kelders en
•
aangrenzende onverwarmde ruimten (AOR).
(Werkgroep PAThB2010, 2009)
FIGUUR 2: SCHEIDINGSCONSTRUCTIES VAN HET VERLIESOPPERVLAK (WERKGROEP PATHB2010, 2009)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
39
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
Indien een scheidingsconstructie niet meer continu doorloopt of verschilt van een andere scheidingsconstructie in de dikte van de bouwlagen, de gebruikte materialen, de volgorde van binnen naar buiten, de oriëntatie, de helling en/of de begrenzing, wordt een nieuwe scheidingsconstructie gedefinieerd. Puntbouwknopen zijn bouwknopen waarbij de isolatielaag van een scheidingsconstructie puntvormig doorbroken is; bijvoorbeeld kolommen die de isolatielaag doorboren van een vloer boven buitenomgeving, kelder, parkeergarage. Een lineaire bouwknoop kan zich in de volgende drie situaties voordoen (Werkgroep PAThB2010, 2009): •
Op elke plaats waar twee scheidingsconstructies elkaar snijden of op elkaar toekomen (zie figuur 3)
FIGUUR 3: LINEAIRE BOUWKNOOP (WERKGROEP PATHB2010, 2009)
•
Waar een scheidingsconstructie van het verliesoppervlak samenkomt met een scheidingsconstructie op de grens met een aangrenzend perceel (zie figuur 4)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
40
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
FIGUUR 4: WAAR EEN BUITENGEVEL AANSLUIT OP EEN MUUR DIE ZICH BEVINDT OP DE PERCEELSGRENS, ONTSTAAT ALTIJD EEN LINEAIRE BOUWKNOOP (WERKGROEP PATHB2010, 2009)
•
Waar de isolatielaag in eenzelfde scheidingsconstructie van het verliesoppervlak onderbroken wordt door een materiaal met een hogere warmtegeleidbaarheid (zie figuur 5)
FIGUUR 5: ISOLATIELAAG ONDERBROKEN DOOR EEN STALEN PROFIEL (WERKGROEP PATHB2010, 2009)
Er zijn situaties die een twee- of driedimensionaal warmtetransport met zich meebrengen, maar die in de regelgeving toch niet als bouwknopen aanzien worden, hetzij omdat hun invloed op het warmteverlies beperkt is, hetzij omdat hun invloed reeds ingerekend is in het transmissieverlies doorheen de scheidingsconstructies van het verliesoppervlak.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
41
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
•
de
lineaire
en/of
puntvormige
Karen Mus
onderbrekingen
die
eigen
zijn
aan
een
scheidingsconstructie en over het oppervlak ervan verdeeld zijn •
Doorboringen
van
een
scheidingsconstructie
(niet
in
het
vlak
van
de
scheidingsconstructie) ten gevolge van ventilatiekanalen, rookgasafvoerkanalen, regenwaterafvoeren en andere leidingdoorvoeren •
De snijding van twee of drie lineaire bouwknopen
•
Scheidingsconstructies die over hun volledige oppervlakte in direct contact staan met de grond (b.v. vloerplaat op volle grond), dan moeten onderbrekingen van de isolatielaag van deze scheidingsconstructies niet als bouwknopen beschouwd worden.
•
Wanneer een scheidingsconstructie lokaal door een ander materiaal onderbroken wordt, maar de isolatielaag blijft volledig behouden
(Werkgroep PAThB2010, 2009) Om koudebruggen te situeren in een woning kan met behulp van passieve thermografie een momentopname gemaakt worden, waarop de oppervlaktetemperatuurverdeling van een bouwcomponent zichtbaar gemaakt wordt.
1.4.1.3.
Luchtdichtheid
Om warmteverliezen via kieren, spleten en aansluitingen te vermijden, moet een gebouw luchtdicht zijn. Luchtdicht bouwen betekent dat ongecontroleerde lekverliezen en tocht vermeden worden. De EPB-eis verplicht ventilatie, maar stelt geen specifieke eisen voor het luchtdicht bouwen. Passiefhuis-Platform bepaalt dat voor passiefhuizen in België de voorschriften van het Duitse Passiv Haus Institut gelden. Dat betekent dat een luchtdichtingsgraad n50 ≤ 0.6 h-1 gehaald moet worden om te voldoen aan de hoge comfortvereisten en het energieprestatieniveau. Dit wil zeggen dat luchtverliezen door kieren minder moeten zijn dan 0,6 keer het volume van het huis per uur bij n50. Een goede luchtdichtheid van de gebouwschil heeft een grote invloed op het E-peil. Om bij de bepaling van het E-peil de goede luchtdichtheid in rekening te kunnen brengen, moet het bewijs van de luchtdichtheid geleverd worden door middel van een meting door een
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
42
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
pressurisatieproef of Blowerdoor test. Deze meting dient overeenkomstig NBN EN 13829:2001 uitgevoerd te worden. (VEA, s.d.) Het is van belang om het document “Bijkomende specificaties voor de meting van de luchtdichtheid van gebouwen in het kader van de EPB –regelgeving” te volgen, daar de bekomen waarden in een EPB –aangifte opgenomen worden en zonder de specificaties te volgen worden die waarden niet erkend. De bijkomende specificaties voor de meting van de luchtdichtheid van gebouwen in het kader van de EPB –regelgeving stellen eisen aan: •
De te meten zone; de meten zone moet minstens het hele beschouwde EPW – volume bevatten en mag geen ruimten bevatten die buiten het BV vallen, zoals aangrenzende onverwarmde ruimten.
•
De meting; deze kan pas plaatsvinden als de gebouwschil dicht is. Aanbevolen wordt dat volgende werken reeds beëindigd zijn: verwarming, ventilatie, sanitair, elektriciteit, afwerking van de muren, tapijten en schrijnwerk.
•
De methode; er zijn twee methode, echter wordt enkel methode A gebruikt daar in het kader van de EPB-regelgeving de energieverliezen als gevolg van infiltratie/exfiltratie bepaald worden. (E-consulting, s.d.) o
Methode A laat toe om de luchtdichtheid van het gebouw in reële omstandigheden te meten. De norm NBN EN 13829:2001 vermeldt: "De toestand van de gebouwschil dient de toestand ervan weer te geven tijdens het seizoen waarin de verwarmings- of koelsystemen worden gebruikt”. Met deze methode moeten de bewuste openingen die voorzien zijn van een sluitingsinrichting
gesloten
zijn
(deuren,
vensters,
regelbare
ventilatieopeningen). Deze methode meet het luchtlekdebiet dat bijdraagt aan het infiltratie/exfiltratiedebiet in reële omstandigheden. o
Methode B laat toe om de luchtdichtheid van de gebouwschil te meten. De norm NBN EN 13829 vermeldt: "Alle bewuste openingen in de gebouwschil moeten worden gesloten of afgedicht.". Deze methode evalueert de afwerkkwaliteit van de gebouwschil.
•
Meetprocedure; een Blowerdoor wordt geïnstalleerd om tussen de binnen- en buitenomgeving een drukverschil te creëren van 0 tot 100 Pa, hierbij wordt de hoeveelheid weglekkende lucht gemeten. (zie figuur 6) Er worden twee reeksen metingen uitgevoerd: een met overdruk en een met onderdruk. Het luchtdebiet wordt bepaald, voor een genormaliseerd drukverschil van 50 Pa, door middel van een
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
43
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
regressieberekening van het gemeten drukverschil over de gebouwschil en het luchtdebiet. De verhouding van het benodigde luchtdebiet om dit drukverschil te kunnen opbouwen tot het eigenlijke binnenvolume van het gebouw geeft het ventilatievoud, de n50-waarde. Met behulp van rookstaafjes of IR-thermografische camera kan de locatie en de snelheid van een luchtstroom bepaald worden.
FIGUUR 6: SCHETS WERKING BLOWERDOORTEST (HOW STUFF WORKS, 2005)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
44
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
1.4.2. KLIMATISATIE
Het beperken van het risico op oververhitting is samen met de eis voor minimale ventilatievoorzieningen een eis op het vlak van binnenklimaat.
1.4.2.1.
Oververhitting
De energieprestatieregelgeving legt de verplichting op bij elk project met de bestemming wonen het risico op oververhitting te onderzoeken Het probleem oververhitting kent verschillende oorzaken; het opwarmen van het klimaat, het gebruik van steeds grotere glasoppervlaktes, de afwezigheid van rolluiken of zonnewering, de toename van elektrische apparatuur (computers, printers, scanners, …), lage thermische massa door gebruik van lichte constructies, verlaagde plafonds, verhoogde vloeren … Het gevolg van de problemen omtrent het zomercomfort uit zich in de vraag naar meer koeling in gebouwen. Wat dan weer zorgt voor een toename in energieverbruik en nadelig is voor het E-peil. Het peil van primaire energie is een maat voor de energieprestatie van een woning en hangt onder andere af van de koelinstallatie. Om de invloed van de zomerproblematiek in te calculeren in het E-peil wordt in het EPW de overhittingsindicator berekend. I'(%)* = de jaarlijkse genormaliseerde overtollige warmtewinsten ten opzichte van de richttemperatuur voor verwarming (Kh). De berekening bestaat uit drie stappen en wordt gemaakt op basis van de warmteaanvoer door de zon en door de bezetting, de warmteverliezen door transmissie en ventilatie en de thermische capaciteit. In de eerste stap wordt de oververhittingsindicator berekend. De oververhittingsindicator moet kleiner zijn dan de maximaal toegelaten waarde nl. 17500 Kh. Als deze waarde groter is dan de referentiewaarde moet het ontwerp aangepast worden; •
De effectieve thermische massa verhogen (massiever bouwen): De warmtebelasting wordt tijdelijk opgeslaan in de gebouwmassa. Lichte constructies kunnen verzwaard worden door zware isolatie toe te passen.
•
Intensieve ventilatie toepassen:
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
45
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
Tijdens de nacht wordt de thermische massa van het
gebouw gekoeld door de
lagere temperaturen hierdoor ontstaat een buffer voor de volgende dag ; de temperatuurstijging gedurende de volgende dag kan beperkt worden. De doeltreffendheid van een nachtelijke ventilatiestrategie is echter afhankelijk van enkele parameters (Vandermarcke, 2008): o
de inertie van het gebouw: De thermische inertie van materialen in een gebouw zorgen ervoor dat de warmte die ze accumuleren, verdeeld wordt in de tijd en in de ruimte. de woning moet een voldoende thermische massa hebben (metselwerk, beton, ...) die daarenboven bereikbaar is (in dit opzicht is binnenisolatie te vermijden) (zie figuur 7)
FIGUUR 7: TOEGANKELIJKE INERTIE (LEEFMILIEU BRUSSEL, S.D.)
o
de grootte van de vensters en de deuren: Om voldoende luchtdebiet te bekomen om de constructie te koelen moeten voldoende
grote
openingen
aanwezig
zijn
(in
dit
opzicht
zijn
de
ventilatieroosters die men in de ramen plaatst bijvoorbeeld te klein) o
de plaats van de openingen: De nachtelijke ventilatie is doeltreffender als de openingen zowel onderaan als bovenaan in het gebouw zitten.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
46
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
•
Karen Mus
zonnewinsten beperken door: o
De oriëntatie van de vensters bewust te gaan kiezen. Al naargelang de datum, het uur en de oriëntatie is de blootstelling aan het zonlicht anders. Een zuidelijke oriëntatie van de vensters geeft thermisch gezien grote winst tijdens de winter, in de zomer daarentegen wordt een betere bescherming verkregen door de hoge stand van de zon. (zie figuur 8)
FIGUUR 8: STAND VAN DE ZON VOLGENS PERIODEN IN HET JAAR (SOLAR2ALL, 2007)
Raamopeningen die gericht zijn naar het oosten of het westen kunnen leiden tot oververhitting in de zomer omwille van de lage zonnestand ‘s morgens en ‘s avonds. (zie figuur 9)
FIGUUR 9: STAND VAN DE ZON (CEDUBO, S.D.)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
47
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
o
Karen Mus
Na te denken over de zonnetoetredingsfactor van de beglazing De gemiddelde zonnetoetredingsfactor van een venster (g-waarde) is onder meer afhankelijk van de aard van de zonnewering, namelijk de reductiefactor Fc. De aard van de zonnewering kan zowel vast of beweeglijk zijn en binnen of buiten zonnewering.
o
Na te denken over de plaatsing van zonnewering en luifels aan vensters. Zonweringen plaatsen, biedt volgende voordelen (zie figuur 10):
wanneer tijdens de winter de zonweringen opgetrokken zijn, kan de zonnewarmte benut worden om het gebouw op te warmen
neergelaten zonweringen voorkomen tijdens de zomer oververhitting
helpen verblinding te voorkomen
FIGUUR 10: INVLOED VAN ZONNEWERING VOOR ZONTREDING (ZOMER – TUSSENSEIZOEN –WINTER) (PHP VZW, S.D.)
Als de oververhittingsindicator echter niet hoger is dan de grenswaarde kan verdergegaan worden met de berekeningen. In de tweede stap wordt rekening gehouden met de kans dat na de bouwfase nog overhittingsproblemen zouden ontstaan (dit is het geval als de indicator dichtbij de maximale waarde ligt, er is dan kans op oververhitting). Er wordt in functie van de oververhittingsindicator een conventionele waarschijnlijkheid gedefinieerd dat achteraf actieve koeling geplaatst kan worden: •
Indien een actieve koeling geïnstalleerd wordt, wordt de koelbehoefte volledig ingerekend. De waarschijnlijkheid op plaatsing bedraagt dan 1, ongeacht de grootte van de oververhittingsindicator: I'(%)* 8000 Kh (VEA, s.d.)
•
Indien geen actieve koeling geïnstalleerd wordt, wordt rekening gehouden dat achteraf koeling wordt geplaatst, meer bepaald fictieve koeling. Er wordt een drempelwaarde voor de oververhittingsindicator aangenomen. Beneden deze drempel wordt het gevaar op oververhitting zo klein geacht dat de conventionele waarschijnlijkheid op plaatsing van koeling achteraf gelijk genomen wordt aan nul. Tussen de drempelwaarde en de toegelaten maximale waarde wordt conventioneel een lineaire toename van de waarschijnlijkheid tussen 0 en 1 aangenomen (zie figuur 11): 8000 Kh 0 I'(%)* 0 17500 Kh (VEA, s.d.)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
48
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
FIGUUR 11: DE CONVENTIONELE WAARSCHIJNLIJKHEID OP FICTIEVE KOELING (VEA, S.D.)
In geval de conventionele waarschijnlijkheid verschillend is van nul, wordt in een derde stap de netto energiebehoefte voor koeling berekend aan de hand van de overtollige warmtewinsten boven de instelwaarde voor koeling. (VEA, s.d.)
1.4.2.2.
Ventilatie
Naast het thermisch en akoestisch comfort moet ook gezorgd worden voor een optimale luchtkwaliteit. Lucht in een woning wordt vervuild door verschillende bronnen: •
de mens; enerzijds wordt zuurstof verbruikt en wordt koolstofdioxide geproduceerd, anderzijds zorgen lichaamsgeuren, geuren eigen aan de keuken of toilet, keukenafval, huisdieren of tabaksrook ervoor dat de lucht regelmatig moet worden ververst.
•
Vocht; via zweet, ademhaling, douchen en baden, poetsen en dergelijke komen er in een woning dagelijks 10 tot 15 liter vocht onder de vorm van waterdamp vrij. (WTCB, s.d. )
•
Het gebouw en de inrichting: in vele materialen zitten oplosmiddelen die na plaatsing nog
kunnen
vrijkomen:
vinyl,
tapijten,
schilderwerk,
gelijmd
plaatmateriaal,
detergenten.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
49
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
•
Karen Mus
Toestellen: mixers, stofzuigers, slecht ontworpen of onderhouden ventilatiesysteem open verbrandingstoestellen, gasboilers, ketels voor centrale verwarming.
Niet vervuilen is echter onmogelijk, de vervuiling verminderen kan wel door enerzijds aangepaste ontwerpkeuzes te maken zoals de combinatie van vochtige ruimtes met andere ruimtes te vermijden (bijvoorbeeld de badkamer niet in de slaapkamer plaatsen) en anderzijds het bewonersgedrag aan te passen door bijvoorbeeld de verspreiding van vocht tegen te gaan door tussendeuren gesloten te houden of tijdens het koken een dampkap aan te leggen. De gevolgen van de opgesomde vervuilingen zijn: •
effecten op de gezondheid; irritaties van ogen, neus en keel, hoofdpijn, vermoeidheid, misselijkheid, allergieen en CO-vergiftiging
•
effecten op het comfort door geurhinder, tochtstromen, vochtcondensatie op ramen of spiegels die de zichtbaarheid schaden
•
teveel vocht geeft: o
condensatie op gebouwdelen
o
schimmelgroei
o
aantasting van verf, behang, pleisterwerk
o
aantasting van constructieve delen van het gebouw
Om deze gevolgen te vermijden moet de luchtkwaliteit verbeterd worden door een ventilatiestrategie te ontwikkelen. Ventileren is zowel noodzakelijk voor het comfort en de gezondheid van de bewoners als voor het gebouw. Er zijn verschillende mogelijkheden om de luchtkwaliteit te verbeteren. Er bestaan er echter ook die ontoereikend zijn (de installaties worden niet overal in de woning geplaatst) en slechts een deel van het probleem oplossen: •
Filters om het stof tegen te houden vormen geen oplossing voor de zuurstof- en vochthuishouding.
•
Drogers of luchtbevochtigers regelen de vochthuishouding, maar lossen het geurprobleem niet op.
•
Een koeling of airco zorgt voor gekoelde lucht, dit betekent niet noodzakelijk dat het verse lucht is.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
50
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
•
Karen Mus
Het openen van ramen gaat gepaard met te hoge debieten, energieverlies, tochtverschijnselen, het binnendringen van lawaai, insecten, regen en soms zelfs inbrekers.
•
Verluchting door kieren wordt gedreven door drukverschillen die ontstaan door de wind en/of een temperatuurverschil en zijn niet constant qua debiet en richting (zie figuur 12)
FIGUUR 12: VENTILATIE DOOR DRUKVERSCHIL DOOR WIND EN TEMPERATUURVERSCHIL (VEA, S.D.)
Een goede ventilatiestrategie gaat uit van een voldoende luchtdicht gebouw. Basisventilatie zorgt er dan voor dat er geventileerd wordt waar, wanneer en hoeveel als nodig. Intensieve ventilatie kan zinvol zijn voor kortstondige ventilatie bij uitzonderlijke ventilatiebehoeften, speciale ruimten (garage, stookplaats, kelders en zolders, gemeenschappelijke gangen, gasmeterruimte,brandstofopslagplaatsen,…) krijgen een aangepaste ventilatie. (VEA, 2006) De wet eist dat alle nieuwbouwwoningen voorzien worden van een ventilatiesysteem. Deze eisen
staan
beschreven
in
de
EPB
regelgeving
en
worden
opgesplitst
in
“Ventilatievoorziening voor woongebouwen” en “Ventilatievoorziening voor niet-residentiële gebouwen”. Meer specifiek wordt ventilatie aangehaald in bijlage V en VI in combinatie met de norm NBN D50-001 Ventilatievoorzieningen in woongebouwen en NBN EN 13779 Ventilatie voor niet-residentiële gebouwen. Vroeger was de norm NBN D 50-001 (1991) de enige norm met betrekking tot de ventilatie van woongebouwen. Deze norm is niet enkel van toepassing op woningen, maar ook op gedeelten van gebouwen met een woon- of verblijfsfunctie (zoals hotels, rusthuizen, ziekenhuizen, kazernes, gevangenissen, internaten, chalets,vakantiehuizen, gebouwen voor seminaries, enz.), in zover het gebruik van deze ruimten vergelijkbaar is met dat van woongebouwen. Door die verschillen in gebruik werd een reeks van normen gepubliceerd, gerelateerd aan ventilatie, waaronder de NBN EN 13779 (2004) die betrekking heeft op de ventilatie van niet-residentiële gebouwen, inbegrepen de gebouwen met een woon- of verblijfsfunctie. (VEA, 2006)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
51
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
Bij het ontwerp van een installatie gelden volgende basisprincipes: 1. De verspreiding van vervuiling moet vermeden worden. 2. Om lucht te kunnen afvoeren, moet er ook lucht toegevoerd kunnen worden. Dit wordt doorheen het ganse gebouw toegepast; kamer per kamer. 3. Verse lucht wordt toegevoerd in droge ruimten en verontreinigde lucht wordt afgevoerd uit natte ruimten. De lucht moet vrij kunnen doorstromen tussen droge ruimten en natte ruimten en doorstroomt daarbij gang, hall en trappenhuis (zie figuur 13). Hiertoe worden doorstroomopeningen voorzien; dergelijke openingen in droge ruimten zorgen voor afvoer uit deze ruimten, doorstroomopeningen in natte ruimten zorgen voor toevoer naar deze ruimten. (WTCB, s.d. )
FIGUUR 13: LUCHT TOEVOER EN AFVOER (VEA, 2008)
De luchtverversingsdebieten die noodzakelijk zijn om de luchtkwaliteit te verbeteren, worden vastgelegd in de norm NBN D50-001. Om het minimaal geëiste ontwerptoevoerdebiet in droge ruimten en ontwerpafvoerdebiet in natte ruimten te bepalen, geldt in principe de algemene regel dat het nominaal debiet qn 1dm³/s of 3,6 m³/h per m² vloeroppervlakte van de ruimte bedraagt. (VEA, 2008) Het minimum debiet moet gerealiseerd worden ook wanneer voor een bepaalde ruimte het debiet volgens de algemene regel lager ligt dan het minimum debiet. Daarnaast is er ook een maximum debiet dat opgelegd wordt als bijvoorbeeld een ruimte een debiet vraagt die berekend is met de basisregel en op een hoger cijfer is uitgekomen dan toegelaten. Het minimum debiet moet in elk geval gerealiseerd kunnen worden.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
52
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
Indien gebruik wordt gemaakt van regelbare toevoeropeningen (RTO) in geval van natuurlijke of vrije toevoer (systeem A of C) stelt de wetgever dat het totale debiet door deze RTO’s niet hoger mag zijn dan 2 x het debiet volgens de oppervlakteberekening (oppervlakte x 3.6). (WTCB, s.d. ) Voor de afvoerdebieten in natte ruimten en de toevoerdebieten in droge ruimten, gerealiseerd met behulp van doorstroomopeningen, gelden de volgende tabelwaarden. TABEL 4: TOEVOERDEBIET (VEA, 2008)
TABEL 5: AFVOERDEBIET (VEA, 2008)
TABEL 6: DOORSTROOMDEBIET (VEA, 2008)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
53
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
Daar in een woning zowel toevoer als afvoer gerealiseerd moet worden, zijn er vier systemen om de basisventilatie te laten gebeuren. De basisventilatie kan gebeuren via natuurlijke of mechanische systemen. Natuurlijke ventilatie wordt gedreven door drukverschillen die ontstaan door de wind en/of een temperatuurverschil. Mechanische of gedwongen ventilatie ontstaat door de werking van een (elektrisch aangedreven) ventilator. Er
zijn
vier
combinaties
mogelijk
van
natuurlijke
en
mechanische
toevoer-
en
afvoervoorzieningen, namelijk de systemen A, B, C en D: •
systeem A : natuurlijke toevoer en natuurlijke afvoer (zie figuur 14); De luchtdoorstroming gebeurt op natuurlijke wijze door de klimatologische drukverschillen. De lucht wordt aangevoerd doorheen regelbare toevoeropeningen in de droge ruimten en afgevoerd doorheen regelbare afvoeropeningen in natte ruimten.
FIGUUR 14: SYSTEEM A (VEA, 2008)
•
systeem B : mechanische toevoer en natuurlijke (vrije) afvoer (zie figuur 15); De lucht wordt aangevoerd met een ventilator, vervolgens verplaatst het zich via doorstroomopeningen naar de vochtige ruimten waar regelbare afvoeropeningen zorgen dat vervuilde lucht de woning kan verlaten.
FIGUUR 15: SYSTEEM B (VEA, 2008)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
54
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
•
Karen Mus
systeem C : natuurlijke (vrije) toevoer en mechanische afvoer (zie figuur 16); Lucht wordt aangevoerd door gebruik te maken van regelbare toevoeropeningen in de droge ruimten. Doorstroomopeningen zorgen ervoor dat de lucht doorheen de woning stroomt. Een ventilator voert de vervuilde lucht af vanuit de vochtige ruimten.
FIGUUR 16: SYSTEEM C (VEA, 2008)
•
systeem D : mechanische toevoer en mechanische afvoer (zie figuur 17); Een ventilator zorgt voor de toevoer van verse lucht in de droge ruimten. Via doorstroomopeningen verplaatst die lucht zich naar de vochtige ruimten waar een tweede ventilator zorgt voor de afvoer van verontreinigde lucht.
FIGUUR 17: SYSTEEM D (VEA, 2008)
In een passiefwoning wordt een balansventilatie met warmteterugwinning geplaatst. Dit wil zeggen dat er evenveel lucht wordt toegevoerd als afgevoerd, waardoor geen kunstmatige over- of onderdruk ontstaat. (zie figuur 18)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
55
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
FIGUUR 18: BALANSVENTILATIE MET WARMTERECUPERATIE (VEA, 2008)
1.4.3. ENERGIEZUINIGE TOESTELLEN
Door de sterk doorgedreven isolatie in een passiefhuis, heeft het energieverbruik van de elektrische toestellen een groter aandeel in het totale energieverbruik. Bijgevolg kan het totale energieverbruik kleiner worden als energiezuinige toestellen worden geplaatst. Deze toestellen zijn duurder in aankoop, maar zijn door hun levensduur goedkoper dan conventionele toestellen. Huishoudtoestellen worden ingedeeld volgens energielabels: een A-label geeft aan dat het energiezuinige toestellen zijn en G-labels staan voor apparaten die veel elektrische energie verbruiken.
