ETICS met harde bekledingen
Prestaties en ontwerp van de systemen Yves Grégoire Afdeling Materialen WTCB Brussels, 7 juni 2016 ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 1
Inhoud Inleiding Toepassingsgebied Weerstand tegen klimatologische belastingen (duurzaamheid) Waterdichtheid Waterdampdiffusieweerstand Impact weerstand Milieu-impact Praktijkervaring Besluit
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 2
1
Inleiding ‐ ETICS met harde bekledingen ETICS : External Thermal Insulation Composite System
1. Ondergrond
I N G A F W E R K
E T
I
C S
2. Lijm 3. Thermische isolatie panelen 4. Schotelplug 5. Wapeningsweefsel 6. Grondpleister 7. ‘Tegellijm’ 8. Harde bekleding 9. Voegproduct
Gesloten systemen ; enkel de door de fabrikant beschreven onderdelen mogen gebruikt worden ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 3
Inleiding ‐ context
‐ Groeiende vraag voor harde bekledingen als afwerking (‘huid’) ‐ Toepassing niet gedekt door TV 227 ‘Muurbetegelingen’ ‐ Gebrek aan referentiedocumenten en weinig ervaring/afstand ‐ Lopende prenormatieve studies op het WTCB gesubsidieerd door de FOD Econ./NBN ‐ Doelstelling : het opstellen van een referentiekader – prestaties van de systemen ‐ code van goede praktijk ‐ Uitgave op termijn van een TV omtrent dit onderwerp
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 4
2
Toepassingsgebied
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 5
‘Beperking van de gevelhoogte’ Gelet op : - het gebrek aan ervaring (duurzaamheid van de hechting van de afwerking en kans op val met schade) - een uitvoerings-gevoelige techniek - de gevolgen van val voor de veiligheid
uitvoeringsklasse N (normaal): de uitvoering staat onder doorlopend toezicht van gekwalificeerd en ervaren personeel van het bedrijf dat de werken uitvoert en maakt het onderwerp uit van een normaal toezicht door de ontwerper uitvoeringsklasse S (speciaal): de uitvoering staat onder doorlopend toezicht van gekwalificeerd en ervaren personeel van het bedrijf dat de werken uitvoert. Het normale toezicht wordt aangevuld met een regelmatige en frequente controle door gekwalificeerd personeel dat niet behoort tot het bedrijf dat de werken uitvoert. ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 6
3
Weerstand tegen klimatologische belastingen (duurzaamheid)
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 7
‘Het systeem moet bestand zijn tegen klimatologische belastingen’ Beperking van de risico’s op : ‐ onthechting en degradatie ‐ verlies van functionele eigenschappen (waterdichtheid)
Beoordeling op basis van NBN B 62‐400 ‐ Schaalmodel onderworpen aan cycli (hygrothermische wisselingen, thermische schokken, regen, vorstcycli) ‐ Visuele vaststellingen van de eventuele schade ‐ Hechtingsproeven ‐ Procedure geïnspireerd op ETAG004, ETAG017, procedure UBATC BA 521‐1 ‐ Identieke cycli aan degene van FprEN 16383 (ETICS met pleister)
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 8
4
Weerstand tegen klimatologische belastingen ‐ criteria
Conditionering ; geen onthechting of verwering ten gevolge van de beschreven cycli
Hechting aan de isolatie
Hechting Tussen lagen
≥ 0,08 MPa
≥ 0,5 MPa of ≥ 0,25 MPa en cohesieve breuk in het pleister
Initieel – Standaard condities 80 ‘warmte-regen’ cycli Verwarming op 70 °C en besproeiing met water op 15°C 5 ‘warmte-koud’ cycli Verwarming op 50°C en koeling op -20°C
OF
30 ‘natte vorst-dooi’ cycli Impregnatie door besproeiing met water gedurende 8u. Koeling op -20°C Dooi bij 20°C en besproeiing met water gedurende 1u
Cohesieve breuk in de isolatie (+ beperking ifv de windbelasting)
EN Maximale verlies : 40 %
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 9
Weerstand tegen klimatologische belastingen – labo‐ervaringen
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 10
5
Waterdichtheid
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 11
‘Het systeem moet de draagmuur beschermen tegen regenwaterinfiltratie ’ Opm. : een betegeling, zelfs opgevoegd, is niet waterdicht
1.
