Waterdichtheid van raamaansluitingen

Waterdichtheid van raamaansluitingen Adrian Verhoijsen

Promotor: prof. Jan Moens Begeleider: Nathan Van Den Bossche Masterproef ingediend tot het behalen van de academische graad van Master in de ingenieurswetenschappen: architectuur

Vakgroep Architectuur en Stedenbouw Voorzitter: prof. dr. Pieter Uyttenhove Faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur Academiejaar 2010-2011

Voorwoord

Scriptie, thesis, masterproef, eindwerk… Deze woorden hebben voor de auteur van dit werk – mij – minstens een jaar lang synoniem gestaan voor onderzoek, ervaring, proces… Het resultaat ervan was nooit een doel op zich. Om de ervaring toch te kunnen communiceren met diegenen die er interesse naar hebben, goot hij het onderzoek toch in een aantal woorden en figuren, die de lezer – U – nu voor zich heeft. Hoewel deze tekst voor de auteur zelf een momentopname is uit een leerproces, hoopt hij dat het voor de buitenstaander een afgewerkt product vormt dat inzicht biedt in de waterdichtheid van raamaansluitingen.

Mijn dank gaat in de eerste plaats uit naar Nathan Van den Bossche, die een grote bijdrage heeft geleverd aan dit leerproces, en naar Jan Moens, de promotor ervan. Verder wil ik vele andere personen bedanken die me op één of andere manier met het onderzoek hebben geholpen. Ik denk daarbij aan Dirk De Meester, Firmin Mees en Charlotte Nys voor de interessante gesprekken. Antoine de Poortere, maar ook Simon Duyck, Willem Huyghe en Hendrik Moers voor de praktische hulp in het laboratorium. Hendrik Hantson, John Pipeleers, Maya Schodts, Griet Swinnen en Thijs Verfaillie voor de werfbezoeken. Jabbe Fabri voor het engels. Familie en vrienden voor de steun. Ik bedank mijn moeder en vader bovendien voor de hulp die ze boden om het onderzoek ook leesbaar te maken voor andere mensen dan mezelf.

Toelating tot bruikleen

De auteur geeft de toelating deze masterproef voor consultatie beschikbaar te stellen en delen van de masterproef te kopiëren voor persoonlijk gebruik. Elk ander gebruik valt onder de beperkingen van het auteursrecht, in het bijzonder met betrekking tot de verplichting de bron uitdrukkelijk te vermelden bij het aanhalen van resultaten uit deze masterproef.

Watertightness of window-wall interfaces Adrian Verhoijsen Supervisors: Jan Moens, Nathan Van Den Bossche

Abstract| In this master thesis we examine the mechanisms of water penetration along the window-wall interfaces and the possible measures to prevent them. Experimental testing is performed on realistic interfaces. Keywords| climate loads, infiltration, standards, materials, pressure moderation, test method

I. INTRODUCTION Although rain penetration is the source of a great deal of building-damage, little is known about the mechanisms that cause this infiltration. Especially for window-to-wall connections, which are very sensitive to water, almost no testing was done previously. II. PRELIMINARY RESEARCH A. Preconditions The watertightness of window-wall interfaces is conditioned by some factors. First of all the interface depends on its surrounding elements: wall and window. We can distinguish two types of walls based on their watertightness system: single stage and multiple stage. The positioning of the window in the wall is another factor that strongly influences the design of the interface. Last of all we have to keep an eye on the other aspects of the interface, beside watertightness: thermal insulation, airtightness, damp-tightness, mounting systems. B. Climate Loads The load exerted by the climate on the window-wall interfaces can be determined precisely. Formulas exist, based on previous research, to calculate local wind pressure and driving rain intensity on a building, when meteorological data is available [8]. For water to infiltrate through the interface, three conditions must be met. There has to be a water-source, an opening and a force that propels the water inside. The three main forces to do so are gravitation, wind pressure and capillary forces [6]. C. Principles of watertightness A couple of standards and regulations apply to our subject [1][2]. We summarize the rules in 3 main principles that apply to all sorts of window-wall interfaces, to assure watertightness. These are: 1. Careful sealing of the outer joint between window and wall on the sides and on top. 2. A good connection from window to sill and sill to wall. 3. Pressure moderation. For window interfaces in cavity walls there is a fourth principle: 4. Drainage above the window opening.

D. Pathology The intention of the master thesis was to investigate also the infiltration mechanisms on basis of existing cases of waterdamage. After studying the literature on pathology and talking to experts it soon became clear that few problems exist with respect to water infiltration at window-wall interfaces. The tradition to install windows in the cavity of walls guarantees that almost no water penetrates. E. Sealing materials In order to fulfill the different principles of watertightness primarily three sealing materials are used: membranes, synthetic sealants such as silicones and foam bands. The group of membranes can be divided in the self-adhering and non-self-adhering ones. For the use of sealants a backer-rod should always be used. Bands are impregnated with watertight materials and can fill different joints by expansion. F. Pressure moderation Little is still known about the basic principle of pressure moderation, especially for window-wall interfaces. In general, pressure moderation is obtained in multiple stage barriers, when the outer face is air-open and the inner face airtight [7][8]. Because air is able to flow through the outer face, the pressure in the cavity will be almost the same as the windpressure outside. As a result there is little pressure difference to force water droplets inwards. To apply this principle to window-wall interfaces we need to make them airtight. Different strategies are possible. Traditionally framework is used, but it performs rather poorly. Better options are plasterwork, airtight foils or a connection with multiplex [9]. III. EXPERIMENTAL RESEARCH A. Test method Since only few tests were conducted previously on windowwall interfaces, we spent the necessary attention to the test method used. There are no standards for testing the watertightness of this specific building element. Standards do exist on the other hand for testing the window and the facade which surround it [3][5]. These standards apply respectively a static and a dynamic air pressure while spraying with a constant water flow rate. We suggest a third test method with values for air pressure and water flow rate that correspond more closely to the wind pressure and driving rain intensity exercised on the windowwall interface in reality.