1.4.4. HERNIEUWBARE ENERGIE
Door gebruik te maken van hernieuwbare energie kan energie voorzien worden om aan de overgebleven energiebehoefte van een passieve woning te voldoen. Elektrische energie in de woning kan voorzien worden door PV-panelen te plaatsen of door groene stroom te kopen. Terwijl zonnecollectoren en een warmtepomp voor energie zorgen voor warm tapwater en voor de naverwarming.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
56
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
1.4.5. BRAND
Brand is het geheel van de verschijnselen behorend bij een niet- gecontroleerde schadebrengende verbranding (RF-Technologies , 2010) Brand ontstaat als volgende drie elementen voldoende aanwezig zijn: •
Energie
•
Zuurstof
•
Brandstof
Het blussen van de brand vertaalt zich bijgevolg in het uitschakelen van een van de elementen. Hierbij zijn twee factoren van belang, namelijk het gedrag bij brand en de weerstand tegen brand van bouwproducten.
1.4.5.1.
Brandgedrag
Gedrag bij brand komt neer op hoe een product reageert op brand, of het product al dan niet bijdraagt tot het ontstaan en de verspreiding van de brand. De reactie bij brand is afhankelijk van de brandbaarheid en ontvlambaarheid van een bouwmateriaal. Een bouwmateriaal wordt niet-brandbaar genoemd wanneer het geen enkel uitwendig verschijnsel van merkbare warmteontwikkeling vertoont tijdens een genormaliseerde proef (RF-Technologies , 2010). Een bouwmateriaal wordt als brandbaar beschouwd wanneer het niet beantwoordt aan de bepaling van niet-brandbaarheid (RF-Technologies , 2010). Ontvlambaarheid van een bouwmateriaal is de neiging van een bouwmateriaal om, tijdens een genormaliseerde proef gedurende dewelke het aan een voorgeschreven verhitting blootgesteld wordt, gassen te ontwikkelen waarvan de aard en de hoeveelheid een verbranding in gasvormige fase kunnen veroorzaken, dat wil zeggen vlammen voortbrengen (RF-Technologies , 2010).
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
57
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
1.4.5.2.
Karen Mus
Brandweerstand
Onder weerstand tegen brand valt het vermogen van een bouwelement om gedurende een bepaalde tijdsduur te voldoen aan de voor de standaardproef voor de brandwerendheid gespecificeerde criteria ten aanzien van de dragende functie, de vlamdichtheid en/of thermische isolatie (RF-Technologies , 2010). Volgens de norm NBN 713.020: •
Stabiliteit: het element dient zijn integriteit te bewaren. Het moet aan de vereisten
voor het behoud van zijn eigen stabiliteit en voor het vervullen van zijn functie beantwoorden. Tevens mag het geen te grote vervormingen vertonen en niet bezwijken onder de tijdens de proef toegepaste belasting. •
Vlamdichtheid: In het beproefde element mogen geen openingen voorkomen waardoor een vrij grote hoeveelheid rookgassen in een aangrenzende ruimte zou kunnen doordringen en daar brand veroorzaken door de hoge temperatuur. Volgens de norm NBN 713.020 is aan het criterium van vlamdichtheid niet meer voldaan als één van de volgende situaties zich voordoet: o
Het spontaan ontvlammen van een katoenprop wanneer ze langzaam op een afstand van 2 à 3 cm waargenomen of vermoede ondichtheden bewogen wordt.
o
Het verschijnen van vlammen langs de van de oven afgekeerde zijde van het proefelement.
•
Thermische isolatie: beperkt de toegelaten temperatuursstijging van de van de oven afgekeerde zijde van het proefelement. Daar wordt op minstens vijf plaatsen de temperatuur gemeten d.m.v. thermokoppels. De temperatuur mag niet meer dan 180°C stijgen op één van de punten, of niet meer dan 140°C voor het gemiddelde van de meetpunten.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
58
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
1.4.5.3.
Karen Mus
Brandbeveiliging
Er bestaan twee vormen van brandbeveiliging: •
Actieve brandbeveiliging; nadat er brand ontstaat, treedt de brandbeveiliging in actie (bv. Rookdetector)
•
Passieve brandbeveiliging; brandbeveiliging om de dreiging van een brand in de kiem te smoren.
Passieve brandbeveiliging omvat enerzijds brandbescherming van de dragende elementen van een gebouw zodat de constructie langer overeind blijft bij brand en anderzijds compartimentering van een gebouw opdat de brand niet zou overslaan naar andere delen van het gebouw. Brandbescherming van de dragende elementen is: •
Overdimensionering
•
Plaatsing van de constructie buiten het gebouw
•
Bouwkundige integratie
•
Brandwerende isolatie
•
Waterkoeling
Compartimentering is het begrenzen van een deel van een gebouw door wanden die de brandvoortplanting naar het aanliggende compartiment of compartimenten gedurende een bepaalde tijd dienen te beletten. Een compartiment is al dan niet onderverdeeld in lokalen (RF-Technologies , 2010).
1.4.5.4.
Regelgeving
In het KB van 19 december 1997 getiteld: “Koninklijk Besluit tot wijziging van het Koninklijk Besluit van 7 juli 1994 tot vaststelling van de basisnormen voor de preventie van brand en ontploffing waaraan de nieuwe gebouwen moeten voldoen” wordt de reglementering omtrent de brandweerstand van hoge, middelhoge en lage gebouwen vastgelegd. Het laatste gepubliceerde KB omtrent brand met een focus op compartimentering is het KB van 1 maart 2009 getiteld: “Koninklijk besluit tot wijziging van het koninklijk besluit van 7 juli 1994 tot
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
59
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
vaststelling van de basisnormen voor de preventie van brand en ontploffing waaraan de nieuwe gebouwen moeten voldoen”. De regelgeving wordt weergeven in de volgende tabel: TABEL 7: EISEN OMTRENT DE MINIMALE BRANDWEERSTAND (VMSW, S.D.)
Vereiste brandweerstand Rf
Laagbouw
Middelhoog
Hoogbouw
(in minuten)
(h < 10m)
(10
(h > 25m)
Structurele bouwdelen (dragende wanden, kolommen, hoofdbalken) één bouwlaag
30
meerdere bouwlagen
60
60
120
ondergrondse lagen
60
120
120
tussenwanden
30 tot 60
60
120
binnentraphuizen
30 tot 60
60 tot 120
120
wanden van evacuatiewegen
30
60
120
Wanden van lokalen met
30 tot 60
60
60
30 tot 60
60
60
60
120
120
60
120
240
Compartimenten Technische lokalen
nachtbezetting, archieflokalen Wanden van stortkokers, afvallokalen, leidingkokers, liftten, roltrappen Wanden van hydraulische liften, parkeergarages, stookplaatsen, technische lokalen in parkeergarages Scheidingswanden tussen aangrenzende gebouwen
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
60
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
1.4.6. AKOESTIEK 1.4.6.1.
Geluid
Geluid zijn trillingen die zich voortplanten doorheen een medium zoals een gasmengsel, een vloeistof of een vaste stof. Een trilling wordt gekenmerkt door een uitwijking (de afstand tot de evenwichtsstand), een amplitude, een trillingstijd T (de tijdsduur van 1 trilling) en een frequentie f. De frequentie van een geluidsgolf is het aantal trillingen dat deze golf in een seconde voortbrengt en bepaalt de toonhoogte van het geluid: f=1/T (Hz) (15). De amplitude van een geluidsgolf geeft weer in welke mate de luchtmoleculen binnen de golf bewegen; de grootte van de drukvariatie ∆p (Pa). De akoestische geluidsdrukvariaties die hoorbaar zijn voor de mens liggen tussen de gehoordrempel 2*10-5 Pa en de pijngrens 20 à 100Pa. De golflengte van het geluid is de afstand tussen twee golftoppen of twee drukpieken: golflengte λ =
('')456778$$7%5*%9 (67 8%5:9 ; )%<:%7%
(m)
(16).
Er geldt: hoe groter de amplitude, hoe luider de toon en hoe groter de golflengte, hoe lager de toon en hoe groter de frequentie, hoe hoger de toon. In de bouwakoestiek wordt gebruik gemaakt van Lp. 4@
Het geluidsdrukniveau Lp = 10 = log 4@
(17)
A
waarin p= effectieve geluidsdruk (Pa) p' = referentie geluidsdruk (Pa)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
61
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
1.4.6.2.
Karen Mus
Geluidisolatie
De geluidisolatie is de weerstand die een wand tussen twee ruimtes biedt tegen geluidsvoortplanting en wordt uitgedrukt in dB. In geluidisolatie wordt een onderscheid gemaakt tussen luchtgeluidisolatie en contactgeluidisolatie. Luchtgeluid is het geluid dat zich eerst door de lucht voorplant, vervolgens door een constructie heen dringt en dan terug de lucht in gestraald wordt om zo bij een ontvanger terecht te komen. De geluidisolatie van een wand wordt weergegeven door de geluidsverzwakkingsindex R. Echter is een ruimte een combinatie van wanden en zo gaat het geluid zich in gebouwen langs alle mogelijke wegen voortplanten. De geluidisolatie tussen ruimtes wordt weergegeven door Dn (genormaliseerde bruto akoestische isolatie tussen ruimtes). Figuur 19 geeft de eisen omtrent luchtisolatie weer.
FIGUUR 19: EISEN VOOR DE LUCHTISOLATIE TUSSEN RUIMTEN (NBN S 01-400-1, 2007)
Met contactgeluid worden trillingen bedoeld die afgestraald worden door de constructie en in naburige ruimtes lawaai uitstralen. De geluidsdoorgang van het contactgeluid, opgewekt door een genormaliseerde klopmachine, heeft het symbool Ln. Figuur 20 geeft de eisen omtrent contactgeluidisolatie weer.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
62
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
FIGUUR 20: EISEN VOOR CONTACTGELUIDISOLATIE TUSSEN TWEE RUIMTEN (NBN S 01-400-1, 2007)
1.4.6.3.
Geluidsabsorptie
Nagalmbeheersing heeft betrekking op de geluidsabsorptie, deze heeft te maken met de akoestiek in het vertrek van de geluidsbron. Wanneer geluidsgolven de wanden van een kamer bereiken, wordt een deel gereflecteerd, geadsorbeerd en doorgelaten. (zie figuur 21) Door het gereflecteerde deel is een geluid nog hoorbaar nadat de geluidsbron reeds gestopt is.
FIGUUR 21: INVALLEN VAN GELUID OP EEN WAND (FECEBEL, S.D.)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
63
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
Om de nagalmtijd (de tijd waarbij het geluidsniveau met 60dB afneemt na het uitschakelen van de geluidsbron) te doen dalen moet de absorptie in de ruimte verbeterd worden. T = 0,161 V/ A Met:
(18)
T= nagalmtijd (s) V = volume van de kamer (m³) A = ∑ α D S waarbij S de oppervlakte van de ruimte is en α de overeenkomende
absorptiecoëfficiënt De absorptiecoëfficiënt van een wand of bouwelement is: F
GH GI GJ
Met:
(19)
E9 doorgelaten energie E6 geabsorbeerde energie E invallende energie
De absorptiecoëfficiënt heeft geen eenheid en heeft een waarde tussen 0 en 1. Wanneer de absorptiecoëfficiënt de waarde nul heeft wordt alle energie gereflecteerd zoals op vlakke oppervlakken. De absorptiecoëfficiënt heeft de waarde 1 als alle energie doorgelaten of geabsorbeerd wordt zoals bij een open raam.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
64
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
2. STAALFRAMEBOUW Om een beeld te vormen van wat staalframebouw inhoudt, wordt in het tweede hoofdstuk van start gegaan met het ontstaan van de staalframebouwwoning. Eveneens wordt toegelicht welke betekenis de firma Sadef NV wegdraagt in de bouwwereld. Analoog met hoofdstuk 1 wordt ook hier overlopen aan welke eisen een woning in staal moet voldoen. Achtereenvolgens
worden
volgende
bouwfysische
elementen
van
een
staalframebouwwoning besproken: thermische isolatie, luchtdichtheid, ventilatie, brand en akoestiek.
2.1. KORTE VOORGESCHIEDENIS In 1948 ontstond er door de wederopbouw na de oorlog een tekort aan woningen. Alexander Horowitz speelde in op deze woningschaarste door de prefab woningbouw uit te vinden en richtte hiervoor de onderneming Polynorm NV op. De Polynorm-woningen hebben een stijlen regelwerk van koudgevormde staalprofielen, maar een gevelbekleding van betonplaten. De woningen werden met steenwolmatten geïsoleerd en aan de binnenzijde werden platen van hout met cement en asbest aangebracht, waardoor deze brandwerend waren. (Verhagen, s.d.). De Polynorm-woningen staan model voor het naoorlogse ideaal van volledige industrialisatie van het bouwproces; ze kwamen als Meccano-dozen aan op de bouwplaats en hoefden daar alleen nog gemonteerd te worden. Zonder dat er ook maar iets van mortel, beton of stucwerk bij kwam kijken behalve voor de fundering dan (Jongsma, sd). Dit was dan ook de grootste troef van Polynorm woningen, daar er een tekort was aan bouwvakkers door de vele herstelwerken na de oorlog. Door te hoge productiekosten zijn er echter maar een duizendtal Polynorm woningen gebouwd. De aanwezige kennis werd voortaan alleen nog maar gebruikt om fabriekshallen te maken. Enkel in landen met een houtbouwtraditie zoals Canada, de Verenigde Staten, Japan en Zweden is staalframebouw een geaccepteerde bouwwijze. In België wordt staal gebruikt in de industriebouw en dit heeft vooral te maken met onze bouwtraditie, niet met de kwaliteiten van het systeem.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
65
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
2.2. SADEF EN STAALFRAMEBOUW 2.2.1. SITUERING BEDRIJF
Sadef NV is en wil doorgaan als synoniem voor ‘koudprofileren’. Vandaar ontleent het bedrijf ook zijn specifieke naam, namelijk: Société Anonyme D’Etirage à Froid. Het koudprofileren is een geëigende techniek waarbij een opgerolde metalen plaat wordt afgewikkeld en continu vervormd over een reeks walsrollen. Het aantal wasrollen is afhankelijk van de complexiteit van het profiel. Sadef NV kent haar oorsprong kort na de oorlog in 1947 als onderdeel van de groep Jonckheere. In 1952 verhuist het bedrijf naar een nieuwe locatie langs de Bruggesteenweg waar het momenteel nog steeds is gehuisvest. In oktober 1991 wordt Sadef NV overgenomen door Voest Alpine Krems (VAK), welke op zijn beurt behoort tot de groep Voest Alpine AG. Deze laatste is een belangrijke Europese multinational op gebied van staalproductie en staalverwerking. In de groep Voest Alpine onderscheidt met 5 divisies, namelijk: staal, automotive, profielen, spoorstaven en de groep Böhler-Uddeholm AG. Sadef hoort thuis binnen de groep ‘profielen’. Door de jaren heen heeft Sadef NV haar activiteiten sterk uitgebreid om op technologisch vlak een competitief voordeel op te bouwen. •
1960: opstart afdeling oppervlaktebehandeling
•
1973: eerste profileerlijn met voorperforatie
•
1983: poederlakinstallatie met lengtecapaciteit tot 12 meter
•
1989: ingebruikname eerste plasma-robot
•
1994: eerste 3D laser opgestart
•
1996: eerste walslijn met 54 walskoppen voor het produceren van geperforeerde buisprofielen
2
•
1999: opstart KTL, het nieuwe milieuvriendelijke laksysteem
•
2005: nieuwe laklijn voor langsliggers, profielen tot 1m breed
•
2007: bouw Halle 15 en 16 voor concentratie van alle bouwprofielen 2
Uit Onthaalbrochure Sadef, verkorte versie, 01 - 2010 blz. 9 - 11.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
66
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De koudgevormde staalprofielen van Sadef NV krijgen voornamelijk hun bestemming in de automobielsector, industrie- en woningbouw, kantoormeubilair, goederenbehandeling,… de commerciële activiteiten strekken zich uit over gans Europa, Noord-Amerika, Azië, Afrika en het Midden-Oosten.
2.2.2. REALISATIES IN STAALFRAMEBOUW
Sadef NV heeft door de jaren heen al verschillende klein- en grootschalige bouwprojecten uitgevoerd. De voordelen van staalframebouw, zoals onder andere het assembleren met de hand, beantwoorden aan de eisen die gesteld worden door bijvoorbeeld low cost woningen (zie figuur 22). Dergelijke projecten vonden reeds plaats in Afrika en Rusland.
FIGUUR 22: LOW COST WONING IN SOMALIË
Naast woningen die zich lenen tot serieproductie werd verschillende gebouwen gerealiseerd in samenwerking met een architect (zie figuur 23, figuur 24, figuur 25 en figuur 26).
FIGUUR 23: WONING TE GITS
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
67
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
FIGUUR 24: WONING TE ZWEVEZELE
FIGUUR 25: WONING TE DESTELBERGEN
FIGUUR 26: WONING TE ROESELARE
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
68
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
2.3. OPBOUW WONINGEN IN STAALFRAMEBOUW Om woningen op te trekken in staal kan zowel gebruik gemaakt worden van staalskeletbouw als staalframebouw. Staalskeletbouw impliceert het gebruik van warm gewalste profielen als lijnvormige elementen, terwijl staalframebouw kan gezien worden als een variant op houtskeletbouw; de koud gewalste stalen profielen vervangen de houten stijlen, regels en liggers. (zie figuur 27)
FIGUUR 27: VOORBEELD VAN STAALFRAMEBOUW (LINKS) EN STAALSKELETBOUW (RECHTS)
Constructief gezien verschilt staalframebouw van staalskeletbouw doordat de krachten niet afgedragen worden via kolommen, maar via de wand- en vloerelementen. De stijfheid van de bekleding is bij voldoende bevestiging zodanig groot waardoor de bekleding meewerkt als schijfwerking. De koudgevormde profielen kunnen door de bekleding niet uiknikken in het wandvlak. De schijfwerking in het vloerelement voorkomt zo ook het kippen van de vloerprofielen. (Bouwen met staal, 2005). Staalframebouw biedt enkele voordelen t.o.v. staalskeletbouw (Schelfhout, 1997): •
Flexibiliteit; de structuur kan, mits er voorzieningen getroffen zijn om dit te realiseren, gemakkelijk aangepast worden aan veranderende eisen van de bewoners.
•
Hoge sterkte en stijfheid voor kleine profielhoogtes
•
Grote gewichtsbesparing
•
Snelle constructie mogelijk
•
Staalprofielen worden op maat geleverd met de nodige openingen voor de bevestigingen en doorgang van technieken
•
Prefabricatie mogelijk
•
Lichtgewicht constructiedelen kunnen geassembleerd worden met de hand
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
69
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
•
Standaard verbindingen zijn mogelijk
•
Voldoende vakkundige verpakking en duidelijke codering zorgen voor snelle montage op de werf
De bouw van een staalframewoning bestaat uit vier fasen namelijk de werkvoorbereiding, het aanbrengen van de fundering, de montage van de koudgewalste profielen en de afbouw.
2.3.1. WERKVOORBEREIDING
Na het krijgen van de opdracht gaat de werkvoorbereiding van start met het maken van tekeningen en berekeningen, gevolgd door de productie van de elementen. Tijdens deze fase kunnen grondwerken reeds aangevangen worden. De werkvoorbereiding zorgt ervoor dat prefrabicage geen synoniem hoeft te zijn voor monotoon, want de hoge graad van automatisering gecombineerd met de nodige voorbereiding zorgt ervoor dat variatie mogelijk is.
2.3.2. FUNDERING
Voor de fundering van een stalen skeletconstructie kan een keuze gemaakt worden uit: gewapende betonzolen, doorlopende gewapende betonsleuven, paalfundering en een algemene funderingsplaat. Bij een te weinig draagkrachtige grond wordt geopteerd voor een paalfundering of alleenstaande betonzolen. Wanneer dit niet het geval is, wordt de algemene funderingsplaat het meest toegepast voor de fundering van een staalstructuur daar de plaat als basis dient om de begane vloer op te construeren. Het staalskelet wordt aan de fundering bevestigd door doorheen de kolomvoet ankerbouten aan te brengen en in te betonneren.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
70
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
2.3.3. BOUWSYSTEMEN 2.3.3.1.
Constructieprincipes
De koudgewalste profielen kunnen via drie verschillende methodes tot een structureel systeem samengesteld worden. De eerste methode houdt in dat alle profielen op maat en lengte in pakketten op de werf geleverd worden. Vervolgens kan er op twee manieren te werk gegaan worden om de woning op te trekken: ofwel worden de profielen in situ aan elkaar geassembleerd ofwel worden de profielen eerst gemonteerd tot panelen om dan verbonden te worden tot een dragende structuur. De assemblage van de panelen kan via twee systemen gebeuren: de platformmethode en de balloonmethode. Bij de platformmethode worden eerst de wanden geplaatst en daarop wordt de vloer gelegd (zie figuur 28). Deze methode heeft als grootste voordeel dat er steeds een werkvloer is om aan het volgend stadium te werken. Bij de balloonmethode lopen de wandelementen verticaal voorbij de vloer door; de vloeren worden tussen of naast de wanden opgehangen met als gevolg dat de aansluiting constructief ingewikkelder is, maar dat de dampremmende laag ononderbroken door kan lopen (zie figuur 29).
FIGUUR 28: PLATFORMMETHODE (SCHELFHOUT, 1997)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
71
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
FIGUUR 29: BALLOONMETHODE (SCHELFHOUT, 1997)
De tweede methode houdt in dat vloeren, wanden en daken geprefabriceerd worden in de fabriek en als afzonderlijke delen op de werf geleverd worden om ze daar samen te voegen tot een geheel. De derde methode werkt driedimensionaal; volledig afgewerkte gebouwen of deelunits worden op de werf geleverd (zie figuur 30). De verschillende prefab panelen worden in de fabriek geassembleerd tot een prefab unit of module en op de werf worden de modules met behulp van een kraan naast elkaar geplaatst.
FIGUUR 30: MODULAIRE UNIT
De staalframewoningbouw maakt gebruik van de eerste methode waarbij de profielen tot panelen worden samengevoegd. Om de woning op te trekken wordt de platformmethode gebruikt.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
72
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
2.3.4. AFBOUW
Wanneer de assemblage van de koudgewalste profielen voltooid is, kan de afbouw van start gaan. Hoe de afbouw begint, is afhankelijk van het gebruikte constructie principe; de eerste methode impliceert dat in situ nog isolatie en leidingen aangebracht moeten worden. Wordt echter voor een andere methode gekozen dan zijn de nodige voorzieningen al aangebracht in de fabriek, waardoor de installateur op de werf enkel nog de leidingen voor water, gas, elektriciteit en ventilatie hoeft aan te sluiten. Vervolgens wordt overgegaan tot het afwerken van de wanden en de vloeren.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
73
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
2.4. BOUWFYSISCH GEDRAG VAN STAALBOUWWONINGEN De materiaalsoort en de dikte van het plaatmateriaal voor de bekleding van de staalframes wordt bepaald door de brandwerende en de akoestische eisen die aan het onderdeel, of aan het gehele gebouw worden gesteld. De soort isolatie en de dikte zijn afhankelijk van de prestaties die het onderdeel moet leveren.
2.4.1. THERMISCHE ISOLATIE
Staalframebouw gevels en vloeren die in contact staan met de buitenomgeving worden standaard voorzien van een isolatielaag in het element. Naast de inwendige isolatie wordt een extra isolatielaag aangebracht omwille van de warmtegeleidingcoëfficiënt van staal. De isolerende laag wordt aan de buitenzijde van het skelet geplaatst (warme structuur) om koudebruggen te reduceren en om inwendige condensatie te voorkomen De thermische geleidbaarheid of warmtegeleidingcoëfficiënt is een materiaalconstante die aangeeft hoe goed het materiaal warmte geleidt. Voor staal bedraagt de thermische geleidbaarheid 55 W/m·K. De thermische eigenschappen van een gebouw beperken zich echter niet tot het opvangen van temperatuurverschillen tussen de binnen- en buitenkant van de constructie. Het krimpen en uitzetten van een materiaal hoort ook tot de thermische eigenschappen. De thermische uitzettingscoëfficiënt van staal is relatief hoog namelijk 12x10-6/K bij 20°C waardoor rekening gehouden moet worden met een lengteverandering van stalen elementen. De thermische reactietijd van staal zorgt er voor dat de kamertemperatuur snel stijgt wanneer de verwarming wordt aangezet en snel daalt als deze wordt uitgezet.
2.4.2. LUCHTDICHTHEID
Een
lucht-
en
winddichte
constructie
voorkomt
vochtproblemen
en
tocht.
Een
staalframebouwwand is niet luchtdicht; er kan lucht stromen doorheen de aansluitnaden van de bekleding. Tevens kunnen er naden zitten in de beplating aan de binnenzijde waardoor een verbinding tussen de binnen- en buitenruimte ontstaat en zo tot inwendige condensatie in de isolatie kan leiden. Daarom wordt een damp-open windkerende laag (vb. winddichte
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
74
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
folie) aan de buitenzijde van de structuur aangebracht en aan de binnenzijde wordt een dampremmende laag voorzien. De naden en stootvoegen tussen de platen moeten afgeplakt worden.
2.4.3. VENTILATIE
Een staalframebouw leent zich uitstekend tot het plaatsen van een ventilatiesysteem, want de benodigde leidingen kunnen in de holle ruimten van de constructie geplaatst worden waardoor de leidingen weggewerkt zitten.
2.4.4. BRAND 2.4.4.1.
Gedrag van staal bij brand
Staal op zich is onbrandbaar, enkel de mechanische eigenschappen van staal verslechteren bij stijgende temperatuur. Met als gevolg dat een stalen constructie gevaar loopt te bezwijken of grote vervormingen ondergaat waardoor de constructie niet meer bruikbaar is na een brand en afgebroken moet worden.
2.4.4.1.1.
Warmtegeleiding
De warmtegeleiding van een materiaal wordt weergegeven door de coëfficiënt λ en is de warmtehoeveelheid (uitgedrukt in calorie), die per seconde loodrecht door een oppervlak van 1 cm2 gaat, bij een temperatuurgradiënt gelijk aan de eenheid. De warmtegeleidingcoëfficiënt van staal bedraagt ongeveer 50 W/mK en is hoger dan de λ van de gebruikelijke bouwmaterialen (zie tabel 8)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
75
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
TABEL 8: WARMTEGELEIDINGCOEFFICIENT (DE VREE, S.D.)
