Een kombinatie van leidingen en dekvloer (Z)

W. Van Laecke (1)

VLOERVERWARMING Een kombinatie van leidingen en dekvloer (Z)

Vloerrenrarming is niet nieuu: als systeem maar toch zijn er soms problemen en schade. De laatste tijd stelt men dan ook regelmatig de uraag : "Hoe kan men pretentlef ingrijpen ?". Bekijken ue het principeschema [Jan een vloerkonstruktie voorzien van een oloerueruiarmtng (afbeelding 1 J. dan stellen ue [Jast dat bierbij beel toat materialen en booendien terschillende aannemers hetrokken zijn.

Vloerafwerking Dekvloer Wapening of versterkingsnet Verwarmingsbuis + bevestigingsmiddel

Polyethyleenfolie Isolatielaag ttermische) Polyethyleenfolie

Draagvloer (eventueel voorzien van een uitvullaag of een folie tegen opstijgend vocht)

AjbeeldillfJ, I.

Ttree zinnen orergenonten uit de Technische Voorlichting 179 "Harde cloerbedekleingen op renrarmde rloer (;) leunnon al wat klaarheid scheppeil :

..... Hel uelslauen ran een reruannde rloer tereist een strenge en goed gekoordineerde samemcerleing tussen de iersebillende betrokken uabmensen. namelijk de plaatser van de renturm ing. de dekl'!oerlep,gereu/of de plaatser uan de beileering en oooral de architekt ofde entuierper en de houu-beer." ..... Men zal dus de samenstelling en de dikte uan de elementen uan het geheel, waarhij iersebillende beroepstalelzen betrokken zijn. goed moeten rastleggen. hij uoorbeeld in bet bestek eu/of in de prijs(dlèJ1e. ..

(') Ingenieur R&D. verantwoordelijke voor technische komttees. WTCB, (') L'ireenzerting gege\ en tijdens de "Technische Dagen van het WTCB" op 9 en 10 november 1989
WTCB .. rijdschrift nr.

"~"'I

IWN .. ,I'''' katern

1

Wij onderscheiden voornamelijk twee vloeruerwarmingssystemen waterbuizen of door elektrische weerstanden.

door middel van uiarm-

Hun funktie is de lokalen verwarmen of helpen verwarmen door het opuiarmen van de vloer. Hun toepassingsdomein is velerlei en betreft wonjngen, zowel nieuwbouw als vernieuwbouw, en niet-residentiële gebouwen. De problematiek behandeld in de Technische Voorlichting 170 (4) wordt hier niet besproken. In dit artikel hebben wij het wel over de mogelijkheden van opbouw, de samenstelling, de uitvoering en de ingebruikneming van de dekvloer, en de mogelijkheden voor het aanbrengen van de vloerbedekking.

1. SAMENSTElLING VAN EEN VERWARMDEVWER Een verwarmde vloer boven een draagvloer is gewoonlijk samengesteld uit de elementen weergegeven in afbeelding 2 (beschrijving van onder naar boven) :

een termische (en eventueel een akoestische) isolatie, gewoonlijk in de vorm van platen of panelen met een hoge volumemassa en een kleine vervormbaarheid het verwarmingssysteem met de plaatsingsbenodigdheden warmtespreidingsplaten (eventueel)

een stevige draagvloer die de nodige vlakheid en horizontaliteit heeft, en die op het geschikte peil aangebracht is

een dekvloer met versterkingsnet een vloerbedekking en zijn plaatsingsprodukt.

een uitvullaag bestemd om buizen en leidingen (andere dan deze voor de vloerverwarming) in te werken en eventueel uit te vlakken, om de horizontaliteit en het peil van de vloer te bekomen alvorens het verwarmingssysteem aan te brengen. Deze uitvullaag kan al dan niet isolerend en al dan niet gebonden zijn

De dikte van de verschillende lagen boven de isolatie is afhankelijk van: de mechanische karakteristieken (vervorming) van het isolerend produkt de belastingen op de vloer en de vloerbedekking

(4) Warmteafgifte en dimensionering van vloerverwarmingsinstallaties. Brussel, WTCB, Technische Voorlichting, nr. 170, 1987.

Vloerbedekking Dekvloer Wapening (versterkingsnet) Verwarmingsbuis (of kabels) Scheidings-, dichtheidsmernbraan Termische isolatie Akoestische isolatie (eventueel) Uitvlak-, uirvul-, hellingslaag Draagvloer

Afbeelding 2 - Samenstelling van een uenoarmde vloer.

