T
B
I T D E P R A K T IJ K t
t
U
C
W
VENTILATIE EN SCHRIJNWERK
f
i
j d i s c h r
PRAKTISCHE GEVOLGEN VAN DE NORMEISEN Jean Dubois, ing., hoofd van het
De norm NBN D 50-001 “Ventilatievoorzieningen in laboratorium Dak- en gevelelementen, WTCB woongebouwen” definieert hoe gebouwen met een woonof verblijfsfunctie, waarvoor een bouw- of verbouwingsvergunning vereist is, dienen uitgerust te worden om een correcte ventilatie van de kamers mogelijk te maken. In het Waalse Gewest is het naleven van die norm verplicht gemaakt door een reglement. Om aan die eisen te voldoen, worden door ontwerpers ventilatievoorzieningen in wanden voorgeschreven en met name in het schrijnwerk. De bedrijven vragen het WTCB om raad en bijstand om ervoor te zorgen dat het schrijnwerk dat ze fabriceren en plaatsen, aan de gestelde eisen voldoet. Na een beknopt overzicht van de ventilatieprincipes toont dit artikel de voornaamste wijzigingen die kunnen voortvloeien uit de inbouw van ventilatieroosters in buitenschrijnwerk.
1
2
VENTILATIEPRINCIPES
In de ventilatienorm wordt een onderscheid gemaakt tussen : ❒ basisventilatie, d.i. de ventilatie van woonruimten onder normale omstandigheden, met beperkte luchtdebieten, om de luchtkwaliteit en het vochtgehalte onder controle te houden ❒ intensieve ventilatie, d.i. de ventilatie met verhoogde luchtdebieten om piekvervuiling of ongewone omstandigheden te keren (bv. tijdelijk hoge bezetting, oververwarming, hoge vochtproductie, geuren bij schilderwerk enz.) ❒ ventilatie van speciale ruimten (kelder, zolder, garage, …); deze wordt apart bekeken om interactie met de basisventilatie zoveel mogelijk te vermijden.
VENTILATIEROOSTERS
Men onderscheidt twee soorten ventilatieroosters : regelbare en niet-regelbare roosters. Regelbare ventilatieroosters vinden in de praktijk tal van toepassingen. Ze kunnen worden ingedeeld volgens hun plaats in de buitengevels (afbeelding 1) : ◆ in het buitenschrijnwerk ingebouwde ventilatieroosters – rechtstreeks in de schrijnwerkprofielen (A) – tussen de beglazing en het schrijnwerkprofiel (B) – als vulelement in een daartoe voorzien kader (C) ◆ in de muren ingebouwde ventilatieroosters (D).
Om te voldoen aan de eisen voor de basisventilatie, worden regelbare toevoeropeningen (RTO) voorzien in de “droge” ruimten zoals woonkamer, slaapkamers, studeerkamer, speelruimte enz. Tussen de ruimten met toevoer- en die met afvoervoorzieningen circuleert de lucht langs doorstroomopeningen in tussenwanden (muur, scheidingswand, deur enz.) via de gangen, de hal en het trappenhuis van de woning.
A
B
C
D
Afb. 1 Soorten ventilatieroosters.
Intensief ventileren bij tijdelijk hoge bezetting, oververwarming of hoge productie van geuren of vocht gebeurt via opengaande ramen of deuren in de buitenwanden van elke kamer.
21
WINTER 1999
T
C
B
t
t
W
Afb. 2 Soorten blokjes.
Regelbare ventilatieroosters kunnen worden gebruikt als : ◆ regelbare toevoeropeningen (RTO) in de meeste zogenaamde droge ruimten ◆ regelbare afvoeropeningen (RAO) in natte ruimten.
* of C1 afhankelijk van het type vleugel
C2*
C3
C3
Niet-regelbare ventilatieroosters worden meestal gebruikt : ◆ samen met luchtafzuigvoorzieningen of mechanische ventilatievoorzieningen ◆ in doorstroomopeningen (DO) van het schrijnwerk, de scheidingswanden en binnenwanden.
2.1
C3
VENTILATIEROOSTERS EN SCHRIJNWERK
C3 40 à 50 mm
Ventilatieroosters die als vulelement in buitenschrijnwerk worden geplaatst, stellen geen bijzondere problemen.
B
C1
De plaats van de steunblokjes C1 wordt voor ieder raamtype vermeld in de norm NBN S 23-002. In enkele vleugels worden de blokjes volgens een diagonale geplaatst en zorgen mede voor de haaksheid van het vleugelkader en zijn stabiliteit (afbeelding 3A).