B. Error Calculation We studied a method to calculate the margin of error that occurs when testing the airtightness[4]. To know the error on the final results one cannot simply calculate it by applying a certain percentage. Error also occurs by fitting the measurements to the power law. C. Test Setup We tested various connection methods for a PVC-window placed in a cavity wall with glued masonry. A first series of test parameters is based on the four basic principles. To investigate this we on one hand altered the connection to the sill, and on the other hand the sealing of the outer joint. The second – important – parameter examined was the pressure moderation of the interface. We applied following connection systems for airtightness: framework, airtight foils and multiplex. The third parameter is the test method. As mentioned above we perform the tests with static pressure, dynamic pressure, and a variable pressure, based on real climate conditions. D. Test Results The experimental research eventually led to the same conclusion we made during the study of the pathology: If a window is installed in a correct way in a cavity wall there will be no water infiltration. After testing we can add that even if one of the principles of watertightness is not executed in a proper way, no water penetration occurs. Especially the good connection of the sill has little influence, while it was an important matter in many regulations. So there is a buffer for installation errors or degradation of materials, because most of the water can be drained in the cavity. The principle of pressure moderation has no major influence on the watertightness of the window-wall interface. The masonry itself is very air-open, allowing a very high pressure equalization (more than 90%) in the cavity. Minor adjustments to the airtightness on the inside have therefore little impact on the pressure equalization. Based on the tests we can add one important issue to the existing principles of watertightness, not yet mentioned in the technical regulations. If foam insulation is sprayed accidentally up against the outer cavity, there is a great risk of water intrusion. The system of the cavity wall is than "bridged" and water can flow over the foam to the interior. Because spray foam is very hard to dose a slat, foam band or membrane should be mounted on the side of the window profile (Figure 1). This will prevent spray foam to run in the cavity. The airtightness tests on the other hand show that even small openings in the connection of the air-barrier can be detrimental. Hence all materials must be connected continuously around the window, also in the corners. When using airtight foils one has to pay attention to their fixation to the wall.

Figure 1: Measures for better watertightness

IV. CONCLUSION By testing various methods for watertightness of windowwall interfaces we can confirm that windows placed according to traditional methods, in the cavity walls, are in fact very watertight. Further investigation should therefore concentrate on more ‘special window-wall interfaces’, such as windows in the outer plane of the façade. Research on window-wall interfaces should rather focus on airtightness which is a lot harder to achieve. ACKNOWLEDGEMENTS The author would like to acknowledge Nathan Van Den Bossche for all his answers to the authors’ never-ending series of questions. REFERENCES [1] Technische Voorlichting 188: Plaatsen van Buitenschrijnwerk; WTCB; 1993 [2] NBN B 25-002-1: Buitenschrijnwerk; 2007 [3] NBN EN 1027: Ramen en deuren – Waterdichtheid – Beproevingsmethode; 2000 [4] NBN EN 12114: Thermische eigenschappen van gebouwen - Luchtdoorlatendheid van bouwcomponenten en bouwelementen – Laboratoriumbeproevingsmethode; 2000 [5] NBN EN 12865: Thermisch gedrag en vochtwering van gebouwen en bouwelementen – Bepaling van de weerstand van buitengevelsystemen tegen slagregen onder pulserende luchtdruk; 2001 [6] The prevention of rain penetration through external walls and joints by means of pressure equalization; I. R. Killip, D. W. Cheethamt; Building and Environment, Vol. 19, No. 2; pp. 81-91; 1984 [7] Pressure moderation and rain penetration control; John Straube; OBEC PER Seminar; 2001 [8] Proposed method for calculating water penetration test parameters of wall assemblies as applied to Istanbul, Turkey; N. Sahal, M.A. Lacasse; Building and Environment, Vol. 43; p 1250-1260; 2007 [9] Experimenteel onderzoek naar de luchtdichtheid van raamaansluitingen [Scriptie]; Willem Huyghe; 2010

Inhoudsopgave

INLEIDING............................................................................................................................... 3

EERSTE LUIK: LITERATUURONDERZOEK ........................................................... 5 1

Raamaansluitingen ............................................................................................................ 7

1.1. Muur .................................................................................................................................... 7 1.2. Raam .................................................................................................................................... 9 2

Klimaatbelasting en waterinfiltratie .............................................................................. 13

2.1. Klimaatbelasting ................................................................................................................ 13 2.2. Waterinfiltratie................................................................................................................... 20 3

Regelgeving....................................................................................................................... 23

3.1. Normen .............................................................................................................................. 23 3.2. Voorschriften ..................................................................................................................... 26 4

Basisprincipes waterdichtheid ........................................................................................ 27

4.2. Afdichten voeg rondom ..................................................................................................... 28 4.3. Goede aansluiting Dorpel .................................................................................................. 30 4.4. Drainage boven de raamopening (voor spouwmuren) ...................................................... 32 5

Toepassing Basisprincipes .............................................................................................. 35

5.2. Metselwerk-spouwmuren .................................................................................................. 36 5.3. Houtskeletbouw spouwmuren ........................................................................................... 39 5.4. Buitenisolatie met gevelbepleistering ................................................................................ 42 5.5. Pathologie - Renovatie....................................................................................................... 45 6

Afdichtingsmaterialen ..................................................................................................... 47

6.1. Membranen ........................................................................................................................ 47 6.2. Kitvoegen........................................................................................................................... 52 6.3. Zwelbanden ....................................................................................................................... 58 7

Drukmoderatie: Luchtdichtheid .................................................................................... 61

7.1. Drukmoderatie ................................................................................................................... 61 7.2. Luchtdichtheid raamaansluiting ........................................................................................ 68

TWEEDE LUIK: EXPERIMENTEEL ONDERZOEK ............................................. 71 1

Methode waterdichtheidstesten ...................................................................................... 75

1.1. Norm NBN EN 1027 ......................................................................................................... 75 1.2. Norm NBN EN 12865 ....................................................................................................... 79 1.3. Bespreking normen ............................................................................................................ 81 INHOUDSTAFEL

2

Methode Luchtdichtheidsmeting .................................................................................... 85

2.1. Norm NBN EN 12114 ....................................................................................................... 85 2.2. Foutenberekening .............................................................................................................. 94 3

Testopstelling.................................................................................................................... 99

3.1. Apparatuur ......................................................................................................................... 99 3.2. Opstelling ......................................................................................................................... 102 3.3. Overzicht testen ............................................................................................................... 107 4

Metingen ......................................................................................................................... 109

