Overzicht isolatiematerialen ir. Marcus Peeters, lector / onderzoeker pBa Bouw Odisee AALST – campus Dirk Martens
Isolatiematerialen 1. Keuringen en attesten 2. Gedrag bij brand 3. Kort overzicht isolatiematerialen
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
2
1. Keuringen en attesten Keuringen, attesten en labels ATG’s: www.butgb.be
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
3
www.butgb.be
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
4
Andere keurmerken Andere keuringen en labels: BENOR
ETA CE
Keymark Natureplus
…
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
5
ATG of ATG/Homologatie ATG = systeemkeuring Beoordeling product volgens een richtlijn (guideline) geschiktheidsverklaring voor de beoogde toepassing Zie ook ETA European Technical Approval (uitdovend)
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
6
ATG of ATG/Homologatie ATG/H = productkeuring Productbeoordeling volgens Belgiscch beoordelingsdocument, meestal verwijzend naar normen (NBN EN of NBN indien er nog geen EN bestaat of is omgezet tot NBN) Zie ook ETAss (European Technical Assessment volgens een European Assessment Document: EAD) Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
7
ATG = systeem Zeker voor: Platte daken - isolatie, afdichting) Hellende daken – isolerende panelen Buitengevelisolatie met pleister Bouwsystemen (vb.: houtskelet)
Dichtingen, harsen Speciale technische uitrusting Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
8
2. Gedrag bij brand
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
9
Europese Systematiek Brand Beoordelen van de brandreactie • Op productniveau = CE-markering • Proeven of lijsten • A1, A2, B, C, D, E, F
Beoordelen van de brandweerstand • Op niveau van de scheidingsconstructie • Proeven of berekening • R, E, I
Brandgedrag bij blootstelling aan een externe brand (daken en dakbedekkingen) • Op syteemniveau • Proeven of lijsten • BROOF(t1) Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
10
Brandreactie van producten • • • •
Bouwproducten: Euroclass of Euroklassen (NBN EN 13501-1) Op label van alle bouwproducten (CE, ETA, ATG) 7 hoofdklassen (A1,A2,B,C,D,E,F) Nog 2 onderverdelingen • Rookontwikkeling: s1, s2, s3 • Brandende druppels: d0, d1, d2
• Aparte proeven en classificatie voor producten voor vloeren (A1FL, …, FFL) en voor kabels en leidingisolatie
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
11
Bouwproduct - Euroklassen onbrandbaarheidsproef
calorische bom
Single Burning Item SBI- test
Proeven Euroklassen kleine vlamtest Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
12
Bouwproduct - Euroklassen Onbrandbaar • A1, A2
Geen flash-over • A1,A2,B
Brandbaar • B, C, D, E
Niet getest of niet voldaan aan minimum • F Kies video 2 op: http://www.nl.rockwool.be/voordelen+rotswol/brandveiligheid/video%E2%80%99s Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
13
Bouwproduct - Euroklassen Lijst van producten die als A1 mogen worden beschouwd • Deemed to satisfy
Lijsten van producten die Euroklasse krijgen zonder verdere test • Classified without further test
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
14
Oude Norm – nieuw KB = Probleem Lokale brandweer werkt soms nog met oude norm NBN S 21203 • Brandreactieklassen: A0, A1, A2, A3, A4
Geen enkele relatie met Euroklassen Proeven oude norm zijn gemiddeld 20 jaar oud, minstens meer dan 10 jaar
Sommigen bleven volharden tabel van overeenkomst (zie laatste KB van 12/07/2012) Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
15
Oude Norm – nieuw KB = Kans KB 12/7/2012, bijlage 5/1 tabel van overeenkomst = oplossing bij discussie oud norm / euroklasse
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
16
Europese Systematiek Brand Beoordelen van de brandreactie • Op productniveau = CE-markering • Proeven of lijsten • A1, A2, B, C, D, E, F
Beoordelen van de brandweerstand • Op niveau van de scheidingsconstructie • Proeven of berekening • R, E, I
Brandgedrag bij blootstelling aan een externe brand (daken en dakbedekkingen) • Op syteemniveau • Proeven of lijsten • BROOF(t1) Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
17
Brandgedrag externe brand
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
18
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
19
Brandgedrag dak Voor brand van buitenaf: Koninklijk besluit tot vaststelling van de basisnormen voor de preventie van brand en ontploffing waaraan de nieuwe gebouwen moeten voldoen. Basis = KB van 7 juli 1994 + 7 wijzigingen / aanvullingen Laatste bijwerking: KB van 12 juli 2012
(BS 21/09/2012,
toepassing 1/12/2012) Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
20
Brandgedrag dak KB van 12 juli 2012 – daken Groendaken
Daken van het gebouw: • De producten voor de dakbekleding vertonen de kenmerken van de klasse BROOF (t1) of zijn dakbedekkingen bedoeld in punt 3bis3 van bijlage 1. • 3bis3. Bepaalde dakbedekkingen worden geacht te voldoen aan eisen van het prestatiecriterium van een externe brand zonder test. De Minister van Binnenlandse Zaken bepaalt de lijst van deze dakbedekkingen.