Met behulp van holle profielen kunnen speciale elementen met ingebouwde ventilatievoorzieningen worden ontworpen. Het probleem hierbij is de moeilijkheid om de door de norm opgelegde debietkarakteristieken te bekomen.
Wanneer een ventilatierooster bovenaan de beglazing van een enkele vleugel geplaatst wordt, dan stelt men vast dat de door de norm voorgeschreven vastzetting moet worden aangepast. Om die aanpassingen te beschrijven, analyseert men de krachten die in een normaal venster voorkomen (afbeelding 3A). Daarna bekijkt men de wijzigingen van die krachten, wanneer een deel van de beglazing door een ventilatierooster wordt vervangen (afbeelding 3B).
Wordt het ventilatierooster tussen de beglazing en het profiel geplaatst, dan moet het de krachten kunnen opnemen die normaal door de beglazing alleen worden opgenomen. Die krachten zijn het gevolg van het vastzetten van de beglazing en worden bepaald in de norm NBN S 23-002 (vroegere STS 38). Men onderscheidt de volgende blokjes (afbeelding 2) : ◆ de steunblokjes C1, die de krachten overbrengen en tot de stabiliteit van het gehele raam kunnen bijdragen; ze hebben een structurele functie, die met of zonder ventilatierooster moet worden vervuld ◆ de stelblokjes C2, die tot doel hebben ieder contact tussen de beglazing en de sponning van het kader te vermijden. Ze hebben een technische functie en kunnen probleemloos worden aangepast aan de aanwezigheid van ventilatieroosters ◆ de afstandsblokjes C3, die bestemd zijn om de beglazing zijdelings vast te zetten. Thans worden die blokjes algemeen vervangen door een schuimstofstrip met gesloten cellen, die tezelfdertijd als voegbodem dient. Afstandsblokjes kunnen eveneens probleemloos worden aangepast aan de aanwezigheid van ventilatieroosters.
2.2
VASTZETTING BIJ ENKELVOUDIGE VLEUGELS
Een enkelvoudige vleugel met en zonder ventilatierooster wordt schematisch weergegeven in afb. 3 (A-B). Uitgaande hiervan kan men de op de blokjes uitgeoefende krachten berekenen. De belastingen worden schematisch voorgesteld voor de volgende twee krachten : ◆ Fg, een blijvende kracht die met het gewicht van het glas (25 N/m2.mmep) overeenstemt ◆ Fa, een kracht die overeenstemt met verkeerd gebruik en die door de STS 52.0 wordt vastgelegd op 500 N. In de Europese ontwerpnorm prEN ISO 14139 varieert die kracht van 200 N tot 800 N afhankelijk van de gewenste sterkteklasse. Ze vormt een kortstondige, uitzonderlijke belasting. Na de 22
WINTER 1999
f
i
jd i s c h r
T
C
B
I T D E P R A K T IJ K t
t
U
W
A. PLAATSING ZONDER ROOSTER x1 Rhs
Die twee krachten blijven nagenoeg identiek bij vensters met en zonder ventilatierooster. Fa
De externe reacties variëren met de plaats van de scharnieren op de vleugel en kunnen als volgt worden beschreven : ◆ Rhs is de horizontale reactie op het bovenste scharnier; die kracht leidt tot afrukken van het beslag ◆ Rhi is de horizontale kracht op het onderste scharnier; die kracht veroorzaakt een aanzienlijke schuifspanning in het wentelscharnier van draaikipramen ◆ Rvi is de verticale reactie op het onderste scharnier; die kracht leidt tot de tangentiële afrukking van de bevestigingspunten van de scharnieren op de vaste stijlen van het raam.
F1 x2 F2 p
H
Fg F4 x4 Rhi Rvi
F3
x3
Naargelang van het type scharnieren, hun aantal en precieze positie worden de reacties anders verdeeld. In alle gevallen kunnen de reële belastingen worden herleid tot het schema van afbeelding 3. Dat schema geldt uitsluitend voor openvallende ramen die als enkelvoudige opendraaiende vleugels worden gebruikt.
L
Zoals dit het geval is voor belastingen, blijven ook de reacties van de vleugels op het vaste raam ongewijzigd. Hooguit kan men zeggen dat het gewicht van de beglazing iets wordt beperkt bij gebruik van een ventilatierooster. Uit een aantal studies blijkt echter dat de daarmee gepaard gaande belastingsvermindering te verwaarlozen is.