Alle systemen → Geen degradatie van de waterdichtheid door klimatologische belastigen (cfr duurzaamheidsproef)
2.A. Systemen met grondpleister → het grondpleister zorgt voor de waterdichtheid → lage wateropname door capillariteit van het grondpleister : ≤ 0,5 kg/m² 24h → volgens praktijkervaring : bestand tot een waterdichtheidsdruk van tenminste 900 Pa
2.B. Systemen zonder grondpleister → de isolatielaag zorgt voor de waterdichtheid → lage wateropname door capillariteit van de isolatie : ≤ 0,5 kg/m² 24h → beproeving van de waterdichtheid volgens NBN EN 12865
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 12
6
Systemen zonder grondpleister Gedrag van de isolatiematerialen onder statische waterdruk (‘percolatieproef’)
10 cm water = 1000 Pa
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 13
Systemen zonder grondpleister Weerstand tegen slagregen ‐ principes
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 14
7
Systemen zonder grondpleister Weerstand tegen slagregen – resultaten (intrinsieke waterdichtheid)
Opmerking : de afdichtingsmethodes werden op experimentele wijze indicatief bestudeerd : er wordt verwezen naar de goedkeuring van het systeem. ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 15
Systemen zonder grondpleister Weerstand tegen slagregen – resultaten → bevestiging van het goede gedrag van systemen met grondpleister (waterdichtheidsdruk hoger dan 900 Pa of meer) → Zonder grondpleister : invloed van de aard van het isolatiemateriaal → Zonder grondpleister : verhoogde weerstand dankzij de genomen maatregelen om de voegen tussen panelen waterdicht te maken. Opmerkingen : ‐ Mislukken van de proef wanneer de eerste druppels verschijnen ; vastgestelde hoeveelheden beperkt ‐ Groot belang van de luchtdichtheid van de wand (niet gesimuleerd tijdens die proeven) die de weerstand tegen slagregen verhoogt (‘effectieve’ waterdichtheid). In praktijk : luchtdichtheid van de binnenwand niet altijd optimaal : afwezigheid van een luchtdichte binnenbepleistering aansluitingen van het binnenpleister aan het schrijnwerk minder performant specifiek gedrag ter hoogte van de verticale en horizontale ribben van het gebouw (hoeken), bovenkant van wanden, spouwmuren, etc.
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 16
8
Systemen zonder grondpleister
Zonder grondpleister : → uitgesloten indien het niet voldoet aan de slagregentest
→ Uiterst belangrijk dat de fabrikant het gebruik waarborgt en dat hij de te nemen maatregelen beschrijft om het systeem als waterdicht tegen slagregen te kunnen beschouwen voor een bepaalde blootstelling (behandeling van de voegen tussen de panelen enz). ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 17
Waterdichtheid – samenvatting van de eisen
ETICS met harde bekleding Eisen Capillaire wateropname van de isolatie Capillaire wateropname van het grondpleister Weerstand tegen slagregen (NBN EN 12865 methode A) Weerstand tegen klimatologische belastigen (NBN B 62-400) [1] Waterdichtheidsdruk = ½ cp,e+ qp(Ze) cprob² [2] zie NBN EN 1991-1-4 ANB.