2

WTCB - tijdschrift nr. 3-4/1989 - 4d e katern

het gekozen verwarmingssysteem en de koncentratie van de buizen

De keuze van de samenstelling en de dikte van de verschillende lagen bepalen zowel het rendement van de warmte-emissie als het mechanisch gedrag van het vloergeheel. Er zal steeds een kompromis moeten gezocht worden tussen twee tendensen : enerzijds mogen de lagen niet te dik zijn (om de warmtedoorgangsweerstand laag te houden en de kalorische emissie niet te veel af te remmen) en anderzijds mogen ze ook niet te dun zijn (om de mechanische weerstand voldoende groot te houden).

Om deze reden moeten de stijve isolatieplaten vlak zijn en een .uniforme dikte hebben en moeten ze op een effen ondergrond geplaatst. worden. Men zal bij de keuze van de isolatie eraan denken dat dit de ondergrond is voor de dekvloer. Dit heeft o. a. tot gevolg dat men rekening moet houden met het risico van eventuele bevochtiging. Bovendien moet de ondergrond voldoende stevig zijn, m.a.w. voldoende stabiel geplaatst en weinig vervormbaar zijn, ten einde de dekvloermortel normaal te kunnen aanbrengen en verdichten.

1.3 1.1

DEKVLOER

UITVUllAAG

Dikwijls wordt een uitvullaag aangebracht op de draagvloer en onder de isolatie om de niveauver. schillen in de vloer op te nemen en om er buizen en leidingen, andere dan deze voor de vloerverwarming, in te plaatsen.

Buiten zijn rol van ondergrond voor de vloerbedekking, vervult de dekvloer tevens de funktie van warmtegeleider, warmteverdeler en eventueel warmteakkumulator.

1.31 Aanbrengen van de dekvloer Deze laag kan al dan niet bijdragen tot het verhogen van de termische weerstand van al de lagen die zich onder het verwarmingssysteem bevinden (om verliezen naar onder te vermijden). De uitvullaag zal effen, horizontaal en op het gewenste peil aangebracht zijn en dit binnen de toleranties welke op voorhand en/of in het bestek opgegeven zijn. Deze toleranties zullen zodanig zijn dat de (termische en eventueel akoestische) isolatie, de verwarming, de dekvloer en de vloerbedekking in de voorziene en konstante dikte kunnen geplaatst worden.

1.2

De dekvloer, cementgebonden en soms anhydrietgebonden, wordt aangebracht op het isolatiemateriaal dat, indien nodig, beschermd wordt door een waterdampdicht membraan waarop het vloerverwarmingssysteem geplaatst is. Men zal voorzorgen nemen om het korrosierisico (vocht, scheikundige wisselwerking, samenstelling, plaatsingsmiddelen voor de vloerbedekking) te vermijden.

IsOlATIELAAG

De primordiale kwaliteit van een isolatielaag is in het geval van vloerverwarming haar termische prestatie. Deze kan al dan niet gekombineerd worden met een akoestische isolatie. Als ondergrond voor de dekvloer en zijn vloerbedekking, alsook van het verwarmingssysteem, zal de isolatielaag een voldoende stevigheid hebben om enerzijds geen abnormale of heterogene vervormingen te ondergaan in vertikale richting, maar anderzijds horizontale vervormingen van de dekvloer toe te laten.

WTrR - riiri<:rhrift nr. ?'-4/19R9 - 4 dc karern

'---- a ~,-7---

b

L..-.--- C

Afbeelding 3 - Stevige termische isolatie (a) eventueel gekombineerd met een akoestische isolatie (b) op een uitgevlakte effen ondergrond (c).

3

In deze dekvloer zal men geen andere buizen inbrengen dan deze bestemd voor de vloerverwarming. Ten einde een goede verdichting van de dekvloermortel te kunnen verwezenlijken, zal men rekening houden met de afstand tussen de verwarmingselementen die gewoonlijk niet kleiner mag worden dan 7,5 cm (van as tot as). Het kruisen van buizen voor vloerverwarming moet vermeden worden omwille van het gebrek aan dikte van de dekvloer, het eventueel risico voor belangrijke lokale temperatuurverschillen, en de moeilijkheden voor verdichting van de dekvloermortel. Men zal eveneens rekening houden met de buizenkoncentratie ter plaatse van de kollektor, of anders moet men deze Zone buiten het mechanisch belaste deel van de vloer plaatsen.