B. PLAATSING MET ROOSTER x1
Fa
F1
Rhs
;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;
p
x2
F2
Volgende belastingen op de beglazing worden overgedragen door de glasblokjes, wanneer die geplaatst worden volgens het gebruik en de aanbevelingen van de norm NBN S 23-002 : ◆ F1 : verticale kracht, overgedragen op het bovenste blokje, kant handgreep ◆ F2 : horizontale kracht, overgedragen op het zijblokje, kant handgreep ◆ F3 : verticale kracht, overgedragen op het onderste blokje, kant scharnier ◆ F4 : horizontale kracht, overgedragen op het onderste zijblokje, kant scharnier.
H
Fg
F4 x4 Rhi
Rvi
x3
F3 L
Bij normale uitvoering (afb. 3A) is de respectieve plaats van de glasblokjes identiek : x1 = x2 = x3 = x4 = x. De x-waarde is afhankelijk van : ◆ de profielbreedte “p” van het raam; die is gelijk aan de totale hoogte “hpr” van het profiel min de hoogte van de sponning “hf” (p = hpr - hf). “hf” wordt in tabel 1 opgenomen afhankelijk van de afmetingen van de beglazing. De afstand van de hoek van de beglazing tot het zwaartepunt van het glasblokje “d” wordt niet bepaald in de norm
Afb. 3 Plaatsingsschema van steunblokjes C1 in een enkele vleugel.
de belastingsproef moet de normale bediening van de vleugel mogelijk blijven, dat wil zeggen dat de bedieningskrachten binnen de voorgeschreven grenzen moeten blijven. 23
WINTER 1999
f
i
j d i s c h r
T
C
B
t
t
W
NBN S 23-002. Om een te sterke doorbuiging van de profielen te vermijden en de beglazing niet enkel in de hoeken te belasten, neemt men een afstand van 55 ± 5 mm tussen de hoek van de beglazing en het blokje. Die afstand wordt algemeen als een aanvaardbaar compromis aangenomen. Sinds kort bepaalt de Europese ontwerpnorm prEN ISO 14439 een afstand “d” van minimum 50 mm ◆ de omtrekspeling tussen de sponningbodem en de randen van de beglazing “j”; die speling is gelijk aan 2, 3 of 4 mm, resp. voor een sponninghoogte “hf” kleiner dan 13 mm, begrepen tussen 14 en 18 mm of tussen 19 en 25 mm (zie tabel 1) ◆ de lengte van de blokjes l (tabel 1).
Volgende uitdrukkingen beschrijven de relaties tussen de verschillende krachten :
R hs = R hi =
F4 = F2 =
F1 =
10
3
50
A < 1,50
S
10
3
50
A < 2,00
S
13
3
75
A < 6,00
S+D
18
4
75
6,00 ≤ A
S+D
25
5
75
De kracht te wijten aan het gewicht van de beglazing met oppervlakte A (m2) en dikte “e” wordt gegeven door de volgende formule : Fg = A . 25 . e (N) met A = [L - 2 (p + 4)] [H - 2 (p + 4)] (m2).
(L − 2 x)
L 2
+
Fg 2
VASTZETTING IN EEN ENKELVOUDIGE VLEUGEL MET VENTILATIEROOSTER
2.3
Bij beglazingen met ventilatieroosters is de rekenmethode identiek. De verschillen zijn te vinden in de waarde van drie parameters en zijn het gevolg van de verplaatsing van het glasblokje naar beneden, zoals getoond in afbeelding 3B : ◆ “x2” is niet langer gelijk aan “x”, maar aan “xg”, met xg = x + hrooster ◆ de te beschouwen glasoppervlakte is kleiner, nl. : A = [L - 2 (p + 4)] [H - 2 (p + 4) - (hrooster + 4)] indien het ventilatierooster op dezelfde manier vastgezet is als de beglazing ◆ daarentegen kan de dikte van de beglazing groter zijn (zie § 2.6).
Bij courante vensters neemt men gewoonlijk de vetgedrukte waarden van de tabel in aanmerking. Voor courante houten ramen bijvoorbeeld bedraagt de totale profielhoogte doorgaans 78 mm en de sponninghoogte 18 mm. De berekening van “x” zonder ventilatierooster wordt schematisch weergegeven in afbeelding 4. Hiermee kan men een praktische x-waarde voor courante houten ramen bepalen : x = 78 -18 + 4 + 55 + 75/2 = 156 mm p = 78 - 18 = 60 mm.
(Fa . L) + Fg .
Zulke wijzigingen hebben een grote invloed op de horizontale krachten F2 en F4 :
F4 = F2 =
R hs . H
(H − x − h rooster ) .