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
21
BROOF (t1) - systeemtest Voor brand van buiten uit: • • • •
Voor nieuwbouw, niet voor bestaande Niet voor eengezinswoningen Niet voor max. 2 bouwlagen en ≤ 100 m² Wel voor industriële gebouwen (bijlage 6: §6.6.)
Opgenomen in ATG eindlaag van de afdichting of dakbekking, proeven elke 5 jaar Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
22
Proef en klassering Er bestaan 4 Europese proeven • • • •
BROOF(t1) (basis = Duitse norm) BROOF(t2) (basis = Skandinavische norm) BROOF(t3) (basis = Franse norm) BROOF(t4) (basis = Britse norm)
Klassering per test = pass or fail Geen onderlinge klassering tussen verschillende testen / geen hiërarchie België = BROOF(t1) Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
23
Proeven BROOF (t1) Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
24
= systeemtest (complete dakopbouw)
BROOF(t1) staat in ATG van dakafdichting en dakbedekking Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
25
Groendak (= KB 12/7/2012; bijlage 5/1)
Bron: WTCB Contact 4-2011
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
26
Groendak Beveiligen tegen brand van buitenaf Substraat • Dikte: min. 3 cm • Samenstelling: d<10 cm max. 20% organisch
Compartimentering indien lengte > 40 m • Strook grind of (beton)tegels: 10+80+10= 100 cm • Brandmuurtje: hoogte min. 40 cm boven groen
Hoogte beplanting • Beperkt in zone van d=3 m vanaf as compartiment • H(max) = d - 40 cm Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
27
KB 12/7/2012, bijlage 5/1 Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
28
3. Kort overzicht isolatiematerialen
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
29
Overzicht Kunststofschuimen Minerale materialen Isolatie van plantaardige materialen (nagroeibaar)
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
30
Materiaalsoorten Kunststofschuimen • polyurethaan (PUR) - polyisocyanuraat (PIR) • fenolschuim (PF) • geëxpandeerd polystyreen (EPS) • geëxtrudeerd polystyreen (XPS)
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
31
PUR - PIR
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
32
PUR - PIR Grondstoffen voor platen: • Diisocyanaat (MDI, TDI) • Polyol (meervoudig alcohol –OH groepen) • Blaasmiddel (Pentaan)
Productie:
1. mengkop 2. bovenbekleding 3. onderbekleding
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
33
PUR-PIR Eigenschappen Zie ATG’s en ATGH’s
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
34
Phenolschuim - PF Phenolschuim – resolschuim Spouwmuur, vloer, hellend dak sarking, plat dak • Dimensionele stabiliteit onder invloed van hoge temperatuur? • Indien mechanisch bevestigd: aandacht corrosie?
Thermisch: • λD ca. 0,021 à 0,023 W/mK
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
35
PF
Deze toepassing voorloping “on hold”
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
36
Geëxpandeerd polystyreen - EPS Eigenschappen en kenmerken Smeltbaar = afdruppen bij brand Hoge lineaire uitzetting Lambda – waarde: 0.031 – 0.045
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
37
wat is EPS ? Suspensie polymerisatie
compacte, pentaanhoudende polystyreen pareltjes dichtheid ~ 600 g/l Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
stoom
voorgeschuimd EPS 10 - 40 g/l
stoom
EPS schuim
38
EPS-productie grondstof
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
voorschuimen opslag
39
Geëxtrudeerd polystyreen – XPS Eigenschappen en kenmerken
Smeltbaar, dus druppen bij brand Dimensioneel minder stabiel Bijna 100% gesloten cellen = ongevoelig voor vocht Lamda – waarde : 0.028 – 0.038
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
40
XPS-productie
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
41
Druksterkte bij 10% vervorming in kPa
Druksterkte EPS en XPS
1000 800 XPS 600 400 EPS
200 0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
dichtheid kg/m³ Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
42
XPS
Bron: www.blauwplaat.nl Bron: www.groendak.info Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
43
Overzicht Kunststofschuimen Minerale materialen Isolatie van plantaardige materialen (nagroeibaar)
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
44
Materiaalsoorten Minerale materialen
• minerale wol (MW) glaswol, rotswol • cellenglas (CG) • geëxpandeerd perliet (EPB)
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
45
Minerale wol
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
46
Grondstoffen Glaswol Glas (recup) Kwartszand Kunsthars
Kalk
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
47
Productie van glaswol Zand en kalk