4.1. Test 1: Raamankers – Luchtdichtheidsfolie – Zwelband ................................................ 109 4.2. Test 2: Raamankers – Gescheurde luchtdichtheidsfolie – Zwelband .............................. 115 4.3. Test 3: Raamankers – Omlijsting – Zwelband ................................................................ 117 4.4. Test 4: Aanpassing: Slechte aansluiting dorpel ............................................................... 119 4.5. Test 5-5b: Aanpassing: Geen folie onder dorpel - Geen zijdelingse opstandje ............... 121 4.6. Test 6: Aanpassing: scheuren in zwelband ...................................................................... 123 4.7. Test 7: Aanpassing: Slechte aansluiting met pleister ...................................................... 126 4.8. Test 8-8b: Aanpassing: Geen zwelband – Pu-schuim tegen muur .................................. 128 4.9. Test 9-9b: Aanpassing: Slechte aansluiting met pleister .................................................132 4.10. Test 10: Raamankers – Alleen PU-schuim – Zwelband................................................ 134 4.11. Test 11: Raamankers – Geen Luchtdichting – Geen waterdichting .............................. 137 4.12. Test 12: Multiplex en Zwelband ................................................................................... 140 5

Bespreking metingen ..................................................................................................... 145

5.1. Bespreking Waterdichtheid ............................................................................................. 145 5.2. Bespreking luchtdichtheid ............................................................................................... 149 5.3. Prestatieklassen volgens de norm voor schrijnwerk ........................................................ 150 5.4. Bespreking testmethode ................................................................................................... 151 5.5. Kritische noot: Onderzoek – sponsoring ......................................................................... 152 5.6. Verder onderzoek............................................................................................................. 153

CONCLUSIE .............................................................................................................. 155

LITERATUURLIJST ................................................................................................. 159

BIJLAGES .................................................................................................................. 163

INHOUDSTAFEL

INLEIDING

Wat Als men een raam monteert in een raamopening blijft er steeds een voeg open tussen dit raam en de muur. Daarom moet tussen beide een bijkomend element worden gevoegd dat deze opening afdicht. De afdichting moet verschillende functies vervullen, namelijk warmteisolatie, luchtdichtheid, dampdichtheid, akoestiek en ook waterdichtheid. In ons onderzoek bespreken we daarvan de waterdichtheid. Daarmee wordt alleen de neerslag van buitenaf bedoeld. Problemen met condensatie van vochtige binnenlucht worden hier buiten beschouwing gelaten.

Waarom Bij de pathologie van gebouwen blijkt dat waterinfiltratie (in het algemeen) een van de meest voorkomende schadegevallen is1. De consequenties daarvan zijn soms louter esthetisch - er ontstaat bijvoorbeeld verkleuring- maar ze kunnen ook van invloed zijn op de isolerende en zelfs op de structurele werking wanneer materialen lang nat blijven. Er gebeurde tot nu toe nog maar weinig onderzoek naar de specifieke waterschade bij raamaansluitingen Eén publicatie vermeldt dat ramen voor 25% verantwoordelijk zijn voor schadegevallen met water2. Het gaat om een erg oude publicatie, waardoor we in het ongewisse blijven over de prestaties van dichtingsmaterialen die recent een grote ontwikkeling kenden. Ondanks de grote problemen die waterinfiltratie kan veroorzaken is dus nog maar weinig geweten over de manier waarop regenwater binnendringt via de raamopening. Welke mechanismen zorgen ervoor dat het water langs de aansluiting naar binnen infiltreert en welke maatregelen kunnen dit voorkomen? En dit zowel preventief, bij het plaatsen van het schrijnwerk, als nadien bij de restauratie van schrijnwerk waar er vochtproblemen optreden. Welke parameters van de aansluiting bepalen of er al dan niet infiltratie optreedt en hoeveel water er bijgevolg binnendringt? Deze scriptie tracht een antwoord te bieden op al deze vragen.

1 2

2

Zij bijvoorbeeld WTCB – Jaarverslag 2007, p 50 WTCB - Tijdschrift Nr. 3: Voorkomen van bouwschade, september 1978 Inleiding

Hoe Het onderzoek wordt opgedeeld in twee luiken. In het eerste luik bestuderen we de waterdichtheid van raamaansluitingen op basis van de literatuur die over dit onderwerp bestaat. De literatuur betreft zowel wettelijke normen, die voorschriften opleggen voor de raamaansluiting, als wetenschappelijke studies. Het eerste luik vormt een kader voor het tweede waarin we zelf proeven zullen uitvoeren op enkele raamaansluitingen. De literatuurstudie moet een onderbouwd experiment mogelijk maken.

Inleiding

3

EERSTE LUIK: LITERATUURONDERZOEK

Opbouw eerste luik In dit luik zullen we uit de relevante literatuur een aantal principes afleiden om waterinfiltratie langs de raamaansluiting te voorkomen. De eerste twee hoofdstukken leggen de randvoorwaarden vast die een invloed hebben op de waterdichtheid van raamaansluitingen. Eerst bespreken we de randvoorwaarden voor de raamaansluiting op zich. In hoofdstuk 2: Klimaatbelasting en waterinfiltratie kijken we dan naar de weersbelasting hierop en naar manieren waarop dit infiltratie kan veroorzaken. Vervolgens bekijken we welke normen en regels voorwaarden en oplossingen bieden voor de waterdichting van raamaansluitingen. Daaruit leiden we in het vierde hoofdstuk vier basisprincipes af die gelden voor alle raamaansluitingen en passen deze in het vijfde hoofdstuk toe op enkele specifieke gevallen. In het zesde hoofdstuk bespreken we de materialen die gebruikt worden om de raamaansluiting waterdicht te maken. Hoofdstuk zeven onderzoekt het basisprincipe drukmoderatie meer in detail.

6

Opbouw eerst luik

1

RAAMAANSLUITINGEN

De muur en het raam vormen samen de twee randvoorwaarden van de raamaansluiting. We geven daarom een beperkt overzicht van de verschillende types muren en ramen en welke invloed ze hebben. We bespreken dan kort de andere aspecten die, naast de waterdichtheid, van toepassing zijn op de raamaansluiting. 1.1.