;;;; ;;; ;;;; ;;; ;;;; ;;; ;;;; ;;; ;; ;;;; ;;; ;;;;
60 18
x ≈ 156
S
R hs . H R hi . H = (H − 2 . x) (H − 2 . x)
voor F3 = F1 + Fg.
LENGTE “l” V/H BLOKJE (mm)
A < 0,25
(N)
55±5
SPONNINGOMTREKHOOGTE “hf” SPELING “j” (mm) (mm)
L 2
voor x = x1 = x2 = x3 = x4
Tabel 1 Sponninghoogte en omtrekspeling. ENKEL OF DUBBEL GLAS
(Fa . L) + Fg .
H Fg L = Fa + H 2
De afstand x tussen het zwaartepunt van het glasblokje en de buitenhoek van het vleugelkader wordt gegeven door : x1 = x2 = x3 = x4 = x = hpr - hf + j + d + l/2.
GLASOPPERVLAKTE “A” (m2)
f
i
jd i s c h r
75
H
Afb. 4 Steunpunt “x” (156 mm) en profielbreedte “p” (60 mm).
24
WINTER 1999
T
B
I T D E P R A K T IJ K t
t
U
C
W
Die vergelijking toont duidelijk aan dat de momentsarm vermindert en bijgevolg dat de op de blokjes uitgeoefende horizontale kracht stijgt om hetzelfde moment op te nemen.
2.4
lastingen te wijten aan het gewicht van de beglazing (van 0,6 naar 3,6 %). Daar staat tegenover dat de belasting op de blokjes van 4 % tot meer dan 15 % stijgt in het meest ongunstige geval, namelijk bij een vierkant venster met een hoge belasting door verkeerd gebruik.
TOEPASSINGSVOORBEELD Uit wat voorafgaat, kunnen twee regels worden afgeleid :
De krachten F2 en F4 op de blokjes zijn berekend voor hetzelfde venster met of zonder ventilatierooster en voor twee specifieke raamvormen (L × H = 1 × 1 m2 en 1 × 2 m2). De resultaten zijn in tabel 2 opgenomen, voor een rooster van 100 mm hoog.
1. bij normaal gebruik bestaat er weinig schadegevaar 2. het schadegevaar stijgt aanzienlijk in geval van ongewild verkeerd gebruik van een vierkante vleugel. Op het eerste gezicht lijkt die krachttoename (van 10 % tot meer dan 15 %) niet zodanig groot. Zoals verder wordt aangetoond, zorgt de combinatie van die stijging met de verplaatsing van de blokjes naar het midden van de stijl voor een toename van de buigspanningen.
Tabel 2 Krachten F2 en F4 op de blokjes (F2 = F4). HOOGTE VAN DE VLEUGEL (mm)
1000
2000
f
i
j d i s c h r
BREEDTE VAN DE VLEUGEL (mm)
1000
1000
KRACHT Fa (N)
ZONDER ROOSTER x2 = 156 mm F2 = F4 (N)
MET ROOSTER xg = 256 mm F2 = F4 (N)
0
135,5
140,4
500
862,3
990,7
800
1298,3
1500,9
0
118,6
119,3
500
414,8
434,2
800
592,5
623,1
BEREKENING VAN DE BUIGSPANNINGEN IN DE STIJLEN
2.5
De toename van de buigbelasting in het opengaande raam kan geschat worden. Bij een eerste benadering kan men de stijl gelijkstellen met een ligger opgelegd op twee steunpunten, zoals aangeduid in afbeelding 5. Afbeelding 5A staat voor een stijl zonder rooster, en afbeelding 5B voor dezelfde stijl met rooster.
Uit die resultaten blijkt dat bij de plaatsing van een ventilatierooster in een vierkant venster de horizontale krachten op de glasblokjes als volgt stijgen : ◆ van 135,5 N naar 140,4 N onder het gewicht van de beglazing alleen, d.i. een stijging van 3,6 % ◆ van 862,3 N naar 990,7 N bij de gecombineerde werking van het gewicht van de beglazing en een belasting door verkeerd gebruik van 500 N, d.i. een stijging van 14,8 % ◆ van 1298,3 N naar 1500,9 N bij de gecombineerde werking van het gewicht van de beglazing en een belasting door verkeerd gebruik van 800 N, d.i. een stijging van 15,6 %.
De bespreking in §§ 2.3 en 2.4 toont aan dat de kracht F3 op het blokje groter is en het aangrijpingspunt ervan centraler gelegen bij een be-
A. ZONDER ROOSTER F3
Afb. 5 Ligger op twee steunpunten. x
H–x H
Wanneer men dezelfde berekening maakt voor een raam dat dubbel zo hoog is als het breed is, krijgt men volgende belastingsstijgingen : ◆ 0,6 % onder het glasgewicht alleen ◆ 4,7 % bij de gecombineerde werking van het glasgewicht en een belasting door verkeerd gebruik van 500 N ◆ 5,1 % bij de gecombineerde werking van het glasgewicht en een belasting door verkeerd gebruik van 800 N.