Stof
Geleidbaarheid in W/m·K
aluminium
237
staal
50
grafiet
160
glas
0,8 - 0,9
hout
0,1 - 0,5
beton
0,2 - 20
polyetheen
0,23 - 0,29
polystyreen
0,04
minerale wol
0,04
water
0,60
lucht
0,024
De warmtegeleidingcoëfficiënt van staal neemt af naarmate de temperatuur stijgt (zie figuur 31).
FIGUUR 31: WARMTEGELEIDINGCOËFFCIËNT IN FUCNTIE VAN DE TEMPERATUUR (SCHELFHOUT, 1997)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
76
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
2.4.4.1.2.
Karen Mus
Mechanische eigenschappen
De mechanische eigenschappen die in de context van brand besproken worden zijn: •
de breukspanningsgrens, bij trek: R
•
de elasticiteitsgrens: Re
•
de elasticiteitsmodulus: E
De verandering van deze waarden onder weersinvloeden (ongeveer van -20°C tot +50 °C) is verwaarloosbaar, echter bij brand is de invloed groter waardoor er gevolgen optreden voor de stalen constructie.
FIGUUR 32: WIJZIGING STAALKARAKTERISTIEK NAARGELANG DE TEMPERATUUR (SCHELFHOUT, 1997)
Op de abscis van figuur 32 staat de temperatuur uitgedrukt in °C en op de ordinaat staat R, Re en E in % uitgedrukt t.o.v. hun waarde bij 20 °C
2.4.4.1.3.
Thermische uitzetting
Staal is een isotroop materiaal, want de materiaaleigenschappen zijn onafhankelijk van de richting. Een van de eigenschappen van isotrope materialen is dat de afmetingen onder invloed van warmte gelijkmatig uitzetten. De lineaire uitzetting wordt door de lineaire
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
77
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
warmte-uitzettingscoëfficiënt F weergegeven. De coëfficiënt F stelt de relatieve lengteverandering per graad temperatuursverandering voor en is recht evenredig met de temperatuur. Wanneer de uitzetting van een bouwonderdeel verhinderd wordt, kan dit aanleiding geven tot bijkomende spanningen in het onderdeel, ofwel tot vervormingen, ofwel tot storingen in de aangrenzende onderdelen.
2.4.4.1.4.
Soortelijke warmte
De soortelijke warmte van staal is de hoeveelheid warmte nodig om de temperatuur van 1 kg staal met 1 graad te doen stijgen. De soortelijke warmte wordt weergegeven door de coëfficiënt VWX en heeft de eenheid J.kg-1.K-1 (zie figuur 33).
FIGUUR 33: SOORTELIJKE WARMTE CPA VAN STAAL IN FUNCTIE VAN DE TEMPERATUUR (SCHELFHOUT, 1997)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
78
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
2.4.4.2.
Karen Mus
Weerstand tegen brand
Algemeen worden volgende eisen voor de brandwerendheid gesteld (Bouwen met staal, 2005): •
Vlammen of hete gassen mogen niet worden doorgelaten;
•
De temperatuur aan de niet-verhitte zijde mag niet te hoog oplopen (gemiddeld minder dan 140°C stijging) (geldt voor binnenwanden en vloeren);
•
De straling aan de niet-verhitte zijde mag niet te hoog oplopen (minder dan 1 kW/m2 op 1 m) (geldt voor buitenwanden);
•
Er mag geen bezwijken optreden gedurende de bepaalde tijd van de hoofddraagconstructie; let op voortschrijdende instorting. Dragende wanden moeten daarbij worden beoordeeld op de aanwezige gebruiksbelasting tijdens het belastinggeval brand.
De klasseringcriteria voor het bepalen van de weerstand tegen brand van bouwonderdelen zijn: de stabiliteit, de thermische isolatie en de vlamdichtheid.
2.4.4.2.1.
Stabiliteit
De stabiliteitseis houdt in dat de constructie aan de vereisten voor het behoud van zijn eigen stabiliteit en voor het vervullen van zijn functie beantwoorden moet voldoen. De grootste invloed op de brandweerstand van staal valt te beurt aan de dalende mechanische eigenschappen bij stijgende temperatuur. De kritieke temperatuur is de temperatuur waarbij het staal bezwijkt en is afhankelijk van de staalsoort, de statica en de belastingsgraad. De praktische waarde van de kritische temperatuur voor staal bedraagt 540°C. De stabiliteit kan, voordat de kritische temperatuur bereikt wordt, teveel vervormingen ondergaan waardoor niet meer voldaan wordt aan de eisen. Een vervorming kan enerzijds het uitzetten onder invloed van de stijgende temperatuur zijn en anderzijds het doorbuigen van een element door de inwerking van de last en de stijgende temperatuur.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
79
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
2.4.4.2.2.
Karen Mus
Vlamdichtheid
Vlamdichtheid houdt in dat in het beproefde element geen openingen mogen voorkomen waardoor een vrij grote hoeveelheid rookgassen in een aangrenzende ruimte zou kunnen doordringen en daar brand veroorzaken door de hoge temperatuur. Wanneer staal blootgesteld wordt aan brand zullen geen scheuren ontstaan. Echter het verbinden van verschillende stalen onderdelen kan aanleiding geven tot zwakke punten want voegen en verbindingen, al dan niet in een ander materiaal, kunnen wel rookgassen doorlaten.
2.4.4.2.3.
Thermische isolatie
Thermische isolatie beperkt de toegelaten temperatuursstijging van de van de oven afgekeerde zijde van het proefelement. Om aan de eisen te voldoen zal staal gecombineerd worden met andere materialen omdat de thermische geleidbaarheid van staal (zie supra) ervoor kan zorgen dat de plaatselijke verhitting zich doorheen de doorsnede verspreidt en plaatselijk een hogere temperatuur veroorzaakt, die brand kan doen ontstaan.
2.4.4.3.
Beschermen van het staal
Het brandgedrag en de brandwerendheid van de staalframebouw onderdelen is afhankelijk van (Bouwen met staal, 2005): •
de thermische belasting (eenzijdig bij woningscheidende wand, of tweezijdig bij kolommen);
•
de afmetingen (van het bouwdeel);
•
het
type
constructie (de
afzonderlijke componenten
en wijze
waarop
ze
samenwerken); •
het statisch systeem;
•
de belasting op het bouwdeel;
•
de brandwerende bekledingen: soort, dikte en aantal lagen
•
eisen aan de bouwdelen (30, 60, 90 of 120 minuten);
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
80
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
•
geldende normen;
•
verhitting van de constructie elementen (1, 2, 3, of 4-zijdig);
•
geometrie van de profielen: profielfactor (omtrek-doorsnedeverhouding);
•
bescherming van de bekleding daar waar ze de meeste kans op beschadiging oplopen (bijvoorbeeld de zijkanten);
Er bestaan twee vormen van brandbeveiliging, namelijk actief en passief (zie supra). Om het staal te beschermen, passen we passieve maatregelen toe. De mogelijkheden zijn •
Overdimensionering
•
Plaatsing van de constructie buiten het gebouw
•
Bouwkundige integratie
•
Brandwerende isolatie
•
Waterkoeling
2.4.4.3.1.
De
constructie
Overdimensioneren
kan
langer
stand
houden
tegen
hoge
temperaturen
als
deze
overgedimensioneerd is. Door de constructie zwaarder uit te voeren, zal de profielfactor en de opwarmsnelheid afnemen. De profielfactor P is de verhouding van de aan verhitting blootgestelde oppervlakte A, in m2 per m lengte, en het volume van het staalprofiel V, in m3 per m lengte. De opwarmsnelheid van de staalconstructie hangt niet alleen van het temperatuurverloop van de brand zelf af, maar ook van de verhouding tussen het verhitte buitenoppervlak (A) en het staalvolume (V). Een massief profiel met een klein buitenoppervlak dat wordt verhit, warmt langzamer op dan een licht profiel met een groot verhit buitenoppervlak. Deze verhouding wordt aangeduid met de massiviteit (V/A in mm) of omgekeerd met de profielfactor (A/V in 1/m). (Infosteel, s.d.) Deze maatregel tegen brand mist echter zijn doel bij koudgewalste profielen door het groot buitenoppervlak van de profielen.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
81
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
2.4.4.3.2.
Karen Mus
Plaatsing van de constructie buiten het gebouw
Het plaatsen van de stalen structuur buiten het gebouw zorgt ervoor dat bij brand geen directe verhitting gebeurt. De kolomstructuur wordt slechts verhit door de straling uit de ramen en door de eventuele vlammen uit het raam. Hierdoor kan de brandweerstand verhoogd worden.
2.4.4.3.3.
Bouwkundige integratie
Bouwkundige integratie is het geheel of gedeeltelijk opnemen van de staalstructuur in de rest van de constructie. Het gevolg is dat de stalen constructie niet of slechts beperkt door de brand wordt verhit.
2.4.4.3.4.
Brandwerende isolatie
De staalprofielen zelf dragen niet bij aan de vuurbelasting en moeten brandwerend worden bekleed. De dikte die aangebracht moet worden, hangt af van de kritische temperatuur en de profielfactor van de staalconstructie. De diktes worden weergegeven in de attesten van de isolatiematerialen en zijn gebaseerd op een serie brandproeven waarbij zowel de isolerende werking is onderzocht als de mate waarin het materiaal bevestigd blijft aan de staalconstructie tijdens de brand. De proefresultaten zijn wiskundig bewerkt tot veilige ontwerpwaarden voor de benodigde isolatiedikte. Afhankelijk van de proefmethode en de bewerkingsmethode kunnen in de praktijk meerdere attesten voor één materiaal bestaan. Niettemin zijn de ontwerpwaarden van alle attesten altijd aan de veilige kant ten opzichte van de beproevingsresultaten. (Infosteel, s.d.) Er bestaan verschillende types isolatiemateriaal: •
Opschuimende verf: bij verhitting schuimt de verf op waardoor een isolerende laag gevormd wordt die de opwarming van het staal vertraagt. Op die manier wordt een brandweerstand van 30 en 60 minuten bereikt.
•
Spuitmortel
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
82
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
•
Karen Mus
Beplating: de keuze van de materialen gebeurt zodanig dat aan meerdere functies tegelijk wordt voldaan: de materialen zijn brandveilig en beschermen de stalen structuur tegen brand en dienen tegelijkertijd als wand-, plafond- en vloerafwerking. Bijgevolg wordt de totale brandwerendheid van een element bepaalt door de brandwerendheid van de verschillende onderdelen samen en voornamelijk de bekleding. De volgende plaattypen worden als brandwerende plaat gebruikt: o
gipskartonplaten;
o
gipsvezelplaten;
o
glasvlies versterkte gipsplaten;
o
cementgebonden brandwerende platen;
o
calciumsilicaatplaten;
o
vermiculietplaten;
o
minerale vezelplaten.
Naast het beschermen van het staal, dient speciale aandacht besteed te worden aan het al dan niet plaatsen van isolatie. Staalframe wanden worden doorgaans met isolatie gevuld, dit om akoestische of thermische redenen, echter heeft de isolatie invloed op de stijging van de kritische temperatuur. Als de holle ruimtes van de wanden gevuld worden met isolatie, speelt de functie van de wand een belangrijke rol. In een niet-dragende wand kan de isolatie de brandwerendheid van de constructie verhogen. Om de holle ruimte van een wand op te vullen wordt minerale wol gebruikt met een smeltpunt > 1000ºC. Wanneer de bekleding aan de vuurzijde van de wand er af valt, vermindert de isolatie de warmtestroom naar de andere zijde. In een dragende wand verhindert de isolatie de warmteafgifte naar de niet-verhitte zijde. Met als gevolg dat de kritische temperatuur aan de verhitte zijde sneller wordt bereikt. Indien isolatie geplaatst moet worden, dan moet de constructie zijn doorgerekend op de mogelijke invloeden van de isolatie. De brandwerendheid van staalframevloer systemen verloopt analoog als bij wanden. De brandwerendheid moet als een totaal van vloer, plafond en constructie beschouwd worden.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
83
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De vloerprofielen worden door de brandwerende bekleding aan de onderzijde tegen brand beschermd en aan de bovenzijde door de afwerklaag. Er dient speciale aandacht gespendeerd te worden aan elektrische leidingen, deze kunnen zonder invloed ingewerkt worden in de vloer zolang de openingen met gips gevuld worden. Indien leidingen doorheen een wand lopen, moet ervoor gezorgd worden, dat de kier afgedicht is om vlamoverslag te voorkomen en rookdichtheid te garanderen.
2.4.4.3.5.
Waterkoeling
Het is mogelijk stalen kokerprofielen tegen brand te beschermen gedurende minstens 120 minuten door ze te vullen met water. Het water stroomt doorheen de profielen waardoor de warmte door het water opgenomen wordt. Door de circulatie van het water zal de temperatuur van de profielen laag blijven omdat de warmte steeds afgevoerd wordt. Deze maatregel wordt niet toegepast bij koudgewalste profielen.
2.4.5. AKOESTIEK
Met akoestiek worden alle vereisten bedoeld waaraan afgewerkte gebouwen moeten voldoen op het vlak van de lucht- en contactgeluidsisolatie, de gevelisolatie, het lawaai van de technische uitrustingen en de nagalmbeheersing in specifieke ruimten. De akoestische eigenschappen van vloeren en wanden worden bepaald door (Schelfhout, 1997): •
De constructieve opbouw: enkelwandig of dubbelwandig en massieve of lichte uitvoering met hoge of lage stijfheid voor vloeren
•
De massa die aanwezig is per eenheid oppervlakte van het bouwelement
•
De luchtdichtheid van alle voegen en aansluitingen
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
84
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
2.4.5.1.
Karen Mus
Geluidisolatie
De geluidisolatie is de weerstand die een wand tussen twee ruimtes biedt tegen geluidsvoortplanting en wordt uitgedrukt in dB. In geluidisolatie wordt een onderscheid gemaakt tussen luchtgeluidisolatie en contactgeluidisolatie. Luchtgeluid is het geluid dat zich eerst door de lucht voorplant, vervolgens door een constructie heen dringt en dan terug de lucht in gestraald wordt om zo bij een ontvanger terecht te komen. De geluidisolatie van een wand wordt weergegeven door de geluidsverzwakkingsindex R. Een ruimte is echter een combinatie van wanden en zo gaat het geluid zich in gebouwen langs alle mogelijke wegen voortplanten. De geluidisolatie tussen ruimtes wordt weergegeven door Dn (genormaliseerde bruto akoestische isolatie tussen ruimtes). Zwakke schakels en isolatieproblemen voor luchtgeluid zitten in (Schelfhout, 1997): •
Lokale isolatievermindering van wanden (bv. Vermindering dikte muren door inwerken van leidingen)
•
Zwakke luchtgeleiding (bv. Kieren)
•
Trillingsoverdrachtproblemen
Er bestaan twee manieren om te gaan isoleren tegen luchtgeluid namelijk door middel van gebruik van zware massa en dubbelwandige systemen (massa-veer-massa). In staalframebouw wordt het tweede systeem toegepast namelijk de massa-veer-massa constructie. Elk massa-veer-massa systeem wordt gekenmerkt door een zogeheten resonantiefrequentie, een systeemgebonden frequentie waarin het geheel in een oncontroleerbare trilling komt. Boven de resonantiefrequentie levert een massa-veer-massa systeem een hoge geluidisolatie in vergelijking met de massa op zichzelf. De isolatiewaarde wordt bepaald door de veren (koppelingen) tussen de massa’s, zoals regelwerk en de geluidabsorptie in de luchtspouw door de isolatie. Bij het massa-veer-massa systeem horen twee belangrijke maatregelen: •
beperking van het aantal veren;
•
ontkoppelingen tussen beplating en regelwerk en tussen de bouwdelen onderling (bouwknopen).
(Bouwen met staal, 2005)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
85
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De isolatie voor luchtgeluid is afhankelijk van (Schelfhout, 1997): •
De inerte massa van het bouwelement bij massieve scheidingswanden
•
De buigsterkte en de isolerende eigenschappen van elke laag apart in het geval van ontdubbelde constructies.
Met contactgeluid worden trillingen bedoeld die afgestraald worden door de constructie en in naburige ruimtes lawaai uitstralen. De geluidsdoorgang van het contactgeluid, opgewekt door
een
genormaliseerde
klopmachine,
heeft
het
symbool
Ln.
Middelen
om
contactgeluidisolatie te verbeteren zijn: •
Aanbrengen van een aangepaste vloerbekleding
•
Aanbrengen van een zwevende vloer
•
Verlaagd plafond.
De isolatie voor contactgeluid is afhankelijk van (Schelfhout, 1997): •
Het voorkomen van geluidsspanningen
•
Het voorkomen van transport van geluid en het onderbreken van de transmissie van geluiden.
2.4.5.2.
Geluidisolatie van de gevel
Geluidisolatie van de gevel is noodzakelijk om hinder ten gevolge van industrielawaai, wegen railverkeer te verminderen. Geluid heeft echter geen invloed op de structuur van de gevel, maar wel op de voorziene ventilatiesystemen in de ramen. Wanneer het ventilatiesysteem geen geluid dempt, brengt deze een storend effect teweeg. Bijgevolg moet er gekozen worden voor geluidabsorberende ventilatieroosters; susroosters, suskasten (zie figuur 34).
FIGUUR 34: VOORBEELD VAN EEN GELUIDABSORBEREND VENTILATIEROOSTER: SUSROOSTER
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
86
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
2.4.5.3.
Karen Mus
Technische ruimtes
De technische ruimte kent twee oorzaken van geluid; enerzijds lopen er verschillende leidingen en anderzijds veroorzaken toestellen lawaai. Trillingen van leidingen kunnen zich verspreiden doorheen de ganse constructie. Om het verspreiden van lawaai te doen dalen, moet elk hard contact tussen de leidingen en de constructie vermeden worden. Het lawaai veroorzaakt door werkende toestellen kan niet voorkomen worden, maar wel verminderd worden. Bij de aankoop kan er aandacht besteed worden aan de label “low noise”. Bij de installatie vergt de plaatsing en aansluiting dan weer moeite, om hard contact te voorkomen. Het geluid ten gevolge van de ventilatie doorheen kanalen kan verminderd worden door absorberend materiaal in de kanalen aan te brengen of een demper te plaatsen nabij de bron van het lawaai. Figuur 35 geeft de eisen ter beperking van het uitrustingslawaai binnen de ruimte waar de lawaaibron staat.
FIGUUR 35: EISEN TER BEPERKING VAN HET UITRUSTINGSLAWAAI BINNEN DE RUIMTE WAAR DE LAWAAIBRON STAAT (FECEBEL, S.D.)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
87
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
2.4.5.4.
Karen Mus
Nagalmen
Nagalmbeheersing heeft betrekking op de geluidsabsorptie (zie supra). Om de absorptie in een ruimte te verbeteren kan gebruik gemaakt worden van: •
Poreuze materialen: deze materialen bezitten veel poriën waarin geluidsgolven binnendringen en vervolgens door wrijving in warmte omgezet worden. Toegepast op staal: staalplaat reflecteert nagenoeg gans het geluid, door perforaties kan een grotere absorptie behaald worden.
•
Resonatoren o
Trillende panelen (dunne absorberende panelen) : voor lange frequenties (zie figuur 36)
o
Helmholz panelen (omsloten volume V met een opening) : de frequentie is afhankelijk van het volume en de openingen (zie figuur 37)
•
Combinaties voor lage en hoge frequenties.
FIGUUR 36: TRILLENDE PANELEN (SCHELFHOUT, 1997)
FIGUUR 37: HELMHOLTZ RESONATOR (SCHELFHOUT, 1997)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
88
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
3. PASSIEFHUIS IN STAALFRAMEBOUW Het hoofdstuk “Passiefhuis in staalframebouw” vormt de combinatie van de eerste twee hoofdstukken. Enerzijds wordt door gebruik te maken van het berekeningsprogramma PHPP de wand-, vloer- en dakopbouw van een staalframebouw woning bepaald zodat voldaan wordt aan de eisen van een passiefhuis en de technische specificaties op vlak van geluid en brand. Anderzijds worden bouwdetails zoals de funderingsaansluiting, de inbouw van een raam en de overgang van de gevel naar het hellend dak uitgewerkt. Vooraleer de berekeningen van start kunnen gaan, dient de staalconstructie aangekleed te worden met isolatiemateriaal, plaatmateriaal, …. Het assortiment aan materialen om dit te doen, is echter uitgebreid en noodzaakt keuze. Uit de opsomming van de verschillende materialen die gebruikt kunnen worden, worden materialen gekozen op vlak van technische, economische en duurzame aspecten. Omdat het berekenen van een eigen ontwerp buiten de scope van deze thesis valt, wordt in de berekening gebruik gemaakt van een bestaande woning. Dit in tegenstelling tot wat in het eerste hoofdstuk aangeraden wordt, in verband met het maken van een voorontwerp dat rekening houdt met de passiefhuiseisen.
3.1. STAALFRAMEBOUWCONSTRUCTIE De staalframeconstructie, die door Sadef NV ter beschikking werd gesteld om een passiefwoning van te maken, heeft een oppervlakte van 104 m². De woning bestaat uit een gelijkvloers en een ruimte onder het dak (zie figuur 39 en figuur 40). Figuur 38 toont een reeds geassembleerde woning.
FIGUUR 38: STAALFRAMECONSTRUCTIE
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
89
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
FIGUUR 39: GRONDPLAN WONING
FIGUUR 40: ZIJAANZICHT WONING
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
90
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
3.2. MATERIALEN De keuze van de bouwmaterialen is doorgaans gebaseerd op esthetische eisen, technische specificaties en economische aspecten. Voorgaande elementen houden echter geen rekening met het duurzaam bouwen waarbij aandacht besteed wordt aan de gevolgen van de bouwmaterialen op de gezondheid en het milieu. Zoals in de inleiding reeds aangehaald is, wordt duurzaam bouwen gedefinieerd als: “Het op een dusdanige manier bouwen dat hier aan de huidige behoefte wordt voldaan zonder dat de mogelijkheden voor andere volkeren en toekomstige generaties worden verminderd.” (Duijvestein, 2002) Op kleine schaal, het woonniveau, betekent duurzaam bouwen: een woning met hedendaags comfort, met gezonde en ecologisch verantwoorde materialen, met zuiver water en met een zo klein mogelijk energieverbruik. Duurzaam bouwen is een combinatie van de volgende drie peilers: sociale, economische en ecologische aspecten.(zie tabel 9) TABEL 9: DRIE PIJLERS VAN DUURZAAM BOUWEN (WTCB, 2007)
Milieuaspecten Klimaatveranderingen : - broeikasgassen - verzuring - ozondepletie Biodiversiteit : - vermesting - behoud van de biodiversiteit Grondstoffen : - oorsprong en gebruik van materialen - afvalpreventie - watergebruik - ruimte- en landgebruik Milieubeheer en -risico’s
Sociale aspecten Welzijn van de gebruikers : - binnenklimaat en comfort - ruimtebeleving - gezondheid Toegankelijkheid : - het gebouw en zijn omgeving - openbaar vervoer - voetpaden en fietspaden Sociale en culturele waarde : - lokale tewerkstelling en sociale voorzieningen - ethisch aankoopbeleid - impact op de buurt - esthetische gebouwkwaliteit Veiligheid van het gebouw en zijn omgeving
Economische aspecten Financiering en beheer : - analyse van de gebruiksfuncties - risicoanalyse Levenscycluswaarde : - levenscycluskosten - gebouwwaarde - onderhoudsvriendelijkheid Externe factoren : - gebruik van lokaal geproduceerde producten en diensten - imago van het gebouw
Om in te spelen op voorgaande pijlers stelde VIBE vzw (het Vlaams Instituut voor BioEcologisch bouwen en wonen) een lijst op om aan de hand van milieu- en
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
91
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
gezondheidscriteria de verschillende materialen te gaan classificeren (zie tabel 10). De milieu-beoordeling van materialen, die VIBE gebruikt, is gebaseerd op de classificatie van NIBE (Nederlands Instituut voor Bouwbiologie en Ecologie). TABEL 10: MILIEU- EN GEZONDHEIDSCRITERIA (VIBE, 2001)
Criteria Milieucriteria Grondstoffen - winplaats van de grondstoffen - uitputting van biotische grondstoffen - uitputting van abiotische grondstoffen - tempo van uitputting Verontreiniging - broeikaseffect - ozonlaagaantasting - verzuring - vermesting - zware metalen - smog Afval Hinder - stank - geluid - licht Aantasting natuur en landschap - ruimtebeslag - verstoring Energie - uitputting (niet hernieuwbaar) - totale hoeveelheid energiegebruik Herbruikbaarheid - gebruik product - verder verwerking materiaal - geen hergebruik Repareerbaarheid - onderhoudscyclus - vervangingspercentage Levensduur - technische levensduur - economische levensduur
KHBO Oostende
Gezondheidscriteria Fysiche agentia - electromagnetische velden - electrostatische velden - statische magneetvelden - radon en radio-activiteit - vochthuishouding Chemische agentia - vaste chemische agentia - vloeibare chemische agentia - gasvormige chemische agentia Biologische agentia - bacteriën - virussen - parasieten - schimmels Ergonomie - tillen - werkhouding Veiligheid - kans op ongelukken - afscherming en bescherming
Master IW&T – Bouwkunde
92
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De bovenstaande criteria moeten gedurende de volledige levenscyclus (dit is de winning van de grondstof, de productie, de constructie, het gebruik en onderhoud, de sloop en de afvalfase) van het materiaal in acht genomen worden. De methode van VIBE bekomt als resultaat een classificatie met zeven milieuklassen en drie gezondheidsklassen. (zie tabel 11) TABEL 11: INDELING MILIEU- EN GEZONDHEIDSKLASSEN (VIBE, 2001)
Milieuklassen 1
a
beste keuze
Gezondheidsklassen + geen gezondheidsrisico's
goede keuze
0
geringe gezondheidsrisico's
aanvaardbare keuze
-
risico's voor de gezondheid
b c 2
a b c
3
a b c
4
a
minder goede keuze
b c 5
a
af te raden keuze
b c 6
a
slechte keuze
b c 7
a
onaanvaardbare keuze
b c
Rekening houdend met de classificatie gaat de bio-ecologische voorkeur uit naar materialen op basis van nagroeibare grondstoffen. Nagroeibare grondstoffen kunnen op aarde gekweekt worden en komen dus uit land- en bosbouw. Het voordeel van nagroeibare grondstoffen is dat stofkringlopen volledig gesloten worden. Het sluiten van stofkringlopen garandeert een duurzame ontwikkeling op lange termijn.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
93
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
Materialen op basis van minerale grondstoffen zijn meestal aanvaardbaar en behoren tot de categorie van natuurlijke materialen. Petrochemische grondstoffen of materialen bestaan volledig of voor het grootste deel uit delfstoffen die diep uit de aarde komen. Deze synthetische stoffen worden niet binnen redelijke termijn terug in het natuurlijke ecosysteem opgenomen en zijn bijgevolg milieubelastend. De petrochemische grondstoffen zijn daardoor minder sterk aan te raden.