Muur Type muur

Het type muur is een belangrijke randvoorwaarde voor de raamaansluiting. Er bestaan heel veel verschillende soorten muur-opbouwen, maar als we het aspect van de waterdichtheid bestuderen kunnen we in hoofdzaak drie types onderscheiden:  Spouwmuren  ‘Eentrapsdichtingen’  Massieve muren Aangezien massieve muren niet meer gebouwd worden, voor om de reden van warmteisolatie, zullen we alleen de andere twee types bespreken.

Spouwmuren Bij spouwmuren wordt de structuur gescheiden van de gevelbekleding door een luchtspouw. Als er water zou binnenkomen doorheen de gevelbekleding zal deze in de spouw terecht komen en daar naar beneden stromen, waardoor ze niet verder binnendringt. Het type dat men in België het meest toepast zijn metselwerk-spouwmuren. Structuur en Gevelbekleding worden hier opgetrokken uit metselwerk. De spouw wordt gedeeltelijk gevuld met isolatie die tegen het binnenspouwblad bevestigd wordt. Ook bij houtskeletbouw past men in België meestal een spouw toe en bestaat de gevelbekleding meestal uit metselwerk. Het enige verschil met de metselwerk-spouwmuren is dat een houten skelet de structuur vormt en dat men de isolatie in dit skelet aanbrengt in de plaats van ervoor.

Eentrapsdichtingen Bij een muur met ‘eentrapsdichting’ (face-sealed wall) is er – zoals de naam het zegt – maar één dichting tegen het water. Als het water hier door dringt komt het niet in een spouw

1 Raamaansluitingen

7

terecht, maar direct in de muur zelf. Daarom moet de gevelbekleding van de eentrapsdichting perfect waterdicht zijn, terwijl de gevelbekleding bij spouwmuren wel wat water mag doorlaten . Een voorbeeld van een eentrapsdichting is een muur met buitenisolatie en gevelbepleistering (External Thermal Insulation Composite System of ETICS). De isolatie wordt ook tegen de structurele muur bevestigd, hierop wordt er rechtstreeks gepleisterd. Het pleisterwerk moet dus perfect waterdicht zijn Gevelbekleding bij spouwmuren Men kan verschillende materialen gebruiken als gevelbekleding van spouwmuren. De keuze hiervan zal echter ook bepalen hoeveel water langs buiten, op de gevel, en binnen in de spouw zal afstromen en daardoor terechtkomen op de raamaansluiting. Verschillende materialen hebben immers een verschillende porositeit of doordringbaarheid.

Porositeit De doordringbaarheid van een materiaal (de hoeveelheid en de snelheid waarmee regen door het materiaal dringt) hangt af van de porositeit. Zowel baksteen als de mortel die gebruikt wordt tussen de voegen zijn poreuze materialen die een grote hoeveelheid regen kunnen opslorpen. Bij een regenbui loopt water dus niet onmiddellijk langs de buitenkant van de gevel naar beneden maar wordt het opgenomen door het metselwerk. Dit gaat verder totdat de bakstenen volledig verzadigd zijn. Vanaf dan zal al het bijkomende water zowel langs de voorkant als langs de achterkant, in de spouw, naar beneden wegstromen. Wanneer het stopt met regenen diffundeert het vocht langzaam weer uit het metselwerk. In vergelijking met metselwerk is beton veel minder poreus. Wanneer de gevelbekleding van een spouwmuur uit beton bestaat zal daardoor veel meer water langs de buitenkant afstromen en veel minder in de spouw. Materialen zoals metaal, plastiek en ook natuursteen, die gebruikt worden als plaatbekledingen, zijn helemaal ondoordringbaar. In principe zou er dus geen water in de spouw kunnen komen. Er dringt inderdaad geen water door de platen zelf, maar het kan wel infiltreren door de voegen tussen de platen. Een goed ontwerp van deze voegen is daarom erg belangrijk.

8

1 Raamaansluitingen

1.2.

Raam Materiaal Raam

Het materiaal van het schrijnwerk heeft eigenlijk weinig invloed op de waterdichtheid van de aansluiting, wel op de bevestigingswijze en de aansluiting van de isolatie (zie 1.3: andere aspecten van de raamaansluiting). De drie materialen die het meest gebruikt worden zijn:  Hout  PVC  Aluminium

Positionering raam De positionering van het raam in de muur is een erg bepalende factor voor de raamaansluiting. Bij spouwmuren monteert men traditioneel het raam in een neg achter het buitenspouwblad. Deze methode garandeert meteen een goede waterdichtheid van de raamaansluiting. Ten eerste wordt de voeg achter de neg beschermd tegen rechtstreekse regen en ten tweede kan water dat toch binnenkomt gedraineerd worden in de spouw, zonder schade aan te richten. Als men er voor kiest om het raam meer naar binnen of naar buiten toe te plaatsen heeft dit een sterke invloed op de waterdichtheid.

1.3.

Andere aspecten van de raamaansluiting

De raamaansluiting moet niet alleen waterdicht zijn, maar ook aan nog andere technische eisen voldoen, namelijk:  Structurele/Mechanische sterkte  Warmte-Isolatie  Luchtdichtheid  Dampdichtheid  Andere (Akoestisch…) Deze eisen gelden voor alle elementen van de gebouwschil, ook voor de muur en het raam. De verschillende materialen in een muur vervullen meestal elk één of meerdere van deze eisen. Bij een metselwerk-spouwmuur bijvoorbeeld zorgt het binnen-metselwerk voor de

1 Raamaansluitingen

9

structurele sterkte, het pleisterwerk voor de luchtdichtheid en de spouwvulling voor de warmte-isolatie. Elk van deze materialen vormt dus een denkbeeldige ‘barrière’ respectievelijk voor warmte, voor lucht…(zie Figuur 1.1) Bij het raam wordt aan de verschillende eisen voldaan door het glas zelf. Bij de aansluiting tussen raam en muur moet niet alleen plaatselijk aan alle eisen voldaan worden, maar moeten ook alle ‘barrières’ in de muur en het raam continu met elkaar verbonden worden (zie Figuur 1.1). Dit is niet altijd evident omdat deze barrières hier ver uit elkaar liggen, door het grote verschil in dikte tussen muur en raam.