B. MET ROOSTER
F3
x + hrooster
De horizontale kracht op de blokjes stijgt nauwelijks onder invloed van de permanente be-
H – x – hrooster H
25
WINTER 1999
T
C
B
t
t
W
glazing in een raam met ventilatierooster. Afbeelding 5 werd aangepast om die situatie voor te stellen.
11,86 N/mm , d.i. een stijging van 87,6 %. Die procentuele stijging is in alle gevallen vrij constant en kan in de meest ongunstige situatie leiden tot spanningen die de grenswaarde voor de berekening kunnen bereiken.
In het geval van enkelvoudige steunpunten heeft men : Mmax = F3 . x . (H - x) / H en σf = M / (I/v).
In de praktijk echter gedraagt een stijl zich niet als een ligger op twee steunpunten. Hij is immers een onderdeel van een kader met een bepaalde stijfheid die het buigmoment helpt opnemen. De oplossing waarbij de stijl als een ligger op twee enkelvoudige steunpunten wordt beschouwd, is in feite te vergelijken met een extreme toestand waarbij de hoekverlijming beperkt zou zijn.
Bij wijze van voorbeeld nemen we de waarden uit tabel 2, alsook het klassieke profiel 58 x 78, dat als basis diende voor de berekening van de positie van de glasblokjes. De buigmomenten en de overeenstemmende spanningen worden bepaald rekening houdend met een weerstandsmoment van 21000 mm3 voor een dergelijk profiel. De resultaten van die berekeningen worden in tabel 3 gegeven. Er wordt ervan uitgegaan dat de effectieve lengte van de ligger gebruikt wordt voor het berekenen van de momenten, d.w.z. gemeten in de as van de profielen en van de verbindingen. In het gegeven voorbeeld ligt die as op halve hoogte van het profiel, dus op 78/2 = 39 mm.
2.6
De maten van een beglazing worden gewoonlijk bepaald door het glasblad te beschouwen als een op vier steunpunten opgelegde plaat. Wanneer daar een ventilatierooster wordt ingebouwd, dan zit de beglazing op drie normale steunpunten. Het bovenste steunpunt bestaat dan uit het ventilatierooster. De ventilatieroosters die wij onderzochten, hebben een vrij beperkte stijfheid, die meestal te verwaarlozen is in vergelijking met de eigen stijfheid van de beglazing. Dat maakt dat de beglazing beschouwd moet worden als een plaat op drie steunpunten.
Die cijfers moet men vergelijken met de spanningen van 10 tot 12 N/mm2 die gewoonlijk worden aangenomen voor normaal belast hout. Men stelt vast dat een ventilatierooster in een vierkant venster met een hoge belasting door verkeerd gebruik de buigspanningen aanzienlijk kan opdrijven : van 6,32 N/mm2 tot
Tabel 3 Berekening van de spanningen.
xas
BEREKENING VAN DE GLASDIKTE
x = 156 mm (zonder ventilatierooster) x = 256 mm (met ventilatierooster) I/v = 21000 mm3 (houten raam van 78 . 57 mm2) xas = x - 78 / 2 (houten raam van 78 . 57 mm2) Has = Htot - 2 . 78 / 2 (as op halve hoogte van het profiel) M = F . xas . (Has - xas) / Has τf = M / (I/v)
Has – xas
F (N)
xas (mm)
(mm)
las
l/v (mm3)
M (N/mm)
(N/mm2)
ZONDER ROOSTER
0 500 800
135,5 862,3 1298,3
117 117 117
922 922 922
21000 21000 21000
13842 88086 132625
0,66 4,19 6,32
MET ROOSTER
0 500 800
140,4 990,7 1500,9
217 217 217
922 922 922
21000 21000 21000
23296 164384 249040
1,11 7,83 11,86
ZONDER ROOSTER
τf
Fa (N)
0 500 800
118,6 414,8 592,5
117 117 117
1922 1922 1922
21000 21000 21000
13031 45577 65103
0,62 2,17 3,10
MET ROOSTER
Has
0 500 800
119,3 434,2 623,1
217 217 217
1922 1922 1922
21000 21000 21000
22965 83584 119947
1,09 3,98 5,71
26
WINTER 1999
f
i
jd i s c h r
2
T
C
B
I T D E P R A K T IJ K t
t
U
W
De glasdikte “e” kan met behulp van de volgende formule worden bepaald :
In tabel 4 vindt men : b/a = 0,83 → 3 steunpunten → ß = 0,775
w.k R
e=β.a.