3.2.1. ISOLATIEMATERIAAL
Om de vooropgestelde U-waarde voor vloeren, muren en daken te halen, wordt de structuur voorzien van isolatie. Er zijn verschillende soorten isolatiematerialen op de markt. Hieronder volgt een opsomming onderverdeeld volgens grondstoffen. (VIBE, 2008) •
Op basis van nagroeibare grondstoffen o
Vlaswolisolatie heeft een lage milieubelasting en is zowel op rol als in halfstijve plaat te krijgen. De eigenschappen zijn vergelijkbaar met degene van minerale wol. Vlas heeft echter een vochtregulerend vermogen doordat het materiaal capillair en hygroscopisch is. Volgens de VIBE-classificatie krijgt vlasvezelisolatie de voorkeur ten opzichte van minerale wol. Figuur 41 toont een rol vlaswolisolatie.
FIGUUR 41: VLASWOLISOLATIE
o
Cellulose bestaat uit restanten van oude kranten. De papiervlokken zijn gekend vanwege hun goede vochtregulerende eigenschap. Al naargelang de toepassing kan het materiaal verkregen worden in vlokken of platen (zie figuur 42). Het inblazen van vlokken is echter niet toepasbaar in staalframebouw, doordat de uitvoering noodzaakt dat een vlies bevestigd wordt op de
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
94
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
constructie waarin de cellulose geblazen wordt, tevens ook omdat de uitvoering door professionelen moet gebeuren en dit dus niet door een doehet-zelver kan gebeuren.
FIGUUR 42: CELLULOSE ISOLATIE
o
Houtvezelisolatie wordt gevormd door na de vervezeling het hout ofwel in een droogproces te verhitten en vervolgens met steunvezels of bindmiddel tot zachte of harde platen te verbinden, ofwel te koken en te persen in stijve platen. Op vlak van warmtegeleidbaarheid valt houtvezel te vergelijken met vlaswol. Figuur 43 toont enkele platen houtvezelisolatie.
FIGUUR 43: HOUTVEZELISOLATIE
o
Kurk is een licht, elastisch materiaal, gemaakt van de schors van de kurkeik. Door middel van verwarming wordt kurk geëxpandeerd waardoor het in zijn eigen harsen wordt gebonden. Kurkisolatie is verkrijgbaar in platen of kan gestort worden in de vorm losse korrels. Figuur 44 toont een toepassing van kurkisolatie.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
95
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
FIGUUR 44: KURKISOLATIE
o
Hennepisolatie is te verkrijgen in vezels en scheven (stukken met een harde schil) en kunnen tot matten verwerkt worden. (zie figuur 45)
FIGUUR 45: HENNEPISOLATIE
o
Schapenwolisolatie is het minst milieubelastend; het is een secundaire vernieuwbare grondstof (primaire reden van schapen kweken is het vlees). Hoe meer mensen opteren voor schapenwolisolatie, hoe lager het materiaal in de VIBE klassering komt te staan. Daar het materiaal uit zichzelf niet stijf genoeg is, moet het op een regelwerk bevestigd worden voor verticale toepassing (zie figuur 46).
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
96
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
FIGUUR 46: SCHAPENWOL
o
Strobalen bestaan uit samengeperste dode plantenstengels van een graangewas en kun je gebruiken als opvulling in een houtskeletbouw (zie figuur 47), of als zelfdragende muur.
FIGUUR 47: STROBALENISOLATIE
•
Op basis van minerale grondstoffen: o
Perliet is een vulkanisch gesteente dat bestaat uit siliciumoxide en aluminiumoxide. De ruwe vermiculiet is een mica-achtige delfstof, met een gelaagde structuur. Deze minerale grondstoffen worden gebroken en verwerkt tot korrels. Na verhitting expanderen ze, waardoor ze goede isolerende eigenschappen verkrijgen. Perliet en vermiculiet is verkrijgbaar als plaat en als korrels. Figuur 48 geeft een toepassing weer van perliet.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
97
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
FIGUUR 48: PERLIET
o
Cellenglas,
ook
wel
schuimglas
genoemd,
is
een
waterdampdicht
isolatiemateriaal met gesloten cellen dat vocht-, vuur- en drukvast is en goede isolerende eigenschappen heeft. Het is een anorganisch, opgeschuimd product. Cellenglas komt voor als plaat–, blok– of gruismateriaal en leent zich tot het gebruik in vloeren of kelderwanden, maar niet voor een dampopen gebouwschil. Daarnaast is de kostprijs hoog waardoor deze in mindere mate gebruikt wordt voor het isoleren van volledige vlakken, maar wel voor koudebrugonderbrekingen (zie figuur 49).
FIGUUR 49: CELLENGLASISOLATIE
o
Minerale wollen (MW). De meest gebruikte soorten zijn glas– en steen– of rotswol. (zie figuur 50) Steenwol bestaat uit het vulkanische gesteente diabaas of basalt, glaswol bestaat uit siliciumzand, soda en mergel. Vaak
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
98
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
wordt ook een deel afvalglas gebruikt. Beide materialen worden gemaakt door bovenvermelde mengsels te smelten en te spinnen tot vezels. Deze vezels worden met bindmiddelen tot matvormen of platen verwerkt. Glas- en steenwol kunnen als dampopen beschouwd worden door hun laag diffusieweerstandsgetal (zie tabel 12). De rollen lenen zich uitstekend tot het isoleren tussen de staalprofielen in en de platen kunnen gebruikt worden als vloerisolatie. De steenwol platen zijn echter duurder in productie door de hoge energievraag. Hierdoor scoren ze ook slechter in de VIBE-classificatie.
FIGUUR 50: GLAS-, ROTS- EN STEENWOL
•
Op basis van petrochemische grondstoffen o
De kunststofplaten kunnen in zes grote groepen verdeeld worden: geëxpandeerd
polystyreen
(EPS),
geëxtrudeerd
polystyreen
(XPS),
polyurethaan (PUR), polyiso-cyanuraat (PIR), PF-schuim (resol) en UFschuim (Ureum formaldehyde schuim). Deze materialen worden in de bouw hoofdzakelijk in plaatvorm gebruikt (zie figuur 51). Polyurethaan kan ook ter plekke op de werf worden gespoten in beschermde omstandigheden. In vergelijking met de overige isolatiematerialen bezitten de kunststofplaten een hoge dampdiffusieweerstand (zie tabel 12) wat problemen kan opleveren als een dampopen gebouwschil gerealiseerd wordt. Resolschuim heeft de laagste warmtegeleidbaarheid waardoor de constructiedikte van de schildelen beperkt kan blijven en scoort goed in de VIBE-classificatie.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
99
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
FIGUUR 51: EPS, XPS, PUR EN RESOL ISOLATIE
Uit deze lijst van isolatiematerialen worden de volgende materialen in de PHPP uitwerking gebruikt: •
Op basis van nagroeibare grondstoffen: Houtvezelisolatie voor wand-, vloer- en dakisolatie.
•
Op basis van minerale grondstoffen: Cellenglas voor de koudebrugonderbreking en minerale wol voor wand-, vloer- en dakisolatie. De minerale wol wordt ook gebruikt om de staalstructuur op te vullen.
•
Op basis van petrochemische grondstoffen: PUR voor wand-, vloer- en dakisolatie.
De technische gegevens van de verschillende isolatiematerialen zijn terug te vinden in tabel 12. Naast de lambda-waarde wordt ook de diffusieweerstand van het isolatiemateriaal weergegeven. De diffusieweerstand µ van een materiaal geeft weer hoeveel moeilijker waterdamp doorheen een materiaal gaat dan door lucht. Het is belangrijk dat een constructie dampopen is naar de buitenzijde toe om problemen met vocht te vermijden. Hiervoor dient de dampdiffusieweerstand van elk toegepast materiaal in de constructie gekend te zijn: Z
µD9 [
(ms-1)
Waarbij: •
μ = diffusieweerstandsgetal van het materiaal
•
d = dikte van de materiaallaag (m)
•
δ = waterdampgeleidingscoëfficiënt van lucht (s) = 0,185 * 10 -9 s
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
100
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
TABEL 12: MATERIAALEIGENSCHAPPEN VAN VERSCHILLENDE ISOLATIEMATERIALEN
Materiaalsoort
Lambda waarde
Warmte
Diffusie-
Nagroeibare
(W/mK)
opslag-
weerstand
grondstof
Mineralen
Chemisch
Gezondheids-
vervaardigd
klasse
Milieu-klasse
capaciteit (J/kgK) Vlas
-
1100
1à2
x
+
1c
Hennep
-
1100
1 à 10
x
+
+
Cellulose
0,038 - 0,055
1000
1à2
x
0
1
Houtvezel
0,039 - 0,040
2100
1à5
x
+
3a
Kurk
-
1560
5 à 30
x
+
1
Schapenwol
-
1100
1à2
x
+
1
Stro
-
1100
2
x
+
2
Vermiculiet
-
900
3
x
-
-
Cellenglas
0,038 - 0,050
1000
oneindig
x
0
3
Minerale wol
0,031 - 0,044
1030
1à5
x
-
2b
EPS
0,031 - 0,045
1450
20 à 120
x
0
2b
PUR
0,023 - 0,029
1400
50 à 100
x
-
4c
XPS
0,028 - 0,038
1450
150 à 300
x
-
2b
(NBN B 62-002, 2008) (VIBE, 2008)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
101
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
3.2.2. PLAATMATERIAAL
De houtachtige plaatmaterialen zijn ingedeeld in negen hoofdgroepen (Centrum Hout, 2005): •
Massieve houtplaat: De panelen bestaan uit massief houten latten die in een of meer lagen gelijmd zijn. Er bestaan eenlaagse en meerlaagse houtplaten.
•
Meubelplaat: De plaat is opgebouwd uit een kern van latten of staafjes hout, waarop aan weerszijden een laag fineer is gelijmd.
•
Triplex bestaat uit twee, drie of meer op elkaar gelijmde fineerlagen, waarvan de vezelrichtingen van de opeenvolgende lagen loodrecht op elkaar staan. Bij gelamineerd fineerhout liggen de vezelrichtingen in dezelfde richting.
•
Oriented strand board: OSB bestaat uit meerdere lagen strands of spanen. In de buitenste lagen liggen de spanen meestal in de lengterichting en in de middenlaag in de breedterichting. OSB heeft mechanische eigenschappen die in de buurt van constructietriplex komen. Figuur 52 toont enkele OSB platen.
FIGUUR 52: OSB PLAAT
•
Houtspaanplaat: Spaanplaat is opgebouwd uit zeer kleine stukjes (spaanders) hout of andere lignocellulosehoudende materialen en een bindmiddel. (zie figuur 53)
FIGUUR 53: SPAANPLAAT
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
102
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
•
Karen Mus
Houtvezelplaat: De platen zijn opgebouwd uit houtvezels die met warmte en/of druk zijn verwerkt. De onderlinge verbinding komt tot stand door de lignine uit de vezels of door toevoeging van kunstharslijmen of andere bindmiddelen. Er zijn producten die volgens het natte procédé worden vervaardigd en producten waarbij de houtvezels met lijm in droge toestand worden geperst. o
Nat fabricageproces
Zachtboard (zie figuur 54)
Mediumboard
Hardboard (zie figuur 54)
FIGUUR 54: SOFTBOARD EN HARDBOARD
o
Droog fabricageproces
MDF (Medium Density Fiberboard) (zie figuur 55)
HDF (High Density Fiberboard) (zie figuur 55)
FIGUUR 55: MDF EN HDF
•
Mineraalgebonden plaat: De houten bestanddelen worden aan elkaar gebonden met minerale bindmiddelen (meestal gips, magnesiet of cement). In verhouding met houtachtige plaatmaterialen reageren ze in geringere mate op veranderingen in vochtgehalte en relatieve luchtvochtigheid. Mineraalgebonden platen worden vaak gebruikt voor het brandwerend bekleden van wanden en vloeren. Als onderdeel van een wand- of vloerelement dragen zij ook bij aan de geluidsisolatie. Voorts kunnen ze als wandbeplating een constructieve functie hebben voor het opnemen van
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
103
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
horizontale belastingen. Afhankelijk van de bestanddelen worden drie soorten onderscheiden: o
Mineraalgebonden vezelplaat (Figuur 56 toont een vezelcement- en gipsvezelplaat)
o
Mineraalgebonden spaanplaat
o
Mineraalgebonden houtwolplaat
FIGUUR 56: VEZELCEMENTPLAAT EN GIPSVEZELPLAAT
•
Composietplaat: Bij een composietplaat worden de houten bestanddelen aan elkaar gebonden met een kunststof. De platen zijn minder gevoelig voor vocht dan houtachtige plaatmaterialen en reageren slechts in geringe mate op veranderingen in vochtgehalte en relatieve luchtvochtigheid.
•
Volkunststofplaat: Vlakke platen die samengesteld worden uit thermohardende kunststoffen die zijn versterkt met cellulosevezels.
In tabel 13 worden verschillende soorten plaatmateriaal weergegeven en de bijhorende milieuklasse. TABEL 13: PLAATMATERIAAL EN BIJHORENDE MILIEUKLASSE (VIBE, 2001)
Plaatmateriaal Multiplex-tropisch (standaard bosbouw) Multiplex-vuren (standaard bosbouw) OSB (duurzame bosbouw) OSB (standaard bosbouw) Spaanplaat (100% afvalhout) Spaanplaat (100% nieuw hout) Hardboard (100% afvalhout) MDF (duurzame bosbouw) MDF (standaard bosbouw)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
Milieuklasse 7 6 2 6 1 5 2 1 5
104
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
Naast houten plaatmateriaal worden ook gipsplaten en metalen platen gebruikt. Een metalen gevelbekleding is waterdicht, maar ook dampdicht waardoor de constructie niet kan ademen. Op ecologisch vlak is het gebruik van metaal een slechte keuze; •
het gebruik van gecoat staal is een aanvaardbare keuze
•
het gebruik van aluminium is een onaanvaardbare keuze
•
het gebruik van koper is af te raden
•
het gebruik van zink is een slechte keuze.
3.2.3. SCHRIJNWERK
Om de passiefhuisstandaard te behalen, dient aandacht gevestigd te worden op de ramen: deze zijn vaak het zwakke punt in de isolatie- en luchtdichtheidsschil, want een raam zorgt voor direct contact tussen binnen en buiten en het raamkader vormt de verbinding tussen de constructie en het glas. Allereerst wordt de beglazing beschouwd. In een passiefhuis wordt passiefhuisglas gebruikt: dit glas heeft een beduidend hogere oppervlaktetemperatuur aan de binnenzijde. Hierdoor zijn
de
ramen
geen
koude
stralingsvlakken
en
is
het
verschil
tussen
de
oppervlaktetemperatuur van de wanden en de ramen minimaal. Gedurende de laatste twee decennia is de U-waarde van glas met een factor 10 verbeterd. Er is een evolutie van enkele beglazing met een U-waarde van 5,6 W/m² naar dubbel glas en van verbeterd dubbel glas naar drievoudige beglazing met U-waardes van 0,8 W/m²K en lager. (zie figuur 57) Voor passiefhuisglas kan gekozen worden voor drievoudige beglazing met edelgasvulling of voor dubbel glas met een coating bewerkte folie.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
105
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
FIGUUR 57: SCHEMA VAN VERSCHILLENDE GLASSOORTEN, HUN SAMENSTELLING EN U-WAARDEN, CONFORM EN 673 (PHP VZW, S.D.)
Als tweede komen de raamkaders aan bod, want deze bepalen samen met het gekozen glas de isolatiewaarde van een venster. Het raam bestaat voor ongeveer 70% uit isolerend glas en ongeveer 30% raamkader (afhankelijk van de geometrie van het raam). Het raamkader zelf, de wijze van bevestiging van het glas in het kader en de bevestiging van het kader in de wand is even belangrijk als het type glas. Bijgevolg is de werkelijke U-waarde van een venster niet alleen afhankelijk van de U-waarde van het glas, maar ook van de U-waarde van het raamkader, de afstandhouder in de glasrand, de inbouwdiepte van het glas in het kader en de geometrie van het raam.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
106
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
Voor passiefhuizen stelt Passiefhuis-Platform, in navolging van het Duitse Passivhaus Institut, strengere richtlijnen. Voor ramen komt dat neer op een U-waarde kleiner dan 0,8 W/m²K. In kader van het duurzaam denken, wordt aangeraden schrijnwerk in aluminium of uit een lokale houtsoort te gebruiken. Indien deze mogelijkheid niet bestaat, kan geopteerd worden om PVC te gebruiken. Om oververhitting te voorkomen, wordt zonwering geplaatst om glasoppervlaktes te beschermen tegen zonnestralen. In passiefhuizen wordt gebruik gemaakt van externe buitenzonwering en geen zonwerende beglazing omdat buitenzonwering het voordeel heeft in winter- en tussenseizoen gratis zonne-energie te bieden. Zonweringsystemen vervullen een aantal functies. De meest duidelijke is koeling: door bescherming tegen directe zonnestralen wordt warmteopstapeling binnen het gebouw beperkt. Dit niet alleen voor raamopeningen, maar ook voor de gevels: een beschermde wand zal minder warmte naar binnen geleiden dan een onbeschermde wand. Bijgevolg wordt een lagere koellast bekomen. Naast verhitting verbeteren zonweringsystemen de verlichting van een ruimte: het licht wordt gelijkmatiger verdeeld en wordt verspreid naar de achterzijde van de ruimte. Hierdoor wordt het gebruik van kunstmatige verlichting verminderd. Het gebruik van zonweringsystemen die beide functies bekleden, zullen bijgevolg niet alleen oververhitting voorkomen, maar ook het verbruik voor kunstmatige verlichting verminderen en zo het totale energieverbruik doen dalen. Op de markt zijn verschillende systemen terug te vinden; er bestaan vaste of regelbare systemen, maar ook natuurlijke vegetatie kan deze functie vervullen.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
107
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
3.2.4. GEVELAFWERKING
De mogelijke gevelbekledingen zijn (Leefmilieu Brussel, 2009): •
Hout Houten beplanking krijgt in de VIBE-classificatie, indien het om duurzaam hout gaat, een klasse 1a toegewezen. Hout heeft als eigenschappen dat het winddicht en dampopen is. Het is echter niet waterdicht en moet onderhouden worden, maar de plaatsing kan door een doe-het-zelver gebeuren.
•
Gevelpleister Er bestaan minerale en synthetische pleisters. De minerale pleisters zijn op basis van cement of kalk, terwijl de synthetische pleister op basis van kunsthars is. De pleisterlaag moet wind-, waterdicht en dampopen zijn. Kunsthars zorgt er echter voor dat de muur niet kan ademen waardoor vochtproblemen kunnen ontstaan. Tevens is kunsthars vervaardigd uit een beperkt voorradige grondstof namelijk aardolie waardoor de voorkeur uitgaat naar een minerale pleister.
•
Gevelmetselwerk Het metselwerk kan zowel in leemsteen, kalkzandsteen, baksteen als beton opgebouwd worden. Hierbij moet rekening gehouden worden dat gevelmetselwerk niet waterdicht is, waardoor een spouw voorzien moet worden zodat het achterliggende isolatiemateriaal niet nat wordt of isolatie geplaatst moet worden die het vocht niet opneemt. Volgens de VIBE-classificatie krijgt leemsteen klasse 1b toegewezen, kalkzandsteen klasse 2a toegewezen, metselwerk in beton klasse 2b toegewezen en baksteen klasse 3c toegewezen. Het plaatsen van gevelmetselwerk kan meestal niet gebeuren door een doe-het-zelver.
•
Steenachtige gevelbekleding Natuursteenleien, keramische tegels of vezelcementleien zijn verschillende soorten van steenachtige gevelbekleding. De beste keuze op ecologisch vlak zijn de leien die volgens
VIBE
classificatie
tot
klasse
2c behoren.
Keramische tegels
en
vezelcementleien krijgen klasse 3b toegewezen. Het bevestigen van dit type bekleding gebeurt op een rasterwerk en leent zich minder tot staalframebouw. •
Plaatmateriaal Het plaatmateriaal dat als gevelbekleding wordt toegepast is een combinatie van het plaatmateriaal (zie supra) en andere materialen.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
108
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
Voor de gevelafwerking van een constructie in staalframebouw zijn er veel mogelijkheden, bijgevolg dient een keuze gemaakt te worden. Achtereenvolgens worden gevelstenen, buitenbepleistering en plaatmateriaal voor gevelafwerking besproken.
3.2.5. DAK
De beschouwde constructie in staalframebouw heeft een hellend dak. De afwerking van het hellend dak wordt bepaald door de draagkracht van de profielen. De afwerking van het dak kan gebeuren met: •
Dakpannen
•
Natuurleien
•
Vezelcementplaten
•
Metalendakbedekking
Volgens de VIBE-classificatie wordt de voorkeur gegeven aan natuursteen leien en keramische dakpannen en in mindere mate aan betonnen dakpannen en vezelcementplaten. De afwerking van het dak wordt niet uitgewerkt, de keuze wordt bepaald door de draagkracht van de profielen namelijk 105 kg/m² (zie figuur 58). Dit eigengewicht geldt voor de dakconstructie van de bestaande woning. Wanneer echter de opbouw van het dak gewijzigd wordt om het passiefhuisstandaard te behalen, zal ook het eigengewicht gewijzigd worden. (cfr. infra).
FIGUUR 58: PERMANENTE BELASTING – DAK
Het onderdak van het dak heeft als functie het opvangen en afvoeren van het vocht. Om condensatie te vermijden in de constructie moet het onderdak dampopen zijn. De winddichtheid van het onderdak wordt verzekerd door de naden af te plakken. In de uitwerking van het passiefhuis in staal wordt gebruik gemaakt van een sarking dak waarbij
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
109
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
de isolatie niet alleen tussen de draagstructuur is aangebracht, maar ook op de draagstructuur is vastgemaakt. Hierbij wordt het onderdak geplaatst op de sarking isolatie en onder de tengellatten. In de uitwerking van de opbouw van het dak worden drie soorten isolatie gebruikt: minerale wol, PUR isolatie en houtvezelisolatie. In de uitwerking met houtvezelisolatie wordt een onderdak gekozen met een dikte van 18 mm. In de uitwerking met PUR isolatie en minerale wol wordt een folie gebruikt.
3.2.6. FOLIES
Vocht speelt een belangrijke factor in de opbouw van een woning, specifiek worden folies aangebracht
om
een
vochtvrije
constructie
te
bekomen.
Er
zijn
twee
vochttransportmechanismen namelijk waterdamptransport en watertransport. •
Waterdamptransport Er zijn twee mechanismen die waterdamptransport veroorzaken: convectie en diffusie. Door verschillen in totale druk ontstaat convectie, een verschijnsel waarbij zowel lucht als waterdamp zich verplaatsen. Diffusie verschilt van convectie doordat bij diffusie enkel de waterdamp zich verplaatst door verschillen in dampdruk. Om de constructie hiertegen de beschermen wordt een luchtdichte en dampremmende laag aangebracht aan de binnenzijde van een schilddeel om het damptransport teniet te doen. Doordat deze luchtdichte en dampremmende laag geplaatst wordt, vervalt de eis in verband met het dampopen zijn van de constructie. In feite komt geen damp in de constructie langs de binnenzijde, dus is het mogelijk dampopen isolatiemateriaal te combineren met dampdicht isolatiemateriaal. De dampremmende laag is tevens ook de luchtdichte laag indien alle naden goed worden dichtgeplakt. De meest gebruikte materialen als dampremmende laag zijn OSB platen, PE-folies en pleisterwerk. Tabel 14 geeft de µ-waarde weer van OSB en PE-folie. TABEL 14: μ-WAARDE (CENTRUM HOUT, 2005)
KHBO Oostende
Materiaal
µ-waarde
OSB
200
PE-folie
18*107
Master IW&T – Bouwkunde
110
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
•
Karen Mus
Watertransport: Watertransport is vaak het gevolg van externe bronnen zoals regeninslag. De mechanismen die hierbij een rol spelen zijn de capillariteit en de zwaartekracht. Om de constructie hier tegen te beschermen, moet in het ontwerp aandacht besteed worden aan het afvoeren van het water zodat het water nergens blijft staan. Tevens moet de constructie beschermd worden tegen opstijgend vocht door plaatsing van een waterdichte laag of vochtscherm in de wanden, boven het maaiveld, …
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
111
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
3.3. PHPP 3.3.1. BEREKENINGSPROGRAMMA
Het Passief Huis Planning Package is een simulatieprogramma om de energiebalans van geïsoleerde gebouwen te bepalen; aan de hand van de ingevoerde parameters in een Excel sheet wordt het energiekengetal van de passiefwoning bekomen. PHPP is gebaseerd op de Europese normen en werd oorspronkelijk ontwikkeld in Duitsland. Met de PHPP software worden drie verschillende berekeningen gemaakt: •
Ontwerpberekening om het ontwerp van de architect aan te passen
•
Certificatieberekening om het passiefhuiscertificaat te bekomen
•
Dimensioneringsberekening om het vermogen van de verwarmingsinstallatie te bepalen.
De gegevens die ingevuld dienen te worden, sluiten nauw aan bij de specificiteit van het ontwerp: •
Type berekening: ontwerp of certificatiecontrole?
•
Klimaatgegevens: kies een eigen klimaatzone of geef eigen gegevens in.
•
Virtueel model: in verschillende sheets, gegroepeerd per onderwerp, worden alle maten ingegeven, evenals wandsamenstellingen en bijhorende Uwaarden.
•
Vensters krijgen extra aandacht: hun oriëntatie, beschaduwing, enz. hebben immers een zeer grote invloed op passieve zonnewinsten.