acrylharsen in poedervorm of in waterige dispersie, bij voorbeeld) die als een soort "smeermiddel" werken in het mortelmengsel. Ze geven aan het mortelmengsel een betere verwerkbaarheid en eventueel een betere verdichting en hechting. De hulpstoffen mogen in geen enkel geval door scheikundige reaktie de verwarmingsbuizen of -elementen en/of hun koppelstukken aantasten. Men zal inlichtingen vragen in verband met andere eventuele nevenwerkingen zoals hun invloed op de gevoeligheid voor de vorming van bruinachtige vlekken in natuursteen. Bij het gebruik van hulpstoffen zal men zich houden aan de voorschriften van de fabrikant, en zal men zich in elk geval steunen op de opgedane ondervinding en/of op proefverslagen voor dit soort toepassingen. Voor anhydrietgebonden dekvloeren zal men niet noodzakelijkerwijze dezelfde hulpstoffen gebruiken als voor cementgebonden dekvloeren.

1.32 Bindmiddel en vulstoffen De gebruikte granulaten mogen niet van die aard zijn dat ze de buizen of leidingen beschadigen (geen granulaten met scherpe kanten); het bindmiddel moet bestand zijn tegen de in de dekvloer voorziene temperatuur.

Men zal er rekening mee houden dat de invloed van het gebruik van hulpstoffen bij dekvloermortel niet noodzakelijk dezelfde is als bij beton. Bovendien zijn de samenstelling van de mortel, zijn water-bindmiddelfaktor. het ogenblik van inbrengen en de dosering van de hulpstof zeer belangrijke faktoren voor de eventuele invloed van het gebruik ervan.

1.33 Hulpstoffen Het inbrengen van hulpstoffen in de dekvloerspecie kan nuttig en/of noodzakelijk zijn en vergemakkelijkt gewoonlijk het aanbrengen van de specie. De meest courante hulpstoffen hiervoor zijn ofwel de vloeibaarmakers-waterreduktors, ofwel de plastificeermiddelen. Deze hulpstoffen moeten komparibel zijn met het bindmiddel en geschikt voor de dekvloerspecie, en bovendien niet agressief zijn ten opzichte van de verwarmingsbuizen bij voorbeeld. De vloeibaarmakers-waterreduktors zijn tensioaktieve agentia en laten toe de speciekonsistentie bij dezelfde hoeveelheid water te verbeteren (vloeibaarder), hetgeen de verdichtingsmogelijkheid van de mortelspecie verbetert. Een meestal kortere droogtijd volgt uit het feit dat de mortelspecie met minder water aangemaakt wordt. De gebruikte plastificeermiddelen zijn syntetische organische produkten (gewoonlijk vinyl- of

4

1.34 Dikte en wapening van de dekvloer De meest gebruikte dikten zijn weergegeven in afbeelding 4, dit zijn tevens doorgaans de aangeraden minimumdikten. Men heeft hierbij in eerste instantie gedacht aan de materiaal-technische en aanbrengmogelijkheden van de dekvloer. Er wordt, indien er niets anders vermeld wordt, een verstevigingsnet ingewerkt (afmetingen bij voorbeeld 50 x 50 x 2 mm tot 200 x 200 x 4 mm). Dit net bevindt zich boven de buizen of boven het verwarmingselement en is steeds verplicht indien een harde vloerbedekking voorzien is. Bij elektrische vloerverwarming zal de wapening zich ongeveer in het midden van de dekvloer bevinden. Het aanbrengen van een wapening geeft aanleiding tot een meer gelijkmatige verdeling van de krimpspanningen in een cementgebonden dekvloer, ze verbetert eventueel de buigtrekweer-

'W'TCB - tijdschrift nr. 3-4, 1989 -'!'" katern

@) /~50mm

~55

mm

Ajbeelding 4 - Dikte en wapening van de dekvloer. a, b en c : volgens de ligging van de warm-waterbuizen of plaat d : elektrische weerstand

stand, maar is voornamelijk nuttig en noodzakelijk voor het opnemen van trekspanningen tijdens 'de krimpbewegingen (door de verharding en meer frekwent door het afkoelen, enz.), zowel voor de cement- als voor de anhydrietgebonden dekvloer.

moeten vermeden worden, ook na stabilisatie van het geheel, om schade van diverse aard te vermijden.

Een wapening is in elk geval noodzakelijk indien er plaatselijke temperatuurverschillen zijn of daar waar men lokaal de verwarmingsbuizen geïsoleerd heeft; dit laatste heeft als gevolg dat men aldus zones heeft met een kleinere dikte van de dekvloer:

randvoegen (afzonderingsvoegen) (a in afb. 5)

De voegen die men hier normaal aantreft, zijn (zie afbeelding 5) :

uitzetvoegen van de vloer en zijn bedekking (b in afb. 5) bewegingsvoegen in het gebouw.