Figuur 1.1: Continue aansluitingen

In wat volgt zullen we bondig bespreken op welke manier bij de raamaansluiting de verschillende barrières op elkaar aangesloten worden. Hoewel we in deze scriptie enkel de waterdichtheidseis onderzoeken, moeten we steeds in het achterhoofd houden dat ook de andere eisen steeds vervuld moeten worden.

Structuur/Mechanisch Traditioneel steunt het raam eenvoudigweg op de dorpel uit natuursteen. Doordat men tegenwoordig met dubbel en driedubbel glas en veel grotere raamoppervlakken werkt, wordt het gewicht van het raam echter soms zo groot dat de dorpel dit niet meer kan dragen. Daarom bestaan er bepaalde voorwaarden waaraan de dorpel moet voldoen, als men het raam er op wil laten steunen. Deze zijn opgenomen in de Technische Voorlichting 188: Plaatsen van Buitenschrijnwerk. Als alternatief kan men tegenwoordig het raam ook monteren op stalen steunijzers die in de dragende muur verankerd worden. Als het raam, ten gevolge van grote isolatiediktes, ver uitsteekt ten opzichte van deze muur moeten deze ijzers een groot moment kunnen opnemen en bijgevolg sterk genoeg zijn. 10

1 Raamaansluitingen

Wanneer het raam zich boven de dragende muur bevindt kan het rusten op een onsamendrukbaar isolerend materiaal, zoals cellenglas, in het geval van metselwerk-muren of muren met buitenisolatie. In het geval van houtskeletbouw kan het raam rechtstreeks steunen op een houten dwarsverbinding. Door de wind en door het openen en sluiten van een raam wordt ook een horizontale kracht op het raam uitgeoefend. Ook deze kracht moet men kunnen overbrengen naar de muur. Dit gebeurt eveneens door metalen hulpstukken (doken) die dus niet alleen onderaan, maar ook aan de zijkanten en de bovenkant het raam met de dragende muur verbinden. Deze doken dragen echter meestal niet het gewicht van het raam. Ze moeten volgens de norm NBN B 25002-1 geplaatst worden op 20 cm van elke hoek en een maximale tussenafstand hebben van respectievelijk 100 cm voor houten ramen, 75 cm voor metalen ramen en 60 cm voor ramen van PVC. Ook aan de bovenzijde van het vaste kader moeten doken aangebracht worden. In sommige gevallen, voornamelijk bij passief-/houtskeletbouw, kan men ook een multiplex kader (zie Figuur 1.2: b) rondom het raam bevestigen en het raam met kader als één geheel in de ruwbouw plaatsen. Wanneer het raam ver uitkraagt tegenover ruwbouw kunnen de zijkanten van het kader het moment mee helpen opnemen en moet dit niet alleen aan de onderzijde gebeuren. Deze bevestigingswijze is ook gemakkelijk luchtdicht af te werken.

Figuur 1.2: Mechanische bevestiging met doken(a) of stelkader (b)

Warmte-isolatie Voor de isolatie-eis is het belangrijk dat de isolatie van de muur aansluit op het isolerende deel van het schrijnwerk. Meestal bevindt er zich een voeg tussen de isolatie en het schrijnwerk om eventuele spelingen op te vangen, zoals foutenmarges in de bouw of zetting van materialen. Deze voeg is erg onregelmatig en kan men dus meestal niet volledig opvullen

1 Raamaansluitingen

11

met een stijf isolatiemateriaal. Het is mogelijk om zachte isolatie zoals rotswol te gebruiken, maar meestal wordt deze voeg opgespoten met een isolerend schuim uit bijvoorbeeld Polyurethaan PU) dat de onregelmatigheden volledig kan opvullen. Bij de Energieprestatie-regelgeving krijgt de isolatie van aansluitingen speciale aandacht in het Bouwknoop-Transmissie-Referentie-Document.

Luchtdichtheid Luchtdichtheid is een eis die in de eerste plaats warmteverliezen door convectie moet beperken. Vooral bij lage energie- en passiefbouw, waar er grote isolatiediktes worden gebruikt, neemt het aandeel aan verliezen door luchtlekken sterk toe. Behalve om de warmteverliezen te beperken is luchtdichtheid echter ook belangrijk voor de waterdichtheid van de aansluiting. Een goede luchtdichtheid voorkomt immers dat vocht door de druk van de wind op de gevel naar binnen geblazen wordt. De theorie van dit principe zullen we naar voren brengen in hoofdstuk Drukmoderatie). In dat hoofdstuk zullen we ook verschillende mogelijkheden geven van een luchtdichte aansluiting.

Dampdichtheid Bij traditionele massiefbouw zijn alle materialen van de muur zo damp-open dat er geen risico is op condensatie en dus geen dampscherm geplaatst moet worden, ook niet aan de raamaansluiting. Indien men let op de juiste keuze van luchtdichtheidsfolies en zwelbanden zijn alle materialen in de aansluiting immers ook damp-open. Wanneer er, bijvoorbeeld bij houtskeletbouw, wel nood is aan een dampscherm moet dit rondom continu aan het schrijnwerk bevestigd worden.

12

1 Raamaansluitingen

2

KLIMAATBELASTING EN WATERINFILTRATIE

In dit hoofdstuk bespreken we de klimaatfactoren die zich voordoen bij gebouwen. Deze bepalen immers hoe zwaar de raamaansluiting belast zal worden. Door een goede kennis van de klimaatbelasting kunnen ook

gepaste

maatregelen worden

genomen om

de

schrijnwerkaansluitingen waterdicht te maken. We bepalen daarom hoeveel water door slagregen op de aansluiting terecht kan komen. Daarna bekijken we welke mechanismen er voor zorgen dat dit water binnen kan dringen. 2.1.

Klimaatbelasting

Voor dit onderzoek is niet alleen de regen van belang, maar in belangrijke mate ook de wind. De raamaansluiting zal immers nauwelijks nat worden door regen op zich, maar wel door slagregen of ‘Wind Driven Rain’ (WDR). Deze wordt veroorzaakt door een combinatie van wind en regen. Om in te schatten hoeveel water op de raamaansluiting terecht zal komen moeten we dus zowel kijken naar de hoeveelheid regen, als naar de wind die op het gebouw blaast. Winddistributie Hoe sterk de wind waait ter plaatse van een specifieke raamaansluiting hangt af van een aantal factoren op verschillende schalen. Op grote schaal wordt de wind bepaald per streek, of klimaatzone. Vervolgens is de nabije

omgeving

van

het

gebouw

belangrijk: ligt het in open gebied of in de stad? Ook de geometrie van het gebouw bepaalt in belangrijke mate de turbulentie die optreedt. Tenslotte heeft ook de vormgeving van de details zelf een invloed.