•
Ook zomerse beschaduwing door externe zonwering dient ingegeven te worden ter controle van het zomercomfort.
•
Het ventilatiesysteem, met berekening van debiet, rendement, infiltratie,…
•
Warm water: hier wordt enerzijds gekeken naar het warmteverlies en anderzijds naar de energievraag.
•
Elektriciteit en verbruik van de toestellen, om het primair energiekengetal te kunnen berekenen.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
112
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
Met behulp van de berekening met PHPP wordt bewezen dat voldaan wordt aan volgende globale energieprestatie-eisen: •
Het energiekengetal voor ruimteverwarming is kleiner of gelijk aan 15 kWh per m² netto vloeroppervlakte per jaar
•
Het gebouw moet voldoende luchtdicht zijn: n50 0,6 h-1
•
Het totale energieverbruik voor ruimteverwarming, warm tapwater en elektrische apparaten is kleiner of gelijk aan 42 kWh/m².jaar. Omgerekend naar primaire energie moet dit kleiner zijn dan of gelijk zijn aan 120 kWh/m².jaar.
Figuur 59 is een printscreen van het tabblad “resultaat” van PHPP.
FIGUUR 59: PRINTSCREEN VAN PHPP RESULTAAT
(PHP vzw, s.d.)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
113
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
3.3.2. BEREKENING
PHPP is een excelbestand dat bestaat uit verschillende tabbladen (zie figuur 60): •
Resultaat
•
Oppervlakte bepaling
•
U-lijst
•
U-waardes van bouwdelen
•
Warmteverliezen naar de bodem
•
Reductiefactor zoninstraling en U-waarde van de vensters
•
Venstertype
•
Berekening van de beschaduwingsfactoren
•
Ventilatiedata
•
Energiekengetal verwarming jaar- en maandmethode
•
Specifiek verwarmingsvermogen
•
Zomersituatie
•
Berekening van beschaduwingsfactoren voor de zomersituatie
•
Zomerventilatie
•
Energiekengetal koeling
•
Koelinstallatie
•
Koellast
•
Warmtetransport en sanitair warmwatersysteem
•
Zonthermische warmwaterbereiding
•
Elektriciteitsverbruik
•
Hulpstroom
•
Primair energiekengetal
•
Compacttoestel met afvoerluchtwarmtepomp
•
Efficiëntie van de warmteopwekking
•
Efficiëntie van afstandswarmte stations
•
Klimaatdata
•
Interne warmtewinsten
Voor de berekening van de hoofdcriteria voor passiefhuizen kan het invullen beperkt worden tot de volgende tabbladen: resultaat, oppervlakte bepaling, U-waarden en U-lijst, ventilatiedata, reductiefactor zoninstraling en U-waarde van de vensters. Voor de overige
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
114
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
invoergegevens zijn waarden bij onstentenis standaard ingevuld. (Feist, Pfluger, Kaufmann, Schnieders, & Kah, 2007) Daar de woning in principe niet gebouwd is, worden bepaalde waarden verondersteld en andere waarden als parameters beschouwd. Per tabblad wordt overlopen wat de invloed van de ingevulde waarde is.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
115
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
FIGUUR 60: PRINTSCREEN EXCEL PHPP
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
116
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
3.3.2.1.
Karen Mus
Werkblad “Resultaat”
Gegevens in verband met de woning worden in dit tabblad ingegeven; omschrijving, adres, bouwheer, ontwerper, de referentieoppervlakte voor het energieverbruik. De keuze van de rekenmethode wordt vastgelegd in het tabblad “Resultaat”; er is keuze tussen een maand- en jaarmethodeberekening met klimaatgegevens op maand- of jaarbasis over het stookseizoen. De maandjaarmethodeberekening kan in tegenstelling tot de jaarmethode steeds toegepast worden en krijgt de voorkeur omdat onderzoeken, die door het Passiv Haus Institut uitgevoerd werden, hebben aangetoond dat de berekening op jaarbasis beneden een jaarlijks verbruik voor verwarming van 8 kWh/(m²j) tot te kleine resultaten kan leiden. Naast de keuze van de rekenmethode worden gebruikers bepaalde data ingevuld: •
Binnentemperatuur: De normale, voor planning en certificatie gebruikte binnentemperatuur bedraagt 20°C.
•
Interne warmtewinsten: o
Gebouwtype
(woongebouw)
en
gebruikerspatroon
worden
vastgelegd
(wonen). o
Bij controle van de passiefhuiscriteria worden steeds de standaardwaarden gebruikt.
•
Personenaantal: De standaardwaarde voor de bezetting van de woning bedraagt 35m² per persoon.
•
Klimaat: Het programma PHPP werd oorspronkelijk ontwikkeld voor een Duits klimaat. In PHPP 2007 is het echter ook mogelijk de jaarlijkse netto energiebehoefte voor verwarming te berekenen met lokale klimaatgegevens. Voor passiefhuizen in België wordt standaard met de klimaatgegevens van Ukkel gewerkt.
(Feist, Pfluger, Kaufmann, Schnieders, & Kah, 2007)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
117
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
3.3.2.2.
Karen Mus
Werkblad “Oppervlaktes”
In het werkblad “oppervlaktes” worden de afzonderlijke deeloppervlaktes van de thermische schil beschouwd: •
Geconditioneerde vloeroppervlakte: De energetische referentie-oppervlakte komt overeen met de netto vloeroppervlakte volgens de norm NBN B 06-002. De norm geeft de volgende definitie: “Als netto vloeroppervlakte van een gebouw neemt men de vloeroppervlakte gemeten tussen de begrenzende constructiedelen; ze wordt berekend als het verschil tussen de bruto-oppervlakte en de constructie-oppervlakte. De vloeroppervlakte ingenomen door leidingen, radiatoren en andere verwarmingselementen, plinten, kastenwanden en aanverwante elementen behoren allen tot de netto vloeroppervlakte. De oppervlakte ingenomen door ramen en deuren, raamnissen tot op de grond die groter zijn dan 0,5m² mogen in rekening worden gebracht. Er dient zich steeds een minimale vrije hoogte van 1,5m boven de vloeroppervlakte te bevinden. Oppervlaktes waar er slechts een vrije hoogte beschikbaar is die kleiner is dan 1,5m worden niet ingerekend.“ De
geconditioneerde
vloeroppervlakte
bedraagt:
10,25 m D 8 m 3,4 m D
10,25 m 116,9 m²
•
Vensters: Tabel 15 geeft de oppervlaktes van de vensters weer.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
118
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
TABEL 15: OPPERVLAKTE VENSTERS
Aantal 1 1
Beschrijving Breedte (m) Hoogte (m) Oppervlakte (m²) Voorgevel 1,8 1,25 2,25 Voorgevel 1,2 1,25 1,5 Totaal vensteroppervlak van de voorgevel 3,75 1 Achtergevel 1,8 1,25 2,25 2 Achtergevel 1,2 1,25 3 Totaal vensteroppervlak van de achtergevel 5,25 1 Zijgevel links 1,8 1,25 2,25 3 Zijgevel links 1,2 1,25 4,5 Totaal vensteroppervlak van de zijgevel links 6,75 3 Zijgevel 1,2 1,25 4,5 rechts 2 Zijgevel 1,2 1,25 3 rechts Totaal vensteroppervlak van de zijgevel rechts 7,5
•
Buitendeur: De oppervlakte van deuren kan op twee manieren ingegeven worden: enerzijds is in het tabblad “Oppervlaktes” een regel voorzien om rechtstreeks de U-waarde in te geven, anderzijds kan deze ook ingegeven worden in het tabblad “U-waarden”. Voor deuren met vensters wordt de oppervlakte van de deur ingegeven in het tabblad “Vensters”, zo wordt de winst aan zonne-energie ingerekend. De oriëntatie van een deur met venster heeft invloed op het energiekengetal; afhankelijk van de oriëntatie neemt het energiekengetal toe of af met 1 kWh/(m²a). De oppervlakte van de buitendeur bedraagt: 0,91 m D 2,2 m 2 m² met een Uwaarde gelijk aan 0,67 W/m²K.
•
Dak in contact met buitenlucht De afmeting van het dak bedraagt: 2 * 6,5 m * 11,78 m = 153 m²
•
Muur in contact met buitenlucht: De afmetingen van het beschermd volume zijn de buitenmaten; de afmetingen tot het buitenste vlak van de gebouwschil. De oppervlakte van de muren in contact met de buitenlucht staan bijgevolg in verband met de opbouw van de wand, daar de afmetingen van de staalstructuur steeds dezelfde zijn. Tabel 16 geeft de afmeting van het beschermd volume weer.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
119
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
TABEL 16: AFMETING VAN HET BESCHERMD VOLUME
Isolatie
Afwerking
Houtvezel
Gevelsteen Beplating Bepleistering Gevelsteen Beplating Bepleistering Gevelsteen Beplating Bepleistering
Minerale wol
Pur EPS
•
Dikte (m) 0,529 0,409 0,379 0,499 0,379 0,379 0,459 0,339 0,419
Afmeting Afmeting voorgevel (m) zijgevel (m) 10,779 8,529 10,659 8,409 10,629 8,379 10,749 8,499 10,629 8,379 10,629 8,379 10,709 8,459 10,589 8,339 10,669 8,419
Bodemplaat De afmetingen van de bodemplaat staan in verband met de opbouw van de wand. Tabel 17 geeft de oppervlakte van de bodemplaat weer. TABEL 17: OPPERVLAKTE BODEMPLAAT
Isolatie Houtvezel
Minerale wol
Pur EPS
•
Afwerking Gevelsteen Beplating Bepleistering Gevelsteen Beplating Bepleistering Gevelsteen Beplating Bepleistering
Dikte (m) Oppervlakte (m²) 0,529 102,428 0,409 97,598 0,379 96,408 0,499 101,210 0,379 96,408 0,379 96,408 0,459 99,596 0,339 94,833 0,419 97,996
Koudebruggen: Door de opbouw van de wanden waarbij de isolatieschil rondom de stalen constructie geplaatst wordt, blijven de warme ruimtes van de buitengelegen koude omgeving gescheiden en worden koudebruggen vermeden. De aansluiting van de bouwdelen zijn zodanig uitgevoerd dat de isolatie steeds doorloopt. Volgens PHP vzw is een passiefhuis een koudebrugvrije constructie indien de lijnwarmtedoorgangscoëfficiënt φ 0 0,01 e/gh . Ter vereenvoudiging geldt dat de plaatselijke warmteweerstand R i 1 m²K/W moet zijn. Tabel 18 geeft de plaatselijke warmteweerstand weer.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
120
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
Puntkoudebruggen worden niet ingegeven als het oppervlakteaandeel < 0,1 % van het desbetreffende deel van de gebouwschil. TABEL 18: KOUDEBRUGGEN
Plaats Dak
Isolatie Houtvezel Minerale wol Pur Houtvezel
Wand
Minerale wol
Pur EPS
•
Afwerking Gevelsteen Beplating Bepleistering Gevelsteen Beplating Bepleistering Gevelsteen Beplating Bepleistering
dikte (m) Lambda (W/mK) R (m²K/W) 0,2 0,038 5,26 0,17 0,03 5,67 0,14 0,023 6,09 0,2 0,038 5,26 0,2 0,04 5,41 0,013 0,14 0,09 0,17 0,03 5,67 0,17 0,03 567 0,16 0,035 4,57 0,13 0,023 5,65 0,13 0,023 5,65 0,2 0,04 5,00
Stralingsbalans van daken en buitenmuren Enerzijds warmen de zonnestralen het gebouw op. Anderzijds bestaat er een uitwisseling van stralingswarmte tussen de hemel en de buitenzijde van buitenmuren en daken. Hierdoor kan de temperatuur van het oppervlak lager komen te liggen dan de omgevingstemperatuur (bijvoorbeeld bij heldere nachten). Bijgevolg dient de stralingsbalans van daken en buitenmuren ingerekend te worden: (Feist, Pfluger, Kaufmann, Schnieders, & Kah, 2007) o
De absorptiecoëfficiënt van de buitenoppervlakte van het bouwdeel voor zoninstraling. Voor dakpannen bedraagt de standaardwaarde 0,8 en voor wit gepleisterde buitenmuren 0,4.
o
De warmteafstraling aan de omgeving en de koude hemel wordt bepaald door de emissiecoëfficiënt. Voor de meeste in de bouw gebruikte materialen bedraagt de emissiecoëfficiënt 0,9. Blanke metalen kunnen in verweerde toestand een waarde van 0,5 hebben.
o
De reductiefactor voor beschaduwing bedraagt 1 voor oppervlakten die helemaal geen beschaduwing hebben (bijvoorbeeld voor het dak). In binnensteden of bij grote oversteken van het dak is de reductiefactor gelijk aan 0,4. In ruime bebouwing wordt standaardmatig 0,7 voorgesteld.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
121
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
3.3.2.3.
Karen Mus
U-waarden
Het tabblad “U-waarden” wordt gebruikt om de warmtedoorgangscoëfficiënt U van de bouwdelen te berekenen. De U-waarden worden in PHPP conform DIN EN ISO 6946 bepaald.
3.3.2.3.1.
Dakopbouw
Er worden verschillende opbouwen van het dak nagerekend in PHPP. De isolatie die gebruikt wordt in de uitwerking van het dak is: •
Isolatie op basis van nagroeibare grondstoffen: houtvezelisolatie
•
Isolatie op basis van minerale grondstoffen: minerale wol
•
Isolatie op basis van petrochemische grondstoffen: PUR-isolatie.
De ruimte tussen de profielen van het dak wordt opgevuld met isolatie. Er wordt gewerkt met twee soorten namelijk minerale wol en houtvezelisolatie: o
op basis van nagroeibare grondstoffen: houtvezelisolatie
o
op basis van minerale en petrochemische grondstoffen: minerale wol.
Het stalen profiel dat opgevuld is met isolatie is een heterogene wand. Om de R-waarde te bepalen, wordt het rekenkundig gemiddelde van de boven- en onderwaarde van de warmteweerstand bepaald:
" .
(NBN B 62-301, 2008).
(20)
De dakafwerking is niet winddicht en wordt bijgevolg niet ingerekend in de U-waarde berekening. Hierdoor wordt de waarde voor Re gelijk gesteld aan 0,13 in plaats van 0,04 m²K/W.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
122
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De opbouw van het dak gebruik makend van houtvezelisolatie wordt weergegeven in tabel 19 en afgebeeld in figuur 61: TABEL 19: OPBOUW DAK MET HOUTVEZELISOLATIE
dikte (m)
Lambda (W/mK)
Overgang buiten
R (m²K/W)
Bron
0,13
1.4.1.1 Tabel 1
Dakafwerking
1
Sterk verluchte spouw Onderdakplaat
2
Houtvezel isolatie
3
Plaatmateriaal
4
Profiel & isolatie
0,2
3,069
5
Veerregel
0,02
0,170
6
Gipskartonplaat
0,026
0,018
0,044
0,409
(Gutex, s.d)
0,2
0,038
5,263
(Gutex, s.d.)
0,013
0,14
0,092
(NBN B 62-301: Tabel A.13) 1.4.1.1 Vergelijking 11 1.4.1.1 Tabel 2
0,25
Overgang binnen Totale dikte
0,104 0,13
0,447
Totale R
(Gyproc Saint Gobain, s.d.) 1.4.1.1 Tabel 1
9,367
De totale dikte van het dak bedraagt 44,7 cm. De U-waarde van het dak is gelijk aan 0,106 W/(m²K).
FIGUUR 61: DAKOPBOUW MET HOUTVEZELISOLATIE
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
123
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De sterkte van de profielen zijn berekend op een dak met een eigengewicht van 105 kg/m². Wanneer per materiaal het gewicht per m² bekeken wordt, blijft nog 59,69 kg/m² over voor de dakafwerking. (zie tabel 20) TABEL 20: EIGENGEWICHT VAN HET DAK MET HOUTVEZELISOLATIE
dikte (m)
gewicht (kg/m²)
Dakafwerking
0,1
59,69
Onderdakplaat
0,018
6,75
(Gutex, s.d)
0,2
6,3
(Gutex, s.d.)
0,013
3,5
(NBN B 62-301: Tabel A.13)
Profiel & isolatie
0,2
9,3
(Sadef NV, s.d.)
Veerregel
0,02
1,46
(Gyproc Saint Gobain, s.d.)
Gipskartonplaat
0,026
18
(Gyproc Saint Gobain, s.d.)
Totaal gewicht
105
Houtvezel isolatie Plaatmateriaal
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
Bron
124
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De opbouw van het dak gebruik makend van minerale wol wordt weergegeven in tabel 21 en afgebeeld in figuur 62: TABEL 21: OPBOUW DAK MET MINERALE WOL
dikte (m)
Lambda (W/mK)
Overgang buiten
R (m²K/W)
Bron
0,13
1.4.1.1 Tabel 1
Dakafwerking Sterk verluchte spouw 1 MW isolatie
0,17
0,03
5,667
(Isover, s.d.)
2 Plaatmateriaal
0,013
0,14
0,092
(NBN B 62-301: Tabel A.13) 1.4.1.1 Vergelijking 11 1.4.1.1 Tabel 2
3 Profiel & isolatie
0,2
3,510
4 Veerregel
0,02
0,170
5 Gipskartonplaat
0,026
0,25
Overgang binnen Totale dikte
0,104 0,13
0,429
Totale R
(Gyproc Saint Gobain, s.d.) 1.4.1.1 Tabel 1
9,803
De totale dikte van het dak bedraagt 42,9 cm. De U-waarde van het dak is gelijk aan 0,102 W/(m²K).
FIGUUR 62: DAKOPBOUW MET MINERALE WOL
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
125
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De sterkte van de profielen zijn berekend op een dak met een eigengewicht van 105 kg/m². Wanneer per materiaal het gewicht per m² bekeken wordt, blijft nog 57,74 kg/m² over voor de dakafwerking. (zie tabel 22) TABEL 22: EIGENGEWICHT VAN HET DAK MET MINERALE WOL
dikte (m)
gewicht (kg/m²)
Dakafwerking
0,1
57,74
MW isolatie
0,17
15
(Isover, s.d.)
Plaatmateriaal
0,013
3,5
Profiel & isolatie
0,2
9,3
(NBN B 62-301: Tabel A.13) (Sadef NV, s.d.)
Veerregel
0,02
1,46
Gipskartonplaat
0,026
18
Totaal gewicht
105
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
Bron
(Gyproc Saint Gobain, s.d.) (Gyproc Saint Gobain, s.d.)
126
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De opbouw van het dak gebruik makend van PUR isolatie wordt weergegeven in tabel 23 en afgebeeld in figuur 63: TABEL 23: OPBOUW DAK MET PUR ISOLATIE
dikte (m)
Lambda (W/mK)
Overgang buiten
R (m²K/W)
Bron
0,13
1.4.1.1 Tabel 1
Dakafwerking
1
Sterk verluchte spouw PUR isolatie
0,14
0,023
6,093
(Utherm, s.d.)
2
Plaatmateriaal
0,013
0,14
0,093
3
Profiel & isolatie
0,2
3,510
4
Veerregel
0,02
0,170
(NBN B 62-301: Tabel A.13) 1.4.1.1 Vergelijking 11 1.4.1.1 Tabel 2
5
Gipskartonplaat
0,026
0,25
Overgang binnen Totale dikte
0,104 0,13
0,399
Totale R
(Gyproc Saint Gobain, s.d.) 1.4.1.1 Tabel 1
10,229
De totale dikte van het dak bedraagt 39,9 cm. De U-waarde van het dak is gelijk aan 0,097 W/(m²K).
FIGUUR 63: OPBOUW DAK MET PUR ISOLATIE
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
127
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De sterkte van de profielen zijn berekend op een dak met een eigengewicht van 105 kg/m². Wanneer per materiaal het gewicht per m² bekeken wordt, blijft nog 64,74 kg/m² over voor de dakafwerking. (zie tabel 24) TABEL 24: EIGENGEWICHT VAN HET DAK MET PURISOLATIE
dikte (m)
gewicht (kg/m²)
Dakafwerking
0,1
64,74
PUR isolatie
0,14
8
(Utherm, s.d.)
Plaatmateriaal
0,013
3,5
Profiel & isolatie
0,2
9,3
(NBN B 62-301: Tabel A.13) (Sadef NV, s.d.)
Veerregel
0,02
1,46
Gipskartonplaat
0,026
18
Totaal gewicht
105
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
Bron
(Gyproc Saint Gobain, s.d.) (Gyproc Saint Gobain, s.d.)
128
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
3.3.2.3.2.
Karen Mus
Vloeropbouw
Er wordt eveneens een vloeropbouw nagerekend in PHPP. De plaatsing van de vloerisolatie speelt een belangrijke rol in de opbouw. Deze kan enerzijds onder de funderingsplaat geplaatst worden en anderzijds boven de funderingsplaat. In de uitwerking wordt geopteerd om de isolatie op de funderingsplaat te plaatsen. Dit omdat de uitvoering in praktijk vanuit een doe-het-zelf-standpunt gezien moet worden. Indien de isolatie onder de funderingsplaat geplaatst wordt, moet het oppervlak vlak genoeg zijn. Hiervoor wordt eerst een plaat gegoten, waarop de isolatie komt. Vervolgens kan de funderingsplaat gegoten worden. Indien de isolatie op de funderingsplaat gelegd wordt, is die eerste stap niet nodig. De vloerisolatie moet voldoen aan enkele eisen waaronder het drukvast zijn van de isolatieplaten. Hierdoor valt isolatie zoals hennep, vlas,… af. De isolatie die gebruikt wordt in de uitwerking van de vloer is: •
Isolatie op basis van nagroeibare grondstoffen: houtvezelisolatie
•
Isolatie op basis van petrochemische grondstoffen: PUR-isolatie.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
129
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De opbouw van de vloer gebruik makend van houtvezelisolatie wordt weergegeven in tabel 25 en afgebeeld in figuur 64: TABEL 25: OPBOUW VLOER MET HOUTVEZELISOLATIE
Dikte (m)
Lambda (W/mK)
R (m²K/W)
Bron 1.4.1.1 Tabel 1 (NBN B 62-301: Tabel A.15) (NBN B 62-301: Tabel A.10)
Overgang buiten 1 Keramische vloer
0,01
1,2
0 0,008
2 Chape
0,06
0,27
0,222
0,15
0,039
3,846
(Gutex, s.d.)
0,05
0,27
0,185
0,2
1,3
0,154
(NBN B 62-301: Tabel A.10) (NBN B 62-301: Tabel A.9)
Totale R
0,170 4,586
Dampscherm 3 Vloerisolatie Dampscherm 4 Uitvullingschape 5 Draagvloer Vochtfolie Overgang binnen Totale dikte
0,47
1.4.1.1 Tabel 1
De totale dikte van de vloer bedraagt 47 cm. De U-waarde van de vloer is gelijk aan 0,218 W/(m²K). De vereiste U-waarde voor passiefhuisvloeren (Uvloer < 0,15 W/(m²K)) kan niet behaald worden, gebruik makend van houtvezelisolatie, doordat de maximale dikte van de isolatieplaten beperkt is tot 15 cm. In de vloeropbouw dient dus steeds PUR isolatie geplaatst te worden.
FIGUUR 64: OPBOUW VLOER MET HOUTVEZELISOLATIE
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
130
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De opbouw van de vloer gebruik makend van PUR isolatie wordt weergegeven in tabel 26 en afgebeeld in figuur 65: TABEL 26: OPBOUW VLOER MET PUR ISOLATIE
Dikte (m)
Lambda (W/mK)
R (m²K/W)
Bron
0
1.4.1.1 Tabel 1 (NBN B 62-301: Tabel A.15) (NBN B 62-301: Tabel A.10)
Overgang buiten 1 Keramische vloer
0,01
1,2
0,008
2 Chape
0,06
0,27
0,222
0,14
0,023
6,086
(Utherm, s.d.)
4 Uitvullingschape
0,05
0,27
0,185
5 Draagvloer
0,2
1,3
0,154
(NBN B 62-301: Tabel A.10) (NBN B 62-301: Tabel A.9)
Dampscherm 3 Vloerisolatie Dampscherm
Vochtfolie Overgang binnen Totale dikte
0,170 0,46
Totale R
1.4.1.1 Tabel 1
6,826
De totale dikte van de vloer bedraagt 46 cm. De U-waarde van de vloer is gelijk aan 0,146 W/(m²K). De U-waarde van de vloer is dusdanig bepaald opdat deze nauwelijks zou verschillen van de grenswaarde. Zo wordt de dikte van de vloer zo klein mogelijk gehouden en wordt zo min mogelijk ruimte verloren door de vloeropbouw.
FIGUUR 65: OPBOUW VLOER MET PUR ISOLATIE
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
131
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
3.3.2.3.3.
Karen Mus
Wandopbouw
Er worden verschillende wandopbouwen nagerekend in PHPP. Achtereenvolgens wordt een opbouw uitgewerkt voor een afwerking met: •
Gevelsteen
•
Beplating
•
Bepleistering
Een gemetselde gevelsteen is een homogene laag bestaande uit mortel en baksteen. Om hiervan de R-waarde te bepalen, wordt gebruik gemaakt van de volgende formule: R
" .
(21)
Er mag echter ook enkel gewerkt worden met de onderwaarde, de formule wordt dan vereenvoudigd: λ:
mn,o Do mn,#Apq D#Apq o #Apq
(W/mK).
(22)
Door het plaatsen van spouwankers wordt de isolatielaag telkens doorboord, waardoor een puntkoudebrug ontstaat. In PHPP worden puntkoudebruggen niet ingerekend. Wanneer gewerkt wordt met een beplating als afwerking, dan wordt deze laag niet ingerekend in de U-waarde berekening omdat de beplating niet winddicht is. De warmteovergangsweerstand wordt gelijk gesteld aan 0,13 in plaats van 0,04 m²K/W. De isolatie die gebruikt wordt in de uitwerking van de wand is: •
Isolatie op basis van nagroeibare grondstoffen: houtvezelisolatie
•
Isolatie op basis van minerale grondstoffen: minerale wol
•
Isolatie op basis van petrochemische grondstoffen: PUR-isolatie.