Opmerking: men zal rekening houden met het feit dat wanneer een belasting een plaatselijke breuk in de dekvloer veroorzaakt, ook het erin verwerkte verwarmingsikhaam eventueel abnormale spanningen kan ondergaan, hetgeen aanleiding kan geven tot storingen en anomalieën,

2. VOEGEN In een dekvloer die een verwarmingsomloop bevat, zijn voegen nog meer onontbeerlijk dan in andere dekvloeren omwille van de grotere temperatuurverschillen (dus termische vervormingen). Max. H m

Het risico te wijten aan deze termische vervormingen is minder groot in lokalen die kontinu verwarmd worden dan in lokalen of appartementen waar dit niet het geval is (landhuis, huurgebouw, enz.). Te snelle temperatuurveranderingen

WTCB - tijdschrift nr. 3-'11 1989 - ..jdc katern

Afbeelding 5 - ~{)egell die men aantreft in een deedoer met een renrarmingsomloop. a : randvoegen h : uitzetvoegen van de vloer en zijn bedekking

5

2.1

RANDVOEGEN

(afZonderingsvoegen)

De randvoegen zullen uitgevoerd worden over de volledige omtrek van de dekvloer en tegen elk vast bouwelement. De rol van deze voegen is de vloer af te zonderen van de vaste bouwdelen (muren, kolommen, sterfput, enz.). Ze zijn 10 mm breed, behalve indien de berekening tot een ander besluit leidt en worden opgevuld, doorlopend en op de volle diepte, met een elastisch materiaal welk gemakkelijk vervormbaar is. Dit materiaal kan eventueel een termische enlof akoestische rol vervullen. Het oppervlak van de voegen moet eveneens beschermd worden tegen indringing van harde voorwerpen enlof van vocht.

2.2

UITZElVOEGEN

Het is aangeraden de vloeroppervlakte op een dergelijke manier te verdelen dat men tot panelen komt van 30 tot 50 m- (afhankelijk van het soort vloerbedekking dat geplaatst wordt) en met een maximale lengte van 5 tot 8 m (hetgeen ongeveer overeenkomt met de grootte van een paneel nodig voor één kring van de vloerverwarming). Bovendien zal de lengte/breedte-verhouding van het paneel bij voorkeur kleiner zijn dan 2. Het is nuttig bijkomende voegen te voorzien ter plaatse van grote verschillen in breedte (b.v. voor lokalen in Lvorrn en ter hoogte van tussendorpels), alsook in geval van bruuske verandering in dikte (dit laatste is in principe niet toegelaten).

Het voegpatroon zal voorzien worden afhankelijk van de geplande vloerbedekking (soepele, harde, enz.). Het is de ontwerper (of de afgevaardigde van de bouwheer) die in overleg met de betrokken vaklieden de noodzakelijkheid bepaalt om één of meer bijkomende uitzetvoegen te voorzien om de bewegingen op te nemen. Deze voegen zullen op het plan aangeduid zijn zodat de vloerverwarrningsplaatser, de dekvloerlegger en de plaatser van de vloerbedekking er rekening mee kunnen houden.

2.3

BEWEGINGSVOEGEN IN HET GEBOUW

Alle voegen van de dragende struktuur (uitzetvoegen en zettingsvoegen, bij voorbeeld) moeten volledig en in de volle diepte overgenomen worden in de draagvloer en zijn bedekking.

2.4

IlERNEMINGSVOEGEN

Hememingsvoegen zullen maximaal vermeden worden (planning) en mogen enkel op plaatsen voorzien enlof uitgevoerd worden waar ze geen schade kunnen veroorzaken aan de onderliggende verwarmingselementen.

3. IN WERKING ZElTEN EN INGEBRUIKNEMING (zie afb. 6)

De breedte van deze voegen zal overeenkomen met vier- à vijfmaal de voorziene beweging. Deze voegen zullen absoluut vrij zijn van vreemde voorwerpen.

Men zal de buizen en de installatie met water vullen en ze nazien bij druk alvorens men overgaat tot het aanbrengen van de dekvloer.

Men zal zoveel mogelijk vermijden dat de verwarmingsbuizen een voeg kruisen. Indien dit wel het geval is, moeten de buizen zich in een huls bevinden van ongeveer 0,5 m lengte die een speling laat van 6 mm op de diameter van de huls ten opzichte van de buis.

De verantwoordelijkheid voor deze operatie ligt bij de bouwheer (of zijn afgevaardigde) en bij de vloerverwarrningslegger. Indien de dekvloer buizen in syntetisch materiaal moet bedekken, dan zullen deze buizen gedurende de uitvoering van de dekvloer met water onder druk gevuld blijven.