b/a = 0,91 → 3 steunpunten → ß = 0,801.
waarin e = dikte (mm) ß = vormcoëfficiënt, afhankelijk van de steunpunten en de vorm van de beglazing (zie tabel 4) a = karakteristieke afmeting van de beglazing (mm); zie tabel 4 w = belasting per oppervlakte-eenheid (N/mm2) k = veiligheidscoëfficiënt van het glas (voor vensterglas wordt gewoonlijk een coëfficiënt van 2,5 aanbevolen) R = breukspanning van het glas (voor gewoon glas : 41,2 N/mm2).
De te beschouwen ß-waarde wordt door de volgende formule gegeven : β = 0, 801 +
→ ß = 0,794. Maakt men de verhouding tussen beide, dan bekomt men 0,794/0,536 = 1,48, d.i. een diktevermeerdering van ≈ 50 % in dit bijzonder ongunstige geval. Dezelfde berekening voor een vensterdeur met een beglazing van 1900 mm x 900 mm geeft de volgende resultaten :
Als voorbeeld nemen we een raam met een zijde van 1 m en een vierkante beglazing van ongeveer 900 mm zijde : a = 900 mm – b = 900 mm – b/a = 1 → 4 steunpunten (tabel 4) → ß = 0,536.
◆ zonder ventilatierooster : a = 900 mm en b = 1900 mm, d.i. b/a = 2,11 → 4 steunpunten → ß = 0,787 ◆ met ventilatierooster : a = 900 mm en b = 1800 mm, d.i. b/a = 2,00 → 3 steunpunten → ß = 0,890.
Wanneer men die beglazing inkort om een ventilatierooster van 100 mm hoogte te plaatsen, worden de afmetingen : a = 900 mm en b = 900 mm - 100 mm = 800 mm b/a = 800/900 = 0,89.
Tabel 4 Vormcoëfficiënt ß.
a/b
4 STEUNPUNTEN
b
a
(0, 775 − 0, 801) . (0, 89 − 0, 91) (0, 83 − 0, 91)
De diktevermeerdering bedraagt 0,890/0,787 = 1,13, wat neerkomt op een stijging van + 13 %.
3 STEUNPUNTEN
b a
2 STEUNPUNTEN
a
0,5
–
0,600
0,866
0,67
–
0,706
0,866
0,71
–
0,727
0,866
0,77
–
0,751
0,866
0,83
–
0,775
0,866
0,91
–
0,801
0,866
1,00
0,536
0,820
0,866
1,10
0,576
0,838
0,866
1,20
0,613
0,852
0,866
1,30
0,645
0,863
0,866
1,50
0,698
0,876
0,866
1,70
0,738
0,882
0,866
2,00
0,781
0,890
0,866
3,00
0,845
0,893
0,866
5,00
0,864
0,893
0,866
> 5,00
0,865
0,893
0,866
27
WINTER 1999
f
i
j d i s c h r
T
C
B
t
t
W
e = 3,75 mm → 4 mm met enkel glas (eeq = 4,00 mm > 3,75 mm) → 33 met gelaagd glas (eeq = 3,96 mm > 3,75 mm) → 4 + 4 met dubbel glas (eeq = 4,66 mm > 3,75 mm) ◆ beglazing met rooster :
Beide voorbeelden tonen dat de stijging niet te verwaarlozen is en tot 50 % kan oplopen in ongunstige gevallen zoals vierkante beglazingen met hoge belasting door verkeerd gebruik. Het resultaat van die berekening geeft de dikte van de beglazing bestaande uit enkel glas. De overeenkomst tussen de dikte van enkel glas en de samenstelling van een meer complexe beglazing wordt in tabel 5 gegeven.