In de uitwerking van isolatie op basis van nagroeibare grondstoffen is de isolatie tussen de profielen houtvezelisolatie en in de uitwerking van isolatie op basis van minerale en petrochemische grondstoffen is de isolatie tussen de kepers een minerale wol. Het stalen profiel dat opgevuld is met isolatie is een heterogene wand. Om de R-waarde te bepalen, wordt het rekenkundig gemiddelde van de boven- en onderwaarde van de warmteweerstand bepaald:
KHBO Oostende
" .
(NBN B 62-301, 2008).
Master IW&T – Bouwkunde
(23)
132
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De opbouw van de wand gebruik makend van houtvezelisolatie, afgewerkt met gevelstenen wordt weergegeven in tabel 27 en afgebeeld in figuur 66: TABEL 27: OPBOUW WAND MET HOUTVEZELISOLATIE EN GEVELSTENEN
dikte (m)
Lambda (W/mK)
Overgang buiten 1
R (m²K/W)
Bron
0,04
1.4.1.1 Tabel 1
0,118 0,085
(NBN B 62-301: J.3.1) 1.4.1.1 Tabel 2
0,09
3
Gemetselde gevelsteen Matig verluchte spouw Houtvezel isolatie
0,2
0,037
5,405
(Gutex, s.d.)
4
Plaatmateriaal
0,013
0,14
0,093
5
Profiel & isolatie
0,15
2,458
6
Veerregel
0,02
0,17
(NBN B 62-301: Tabel A.13) 1.4.1.1 Vergelijking 11 1.4.1.1 Tabel 2
7
Gipskartonplaat
0,026
2
0,94
0,03
0,25
Overgang binnen Totale dikte
0,104 0,13
0,539
Totale R
(Gyproc Saint Gobain, s.d.) 1.4.1.1 Tabel 1
8,603
De totale dikte van de wand bedraagt 53,9 cm. De U-waarde van de vloer is gelijk aan 0,116 W/(m²K).
FIGUUR 66: OPBOUW WAND MET HOUTVEZELISOLATIE EN GEVELSTENEN
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
133
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De opbouw van de wand gebruik makend van minerale wol, afgewerkt met gevelstenen wordt weergegeven in tabel 28 en afgebeeld in figuur 67: TABEL 28: OPBOUW WAND MET MINERALE WOL EN GEVELSTENEN
dikte (m)
Lambda (W/mK)
Overgang buiten
R (m²K/W)
Bron
0,04
1.4.1.1 Tabel 1
0,118 0,085
(NBN B 62-301: J.3.1) 1.4.1.1 Tabel 2
1 Gemetselde gevelsteen 2 Matig verluchte spouw 3 MW isolatie
0,09
0,17
0,03
5,6
(Gutex, s.d.)
4 Plaatmateriaal
0,013
0,14
0,093
5 Profiel & isolatie
0,15
2,636
6 Veerregel
0,02
0,170
(NBN B 62-301: Tabel A.13) 1.4.1.1 Vergelijking 11 1.4.1.1 Tabel 2
7 Gipskartonplaat
0,026
0,94
0,03
0,25
Overgang binnen Totale dikte
0,104 0,13
0,499
Totale R
(Gyproc Saint Gobain, s.d.) 1.4.1.1 Tabel 1
8,976
De totale dikte van de wand bedraagt 49,9 cm. De U-waarde van de vloer is gelijk aan 0,111 W/(m²K).
FIGUUR 67: OPBOUW WAND MET MINERALE WOL EN GEVELSTENEN
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
134
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De opbouw van de wand gebruik makend van PUR isolatie, afgewerkt met gevelstenen wordt weergegeven in tabel 29 en afgebeeld in figuur 68: TABEL 29: OPBOUW WAND MET PUR ISOLATIE EN GEVELSTENEN
dikte (m)
Lambda (W/mK)
Overgang buiten
R (m²K/W)
Bron
0,04
1.4.1.1 Tabel 1
0,118 0,085
(NBN B 62-301: J.3.1) 1.4.1.1 Tabel 2
1 Gemetselde gevelsteen 2 Matig verluchte spouw 3 PUR isolatie
0,09
0,13
0,023
5,652
(Gutex, s.d.)
4 Plaatmateriaal
0,013
0,14
0,0923
5 Profiel & isolatie
0,15
2,636
6 Veerregel
0,02
0,170
(NBN B 62-301: Tabel A.13) 1.4.1.1 Vergelijking 11 1.4.1.1 Tabel 2
7 Gipskartonplaat
0,026
0,94
0,03
0,25
Overgang binnen Totale dikte
0,104 0,13
0,459
Totale R
(Gyproc Saint Gobain, s.d.) 1.4.1.1 Tabel 1
9,027
De totale dikte van de wand bedraagt 45,9 cm. De U-waarde van de vloer is gelijk aan 0,111 W/(m²K).
FIGUUR 68: OPBOUW WAND MET PUR ISOLATIE EN GEVELSTENEN
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
135
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De opbouw van de wand gebruik makend van houtvezel isolatie, afgewerkt met beplating wordt weergegeven in tabel 30 en afgebeeld in figuur 69: TABEL 30: OPBOUW WAND MET HOUTVEZELISOLATIE EN BEPLATING
dikte (m)
Lambda (W/mK)
Overgang buiten
R (m²K/W)
Bron
0,13
1.4.1.1 Tabel 1
1 Beplating 2 Verluchte spouw 3 Houtvezel isolatie
0,2
0,037
5,405
(Utherm, s.d.)
4 Plaatmateriaal
0,013
0,14
0,093
5 Profiel & isolatie
0,15
2,458
6 Veerregel
0,02
0,17
(NBN B 62-301: Tabel A.13) 1.4.1.1 Vergelijking 11 1.4.1.1 Tabel 2
7 Gipskartonplaat
0,026
0,25
Overgang binnen Totale dikte
0,104 0,13
0,409
Totale R
(Gyproc Saint Gobain, s.d.) 1.4.1.1 Tabel 1
8,49
De totale dikte van de wand zonder beplating bedraagt 40,9 cm. De U-waarde van de wand is gelijk aan 0,118 W/(m²K).
FIGUUR 69: OPBOUW WAND MET HOUTVEZELISOLATIE EN BEPLATING
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
136
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De opbouw van de wand gebruik makend van minerale wol, afgewerkt met beplating wordt weergegeven in tabel 31 en afgebeeld in figuur 70: TABEL 31: OPBOUW WAND MET MINERALE WOL EN BEPLATING
dikte (m)
Lambda (W/mK)
Overgang buiten
R (m²K/W)
Bron
0,13
1.4.1.1 Tabel 1
1 Beplating 2 Verluchte spouw 3 MW isolatie
0,17
0,03
5,667
(Utherm, s.d.)
4 Plaatmateriaal
0,013
0,14
0,093
5 Profiel & isolatie
0,15
2,636
6 Veerregel
0,02
0,170
(NBN B 62-301: Tabel A.13) 1.4.1.1 Vergelijking 11 1.4.1.1 Tabel 2
7 Gipskartonplaat
0,026
0,25
Overgang binnen Totale dikte
0,104 0,13
0,379
Totale R
(Gyproc Saint Gobain, s.d.) 1.4.1.1 Tabel 1
8,93
De totale dikte van de wand zonder beplating bedraagt 37,9 cm. De U-waarde van de wand is gelijk aan 0,112 W/(m²K).
FIGUUR 70: OPBOUW WAND MET MINERALE WOL EN BEPLATING
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
137
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De opbouw van de wand gebruik makend van PUR isolatie, afgewerkt met beplating wordt weergegeven in tabel 32 en afgebeeld in figuur 71: TABEL 32: OPBOUW WAND MET PUR ISOLATIE EN BEPLATING
dikte (m)
Lambda (W/mK)
Overgang buiten
R (m²K/W)
Bron
0,13
1.4.1.1 Tabel 1
1
Beplating
2
Verluchte spouw
3
PUR isolatie
0,13
0,023
5,652
(Utherm, s.d.)
4
Plaatmateriaal
0,013
0,14
0,093
5
Profiel & isolatie
0,15
2,636
6
Veerregel
0,02
0,170
(NBN B 62-301: Tabel A.13) 1.4.1.1 Vergelijking 11 1.4.1.1 Tabel 2
7
Gipskartonplaat
0,026
0,25
Overgang binnen Totale dikte
0,104 0,13
0,339
Totale R
(Gyproc Saint Gobain, s.d.) 1.4.1.1 Tabel 1
8,915
De totale dikte van de wand zonder beplating bedraagt 33,9 cm. De U-waarde van de wand is gelijk aan 0,112 W/(m²K).
FIGUUR 71: OPBOUW WAND MET PUR ISOLATIE EN BEPLATING
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
138
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De opbouw van de wand gebruik makend van houtvezelisolatie, afgewerkt met bepleistering wordt weergegeven in tabel 33 en afgebeeld in figuur 72: TABEL 33: OPBOUW WAND MET HOUTVEZELISOLATIE EN BEPLEISTERING
dikte (m)
Lambda (W/mK)
Overgang buiten 1
Bepleistering
0,01
1,2
R (m²K/W)
Bron
0,04
1.4.1.1 Tabel 1
0,008
(NBN B 62-301: Tabel A.12)
2
Houtvezel isolatie
0,16
0,039
4,103
(Gutex, s.d.)
3
Plaatmateriaal
0,013
0,14
0,093
4
Profiel & isolatie
0,15
(NBN B 62-301: Tabel A.13) 1.4.1.1
2,499
Vergelijking 11 5
Veerregel
0,02
6
Gipskartonplaat
0,026
0,25
0,170
1.4.1.1 Tabel 2
0,104
(Gyproc Saint Gobain, s.d.)
Overgang binnen Totale dikte
0,13 0,379
Totale R
1.4.1.1 Tabel 1
7,147
De totale dikte van de wand bedraagt 37,9 cm. De U-waarde van de wand is gelijk aan 0,139 W/(m²K). Doordat de dikte van de isolatieplaten beperkt is tot 160 mm, kan de U-waarde van de wand niet verbeterd worden. Als deze wand gecombineerd wordt met de vloer- en dakopbouw met respectievelijk PUR isolatie houtvezelisolatie, zal het energiekengetal gelijk zijn aan 16 kWh/(m²a). Bijgevolg moet er isolatie bijgeplaatst worden in de opbouw van de vloer of het dak. Echter ook de U-waarde van het dak is reeds bepaald op de maximale isolatiedikte, waardoor de dikte van de vloerisolatie aangepast moet worden. Stel dat de isolatiedikte van de vloer vermeerderd wordt van 140 mm naar 170 mm, dan wordt het energiekengetal gelijk aan 15 kWh/(m²a).
FIGUUR 72: OPBOUW WAND MET HOUTVEZELISOLATIE EN BEPLEISTERING
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
139
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De opbouw van de wand gebruik makend van minerale wol, afgewerkt met bepleistering wordt weergegeven in tabel 34 en afgebeeld in figuur 73: TABEL 34: OPBOUW WAND MET ROTSWOL ISOLATIE EN BEPLEISTERING
dikte (m)
Lambda (W/mK)
Overgang buiten 1 Bepleistering
0,01
1,2
R (m²K/W)
Bron
0,04
1.4.1.1 Tabel 1
0,008
(NBN B 62-301: Tabel A.12)
2 MW isolatie
0,16
0,035
4,571
(Knauf, s.d.)
3 Plaatmateriaal
0,013
0,14
0,093
4 Profiel & isolatie
0,15
(NBN B 62-301: Tabel A.13) 1.4.1.1
2,635
Vergelijking 11 5 Veerregel
0,02
6 Gipskartonplaat
0,026
0,25
0,17
1.4.1.1 Tabel 2
0,104
(Gyproc Saint Gobain, s.d.)
Overgang binnen Totale dikte
0,13 0,379
Totale R
1.4.1.1 Tabel 1
7,751
De totale dikte van de wand bedraagt 37,9 cm. De U-waarde van de wand is gelijk aan 0,129 W/(m²K). Doordat de dikte van de isolatieplaten beperkt is tot 160 mm, kan de U-waarde van de wand niet verbeterd worden. Als deze wand gecombineerd wordt met de vloer- en dakopbouw met respectievelijk PUR isolatie en minerale wol, zal het energiekengetal gelijk zijn aan 16 kWh/(m²a). Bijgevolg moet er isolatie bijgeplaatst worden in de opbouw van de vloer of het dak. Stel dat de isolatiedikte van het dak vermeerderd wordt van 170 mm naar 200 mm, dan wordt het energiekengetal gelijk aan 15 kWh/(m²a).
FIGUUR 73: OPBOUW WAND MET MINERALE WOL EN BEPLEISTERING
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
140
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De opbouw van de wand gebruik makend van EPS isolatie, afgewerkt met bepleistering wordt weergegeven in tabel 35 en afgebeeld in figuur 74: TABEL 35: OPBOUW WAND MET EPS ISOLATIE EN BEPLEISTERING
dikte (m)
Lambda (W/mK)
Overgang buiten 1 Bepleistering
0,01
1,2
R (m²K/W)
Bron
0,04
1.4.1.1 Tabel 1
0,008
(NBN B 62-301: Tabel A.12)
2 EPS isolatie
0,2
0,04
5
(Knauf, s.d.)
3 Plaatmateriaal
0,013
0,14
0,093
4 Profiel & isolatie
0,15
(NBN B 62-301: Tabel A.13) 1.4.1.1 Vergelijking
2,636
11 5 Veerregel
0,02
6 Gipskartonplaat
0,026
0,25
0,170
1.4.1.1 Tabel 2
0,104
(Gyproc Saint Gobain, s.d.)
Overgang binnen Totale dikte
0,13 0,419
Totale R
1.4.1.1 Tabel 1
8,088
De totale dikte van de wand bedraagt 41,9 cm. De U-waarde van de wand is gelijk aan 0,123 W/(m²K). Doordat de dikte van de isolatieplaten beperkt is tot 200 mm, kan de U-waarde van de wand niet verbeterd worden. Als deze wand gecombineerd wordt met de vloer- en dakopbouw met PUR isolatie, zal het energiekengetal gelijk zijn aan 16 kWh/(m²a). Bijgevolg moet er isolatie bijgeplaatst worden in de opbouw van de vloer of het dak. Stel dat de isolatiedikte van het dak vermeerderd wordt van 190 mm naar 200 mm, dan wordt het energiekengetal gelijk aan 15 kWh/(m²a).
FIGUUR 74: OPBOUW WAND MET EPS EN BEPLEISTERING
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
141
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
3.3.2.4.
Karen Mus
Reductiefactor zoninstraling en U-waarde van de vensters
De warmteverliezen en –winsten door de vensters hebben een grote invloed op de energiebalans van een passiefwoning. Hieromtrent worden volgende gegevens gevraagd: •
De raamafmetingen: Hiervoor worden de buitenafmetingen van de ramen ingegeven (zie figuur 75).
FIGUUR 75: RAAMAFMETING (PHP VZW, 2009)
•
De oriëntatie en helling van de ramen. De positie van de ramen ten opzichte van de zon heeft een invloed op het energiekengetal voor de ruimteverwarming. Echter, doordat hier reeds met een bestaand ontwerp wordt gewerkt, waarin de totale oppervlakte aan vensters per muur niet danig verschilt, heeft een verandering in de oriëntatie van de woning hier geen invloed. Indien er in het ontwerp wijzigingen aangebracht zouden worden (bijvoorbeeld het vergroten van de hoogte van het raam van 1,2 m tot 1,8 m), dan daalt het energiekengetal voor de ruimteverwarming met 1 kWh/(m²a). Bijgevolg komt het belang van het maken van een voorontwerp, waarin rekening gehouden met de passiefhuisstandaarden, duidelijk naar voor; er wordt slechts een kleine wijziging aangebracht en het energiekengetal daalt van 15 kWh/(m²a) naar 14
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
142
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
kWh/(m²a). Door dergelijke ingrepen kunnen dan weer wijzigingen gebeuren op andere vlakken; bijvoorbeeld de muurdikte doen dalen door het verminderen van de isolatiedikte. Specifieke eigenschappen van een passiefhuisraam: (Häußler, s.d.)
•
o
De g-waarde of zontroedetingsfactor van de beglazing bedraagt 0,51.
o
De Ug –waarde van de beglazing is gelijk aan 0,52 W/(m²K).
o
De Uf-waarde van het profiel bedraagt 0,77 W/(m²K).
o
De φ–waarde van de glasrand is gelijk aan 0,028 W/(mK)
De eigenschappen van het passiefhuisraam beïnvloeden in grote mate het energiekengetal voor ruimteverwarming. Wordt bijvoorbeeld voor dubbele beglazing gekozen met een g-waarde gelijk aan 0,77 dan neemt het energiekengetal met 140% toe. De keuze van het passiefhuisraam is bijgevolg uitermate belangrijk. De φ–waarde van de inbouw bedraagt 0,05 W/(mK) ( (PHP vzw, 2009)
•
Tabel 36 geeft de U-waarde weer van het passiefhuisvenster. Deze waarde wordt berekend in het programma PHPP door de afmetingen van het raam in te geven en door een type beglazing en venster te kiezen. PHPP berekend vervolgens zelf de U-waarde van het geheel. TABEL 36: U-WAARDE VENSTERS
Aantal
Breedte (m)
Hoogte (m)
U-waarde glas W/(m²K)
U-waarde raam W/(m²K)
1
1,8
1,25
0,51
0,59
U-waarde venster W/(m²K) 0,66
1
1,2
1,25
0,51
0,59
0,68
1
1,8
1,25
0,51
0,59
0,66
2
1,2
1,25
0,51
0,59
0,68
1
1,8
1,25
0,51
0,59
0,66
3
1,2
1,25
0,51
0,59
0,68
3
1,2
1,25
0,51
0,59
0,68
2
0,6
0,95
0,51
0,59
0,75
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
143
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
3.3.2.5.
Karen Mus
Ventilatiedata
In het werkblad “Ventilatiedata” worden enerzijds de minimale hoeveelheden verse lucht en afvoerlucht
voor
het
gebouw berekend en
anderzijds
de specificaties
van
het
ventilatiesysteem bepaald. •
Luchtverversing: o
De benodigde verse lucht in woningen is te vinden in de minimale eis van DIN 1946 deel 6: 30 m³/persoon.
o
De grootte van het geplande luchtvolumedebiet moet zodanig worden berekend zodat aan de berekende behoefte aan afvoerlucht en verse lucht kan voldaan worden. De gemiddelde luchtverversing mag bij normale woongebouwen omwille van ruimteluchthygiëne niet lager zijn dan 0,3 h-1 en mag eveneens niet te hoog zijn omdat de luchtvochtigheid dan te laag is. De grootte van het geplande luchtdebiet bedraagt 115 m³/h en het gemiddelde ventilatievoud is gelijk aan 0,3 h-1.
•
Infiltratieluchtverversing: De infiltratieluchtverversing als gevolg van lekkages wordt conform EN 13790 bepaald. Hieromtrent worden volgende gegevens gevraagd: o
De windbeschuttingscoëfficiënt e en f: hiervoor worden de richtwaarden uit de handleiding gebruikt, meer bepaald de waarden voor een woning waarvan verschillende zijden geëxposeerd zijn
o
e = 0,10
f = 15
Het ventilatievoud van de luchtdichtheidstest n50 = 0,6 h-1. Dit is eveneens de hoogste waarde die bij passiefhuizen is toegelaten. Eenmaal de blowerdoor test uitgevoerd wordt, zal deze waarde lager komen te liggen (op voorwaarde dat de woning luchtdicht is gebouwd). Hierdoor zal het energiekengetal voor ruimteverwarming dalen van 15 kWh/(m²a) naar 14 kWh/(m²a).
o
De waarde voor het netto binnenvolume voor de luchtdichtheidsmeting is gelijk aan 257 m³. Dit is het binnenvolume bepaald door de binnenafmetingen tussen de afwerkingslagen van de gebouwschil zonder aftrekken van binnenmuren, tussenvloeren,…. (PHP vzw, 2009).
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
144
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
•
Karen Mus
Efficiëntie van het ventilatiesysteem: Om deze waarden ingevuld te krijgen, moet een toestel gekozen worden. In PHPP zijn verschillende toestellen reeds voorgeprogrammeerd. Zo werd een type warmteterugwinapparaat gekozen met een rendement van 92%.
3.4. BOUWDETAILS Om de passiefhuisstandaard te behalen, wordt er in de bouwdetails niet alleen aandacht besteed aan de koudebruggen, maar ook aan de luchtdichtheid van de constructie. Zonder uitgewerkte bouwdetails mogen de bouwschillen nog zo goed mogelijk gerealiseerd worden, er blijft steeds een kans bestaan dat er koudebruggen en luchtdichtheidsproblemen opduiken. In verband met de luchtdichting gelden volgende opmerkingen: •
De luchtdichting loopt ononderbroken door
•
Elektrische installaties zouden oppervlakteaansluitingen moeten zijn, of in ieder geval binnen de luchtdichte laag. Om de installatie van elektrische voorzieningen te vergemakkelijken kan de luchtdichte laag tussen de isolatie liggen, tot maximaal 50mm er binnen. In het algemeen kan het gebruik van een leidingenspouw voor de luchtdichte laag aanbevolen worden (geïsoleerd of niet). (Nieminen, et al., 2007)
•
Raam en deur aansluitingen met de gevel moeten gevuld worden met isolatie, en vanuit beiden kanten afgedicht worden. Een goede detaillering is vereist bij de raam en deur aansluitingen met de isolatie. Een veel gebruikte techniek voor het luchtdicht afwerken van ramen en deuren is het gebruik van een multiplex kader rondom het raamkader. Het multiplex kader met het raam wordt in de dagopening geschoven en moet enkel langs de randen afgetaped worden. (Nieminen, et al., 2007)
•
Ventilatiekanalen zouden binnen de lichtdichte laag moeten liggen. Alleen de toe- en afvoerkanalen mogen de luchtdichte laag doorbreken. (Nieminen, et al., 2007)
•
De
doorvoeren
in
de
luchtdichting
voor
bijvoorbeeld
leidingen
van
het
ventilatiesysteem, het sanitair en de nutsvoorzieningen moeten afgedicht worden om luchtdichtheid te behouden. (Nieminen, et al., 2007)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
145
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
Bij het plaatsen van de isolatieplaten moet met de volgende opmerkingen rekening gehouden worden: •
In geval een gevelsteen als afwerking wordt gebruikt, moet een minimale luchtspouw van 30 mm voorzien worden om mortelophopingen in de spouw te voorkomen. Door mortelophopingen kunnen namelijk vochtindringing en/of koudebruggen ontstaan.
•
In geval een gevelsteen als afwerking wordt gebruikt, worden minimum vier spouwhaken voorzien per m². Tevens worden isolatieclips geplaatst om de isolatie tegen het binnenspouwblad te drukken. De spouwhaken worden vastgeschroefd in het plaatmateriaal.
•
De isolatieplaten moeten in halfsteensverband worden aangebracht en indien er meerdere platen tegen elkaar worden geplaatst, moeten deze geschrankt worden.
•
De isolatieplaten moeten op maat gezaagd worden en eventuele kieren moeten met isolatieschuim dicht gespoten te worden.
De funderingsaansluiting, de inbouw van een raam en de overgang van de gevel naar het hellend dak worden uitgewerkt. De opbouw met gevelstenen als afwerking wordt uitgewerkt, maar de principes zijn algemeen en gelden ook voor bepleistering en plaatafwerking.
3.4.1. FUNDERINGSAANSLUITING
De funderingsaansluiting moet koudebrugvrij gebeuren. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van cellenglas; het profiel wordt bevestigd op het cellenglas. Het is belangrijk dat de isolatie van de vloer op gelijke hoogte komt van het cellenglas om koudebruggen te vermijden. Er wordt zo rondom de staalconstructie een isolatielaag voorzien. Gewoonlijk wordt op de funderingsplaat een betonbalk gegoten om vervolgens daarop de staalstructuur te bevestigen. Hierdoor komen de profielen hoger te liggen en kan een belangrijke koudebrug vermeden worden. Echter wordt nu extra veel isolatie geplaatst in de vloer en komt het vloeroppervlak nog hoger te liggen. In plaats van een bekistingsbalk te gieten, kan er gekozen worden om de uitvullingschape te gebruiken om het profiel hoger te kunnen plaatsen. De waterkering ligt enerzijds onder de funderingsplaat en anderzijds ter hoogte van het maaiveld. Eveneens loopt een folie onder de chape.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
146
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De luchtdichtingsfolie ligt onder de vloerisolatie en loopt door langs de profielwand. Figuur 76 geeft een schets weer van de funderingsaansluiting.
FIGUUR 76: FUNDERINGSAANSLUITING
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
147
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
3.4.2. INBOUW VAN EEN RAAM
Bij het plaatsen van het raam speelt opnieuw de luchtdichtheid een belangrijke rol. Rondom het raam komt multiplex. Op het hout wordt de luchtdichtheidsfolie aangebracht om zo gelinkt te worden aan de folie op de wand. Eventuele kieren worden opgespoten met isolatieschuim. Figuur 77 geeft een schets weer van de inbouw van een raam.
FIGUUR 77: INBOUW VAN EEN RAAM
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
148
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
Een passiefhuisraam weegt 70kg/m², dit gewicht komt op de dragende structuur terecht. In Sadef NV werd de invloed van dit raam op de constructie nagerekend in het meest nadelige geval; er werd gekozen om de invloed van het raam met de grootste afmetingen 1,25 m op 1,8 m te gebruiken. (zie figuur 78)
FIGUUR 78: STIJL ONDER HET RAAM
Onder het raam bevindt zich een stijl om de 0,6 m. Op deze stijl komt de last van 70 kg/m² terecht. Tevens ontstaat een moment met een hefboomsarm van 12,5 cm door de excentrische plaatsing van het raam. F9): 70
kg D 1,25 D 0,6 m 0,52 kN m
M 0,52 kN D 12,5 cm 0,0656 kNm Figuur 79 geeft de momentenlijn weer die bekomen wordt. Hierbij wordt de waarde als volgt bekomen: 0,0656 * 1,35 = 0,089 kNm.