Figuur 2.1: Windturbulentie rond een gebouw

2 Klimaatbelasting en waterinfiltratie

13

Om de windsnelheid op een bepaald punt van een gebouw te kennen kunnen we dus niet gewoon de waarden gebruiken die gemeten worden in weerstations. Deze worden immers gemeten in het open veld en zullen sterk verschillen van plaatselijke waarden aan het gebouw, die vooral bepaald worden door turbulentie.

Om de plaatselijke windsnelheden te kennen zullen we al deze factoren op verschillende schalen in rekening moeten brengen. Dit is mogelijk door een windtunnel-test te doen op een maquette van het gebouw of berekeningen uit te laten voeren door ‘computational fluid dynamics’(CFD)-computerprogramma’s, die de luchtstroming nabootsen op een digitaal model. Omdat deze methodes duur en arbeidsintensief zijn werkt men in de praktijk eerder met bouwcodes zoals de eurocodes die waarden van de winddruk geven afhankelijk van de categorie van de omgeving en het gebouw. Wij zullen hier een methode bespreken om de winddruk op een bepaald punt van het gebouw te kennen, gebaseerd op methode uit de eurocodes.

Berekening winddruk Uit de berekeningen volgens de eurocodes kan een meer exacte formule 3 afgeleid worden, die beter rekening houdt met de plaatselijke turbulentie ter plaatse van het gebouw. Met deze formule kunnen we uit de gemiddelde gemeten windsnelheid in het vrije veld elke 10 minuten, de luchtdruk op een gebouw berekenen op een bepaalde hoogte en bij een bepaalde ruwheidsklassse van de omgeving: [

][

( (

)

( )

)

] *

(

)

( )+

Met qp: Winddruk, op hoogte z, voor duur t [Pa] cpe: Drukcoëfficiënt, afhankelijk van de plaats op het gebouw. Aan de loefzijde van het gebouw is deze gelijk aan 1. Dit is de slechtst mogelijke waarde voor regeninfiltratie. t: Duur waarvoor men de drukstoot wil kennen [s] z: Hoogte waarop men de luchtdruk wil kennen [m] vb: Windsnelheid, in het vrije veld, gemiddeld voor 10 minuten [m/s]

3

Uit presentatie PhD-Meeting (niet-gepubliceerd), N. Van Den Bossche

14


z0: Referentiehoogte, afhankelijk van de terreincategorie [m] De waarden hiervoor zijn opgenomen in volgende tabel:

Klasse

z0 [m]

0

Zee of kuststreek

0,01

I

Meren of zones met te verwaarlozen vegetatie

0,01

II

Landelijk gebied met alleenstaande gebouwen en bomen

0,05

III

Verstedelijkt gebied of bosgebied

0,3

IV

Steden (minstens 25% van de opp. bedekt met gebouwen hoger dan 10 m) Tabel 2.1: Omgevingsklassen

1



Slagregen Relatie voorkomen wind en regen Uit studie van de gegevens van klimaatmetingen heeft men kunnen afleiden dat de meeste hoeveelheid neerslag valt tijdens periodes wanneer het niet zo hard waait en andersom dat het minder hard regent bij hardere wind (zie Figuur 2.2). De meetpunten liggen in feite volgens een Pareto-front4.

Figuur 2.2: Neerslaghoeveelheid ten opzichte van windsnelheid



Tabel 2.1: Experimenteel onderzoek naar waterdichte aansluitingen, p 48 Bij een Pareto curve veroorzaakt een stijging in de ene waarde een daling in de andere  Figuur 2.2: Uit presentatie PhD-Meeting (niet-gepubliceerd), N. Van Den Bossche 4


15

Om de hoeveelheid slagregen te berekenen, in de volgende paragraaf, onderscheiden we drie zones op het pareto-front (zie Figuur 2.2). In zone A komt veel neerslag voor, maar is de luchtsnelheid laag, in zone B is de neerslaghoeveelheid en de windsnelheid gemiddeld en in zone C waait het hard maar valt niet veel regen.

Over het algemeen is uit onderzoek van klimaatmetingen gebleken dat de windsnelheid tijdens de buien gemiddeld lager is dan de algemene gemiddelde windsnelheid. Voor de berekening van de slagregen in volgende paragraaf moet men uit alle windsnelheden dus alleen de waarden selecteren die voorkomen tijdens regen.

Berekening slagregen Bij metingen van het weer registreert men de windsnelheden (en richtingen) en de neerslaghoeveelheden, men meet daarbij enkel de neerslag die terecht komt op een horizontaal vlak. Om te weten hoeveel water op een raamaansluiting neerkomt moet men weten hoeveel (slag)regen terecht komt op een verticaal vlak. Dit kan berekend worden aan de hand van de metingen van de windsnelheid en horizontale neerslaghoeveelheid.

Daarvoor moet eerst de geregistreerde neerslaghoeveelheid, die gemeten werd met een bepaalde frequentie (bijvoorbeeld om de 10 minuten) omgerekend worden naar de hoeveelheid die gemiddeld valt gedurende bijvoorbeeld 1 minuut of drie seconden. Dat kan immers een stuk meer zijn. ) ( )

)

Met rh(t): Gemiddelde neerslaghoeveelheid gedurende periode t [l/min] t0: Periode van de metingen (vb. 10 minuten) [min] t: Gezochte periode [min] rh(t0): Gemeten neerslaghoeveelheid gedurende periode t0 [l/min] De hoeveelheid slagregen kunnen we berekenen met behulp van volgende formule5: )

)

5

)

De formules en berekeningen zijn een samenvatting op basis van volgende teksten: Proposed method for calculating water penetration test parameters of wall assemblies as applied to Istanbul, Turkey, p 1255 en Experimenteel onderzoek naar waterdichte aansluitingen, p 38-40

16


Met WDR: Hoeveelheid slagregen (Wind Driven Rain) (l/min.m2) RAF: Rain Admittance Factor. Deze factor houdt rekening met het feit dat de wind rond een gebouw anders zal bewegen dan in het vrije veld. De factor is afhankelijk van de geometrie van het gebouw en geeft bijvoorbeeld hogere waarden voor hoge gebouwen en aan hoeken van gebouwen dan voor lagere gebouwen (zie Figuur 2.3).