De uitzetvoegen zullen in de vloerbedekking overgenomen worden. Een ingebouwde of een in het oppervlak aanwezige bescherming kan wenselijk of noodzakelijk zijn.

Bij cementgebonden dekvloeren zal men minimum 28 dagen wachten na het aanbrengen van de dekvloer (verharding en droging) alvorens de vloerverwarming aan te zetten. In geval van een

6

WTf'R -

tiirl~rhrift

nr 7,-4/1c)Rc) - 4 de karern

!

Verwarmings-

I

systeem

•

. __ 11

I1

.

..... 1.4- Dekvloer

ii

I

1

~

......

Vloerbedekking

ii

1

L_Temperatuur_ _ -JL ~ __ ., __-.L _://; i'~L

11

1" i i:~11 .'-~-==::._-== ~""--II Plaatsing

1

I

-

-

-i

I

I"

~! :

~! : i

I

I I 1.E1

I .~ I

,2 I

Aanbrengen

Ii ,gpl : I ~~

5

.ir

-

-

-I

i~l

.~I

t

2

[11

>

~

0

~

~

-

~t i: :ti

~[ ~~'ii,

I gig ~ I

V/A

lii~~

I1

-

L_

' __

ii

Aanbrengen

!I'~ ,-0

1E ~

Afbeelding 6 - Opeenvolgende stappen voor de uitvoering van een "uenoarmde vloer". alsook het temperatuurverloop.

koude omgeving zal deze termijn vergroot worden omdat de evolutie van de mechanische karakteristieken in bepaalde mate afhankelijk is van de omgevingstemperatuur. . Het in werking zetten van de verwarming zal gebeuren door het systematisch opdrijven van de temperatuur met 5 Kl24 h, vertrekkend van koude toestand tot de maximaal voorziene werkingstemperatuur van het verwarmingselement. Deze werkingstemperatuur moet lager zijn dan de maximaal toegelaten temperatuur voor de bindmiddelen gebruikt in de dekvloer. De terugkeer naar de begintemperatuur zal tevens progressief gebeuren, m.a.w.met 5 Kl24 h. De maximaal voorziene werkingsternperatuur wordt gedurende minimum 3 dagen aangehouden ten einde de dekvloer zijn maximale beweging te geven alvorens de vloerbedekking aan te brengen. Bij een anhydrietdekvloer en eventueel indien gebruik gemaakt werd van een bindingsversneller, mag het in werking zetten van de vloerverwarming vroeger plaatsvinden. Het opdrijven van de temperatuur zal echter op dezelfde wijze gebeuren. Een wachttijd is voorzien ten einde de dekvloer toe te laten zijn mechanische sterkte te bekomen alvorens belast te worden door o.a. termische uitzetting. Bovendien kan een te snelle droging (door een temperatuurverhoging b.v.) de krimp versnellen en eventueel scheuren veroorzaken en aanleiding geven tot afpoederen van het oppervlak. Een trage opwarming en afkoeling verdelen beter de spanningen. Er ontstaan drukspanningen tijdens het opwarmen, terwijl er tijdens het afkoelen

WTCB - tijdschrift nr. 3-4/1989 - 4"" katern

trekspanningen alsook een termische gradiënt in de dekvloer ontstaan, die de neiging hebben het geheel te doen kromtrekken. De noodzaak om de dekvloer langer te laten drogen alvorens de vloerbedekking aan te brengen, zal afhangen van het voorziene type vloerbedekking (bij voorbeeld een waterdampdichte vloerbedekking).

4. KEUZE EN unvOERING VAN VLOERBEDEKKINGEN OP VWERVERWARMING De keuze van de vloerbedekking wordt beïnvloed door een reeks omstandigheden en beperkingen. Deze nuttige inlichtingen worden in een memorandum opgegeven (cf TV 179 "Harde vloerbedekkingen op verwarmde vloer", hl. 25), De opgave in dit memorandum van de gewenste prestaties en andere desiderata moet toelaten het probleem goed te omschrijven en een juiste keuze te doen die beantwoordt aan de gestelde eisen. De geraadpleegde gespecialiseerde aannemers moeten over de antwoorden op een reeks vragen beschikken ten einde, na een eventueel bezoek ter plaatse, een prijsaanbieding te kunnen voorleggen met perfekte kennis van zaken.

Trefwoorden : vloerverwarming • vloer • dekvloer • warmte-isolatie • drager bedekking • plaatsingsprocédé • verhindingsvoeg • uitzetvoeg • bewegingsvoeg • stortnaad • starten

7