e = 0,794 . 900
−6
)
. 2, 5 / 41, 2
eeq BIJ MINIMALE DIKTES (mm)
Gewapend glas 6 mm
4,35
Gelaagd glas 33 44 55 66 68
3,96 5,38 6,79 8,20 9,20
Dubbel glas 4+4 4+5 4+6 5+5 6+6 met gelaagd glas 4 + 33 5 + 33 4 + 44 5 + 44 6 + 44 5 + 55 6 + 55 8 + 44 6 + 66 8 + 55 8 + 66
> > > >
Er wordt momenteel gewerkt aan een goedkeuringsprocedure voor ventilatieroosters. Die procedure onderzoekt in de eerste plaats de aëraulische karakteristieken van de ventilatieroosters, nl. het luchtdebiet en de regelmogelijkheden. Andere eigenschappen worden ook onderzocht, bv. : ◆ de mechanische sterkte, die een voldoende stijfheid moet leveren om de krachten ten gevolge van het vastzetten van de beglazing te kunnen opnemen (§ 2.3 en § 2.4) ◆ de duurzaamheid van de materialen, die vergelijkbaar moet zijn met die van het schrijnwerk waarin ze worden geplaatst (EUtgb-richtlijnen i.v.m. metalen schrijnwerk met thermische onderbreking) ◆ het condensatierisico en, indien nodig, de drainering en de afvoermogelijkheid van het verzamelde water ◆ de bescherming van de snede van de dubbele beglazing, om een normale levensduur te kunnen waarborgen ◆ de akoestische eigenschappen ◆ de slagregendichtheid.
Tabel 5 Overeenkomst tussen verschillende soorten beglazingen. GLASTYPE
)
. 2, 5 / 41, 2
GOEDKEURING VAN VENTILATIEROOSTERS
2.7
De glasdikte wordt als volgt bepaald : ◆ beglazing zonder rooster :
(1000E10
−6
e = 5,56 mm → 6 mm met enkel glas (eeq = 6,00 mm 5,56 mm) → 55 met gelaagd glas (eeq = 6,79 mm 5,56 mm) → 4 + 6 met dubbel glas (eeq = 5,69 mm 5,56 mm) → 5 + 5 met dubbel glas (eeq = 5,89 mm 5,56 mm).
Als voorbeeld nemen we het vierkante venster van 1 m zijde met en zonder ventilatierooster. Men neemt de volgende waarden : a en b zijn de afmetingen van de beglazing a = 900 mm met en zonder rooster b = 900 mm zonder rooster en 800 mm met rooster b = 0,536 zonder rooster en 0,794 met rooster (tabel 4) w = 1000 Pa of 1000 E10-6 N/mm2 (klasse PV 2 uit de STS 52.0) k = 2,5 R = 41,2 N/mm2.
e = 0,536 . 900
(1000E10
4,66 5,09 5,69 5,89 7,11 4,71 5,20 5,42 6,10 6,74 6,84 7,50 7,73 8,27 8,67 9,61
3
INTENSIEVE VENTILATIE
De luchtdebieten nodig voor de intensieve ventilatie kunnen niet worden geleverd door de basisventilatievoorzieningen. De eenvoudigste methode daartoe is het openzetten van buitendeuren en/of buitenvensters. 28
WINTER 1999
f
i
jd i s c h r
T
C
B
I T D E P R A K T IJ K t
t
U
W
De oppervlakte Avi van de voor intensieve ventilatie te beschouwen openingen stemt overeen met de som van de nettosecties van de opengaande delen van vensters en deuren.
techniek kan men volgende gevallen onderscheiden. 1. Ventilatierooster in een aangepast vast kader
Bij volledig openstaande vensters of deuren is de nettosectie A1 gelijk aan de binnenafmetingen van het vaste kader : Avi = A1 = B . H met B = breedte binnen H = hoogte binnen.
In dat geval speelt het ventilatierooster de rol van een vulelement. Dit vergt in principe geen bijzondere voorzorgen. Aangeraden wordt het ventilatierooster in een gedraineerde sponning te plaatsen om de kleine hoeveelheid waterdruppels afkomstig van een toevallige condensatie af te voeren.
Bij gedeeltelijk gesloten deur of venster, of bij een openvallend raam wordt de nettosectie Avi bepaald door de volgende formule : A vi =
2. Ventilatierooster tussen de beglazing en het kader van een op zich stabiele vleugel
A1 . A 2 A1 + A 2
In een dergelijke vleugel levert de beglazing geen bijdrage aan de stabiliteit van het geheel. Dat geldt voor vaste ramen, naar binnen of naar buiten openvallende ramen, horizontale wentelramen of andere soorten ramen waarin de beglazing slechts wordt vastgezet met twee glasblokjes van het type C1. Hierbij dient één voorzorgsmaatregel te worden genomen, nl. : de dikte van de beglazing moet worden berekend als een plaat op drie steunpunten in plaats van op vier steunpunten bij een beglazing zonder ventilatierooster. De bepaling van de glasdikte is uiteengezet in § 2.6.
waarin A1 = B . H, de opengaande oppervlakte van de volledig openstaande vleugel A2 = d . (B + H), de opengaande oppervlakte van een openvallende vleugel met opening “d”; B en H zijn respectievelijk de lengte en de hoogte van de deur of het venster zoals getoond in afbeelding 6.
d
Afb. 6 Netto-oppervlakte van het schrijnwerk Avi.