Met grondpleister
Zonder grondpleister
≤ 1 kg/m².24h (cfr ETAG004)
≤ 0,5 kg/m².24h
≤ 0,5 kg/m².24h
-
Geen test
Geen waterdoorsijpeling bij een bepaalde waterdichtheidsdruk Geen schade
waar cp,e+ = 1,3 [2] cprob = 1 (terugkeerperiode 50 jaar) [2] qp(Ze) = piekwaarde voor de stuwdruk [2]
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 18
9
Waterdampdiffusieweerstand
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 19
‘Beperking van het risico op interne condensatie’
‐ ‐
Afwerking : gekarakteriseerd door zijn waterdampdiffusieweerstand Harde bekleding : in het algemeen meer bestand tegen waterdampdiffusie dan een pleister
→ Om het risico op interne condensatie te beperken : hygrothermische studie (door de ontwerper of met behulp van de fabrikant) Parameters :
‐ binnen‐ en buitenklimaten ‐ hygrothermische karakteristieken van de lagen van de wand
Evaluatiemethodes ‐ Glaser ‐ Dynamische numerieke methodes (software)
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 20
10
‘Beperking van het risico op interne condensatie’ Binnenklimaatklassen Binnenklimaatklassen en desbetreffende gebouwtypes Klasse Gebouwen met weinig tot geen 1 permanente vochtproductie Klasse Gebouwen met een beperkte 2 vochtproductie per m³ en een goede ventilatie Klasse Gebouwen met een belangrijke 3 vochtproductie per m³ en een matige ventilatie Klasse Gebouwen met hoge 4 vochtproductie
Gebouwvoorbeelden Stapelplaatsen voor droge goederen, kerken, toonzalen, garages en werkplaatsen Volgens de norm geventileerde woningen, scholen, winkels, nietgeklimatiseerde kantoren, sportzalen en polyvalente hallen Niet volgens de norm geventileerde woningen, ziekenhuizen, verzorgingstehuizen, verbruikszalen, restaurants, feestzalen, theaters, laag geklimatiseerde gebouwen (RV ≤ 60%) Sterk geklimatiseerde gebouwen (RV > 60 %), hydrotherapieruimten, overdekte zwembaden, vochtige industriële ruimten zoals wasserijen, drukkerijen, brouwerijen, papierfabrieken, etc
(1) Voor gebouwen in overdruk, gebouwen met sterk wisselend vochtgehalte (bv. discotheken) is een speciale hygrothermische studie vereist.
Bepaling van de eigenschappen ‐ Relevante getabuleerde waarden : NBN EN 1745, NBN EN ISO 10456 ‐ Experimentele bepalingen : NBN EN ISO 12572 ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 21
Eisen met betrekking tot de dampdiffusieweerstand van de afwerking Sd‐afwerking = Sd‐grondpleister + Sd‐tegellijm + Sd‐gevoegde harde bekleding
(Sd = µ . d)
Waterdampdiffusieweerstand van de isolatie Sd-isolatie [1] Waterdampdiffusieweerstand van de ondergrond (Sd-muur)
Sd-isolatie < 3 m (MW, WF, ICB)
Sd-isolatie ≥ 3m (EPS, PU, PF)
Sd-isolatie ≥ 10m (XPS)
Sd-isolatie ≥ 20m (CG)
Waterdampdiffusieweerstand van de afwerking [3] Sd-afwerking
Binnenklimaat klasse [2]
0,9 m
≤1m
≤2m
≤5m
≤ 10 m
III
bvb. : Metselwerk uit snelbouwstenen van 14 cm + binnenpleister
≤3m
≤8m
≤ 20 m
≤ 40 m
II
in studie
3m
in studie
≤3m
≤6m
≤ 11 m
III
bvb. : Metselwerk uit volle bakstenen van 29 cm + binnenpleister
in studie
≤ 12 m
≤ 24 m
≤ 44 m
II
≤ 12 m
≤ 18 m
III
≤ 47 m
≤ 67 m
II
15 m bvb. : betonwand van 15 cm + binnenpleister
Geen eisen
Geen eisen
in studie in studie
≤9m
in studie
≤ 35 m
in studie
I
I
Geen eisen
I
[1] : tussen haakjes : voorbeelden van isolatiematerialen voor een dikte van 10 cm. [2] : Voor binnenklimaatklasse 4 en voor de hypothesen die afwijken van de gebruikte hypothesen is een studie volgens STS 71-2 vereist. [3] : Afwerking = grondlaag (indien van toepassing) + tegellijm + gevoegde harde bekleding
Geval van een zeer waterdampdichte harde bekleding : belang van de voegverhouding Avoeg/A Sd‐afwerking = Sd‐grondpleister + Sd‐tegellijm + Sd‐voeg . A/Avoeg ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 22
11
Impact weerstand
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 23