Procédé TEL
Mengsel 1450°C
Vervezeling en toevoegen van bindmiddel
« Witte » glaswol Polymerisatieoven Recyclage van afval
Bindmiddel wordt geel
Snijden van randen met waterstraal Versnijden
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
48
Grondstoffen Rotswol diabaas
cokes
kalk
briketten/formstones
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
49
Productie van rotswol Afval en basalt
Procédé REX Mengsel 1600 °C
Vervezeling en toevoegen van bindmiddel Section de formation « Grijze » rotswol Polymerisatie-oven
Ongeveer 20% van het mengsel is niet vervezeld en wordt gerecycleerd
Grijs/bruin bindmiddel Versnijden van randen
Recyclage van afval
Versnijden
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
50
Eigenschappen minerale wol Onbrandbaar • zie Euroklassen:A1,A2, maar sommige dakproducten B of zelfs F indien met bitumencoating
Dimensionele stabiliteit Akoestisch: zwaar en verend Thermisch: λD ca. 0,030 à 0,045 W/mK
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
51
MW toepassingen
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
52
Cellenglas (CG) Gerecycleerd glas (tot 66%) + de klassieke glasgrondstoffen (SiO2 en Na-, Ca-, K-, Mgcarbonaten of -oxiden Door toevoeging koolstof aan het halfvloeibare glas ontstaan CO2-belletje = isolatie
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
53
ECOLOGISCHE ASPECTEN Basisgrondstoffen Het winnen van zand
wordt in belangrijke mate verminderd
door de toevoeging van gerecycleerd glas
66 % gerecycleerd glas Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
*
54
Productie CG
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
55
EIGENSCHAPPEN CG
onsamendrukbaar
onbrandbaar: A1
waterdicht
vormvast
waterdampdicht
ongevoelig voor ongedierte
Thermisch: λD ca. 0,040 à 0,050 W/mK
Geëxpandeerd perliet EPB Eigenschappen en kenmerken : Euroklasse Brand: gewone versie C, er bestaat speciale B-versie, gebitumineerd: F Dimensioneel stabiel (thermisch)
Gevoelig voor vocht Thermisch: λD ca.: 0.050 W/mK
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
57
Overzicht Kunststofschuimen Minerale materialen Isolatie van plantaardige materialen (nagroeibaar)
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
58
Isolatie van plantaardige materialen
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
59
Materiaalsoorten Materialen van plantaardige oorsprong
• • • • • • •
Vlas Houtvezel Cellulose (papier, houtvezel) Schapenwol Hennep Stro en riet Kurk
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
60
Vlas Dak-,wand- en vloerisolatie Geluidsdempende eigenschappen Vochtgevoelig
Begaanbaarheidsklasse ? Brandklasse E Lambda – waarde: 0.038 Geen ATG/ATGH
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
61
Houtvezelplaat Vormbestendig Geschikt voor wand-, vloer- of dakisolatie en onderdak Geparaffineerd tegen vocht Meestal met tand-groef verbinding Lambda – waarde: 0.05 – 0.06
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
62
Houtvezelplaat productie
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
63
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
64
Cellulose krantenpapier Verbeterde brandeigenschappen en weerstand tegen verrotting door toevoeging van boorzouten
hygroscopisch en dampopen materiaal weinig energie bij productie wordt ingeblazen
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
65
Cellulose houtvezel Afkomstig van resten van houtproductie (schaafsel en zaagsel)
Boraxzouten als bewaringsmiddel Ingeblazen vergelijkbaar zoals cellulose vlokken of in plaatvorm Densiteit 35 kg/m3
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
66
Schapenwol Watervast oppervlak Groot hygroscopisch vermogen
Nog goede isolerende waarde zelfs als schapenwol vochtig is
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
67
Hennep Is éénjarige plant uit Europa verbetering brandgedrag en gevoeligheid schimmel door toevoeging van ammoniumfosfaten
In rollen of vaste platen Zeer goede akoestische eigenschap
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
68
Stro en Riet Strobalen van rogge, haver Strobalenmuren bepleisterd met leem of kalk Rieten daken
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
69
Kurk
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
70
Reflecterende folies Opgebouwd uit een dunne materiaalkern die aan één of beide buitenzijden bekleed is met een reflecterende film (alu folie) Moeilijk te plaatsen (ongeventileerde luchtlagen aan beide zijden zijn nodig) luchtdichte plaatsing Rendement van de folie is betwistbaar (U-waarde)
Provincie Oost-Vlaanderen - Steunpunt Duurzaam Bouwen
71