Figuur 2.3: Rain Admittance Factor6

DRF: Driving Rain Factor.

Hiermee kunnen we berekenen hoeveel water op een

verticaal vlak terechtkomt op basis van de gekende hoeveelheid water die op een horizontaal vlak komt. rh: Regenintensiteit op een horizontaal oppervlak gedurende periode t [mm/min]

: Hoek die de wind maakt met een loodrechte lijn op de muur [°] V(h): Windsnelheid op de gewenste hoogte h [m/s]. Dit is de windsnelheid die optreedt tijdens neerslag (zie vorige paragraaf).

De Driving Rain Factor wordt bepaald door de grootte van de regendruppels tijdens de bui. We kunnen ze als volgt berekenen:

)

6

Figuur 2.3: Experimenteel onderzoek naar waterdichte aansluitingen, p 37 2 Klimaatbelasting en waterinfiltratie

17

Met: Vt(): Eindsnelheid van de regendruppel [m/s]. Deze wordt berekend voor regendruppels met diameter , die het meeste volume aan water vertegenwoordigen tijdens de bui.

: Sferische diameter van de regendruppel [mm]. Deze kan berekend worden uit de hoeveelheid neerslag: )

(

Terugkeerperiode Zowel de luchtdruk, als de hoeveelheid slagregen worden steeds bepaald voor een bepaalde terugkeerperiode. Een gebouw moet in theorie waterdicht zijn voor een winddruk en neerslaghoeveelheid die 1 keer voorkomt tijdens zijn levensduur. Als we voorzien dat het gebouw bijvoorbeeld 50 jaar moet dienen, moet het dus ook bestand zijn tegen een storm met een terugkeerperiode 50 jaar. Voor andere terugkeerperiodes kunnen de waarden van luchtdruk en slagregen omgerekend worden door ze te vermenigvuldigen met een correctiefactor:

(

(

))

(

(

))

√(

)

Met n: Terugkeerperiode die gezocht wordt [jaren] n0: Oorspronkelijke terugkeerperiode van de gegevens [jaren] Luchtdruk en slagregen in België Met de formules uit voorgaande paragrafen kunnen we nu berekenen welke luchtdruk en slagregen zullen voorkomen voor een raamaansluiting, in België. Dit werd bestudeerd in de scriptie van Simon Duyck: Experimenteel onderzoek naar de relatie tussen wind- en waterdichtheid van raamaansluitingen, op basis van metingen van het KMI. Het KMI heeft de meetresultaten van de neerslag en de windsnelheid op 10 meter hoogte, geregistreerd in het vrije veld, per 10 minuten, over een periode van 10 jaar. Aan de hand hiervan berekende S. Duyck de luchtdruk en slagregen op 30 m hoogte, bij een gebouw aan de kust. Deze worden weergegeven in volgende tabel. (De waarden hebben dus een terugkeerperiode van 10 jaar.) 18


Pareto-Zone Zone A (lage druk – veel neerslag) Zone B (gemiddelde druk – gemiddelde neerslag) Zone C (hoge druk – weinig neerslag)

Duur

p [Pa]

WDR [l/min.m²]

10 min

64

1,09

1 min

74

3,49

3 sec

88

3,49

10 min

199

0,97

1 min

231

3,01

3 sec

274

3,01

10 min

534

0,13

1 min

622

0,36

3 sec

737

0,36

Tabel 2.2: Luchtdruk en Slagregen op een gebouw in België De berekende waarden vertegenwoordigen een ‘worst case scenario’ voor raamaansluitingen in België. Een gebouw aan de kust zal immers het zwaarst belast worden, zoals we eerder zagen. Wanneer we in de volgende hoofdstukken de methodes bespreken om de raamaansluiting waterdicht te maken, moeten we rekening houden met de belastingwaarden uit bovenstaande tabel. In ons experimenteel onderzoek zullen we dan ook zelf enkele raamaansluitingen testen volgens deze waarden.

2.2.

Waterinfiltratie

Nu we gezien hebben welke hoeveelheden water op de raamaansluiting terecht kunnen komen zullen we bestuderen op welke wijze dit water kan binnendringen. Voorwaarden Regenwater kan alleen in een gebouw infiltreren als aan drie voorwaarden tegelijk wordt voldaan7: in de eerste plaats moet water aanwezig zijn op de gevel, ten tweede moet een opening in die gevel zijn en ten derde dient er een kracht te zijn die dit water naar binnen drijft. Om infiltratie te voorkomen moeten we dus zorgen dat minstens één van de voorwaarden geëlimineerd wordt.



Tabel 2.2: Volgens berekeningen S. Duyck, Experimenteel onderzoek naar de relatie tussen wind- en waterdichtheid van raamaansluitingen 7 The prevention of rain penetration trough external walls and joints by means of pressure equalization, p 84 2 Klimaatbelasting en waterinfiltratie

19

1e Voorwaarde: Water We kunnen proberen om de hoeveelheid regenwater op de muren te beperken door een aangepast ontwerp van het gebouw. Bij lage gebouwen kan een voldoende grote dakoversteek bijvoorbeeld, een groot deel van de regen opvangen 8. Bij hogere gebouwen heeft de dak-oversteek minder invloed, maar kunnen andere uitkragingen zoals balkons voor beschutting zorgen. Het is echter niet steeds mogelijk of wenselijk om het ontwerp van het gebouw zo aan te passen dat de raamaansluitingen beschut worden door uitkragingen. Daarom kiest men er meestal voor om (één van) de andere twee voorwaarden voor waterinfiltratie te elimineren. 2e Voorwaarde: Opening Om de tweede voorwaarde voor het binnendringen van water te elimineren is van het van belang dat er geen openingen in de gevel zijn waar water langs kan binnendringen. Men kan er echter bijna nooit voor zorgen dat alle openingen in de gevels gedicht worden, er zullen steeds kleine gaatjes openblijven. In sommige hoeken is het bijvoorbeeld erg moeilijk om verschillende dichtingen op elkaar aan te sluiten en door beweging of veroudering kunnen ook materialen loskomen… Daarom valt aan te raden om eerst alle openingen af te dichten, maar vervolgens ook de derde voorwaarde voor waterinfiltratie te beperken of elimineren, namelijk de kracht die het water naar binnen stuwt. 3e Voorwaarde: Kracht Wanneer men de grote openingen in de gevel heeft afgedicht zal de val van de regendruppels afgestopt worden. Maar omdat er, zoals gezegd, vrijwel altijd kleine openingen overblijven kunnen andere krachten het water echter toch nog verder naar binnen stuwen. De krachten die hier voor kunnen zorgen zijn9:  Zwaartekracht  Drukverschillen  Capillaire krachten

In eerste plaats kan water via openingen die naar binnen afhellen gewoon binnenstromen door de zwaartekracht.