FIGUUR 79: MOMENTENLIJN VAN HET MIDDELSTE PROFIEL
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
149
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De invloed van het moment is echter gering, want de veiligheidscoëfficiënt bedraagt 1,5. Om het gewicht van het raam te dragen, dienen dus geen extra maatregelen genomen te worden. De reden hieromtrent zit hem in de sterkte die gehaald wordt uit een profiel met een dikte van 1,25 mm. Een kleinere dikte kan niet geproduceerd worden, bijgevolg zijn de profielen sterk genoeg om deze bijkomende last te dragen.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
150
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
3.4.3. AANSLUITING GEVEL EN DAK
Bij de aansluiting van gevel en dak is het belangrijk dat de isolatie rondom de profielen doorloopt om koudebruggen te vermijden. Eveneens moet de luchtdichtheid verzekerd worden door de folie door te laten lopen onder het dak en langs de wand. De folie moet ook doorlopen bij de aansluiting tussen het plafond en de gevel. Figuur 80 geeft een schets weer van de aansluiting van de gevel en het dak.
FIGUUR 80: AANSLUITING DAK EN GEVEL
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
151
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
4. KOSTENCALCULATIE Een passiefwoning kan gebouwd worden aan de hand van verschillende bouwwijzen; er kan onder andere geopteerd worden voor traditionele bouw, houtskeletbouw of staalframebouw. Zonder twijfel kan gesteld worden dat de meest voorkomende bouwwijze de traditionele bouwmethode is. Het spreekwoord luidt dan ook “een Belg wordt geboren met een baksteen in zijn maag”. In het hoofdstuk “Kostencalculatie” wordt bijgevolg een woning in baksteen vergeleken met een woning in staalframebouw. Op deze manier wordt het financieel vooroordeel ten opzichte van de kostprijs van het staal kritisch bekeken en kunnen we het publiek warm maken voor een woning met staalframebouw. De firma Sadef NV maakt het mogelijk om de kostprijs van het staal te drukken doordat de staalprofielen door een doe-het-zelver geassembleerd kunnen worden. Het verschil in prijs tussen een woning in staal en bakstenen zit in de schilopbouw. Bijgevolg wordt een kostprijs berekend voor de dak-, vloer- en wandopbouw. Om deze prijs te bepalen wordt gebruik gemaakt van richtprijzen bepaald door Aspen Architecten en Ingenieurs (ASPEN Architecten & Ingenieurs, s.d.).
4.1.
TRADITIONELE PASSIEFBOUW
Om een prijsvergelijking te kunnen maken tussen een passiefwoning in staal en baksteen, moet eerst en vooral een berekening in PHPP gemaakt worden om de dak-, vloer- en wandopbouw te bepalen, gebruik makend van de traditionele bouwwijze. Vervolgens kan overgegaan worden tot het bepalen van een prijs per m² dak-, vloer- en wandopbouw.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
152
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
4.1.1. TRADITIONELE PASSIEFBOUW IN PHPP 4.1.1.1.
Dakopbouw
De opbouw van het dak gebruik makend van houtvezelisolatie wordt weergegeven in tabel 37 en afgebeeld in figuur 81: TABEL 37: OPBOUW DAK MET HOUTVEZELISOLATIE – TRADITIONELE BOUWWIJZE
dikte (m)
Lambda (W/mK)
Overgang buiten
R (m²K/W)
Bron
0,13
Tabel 1
Dakafwerking
-
-
-
-
-
-
Tabel 2
1
Sterk verluchte spouw Onderdakplaat
0,018
0,044
0,41
(Gutex, s.d)
2
Houtvezelisolatie
0,08
0,037
2,16
(Gutex, s.d.)
3
Gording & isolatie
0,18
5,62
4
Leidingschacht
0,02
0,18
(NBN B 62-301: Tabel J.1). Tabel 1
5
Afwerking
0,013
0,25
Overgang binnen Totale dikte
0,05 0,10
0,293
Totale R
(NBN B 62-301: Tabel A.13) Tabel 1
8,68
De totale dikte van het dak bedraagt 29,3 cm. De U-waarde van het dak is gelijk aan 0,12 W/(m²K).
FIGUUR 81: OPBOUW DAK MET HOUTVEZELISOLATIE – TRADITIONELE BOUWWIJZE
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
153
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De opbouw van het dak gebruik makend van minerale wol wordt weergegeven in tabel 38 en afgebeeld in figuur 82: TABEL 38: OPBOUW DAK MET MINERALE WOL – TRADITIONELE BOUWWIJZE
dikte (m)
Lambda (W/mK)
Overgang buiten Dakafwerking
R (m²K/W)
Bron
0,13
Tabel 1
-
-
-
Sterk verluchte spouw 1 Minerale wol
-
-
-
Tabel 2
0,08
0,03
2,67
(Isover, s.d.)
2 Gording & isolatie
0,18
5,62
3 Leidingschacht
0,02
0,18
(NBN B 62-301: Tabel J.1). Tabel 1
4 Afwerking
0,013
0,25
Overgang binnen Totale dikte
0,05 0,10
0,293
Totale R
(NBN B 62-301: Tabel A.13) Tabel 1
8,87
De totale dikte van het dak bedraagt 29,3 cm. De U-waarde van het dak is gelijk aan 0,11 W/(m²K).
FIGUUR 82: OPBOUW DAK MET MINERALE WOL – TRADITIONELE BOUWWIJZE
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
154
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De opbouw van het dak gebruik makend van PUR isolatie wordt weergegeven in tabel 39 en afgebeeld in figuur 83: TABEL 39: OPBOUW DAK MET PUR ISOLATIE – TRADITIONELE BOUWWIJZE
dikte (m)
Lambda (W/mK)
Overgang buiten Dakafwerking
R (m²K/W)
Bron
0,13
Tabel 1
-
-
-
Sterk verluchte spouw 1 PUR isolatie
-
-
-
Tabel 2
0,05
0,023
2,17
(Utherm, s.d.)
2 Gording & isolatie
0,18
5,62
3 Leidingschacht
0,02
0,18
(NBN B 62-301: Tabel J.1). Tabel 1
4 Afwerking
0,013
0,25
Overgang binnen Totale dikte
0,05 0,13
0,263
Totale R
(NBN B 62-301: Tabel A.13) Tabel 1
8,28
De totale dikte van het dak bedraagt 26,3 cm. De U-waarde van het dak is gelijk aan 0,12 W/(m²K).
FIGUUR 83: OPBOUW DAK MET PUR ISOLATIE – TRADITIONELE BOUWWIJZE
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
155
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
4.1.1.2.
Karen Mus
Vloeropbouw
De opbouw van de vloer gebruik makend van houtvezel isolatie wordt weergegeven in tabel 40 en afgebeeld in figuur 84: TABEL 40: OPBOUW VLOER MET HOUTVEZELISOLATIE – TRADITIONELE BOUWWIJZE
Dikte (m)
Lambda (W/mK)
Overgang buiten
R (m²K/W)
Bron
0,00
Tabel 1 (NBN B 62-301: Tabel A.15) (NBN B 62-301: Tabel A.10)
1
Keramische vloer
0,01
1,2
0,01
2
Chappe
0,08
0,27
0,30
0,15
0,037
4,05
(Gutex, s.d.)
(NBN B 62-301: Tabel A.10) (NBN B 62-301: Tabel A.9)
Dampscherm 3
Vloerisolatie Dampscherm
4
Uitvullingsschappe
0,05
0,27
0,19
5
Draagvloer
0,2
1,3
0,15
Vochtfolie Overgang binnen Totale dikte
0,17 0,49
Totale R
Tabel 1
4,87
De totale dikte van de vloer bedraagt 49 cm. De U-waarde van het dak is gelijk aan 0,20 W/(m²K). De vereiste U-waarde voor passiefhuisvloeren (Uvloer < 0,15 W/(m²K)) kan niet behaald worden, gebruik makend van houtvezelisolatie, doordat de maximale dikte van de isolatieplaten beperkt is tot 15 cm. In de vloeropbouw dient dus steeds PUR isolatie geplaatst te worden.
FIGUUR 84: OPBOUW VLOER MET HOUTVEZELISOLATIE – TRADITIONELE BOUWWIJZE
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
156
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De opbouw van de vloer gebruik makend van PUR isolatie wordt weergegeven in tabel 41 en afgebeeld in figuur 85: TABEL 41: OPBOUW VLOER MET PUR ISOLATIE – TRADITIONELE BOUWWIJZE
Dikte (m)
Lambda (W/mK)
Overgang buiten
R (m²K/W)
Bron
0,00
Tabel 1 (NBN B 62-301: Tabel A.15) (NBN B 62-301: Tabel A.10)
1
Keramische vloer
0,01
1,2
0,01
2
Chape
0,08
0,27
0,30
0,2
0,023
8,70
(Utherm, s.d.)
(NBN B 62-301: Tabel A.10) (NBN B 62-301: Tabel A.9)
Dampscherm 3
Vloerisolatie Dampscherm
4
Uitvullingschape
0,05
0,27
0,19
5
Draagvloer
0,2
1,3
0,15
Vochtfolie Overgang binnen Totale dikte
0,17 0,46
Totale R
Tabel 1
9,51
De totale dikte van de vloer bedraagt 46cm. De U-waarde van het dak is gelijk aan 0,11 W/(m²K).
FIGUUR 85: OPBOUW VLOER MET PUR ISOLATIE – TRADITIONELE BOUWWIJZE
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
157
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
4.1.1.3.
Karen Mus
Wandopbouw
De opbouw van de wand gebruik makend van houtvezelisolatie wordt weergegeven en afgebeeld in figuur 86 : TABEL 42: OPBOUW WAND MET HOUTVEZELISOLATIE – TRADITIONELE BOUWWIJZE
dikte (m)
Lambda (W/mK)
Overgang buiten 1 2 3 4 5
Gemetselde gevelsteen
0,09
Matig verluchte spouw Houtvezelisolatie
0,03 0,46
Snelbouwmetselwerk
0,19
Bepleistering
0,01
0,94
R (m²K/W)
Bron
0,04
Tabel 1
0,10
(NBN B 62-301: J.3.1)
0,09
Tabel 2
0,037
5,41
(Gutex, s.d.)
0,29
0,66
(NBN B 62-301: Tabel A.3)
1,2
0,01
(NBN B 62-301: Tabel A.1)2
Overgang binnen Totale dikte
0,13 0,78
Totale R
Tabel 1
13,44
De totale dikte van de wand bedraagt 78 cm. De U-waarde van het dak is gelijk aan 0,075 W/(m²K).
FIGUUR 86: OPBOUW WAND MET HOUTVEZELISOLATIE – TRADITIONELE BOUWWIJZE
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
158
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De opbouw van de wand gebruik makend van minerale isolatie wordt weergegeven in en afgebeeld in figuur 87: TABEL 43: OPBOUW WAND MET MINERALE WOL – TRADTIONELE BOUWWIJZE
dikte (m)
Lambda (W/mK)
R (m²K/W) 0,04
Bron Tabel 1
Gemetselde gevelsteen
0,09
0,94
0,10
(NBN B 62-301:
Matig verluchte spouw Minerale wol
0,03 0,36
Snelbouwmetselwerk
0,19
Bepleistering
0,01
Overgang buiten 1 2 3 4 5
J.3.1) 0,09
Tabel 2
0,03
12,00
(Isover, s.d.)
0,29
0,66
(NBN B 62-301: Tabel A.3)
1,2
0,01
(NBN B 62-301: Tabel A.1)2
Overgang binnen Totale dikte
0,13 0,68
Totale R
Tabel 1
13,01
De totale dikte van de wand bedraagt 68 cm. De U-waarde van het dak is gelijk aan 0,076 W/(m²K).
FIGUUR 87: OPBOUW WAND MET MINERALE WOL – TRADITIONELE BOUWWIJZE
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
159
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
De opbouw van de wand gebruik makend van PUR isolatie wordt weergegeven in Tabel 44 en afgebeeld in figuur 88: TABEL 44: OPBOUW WAND MET PUR ISOLATIE – TRADITIONELE BOUWWIJZE
dikte (m)
Lambda (W/mK)
R (m²K/W) 0,04
Bron Tabel 1
Gemetselde gevelsteen
0,09
0,94
0,10
(NBN B 62-301:
Matig verluchte spouw PUR isolatie
0,03 0,28
Snelbouwmetselwerk
0,19
Bepleistering
0,01
Overgang buiten 1 2 3 4 5
J.3.1) 0,09
Tabel 2
0,023
12,17
(Utherm, s.d.)
0,29
0,66
(NBN B 62-301: Tabel A.3)
1,2
0,01
(NBN B 62-301: Tabel A.1)2
Overgang binnen Totale dikte
0,13 0,55
Totale R
Tabel 1
13,11
De totale dikte van de wand bedraagt 55 cm. De U-waarde van het dak is gelijk aan 0,076 W/(m²K).
FIGUUR 88: OPBOUW WAND MET PUR ISOLATIE – TRADITIONELE BOUWWIJZE
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
160
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
4.1.2. KOSTPRIJS VAN EEN TRADITIONELE PASSIEFWONING
In tegenstelling tot een woning in staal, kan in een traditionele woning slechts weinig door een doe-het-zelver gedaan worden. In de calculatie wordt hier rekening mee gehouden door te rekenen met prijzen, waarin plaatsingskosten verrekend zijn. Deze prijzen incl. plaatsingskosten worden gebruikt voor: •
Het metselwerk
•
Het bepleisteren van de binnenwanden
•
Het gieten van de fundering, de chape
•
Het plaatsen van de tegels
•
De opbouw van het dak
Naast het plaatsen van isolatie wordt ook het plaatsen van de gipskartonplaten ingerekend zonder plaatsingskosten. Voor de prijscalculatie van een passiefhuis gebouwd met de traditionele bouwwijze wordt de opbouw van de wand nagerekend met drie soorten isolatie: houtvezelisolatie, minerale wol en PUR isolatie. Nogmaals wordt benadrukt dat de hierop volgende prijzen slechts richtprijzen zijn. Tabel 45 geeft de berekening weer van de kostprijs van de verschillende schildelen. Zo komt de totale prijs/m² voor de opbouw van het dak neer op 153,99 euro als er gewerkt wordt met houtvezelisolatie en op 137,10 euro indien voor minerale wol als isolatiemateriaal gekozen wordt. Indien echter voor PUR isolatie gekozen wordt, komt de kostprijs neer op 136 euro. De kostprijs voor de vloer is gelijk aan 229,56 euro. Voor de wand wordt opnieuw een onderscheid gemaakt tussen houtvezelisolatie, minerale wol en PUR isolatie, hierdoor is de kostprijs respectievelijk gelijk aan 306,7 euro; 206,7 euro en 212, 96 euro. De hoge kostprijs van de houtvezelisolatie valt te wijten aan het type isolatie; een harde plaat die eigenlijk dient om te bepleisteren. Om de kostprijs te drukken zou een combinatie van verschillende types houtvezelisolatie kunnen toegepast worden, waarbij enkel de harde plaat aan de buitenkant wordt geplaatst.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
161
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
TABEL 45: BEREKENING RICHTPRIJZEN PASSIEFHUIS – TRADITIONELE BOUWWIJZE
Dak
Materiaal Dakpan Pannelat Tengellat Isolatie Keper Gording Gebint Isolatie tussen dragende structuur Gipskartonplaat Totaal
Vloer
Materiaal Tegel Chape PUR isolatie Uitvullingschape Draagvloer Totaal
Wand
Materiaal Gevelsteen Isolatie Snelbouwsteen Bepleistering Totaal
KHBO Oostende
Richtprijs (€/m²)
Richtprijs (€/m²)
Richtprijs (€/m²)
32,30 32,30 5,63 5,63 1,67 1,67 Houtvezelisolatie: 15,90 Minerale wol: 15,02 19,25 19,25 20,80 20,80 16,69 16,69 27,35 11,35
32,30 5,63 1,67 PUR: 13,93 19,25 20,80 16,69 11,35
14,40 153,99
14,40 137,10
14,40 136,01
Richtprijs (€/m²)
Richtprijs (€/m²)
Richtprijs (€/m²)
68,70 Houtvezelisolatie: 156,70 58,70 22,60 306,70
68,70 Minerale wol: 56,7 58,70 22,60 206,70
68,70 PUR: 62,96 58,70 22,60 212,96
Richtprijs (€/m²) 42,30 37,28 49,88 23,30 76,80 229,56
Master IW&T – Bouwkunde
162
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
4.2.
Karen Mus
PASSIEFBOUW MET STAALFRAMEBOUW
Voor de prijscalculatie van een passiefhuis gebouwd met staalframebouw wordt de opbouw van de wand nagerekend met drie soorten isolatie: houtvezelisolatie, minerale wol en PUR isolatie. Opnieuw worden voor bepaalde materialen geen plaatsingskosten ingerekend. De prijzen incl. plaatsingskosten worden gebruikt voor: •
Het metselwerk
•
Het bepleisteren van de gevel
•
Het gieten van de fundering, de chape
•
Het plaatsen van de tegels
•
De opbouw van het dak
Naast het plaatsen van isolatie wordt ook het plaatsen van de gipskartonplaten ingerekend zonder plaatsingskosten.
4.2.1. GEVELBEKLEDING: GEVELSTENEN
Tabel 46 geeft de berekening weer van de kostprijs van de verschillende schildelen. Zo komt de totale prijs/m² voor de opbouw van het dak neer op 152,83 euro indien voor houtvezelisolatie gekozen wordt. Indien voor minerale wol als isolatiemateriaal gekozen wordt, is de kostprijs gelijk aan 140,59 euro. Als er gekozen wordt voor PUR isolatie, dan komt de kostprijs neer op 145,43 euro. De kostprijs voor de vloer is gelijk aan 206,31 euro. Voor de wand wordt opnieuw een onderscheid gemaakt tussen houtvezelisolatie, minerale wol en PUR isolatie, hierdoor is de kostprijs respectievelijk gelijk aan 173,62, 152,30 euro en 159,42 euro.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
163
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
TABEL 46: BEREKENING RICHTPRIJZEN PASSIEFHUIS – STAALFRAMEBOUW MET GEVELSTENEN
Dak
Richtprijs (€/m²) Dakpan Pannelat Tengellat Isolatie Plaatmateriaal Profiel Isolatie tussen dragende structuur Veerregel Gipskartonplaat Totaal
Vloer Tegel Chape PUR Uitvullingschape Draagvloer Totaal
Wand Gevelsteen Isolatie Plaatmateriaal Profiel Isolatie tussen dragende structuur Veerregel Gipskartonplaat Totaal
KHBO Oostende
Richtprijs (€/m²)
Richtprijs (€/m²)
32,30 32,30 5,63 5,63 1,67 1,67 Houtvezelisolatie: 27,35 Minerale wol: 31,11 13,00 13,00 11,32 11,32 27,35 11,35
32,30 5,63 1,67 PUR: 35,95 13,00 11,32 11,35
5,42 28,80 152,83
5,42 28,80 140,59
5,42 28,80 145,43
Richtprijs (€/m²)
Richtprijs (€/m²)
Richtprijs (€/m²)
42,30 27,96 35,95 23,30 76,80 206,31
42,30 27,96 35,95 23,30 76,80 206,31
42,30 27,96 35,95 23,30 76,80 206,31
Richtprijs (€/m²)
Richtprijs (€/m²)
Richtprijs (€/m²)
68,70 68,70 Houtvezelisolatie: 38,15 Minerale wol: 26,58 13,00 13,00 15.92 15.92 19,55 9,8
68,70 PUR: 33,7 13,00 15.92 9,8
5,42 28,80 173,62
Master IW&T – Bouwkunde
5,42 28,80 152,30
5,42 28,80 159,42
164
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
4.2.2. GEVELBEKLEDING: BEPLATING
Tabel 47 geeft de berekening weer van de kostprijs van de verschillende schildelen. Zo komt de totale prijs/m² voor de opbouw van het dak neer op 152,83 euro indien voor houtvezelisolatie gekozen wordt. Indien voor minerale wol als isolatiemateriaal gekozen wordt, is de kostprijs gelijk aan 140,59 euro. Als er gekozen wordt voor PUR isolatie, dan komt de kostprijs neer op 145,43 euro. De kostprijs voor de vloer is gelijk aan 206,31 euro. Voor de wand wordt opnieuw een onderscheid gemaakt tussen houtvezelisolatie, minerale wol en PUR isolatie, hierdoor is de kostprijs respectievelijk gelijk aan 184,57, 163,25 euro en 170,37 euro.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
165
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
TABEL 47: BEREKENING RICHTPRIJZEN PASSIEFHUIS – STAALFRAMEBOUW MET BEPLATING
Dak
Richtprijs (€/m²) Dakpan Pannelat Tengellat Isolatie Plaatmateriaal Profiel Isolatie tussen dragende structuur Veerregel Gipskartonplaat Totaal
Vloer Tegel Chape PUR Uitvullingschape Draagvloer Totaal
Wand Beplating Isolatie Plaatmateriaal Profiel Isolatie tussen dragende structuur Veerregel Gipskartonplaat Totaal
KHBO Oostende
Richtprijs (€/m²)
Richtprijs (€/m²)
32,30 32,30 5,63 5,63 1,67 1,67 Houtvezelisolatie: Minerale wol: 31,11 27,35 13,00 13,00 11,32 11,32 27,35 11,35
32,30 5,63 1,67 PUR: 35,95 13,00 11,32 11,35
5,42 28,80 152,83
5,42 28,80 140,59
5,42 28,80 145,43
Richtprijs (€/m²)
Richtprijs (€/m²)
Richtprijs (€/m²)
42,30 27,96 35,95 23,30 76,80 206,31
42,30 27,96 35,95 23,30 76,80 206,31
42,30 27,96 35,95 23,30 76,80 206,31
Richtprijs (€/m²)
Richtprijs (€/m²)
Richtprijs (€/m²)
73,75 73,75 Houtvezelisolatie: Minerale wol: 26,58 38,15 13,00 13,00 15.92 15.92 19,55 9,8
73,75 PUR: 33,7
11,32 28,80 184,57
Master IW&T – Bouwkunde
11,32 28,80 163,25
13,00 15.92 9,8 11,32 28,80 170,37
166
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
4.2.3. GEVELBEKLEDING: BEPLEISTERING Tabel 48 geeft de berekening weer van de kostprijs van de verschillende schildelen. Zo komt de totale prijs/m² voor de opbouw van het dak neer op 152,83 euro indien voor houtvezelisolatie gekozen wordt. Indien voor minerale wol als isolatiemateriaal gekozen wordt, is de kostprijs gelijk aan 145,32 euro. Als er gekozen wordt voor PUR isolatie, dan komt de kostprijs neer op 159,36 euro. De kostprijs voor de vloer is gelijk aan 213,16 euro als de vloeropbouw gecombineerd wordt met de wand- en dakopbouw met houtvezelisolatie. In de andere gevallen is de kostprijs gelijk aan 206,31 euro. Het verschil in prijs zit in de isolatiedikte. Voor de wand wordt opnieuw een onderscheid gemaakt tussen houtvezelisolatie, minerale wol en PUR isolatie, hierdoor is de kostprijs respectievelijk gelijk aan 213,32, 194,22 euro en 178 euro.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
167
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
TABEL 48: BEREKENING RICHTPRIJZEN PASSIEFHUIS – STAALFRAMEBOUW MET BEPLEISTERING
Dak Dakpan Pannelat Tengellat Isolatie Plaatmateriaal Profiel Isolatie tussen dragende structuur Veerregel Gipskartonplaat Totaal
Vloer Tegel Chape PUR Uitvullingschape Draagvloer Totaal
Wand Bepleistering Isolatie Plaatmateriaal Profiel Isolatie tussen dragende structuur Veerregel Gipskartonplaat Totaal
KHBO Oostende
Richtprijs (€/m²)
Richtprijs (€/m²)
Richtprijs (€/m²)
32,30 5,63 1,67 Houtvezelisolatie: 27,35 13,00 11,32 27,35
32,30 5,63 1,67 Minerale wol: 35,84 13,00 11,32 11,35
32,30 5,63 1,67 PUR: 49,88 13,00 11,32 11,35
5,42 28,80 152,83
5,42 28,80 145,32
5,42 28,80 159,36
Richtprijs (€/m²)
Richtprijs (€/m²)
Richtprijs (€/m²)
42,30 27,96 42,80 23,30 76,80 213,16
42,30 27,96 35,95 23,30 76,80 206,31
42,30 27,96 35,95 23,30 76,80 206,31
Richtprijs (€/m²)
Richtprijs (€/m²)
Richtprijs (€/m²)
85,50 Houtvezelisolatie: 55,15 13,00 15.92 19,55
85,50 Minerale wol: 45,8 13,00 15.92 9,8
85,50 EPS: 29,58 13,00 15.92 9,8
11,32 28,80 213,32
11,32 28,80 194,22
11,32 28,80 178,00
Master IW&T – Bouwkunde
168
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
4.3. VERGELIJKING KOSTPRIJZEN 4.3.1. KOSTPRIJS PER M² VAN SCHILDEEL
Tabel 49 vergelijkt de bekomen richtprijzen in €/m² per bouwwijze en per schildeel. Als de kostprijs voor de vloeropbouw van een passiefwoning gebouwd met de traditionele bouwwijze vergeleken wordt met de staalframebouwwoning, dan ligt de richtprijs van de staalframebouwwoning 7 tot 10 % lager. De reden hiervoor is te vinden in de schilopbouw. Het verschil in prijs zit in de dikte van de PUR isolatie: bij de vloeropbouw van een staalframebouwwoning wordt zo weinig mogelijk isolatie in de vloer geplaatst. De U-waarde van de vloer is dusdanig bepaald opdat deze nauwelijks zou verschillen van de grenswaarde (Uvloer < 0,15 W/(m²K)). Zo wordt de dikte van de vloer zo klein mogelijk gehouden waardoor zo weinig mogelijk hoogte van het staalframebouwskelet verloren gaat. Bij de traditionele bouwwijze vormt de hoogte die de vloer inneemt geen probleem en kan dus meer isolatie geplaatst worden, waardoor de kostprijs hoger komt te liggen. Indien in beide bouwwijzen evenveel isolatie geplaatst zou worden, zou er geen prijsverschil optreden. Als de kostprijs voor de dakopbouw van een passiefwoning gebouwd met de traditionele bouwwijze vergeleken wordt met de staalframebouwwoning, dan kan gesteld worden dat de richtprijs voor de staalframebouwwoning 2 tot 6 % hoger ligt dan de woning gebouwd met een traditionele bouwwijze. De reden zit opnieuw in de dikte van de isolatie. De vloer-, daken wandopbouw wordt steeds samen beschouwd om een energiekengetal voor ruimteverwarming te bekomen dat kleiner of gelijk is aan 15 kWh per m² netto vloeroppervlakte per jaar. Doordat in de vloeropbouw van de staalframebouwwoning minder isolatie zit, moet ergens anders meer isolatie geplaatst worden. En omgekeerd moet zo minder isolatie geplaatst worden in het dak van een woning gebouwd met een traditionele bouwwijze om hetzelfde resultaat te bekomen. Indien in beide bouwwijzen evenveel isolatie geplaatst zou worden, zou er geen prijsverschil optreden. Echter, indien de staalstructuur door een aannemer geplaatst zou worden, dan komt er nog een bedrag gelijk aan 20 €/ m² bebouwde oppervlak bij. Als de kostprijs voor de wandopbouw van een passiefwoning gebouwd met de traditionele bouwwijze vergeleken wordt met de staalframebouwwoning, dan kan gesteld worden dat de kostprijs van de traditionele bouwwijze hoger ligt dan de staalframebouwwoning. Enerzijds is dit doordat het metselwerk met plaatsingskosten wordt ingerekend. Indien het staal geplaatst