‘Er moet rekening worden gehouden met de prestaties bij blootstelling aan mechanische belastingen bij normaal gebruik’ → Beperking van de eventuele risico’s in verband met de veiligheid van personen → Behoud van de functionele eigenschappen onder invloed van schokken veroorzaakt door verkeer en normaal gebruik Impact weerstand : ‐ weerstand tegen perforatie (bekleding < 5 mm dikke) ‐ weerstand tegen schokken van harde lichamen (onvervormbaar projectiel, 3J en 10J) ‐ weerstand tegen schokken van zachte lichamen (bvb. menselijk lichaam 10, 60 , 300 et 400 J)
Geschikte keuze van een systeem ifv de blootstelling ‐ gebruikscategorie I, II of III
Deze eisen hebben geen betrekking op daden door vandalisme Mechanische beschadigingen: vereisen een onmiddellijke herstelling ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 24
12
‘Er moet rekening worden gehouden met de prestaties bij blootstelling aan mechanische belastingen bij normaal gebruik’ GebruiksOmschrijving categorie Zone op grondniveau (≤ 2.8 m) die gemakkelijk bereikbaar is voor het publiek en blootgesteld kan I worden aan de impact van harde voorwerpen, maar niet aan een abnormaal ruw gebruik Zone die blootgesteld is aan redelijk zware impacten (geworpen voorwerpen of schokken), maar die zich ofwel bevindt op een openbare plaats waar de hoogte van het systeem de grootte van de II impact beperkt, ofwel op een lager niveau waarbij de toegang tot het gebouw beperkt is tot zorgzame personen. Zone die hoogstwaarschijnlijk niet beschadigd zal worden door normale impacten, veroorzaakt III door personen of voorwerpen (geworpen voorwerpen of schokken)
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 25
Milieu-impact
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 26
13
Levenscyclusanalyse (LCA) Methode : zie infofiche 64 van het WTCB. Studie door het laboratorium ‘Duurzame Ontwikkeling’ van het WTCB
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 27
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 28
14
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 29
Praktijkervaring
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 30
15
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 31
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 32
16
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 33
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 34
17
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 35
Besluit
ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 36
18
◘ Groeiende aanvraag voor ‘ETICS met harde bekledingen’ ◘ Volledig systeem dat moet gewaarborgd worden door een fabrikant (of beter, door een onafhankelijk organisme ‐ ATG) ◘ Het respecteren van prestatie‐eisen → Weerstand tegen klimatologische belastingen, duurzaamheid van de hechting, waterdichtheid, enz
◘ Bijzondere aandacht naar de risico’s op interne condensatie → Hygrothermische studie
◘ Met of zonder grondlaag ? → traditionele isolatie voor ETICS (EPS, MW) : niet waterdicht ; grondlaag noodzakelijk. → ‘Waterdichte’ isolatie (bvb. XPS) ; kunnen zonder grondlaag op voorwaarde aandacht te besteden aan de waterdichtheid ter hoogte van de voegen tussen panelen ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 37
http://www.wtcb.be/ http://www.brusselsretrofitxl.be/projects/innov-etics/ http://www.butgb.be/
Disclaimer De syllabi die uitgedeeld worden bij uiteenzettingen die gegeven worden door het WTCB (wintercursus of andere WTCB‐opleidingen) maken geen onderdeel uit van de offficiële publicatiereeksen van het WTCB en mogen dus niet als referentie gebruikt worden. De, zelfs gedeeltelijke, verdeling of vertaling van deze documenten is enkel toegestaan met toestemming van het WTCB ETICS met harde bekledingen – Prestaties en ontwerp van de systemen – 07/06/2016 - 38
19