3. Ventilatierooster tussen de beglazing en het kader van een op zich niet stabiele vleugel
H B
B
In dat geval wordt de stabiliteit van de vleugel bekomen door het vastzetten van de beglazing. Dat geldt voor alle ramen die rond een verticale as wentelen (enkel raam, draaikipraam, raam met dubbele vleugel enz.). Hierbij wordt de beglazing doorgaans vastgezet met vier glasblokjes van het type C1, die derwijze worden geplaatst dat de kracht volgens de diagonaal van de vleugel wordt overgedragen. Men dient dan ook drie voorzorgen te nemen : – de dikte van de beglazing moet worden berekend als een plaat op drie steunpunten in plaats van op vier steunpunten bij een beglazing zonder ventilatierooster. De bepaling van de glasdikte is uiteengezet in § 2.6 – de door het vastzetten overgedragen krachten nemen toe en komen bovenop de verplaatsing van de blokjes naar het midden van de vleugel toe. De combinatie van die verschijnselen leidt tot buigspanningen in de stijlen, die zeer hoog kunnen oplopen (in het gegeven voorbeeld bedraagt de stijging 87 %). Die berekening is terug te vinden in §§ 2.4 en 2.5
Alle bouwvaklui zijn het erover eens dat de wetgeving met betrekking tot ventilatie bijdraagt tot een gezonder binnenklimaat.
ESLUIT
De ondernemingen plaatsen ventilatieroosters als voorzien in het bouwdossier door de bouwheer en zijn architect bij de aanvraag van de bouwvergunning. Aannemers zijn dus niet betrokken bij het ontwerp van de ventilatie van het gebouw, noch bij de ontwerpwijzigingen die tijdens de bouw kunnen optreden. Dit artikel toont de voornaamste wijzigingen die kunnen ontstaan door de inbouw van ventilatieroosters in buitenschrijnwerk. Afhankelijk van de soort vleugel en de plaatsings29
WINTER 1999
f
i
j d i s c h r
T
C
B
t
t
W
– de geplaatste ventilatieroosters moeten de krachten opnemen die door de glasblokjes worden overgedragen. De bepaling van deze krachten is uiteengezet in § 2.4 en de informatie over de mechanische sterkte van ventilatieroosters zou in de technische goedkeuring moeten worden opgenomen, zoals bepaald in § 2.7.
met zich meebrengen, zowel aan het binnenals aan het buitenschrijnwerk, teneinde de ventilatievoorzieningen zo harmonisch en esthetisch mogelijk in het gebouw te integreren. Met de komst van richtlijnen voor de technische goedkeuring van ventilatieroosters zou men binnenkort moeten beschikken over ventilatieroosters met gekende karakteristieken die daardoor op correcte wijze in gebouwen kunnen worden ingebouwd. ■
Naast de plaatsing van ventilatieroosters in het schrijnwerk kan ventilatie aanpassingswerken
LITERATUURLIJST
1 NBN D 50-001 Ventilatievoorzieningen in woongebouwen. Brussel, BIN, 1991. Instituut voor Normalisatie 2 Belgisch NBN S 23-002 Glaswerk (STS 38 - 1980). Brussel, BIN, 1989. Belgisch Instituut voor Normalisatie
3 prEN ISO 14139 Glass in building. Glazing requirements. Use of glazing blocks. Brussel, European Committee for Standardization
CEN, 1998.
de la Région Wallonne 4 Ministère Arrêté du Gouvernement wallon du 15 février 1996 modifiant, en ce qui concerne l’isolation
thermique et la ventilation des bâtiments, le Code wallon de l’Aménagement du Territoire, de l’Urbanisme et du Patrimoine. Brussel, Belgisch Staatsblad van 30 april 1996.
5 STS 52 Buitenschrijnwerk. 52.0 Algemeen. Brussel, MVI, 1985. Ministerie van Verkeer en Infrastructuur
6 Glas in daken. Brussel, WTCB, Technische Voorlichting, nr. 176, juni 1989. Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf
en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf 7 Wetenschappelijk Ventilatie van woningen. Deel 1 : Algemene principes. Brussel, WTCB, Technische Voor-
lichting, nr. 192, juni 1994.
en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf 8 Wetenschappelijk Ventilatie van woningen. Deel 2 : Uitvoering en prestaties van ventilatiesystemen. Brussel,
WTCB, Technische Voorlichting, nr. 203, maart 1997.
30
WINTER 1999
f
i
jd i s c h r