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
169
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
wordt door een aannemer komt er nog een bedrag bij gelijk aan 20€/m² bebouwde oppervlak. Anderzijds zit het prijsverschil in de mogelijkheid om bij staalframebouw minerale wol in de dragende structuur te plaatsen. Hierdoor moet, bijvoorbeeld in het geval met PUR isolatie, minder PUR aangerekend worden in de staalframebouwwoning dan in de woning gebouwd met een traditionele bouwwijze. TABEL 49: VERGELIJKING KOSTPRIJZEN IN €/M²
Bouwwijze Schildeel Traditionele bouwwijze Dak Vloer (PUR) Wand Staalframebouw: Gevelsteen
146,46 229,56 306,70
137,10 229,56 206,70
136,01 229,56 212,96
Houtvezelisolatie Minerale wol PUR isolatie
Dak Vloer (PUR) Wand Staalframebouw: Beplating
152,83 206,31 173,62
140,59 206,31 152,30
145,43 206,31 159,42
Houtvezelisolatie Minerale wol PUR isolatie
Dak Vloer (PUR) Wand Staalframebouw: Bepleistering
152,83 206,31 184,57
140,59 206,31 163,25
145,43 206,31 170,37
Houtvezelisolatie Minerale wol PUR isolatie
Dak Vloer (PUR) Wand
KHBO Oostende
Gebruikt isolatiemateriaal Houtvezelisolatie Minerale wol PUR isolatie
152,83 213,16 213,32
Master IW&T – Bouwkunde
145,32 206,31 194,22
159,36 206,31 178,00
170
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
4.3.2. TOTALE KOSTPRIJS
Uitgaande van de kostprijs per schildeel per m² kan vervolgens een totale kostprijs berekend worden. Nogmaals wordt benadrukt dat de hierop volgende prijzen slechts richtprijzen zijn. In tabel 50 wordt de totale oppervlakte weergegeven van de gevel, de bodemplaat en het dak. Er wordt een onderscheid gemaakt volgens bouwwijze en gebruikte isolatie, omdat de afmetingen van de gevel, de bodemplaat en het dak in verband staan met de opbouw van het schildeel. De afmetingen van de staalstructuur zijn steeds dezelfde, maar de isolatie heeft een variërende dikte waardoor de buitenafmetingen steeds wijzigen. In tabel 51 wordt dan de richtprijs van de oppervlaktes weergegeven. Er wordt een onderscheid gemaakt volgens bouwwijze en gebruikte isolatie.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
171
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
TABEL 50: TOTALE OPPERVLAKTE VAN GEVEL, BODEMPLAAT EN DAK
Bouwwijze Traditionele bouwwijze
Isolatie
Oppervlakte gevel (m²)
Houtvezel Minerale wol Pur Staalframebouw: Gevelsteen
Isolatie
153,98 152,38 150,30
Oppervlakte gevel (m²)
Houtvezel Minerale wol Pur Staalframebouw: Beplating Isolatie
Isolatie
Oppervlakte gevel (m²)
Oppervlakte gevel (m²)
Master IW&T – Bouwkunde
143,39 142,09 140,40
Oppervlakte bodemplaat (m²) Oppervlakte dak (m²) 102,43 101,21 99,60
140,13 139,74 139,22
Oppervlakte bodemplaat (m²) Oppervlakte dak (m²)
148,04 147,56 146,92
Houtvezel Minerale wol Pur
KHBO Oostende
112,90 108,67 103,29
149,96 149,48 148,84
Houtvezel Minerale wol Pur Staalframebouw: Bepleistering
Oppervlakte bodemplaat (m²) Oppervlakte dak (m²)
97,60 96,41 94,83
138,57 138,18 137,66
Oppervlakte bodemplaat (m²) Oppervlakte dak (m²)
147,56 147,56 148,20
96,41 96,41 98,00
172
138,18 138,18 138,70
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
TABEL 51: RICHTPRIJS VAN DE OPPERVLAKTES
Bouwwijze
Isolatie
Traditionele bouwwijze
Isolatie
Richtprijs geveloppervlak (€)
Houtvezel Minerale wol Pur
47225,67 31496,95 32007,89 Richtprijs geveloppervlak (€)
Staalframebouw: Gevelsteen Isolatie Houtvezel Minerale wol Pur
Staalframebouw: Beplating
Staalframebouw: Bepleistering
26036,25 22765,91 23728,21 Richtprijs geveloppervlak (€)
Isolatie
25918,15 24946,19 23710,10 Richtprijs bodemplaat (€)
21000,90 19480,62 19095,88 Richtprijs dakoppervlak (€)
21131,92 20880,64 20547,65 Richtprijs bodemplaat (€)
21415,38 19645,39 20246,10 Richtprijs dakoppervlak (€)
Som van richtprijzen (€) 94144,72 75923,76 74813,87
Som van richtprijzen (€) 68583,55 63291,94 64521,96
Som van richtprijzen (€)
Houtvezel
27324,48
20135,44
21176,96
68636,89
Minerale wol Pur
24089,82 25031,44
19889,93 19565,00
19426,07 20019,23
63405,83 64615,67
Richtprijs geveloppervlak (€)
Isolatie Houtvezel Minerale wol Pur
KHBO Oostende
Richtprijs van de oppervlaktes Richtprijs Richtprijs bodemplaat (€) dakoppervlak (€)
Master IW&T – Bouwkunde
31478,35 28659,88 26380,31
Richtprijs bodemplaat (€)
Richtprijs dakoppervlak (€)
20550,33 19889,93 20217,55
173
21117,36 20079,65 22102,52
Som van richtprijzen (€) 73146,04 68629,47 68700,39
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
4.3.3. VERGELIJKING RICHTPRIJZEN
In tabel 52 worden de richtprijzen per m² weergegeven. In deze prijs wordt rekening gehouden met het aantal vierkante meters van het betreffende schildeel waardoor een gewogen gemiddelde bekomen wordt. Hieruit volgt dat de kostprijs per m² voor een woning gebouwd met de traditionele bouwwijze 6 tot 12 % hoger ligt dan een woning met staalframebouw indien gekozen wordt voor PUR isolatie. Wordt minerale wol gebruikt als isolatiemateriaal dan ligt de kostprijs 4 tot 13 % hoger voor een woning gebouwd met de traditionele bouwwijze. Het verschil tussen een woning gebouwd met staalframebouw en houtvezelisolatie is het grootst; 16 tot 23 % duurder indien de traditionele bouwwijze gebruikt wordt. Volgende opmerking dient in deze context gemaakt te worden; de prijzen zijn enkel doorgerekend voor de woning die door Sadef NV ter beschikking werd gesteld, hierdoor mag een extrapolatie niet zondermeer gebeuren naar andere woningen. Eveneens kan gesteld worden dat de verhoudingen van muur/vloer/dak in de beschouwde woning vrij “normaal” zijn voor een vrijstaande woning zodat geen grote verschuivingen zich zullen voordoen. TABEL 52: RICHTPRIJZEN PER M² (€/M²)
Bouwwijze Traditionele bouwwijze Staalframebouw: Gevelsteen Staalframebouw: Beplating Staalframebouw: Bepleistering
KHBO Oostende
Isolatiemateriaal Houtvezelisolatie Minerale wol PUR isolatie 229,47 174,73 178,64
188,33 162,11 165,92
189,89 166,44 170,30
191,41
179,59
178,49
Master IW&T – Bouwkunde
174
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
4.3.4. VERGELIJKING RICHTPRIJS PER M² BEBOUWDE OPPERVLAKTE
Het is gebruikelijk dat in de woningbouw een richtprijs gegeven wordt per vierkante meter bebouwde oppervlakte. Hiervoor wordt de totaalprijs gedeeld door de bebouwde oppervlakte. In tabel 53 worden de richtprijzen per m² bebouwde oppervlakte weergegeven. TABEL 53: RICHTPRIJZEN PER M² BEBOUWDE OPPERVLAKTE (€/M²)
Bouwwijze
Isolatiemateriaal Houtvezelisolatie Minerale wol PUR isolatie
Traditionele bouwwijze Staalframebouw: Gevelsteen Staalframebouw: Beplating Staalframebouw: Bepleistering
833,85 669,58 703,26
698,67 625,35 657,68
724,34 647,84 681,36
758,71
711,86
701,05
Ter referentie kunnen bovenstaande prijzen vergeleken worden met prijzen per vierkante meter bewoonbare oppervlakte, die te vinden zijn op verschillende doe-het-zelffora, die schommelen tussen 800 en 1800€/m². 3 Het prijsverschil tussen de bekomen richtprijzen en de referentieprijs kan verklaard worden doordat verschillende kosten niet ingerekend zijn. Zo wordt in de berekening van de richtprijzen de kostprijs van ramen, trap, keuken, sanitair, elektriciteit, enzovoort niet ingerekend. Indien de staalstructuur geplaatst wordt door een aannemer dient 20€/m² bebouwde oppervlakte bij de prijs in tabel 53 geteld te worden.
3
Uit: forum Bouwinfo (Ecobouwers, 2006) en forum Livios (Livios, 2010)
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
175
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
BESLUIT Het onderzoek naar “Bouwen van een passiefhuis met staalframebouw” heeft zich gefocust op het duurzaam energiezuinige bouwconcept, getiteld “Passiefhuis”. De term Passiefhuis staat voor een constructiestandaard voor woongebouwen met een goed binnenklimaat gedurende winter en zomer, zonder traditioneel verwarming- of koelsysteem. Dit houdt een zeer goede thermische isolatie en zeer goede lucht-/ kierdichting van de constructie in, terwijl een goed binnenklimaat verzekerd is door gebalanceerde ventilatie met hoge mate van warmterecuperatie / terugwinning. In de thesis wordt gebruik gemaakt van een reeds bestaand ontwerp van een woning. In principe werden de aandachtspunten in verband met het maken van een voorontwerp dus niet in achting genomen. Tijdens het ontwerpen van de schilopbouwen in het programma Passief Huis Planning Pakket werd dan ook duidelijk dat het maken van een doordacht voorontwerp zijn vruchten zou afwerpen. Eveneens dient aandacht te worden besteed aan de positionering van de ramen in de staalframestructuur, want door de isolatie in de vloer komt de vloer hoger te liggen en komen de ramen bijgevolg lager. Indien een nieuw ontwerp wordt uitgewerkt, moeten de ramen dus hoger geplaatst worden. Naast de plaatsing van de ramen, moet steeds nagerekend worden of de last ten gevolge van het passiefhuisraam (driedubbele beglazing) gedragen kan worden door de koudgewalste profielen. Het vermijden van koudebruggen wordt bereikt door het principe van sarking toe te passen waarbij de isolatie de dragende structuur omhult. De dragende structuur in koudgewalste profielen wordt eveneens gebruikt om isolatiematten tussen te plaatsen waardoor de isolatiedikte die voor de structuur komt te staan, beperkt wordt. De koudebrug tussen de dragende structuur en de fundering wordt vermeden door een isolatielaag in cellenglas er tussen te plaatsen. Indien de kostprijs van een passiefhuis met staalframebouw vergeleken wordt met de kostprijs van een passiefhuis gebouwd met de traditionele bouwwijze dan kan het besluit getrokken worden dat staalframebouw goedkoper zal uitkomen. Dit omwille van de reden dat er meer door een doe-het-zelver kan gedaan worden in een staalframebouwwoning dan in een traditionele bouw. De prijzen zijn enkel doorgerekend voor de woning die door Sadef NV ter beschikking werd gesteld, hierdoor mag een extrapolatie niet zondermeer gebeuren naar
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
176
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
andere woningen. Eveneens kan gesteld worden dat de verhoudingen van muur/vloer/dak in de beschouwde woning vrij “normaal” zijn voor een vrijstaande woning zodat geen grote verschuivingen zich zullen voordoen. Een succesvol bouwproces van een passiefhuis is alleen haalbaar als alle betrokkenen voldoende kennis en inzicht hebben in de geldende standaard rond ontwerp en bouw van een passiefhuis. Bijgevolg moet de opmerking gemaakt worden dat het doe-hetzelfpassiefhuis alleen mogelijk is wanneer de doe-het-zelver zich grondig verdiept in de theorie omtrent passiefhuizen en staalframebouwwoningen.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
177
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
LITERATUURLIJST Adamson, & Feist. (1987). What is a Passive House? Opgeroepen op 09 23, 2010, van Passivhaus Institut: http://www.passiv.de/English/PassiveH.HTM Aeneas, Mlecnik, E., Moens, H., Van Den Abeele, S., & Van Loon, S. (2007). Passiefhuisgids: instrumentarium voor de architect. Berchem: Passiefhuis-Platform vzw. Agentschap, V. E. (s.d.). Overzicht van eisen. Opgeroepen op 11 4, 2010, van energiesparen: http://www.energiesparen.be/epb/overzichteisen ASPEN Architecten & Ingenieurs. (s.d.). Borderel van Eenheidsprijzen. Opgeroepen op 21 03, 2011, van Bouwkosten referentiedrukwerken: http://www.livios.be/nl/_build/_srch/_priz/index.asp Blockx, F. (2009, 10 5). Bouwen in de toekomst: zin en onzin van het passiefhuis. Habitos , p. 1. Boonstra, C., Clocquet, R., & Joosten, L. (2006). Bouwen met staal. (2005). Handboek Staalframebouw. Zoetemeer: Bouwen met staal. Cedubo. (s.d.). Kies de juiste oriëntatie. Opgeroepen op 11 21, 2010, van Cedubo: http://www.cedubo.be/media/pdf/Kies%20de%20juiste%20orientatie.pdf Centrum Hout. (2005). Plaatmateriaal. Opgeroepen op 02 10, 2011, van Houtinfo: http://www.houtinfo.nl/main.php?id=338 De Vree, J. (s.d.). Warmtegeleiding van enkele materialen. Opgeroepen op 11 21, 2010, van encyclopedie voor de bouw: http://www.joostdevree.nl/shtmls/warmtegeleiding.shtml Duijvestein, K. (2002). Het nieuwe ecologisch bouwen. Delft: TU-Delft . Ecobouwers. (2006, 08 10). nog maar eens:gemiddelde prijs woning? Opgeroepen op 05 1, 2011, van Bouwinfo: http://www.bouwinfo.be/forum/viewtopic.php?f=27&t=4627&start=0 E-consulting. (s.d.). Blowerdoor als kwaliteitsnazicht. Opgeroepen op 11 29, 2010, van The art of energy: http://www.e-consulting.nu/BlowerDoor.php Fecebel. (s.d.). Akoestiek . Opgeroepen op 11 21, 2010, van Fecebel: http://www.febecel.be/pdf/akoestiek.pdf
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
178
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
Feist, W., Pfluger, R., Kaufmann, B., Schnieders, J., & Kah, O. (2007). Passiefhuisprojectpakket 2007. Darmstadt: PHP. Gutex. (s.d). Multiplex. Opgeroepen op 02 14, 2011, van Gutex: http://nl.gutex.de/nl/pdf/Merkb_multiplex_nl.pdf Gutex. (s.d.). Thermoflex. Opgeroepen op 02 14, 2011, van Gutex: http://nl.gutex.de/nl/pdf/Merkb_thermoflex_nl.pdf Gutex. (s.d.). Thermosafe. Opgeroepen op 02 14, 2011, van Gutex: http://nl.gutex.de/nl/pdf/Merkb_Thsafe-wd_nl.pdf Gutex. (s.d.). Thermowall. Opgeroepen op 02 14, 2011, van Gutex : http://nl.gutex.de/nl/pdf/Merkb_Thwall_nl.pdf Gyproc Saint Gobain. (s.d.). Gyproc. Opgeroepen op 02 14, 2011, van Gyproc: http://www.gyproc.be/gyproc/producten/platen/gyproc-platen/gyproc-a-platen/nl Gyproc Saint Gobain. (s.d.). Veerregel. Opgeroepen op 02 14, 2011, van Gyproc: http://www.gyproc.be/gyproc/producten/profielen-en-toebehoren/veerregel/veerregel-rb66/nl Häußler, L. (s.d.). ENERGATE 763/763. Opgeroepen op 02 14, 2011, van Maisson Passive à Nice: http://www.maison-passive-nice.fr/pdf/ENERGATE-763-763+.pdf How Stuff Works. (2005). Blowerdoortest. Opgeroepen op 04 20, 2011, van How stuff works : http://tlc.howstuffworks.com/home/how-to-make-your-home-energy-efficient.htm Infosteel. (s.d.). Brandveiligheid . Opgeroepen op 11 28, 2010, van Infosteel: http://www.infosteel.be/nl/brand05_brandveiligeoplossingen.php Isover. (s.d.). Multimax . Opgeroepen op 02 14, 2011, van Isover: http://www.isover.be/UserFiles/document/TF%20Multimax%2030.pdf Jongsma, I. (sd). Stalen woningen, uit de fabriek. Opgeroepen op 11 2010, 11, van Technische Universiteit Eindhoven: http://web.tue.nl/cursor/bastiaan/jaargang48/cursor31/achtergrond/s3.html Knauf. (s.d.). Knauf Gevelisolatie. Opgeroepen op 02 12, 2011, van Knauf: http://91.199.4.110/media/4700033a-0934-4223-a4ef-2cae02d14c30.pdf
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
179
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
Labeeuw, H. (2004). Materialenleer - Hoofdstuk 1: Materiaaleigenschappen . Opgeroepen op 11 28, 2010, van Natuurkunde: http://www.natuurkunde.nl/servlet/supportBinaryFiles?referenceId=33&supportId=809439 Leefmilieu Brussel. (s.d.). ENERGIETECHNIEK: Bescherming tegen oververhitting . Opgeroepen op 11 21, 2010, van Opleiding tot energie adviseur: http://www.leefmilieubrussel.be/uploadedFiles/Contenu_du_site/Professionnels/Formations_ et_s%C3%A9minaires/Formations_PEB_(ACTES)/COPEB-MOD3TE3%20Bescherming%20tegen%20oververhitting-nl-24-04-08t.pdf Leefmilieu Brussel. (2009, maart). Gevelafwerking, een ecologisch jasje voor uw woning. Opgeroepen op 02 14, 2011, van Leefmilieu Brussel: http://documentatie.leefmilieubrussel.be/documents/IF_Ecoconstructie_MAT12_Part_Nl.PDF Livios. (2010, 11 29). Betreft: Wat is gemiddelde kostprijs nieuwbouw? Opgeroepen op 05 1, 2011, van Livios: Bouwen aan morgen: http://www.livios.be/nl/_build/_firs/_cons/_vraag.asp?vraagid=19361&status=quevi Meadows, D. H., Meadows, D. L., Randers, J., & Behrens, W. W. (1972). The limits to growth. New York: Universe Books. NBN B 62-002. (2008). NBN B 62-002 Thermische prestaties van gebouwen. Berekening van de warmtedoorgangscoëfficiënten (U-waarden) van gebouwcomponenten en gebouwelementen. Berekening van de warmteoverdrachtscoëfficiënten door transmissie. Brussel: Belgisch instituut voor normalisatie. NBN B 62-301. (2008). Warmte-isolatieprestatie van gebouwen. Globaal warmte-isolatiepeil van een gebouw. Brussel: Belgisch instituut voor normalisatie. NBN S 01-400-1. (2007). De nieuwe norm verandert onze bouwgewoonten. Opgeroepen op 11 21, 2010, van Akoestische criteria voor woongebouwen: http://www.bbri.be/antenne_norm/akoestiek/fr/frnl_medias/flyer_acoustique/De_nieuwe_nor m_verandert_onze_bouwgewoonten.pdf Nieminen, J., Jahn, J., Airaksinen, M., de Boer, B., Elswijk, M., Boonstra, C., et al. (2007). Passiefhuisgids voor constructeurs. Berchem: PHP vzw.
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
180
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
Paul Wärmerüchgewinnung. (2006, 12 12). Technische gegevens. Opgeroepen op 02 14, 2011, van Paul Wärmerüchgewinnung: http://www.ventilatie.com/01/MyDocuments/WTW_Thermos200-300DC_110308.pdf PHL. (2010, 1 21). Het energieprestatiepeil (E-peil) en het isolatiepeil (K-peil) van gebouwen. Opgeroepen op 11 29, 2010, van Dubolimburg: http://www.dubolimburg.be/files/10_01_21__epb__lieve_weytjens.pdf PHP vzw. (2009, 03 16). Annex 4: Berekening van het netto gebouwvolume voor de luchtdichtheidstest. Opgeroepen op 02 14, 2011, van PHP vzw: De reflex voor energiebewust bouwen: http://www.passief.be/content/seetool_media/pdf/Annex%204.pdf PHP vzw. (2009, 03 16). Annex 9: Raamafmeting en koudebrugwerking inbouw. Opgeroepen op 02 14, 2011, van PHP vzw: De reflex voor energiebewust bouwen: http://www.passief.be/content/seetool_media/pdf/Annex%209.pdf PHP vzw. (s.d.). PHPP voor architecten, ingenieurs en studiebureau's. Opgeroepen op 02 10, 2011, van De reflex voor Energiebewust Bouwen: Passiefhuis - Platform vzw: http://www.bouwdetails.be/index.php?col=/kalender/archief/2009&doc=overzicht_400 Profialis. (s.d. ). Passiefhuis of een Laagenergiewoning... Opgeroepen op 04 20, 2011, van Profialis: http://www.mirokon.by/res/misc/wymar_profialis_Therma-Core.pdf RF-Technologies . (2010). Belgische brandregelgeving. Opgeroepen op november 28, 2010, van Open to innovation closed to fire: http://www.rft.be/Upload/main/Brandveiligheid/basisnormenBelgie/Basisnormen%20+%20bijlage%206%20web.pdf Schelfhout, N. (1997). Woningen in staalskeletbouw: een onderzoek naar performanties en kostprijs. Gent: Universiteit Gent: Faculteit Toegepaste Wetenschappen. Solar2all. (2007). Rekenwijze. Opgeroepen op 11 21, 2010, van Solar2all: http://www.solar2all.com/rekenwijze.php Utherm. (s.d.). Utherm isolatie. Opgeroepen op 02 14, 2011, van Utherm: http://www.unilinsystems.com/nl/productinformatie/utherm/Pages/Universeleisolatie.aspx Vandermarcke, B. (2008). Nachtelijke intensieve ventilatie. Opgeroepen op 11 30, 2010, van Departement Architectuur Sint-Lucas Gent - Brussel: http://users.telenet.be/marcelo.blasco/wenk/Bouwfysica_bvdm.pdf
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
181
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
VEA. (s.d.). Bepalingsmethode van het peil van primair energieverbruik van woongebouwen. Opgeroepen op 11 30, 2010, van Energiesparen: http://www2.vlaanderen.be/economie/energiesparen/epb/doc/bijlage1epb.pdf VEA. (s.d.). Regelgeving. Opgeroepen op 11 23, 2010, van Energiesparen: http://www.energiesparen.be/epb/regelgeving VEA. (2008, juni). Ventilatiedocument: residentieel. Opgeroepen op 11 30, 2010, van Energiesparen: http://www.energiesparen.be/files/file/epb/ventilatiedocumentresidentieel.pdf VEA. (2006, 02). Ventilatievoorzieningen in woongebouwen en niet-residentiële gebouwen. Opgeroepen op 11 30, 2010, van Energiesparen: http://www2.vlaanderen.be/economie/energiesparen/epb/doc/module21.pdf Verhagen, M. (s.d.). Geschiedenis van de Polynormwoningen. Opgeroepen op 11 11, 2010, van Vereniging Nieuw Polynorm: http://polynorm.dse.nl/vroeger/geschiedenis_polynorm.htm VIBE. (2001, novermber). Basispakket: Bio-ecologisch bouwen & verbouwen. Vibe publicatie , pp. 53-55. VIBE. (2008, 6). Isolatie. Opgeroepen op 11 4, 2010, van Vlaams Instituut voor BioEcologisch Bouwen en Wonen: http://www.vibe.be/downloads/1.Technische_documentatie/Technische%20fiches/Isolatie/TfIsolatie.pdf VMSW. (s.d.). OPGAAND METSELWERK. Opgeroepen op 11 21, 2010, van Sociaal wonen mogelijk maken: http://www.vmsw.be/Default.aspx?tabid=4255 Werkgroep PAThB2010. (2009, 12 31). Toelichtingsdocument: Volgens “Ontwerp tot wijziging van BIJLAGE IV/V van het EPB-besluit”. Opgeroepen op 11 29, 2010, van Energiesparen: http://www2.vlaanderen.be/economie/energiesparen/epb/doc/bouwknopentoelichting031120 10.pdf WTCB. (2007). Duurzaam bouwen : bouwen aan de toekomst. Opgeroepen op 11 2, 2010, van Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf: http://www.wtcb.be/homepage/index.cfm?cat=publications&sub=bbricontact&pag=Contact13&art=195
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
182
Het bouwen van een passiefhuis met staalframebouw
Karen Mus
WTCB. (s.d. ). Ventilatiegids. Opgeroepen op 12 30, 2010, van Energiesparen: http://www.ventibel.be/ned/docs/ventilatiegids.pdf
KHBO Oostende
Master IW&T – Bouwkunde
183