8 9

Pressure moderation and rain penetration control, p 2 The prevention of rain penetration trough external walls and joints by means of pressure equalization., p 85

20


Vervolgens kan er grote winddruk optreden aan de gevel, zoals we zagen in de paragraaf over het klimaat. Daardoor ontstaat een drukverschil tussen de buitenkant en de binnenkant van de gevel. Dit drukverschil kan ervoor zorgen dat druppels door openingen geperst worden. (Zie ook hoofdstuk Drukmoderatie) Tenslotte kunnen de capillaire krachten ervoor zorgen dat water door hele kleine openingen ‘opgeslorpt’ wordt. In de eerste plaats gebeurt dit op component-niveau, bijvoorbeeld bij bakstenen die het water opzuigen zoals een spons. Anderzijds kunnen ook capillaire openingen optreden tussen twee materialen. Waterdichtheid Om raamaansluitingen waterdicht te maken moeten we dus rekening houden met de mechanismes van waterinfiltratie die we hierboven gezien hebben. We zullen gepaste maatregelen moeten noemen om één of meerdere voorwaarden voor waterinfiltratie te elimineren.


21

22

3

REGELGEVING

Wat betreft de regelgeving bestuderen we zowel normen als voorschriften. In de normen stelt men eisen voor de waterdichtheid van raamaansluitingen, in de voorschriften worden methodes gegeven om aan die eisen te voldoen. 3.1.

Normen

De enige norm die van toepassing is op raamaansluitingen is NBN B 25-002-1: Buitenschrijnwerk10. Deze norm behandelt in de eerste plaats het schrijnwerk op zich, er zijn maar enkele bepalingen over de aansluiting van het schrijnwerk met de muur. De meeste bepalingen betreffende deze aansluiting gaan over de mechanische bevestiging ervan. Er staan ook enkele eisen in voor de materialen die gebruikt worden als waterdichting. Deze eisen zien we in hoofdstuk 6: Afdichtingsmaterialen. Het belangrijkste deel van de norm bestaat uit een aantal prestatie-eisen waar het buitenschrijnwerk aan moet voldoen. Hoewel ze specifiek gelden voor het schrijnwerk zelf is het logisch dat ook de aansluiting met de ruwbouw aan deze eisen moet kunnen voldoen. Dit wordt impliciet ook geschreven in de norm zelf, aangezien men schrijft dat de eisen geldend zijn voor ‘het product venster’. Dat wordt volgens de norm gekenmerkt door ‘een lucht- en waterdichtingstechniek met meerdere aanslagen en/of andere technieken met elk ander afdichtings- of afsluitingssysteem (waterlijst, slabbe...)’. Prestatieklassen volgens norm NBN B 25-002-1 Ramen worden in deze norm ingedeeld volgens verschillende prestatieklassen, waaronder de water- en de luchtdichtheidsklasse11. De klasse waartoe een raam behoort kan bepaald worden door een genormeerde beproevingvan het schrijnwerk. Voor de beproeving van de waterdichtheid gebeurt dit volgens norm NBN EN 1027:2000 – Ramen en Deuren – Waterdichtheid – Beproevingsmethode. Hierbij besproeit men het raam met een constant waterdebiet en wordt er een luchtdruk op aangebracht die in stappen wordt opgevoerd. (De tests volgens de normen zullen we uitvoeriger bespreken in het luik

10

Deze norm uit 2007 vervangt de Eengemaakte Technische Specificatie STS 52.0: Buitenschrijnwerk – Algemene Voorschriften uit 2005 11 NBN B 25-002-1, p 22-23 3 Regelgeving

23

Experimenteel Onderzoek.) De maximale luchtdruk waarbij het raam waterdicht is bepaalt dan zijn waterdichtheidsklasse, zoals weergegeven in volgende tabel:

Waterdichtheidsklasse

Proefdruk [Pa]

0

(Niet getest)

1A

0

2A

50

3A

100

4A

150

5A

200

6A

250

7A

300

8A

450

9A

600

Exxx

>600

Tabel 3.1: Waterdichtheidsklassen, volgens NBN EN 12208

De waterdichtheidsklasse van het raam bepaalt vervolgens aan welke weersbelasting het mag blootgesteld worden. De randvoorwaarden waarmee men rekening houdt voor die belasting zijn: de ligging van het gebouw (open gebied – stedelijk gebied), de hoogte waarop het raam zich bevindt en of het al dan niet beschermd is, zoals weergegeven de tabel op volgende pagina:



Tabel 3.1: gebaseerd op NBN EN 12208, p 4

24

3 Regelgeving

Tabel 3.2: Keuze van waterdichtheidsklassen volgens NBN B 25-002-1

Raamaansluitingen Het zou interessant zijn om ook te weten welke aansluitingen men kan gebruiken bij een raam op een bepaalde hoogte, en met een zekere omgeving… Daarvoor zou men raamaansluitingen op dezelfde manier moeten beproeven als de ramen zelf, zodat men ook voor de aansluiting een waterdichtheidsklasse kan bepalen. We zullen bij de tests in het luik experimenteel onderzoek dan ook steeds de waterdichtheidsklasse van de raamaansluitingen bepalen.



Tabel 3.2: NBN B 25-002-1, p 24 3 Regelgeving

25

3.2.

Voorschriften

In een aantal technische voorschriften geeft men aanbevelingen om de raamaansluiting waterdicht te maken. De belangrijksten hiervan zijn de Technische Voorlichting TV 188: Plaatsen van Buitenschrijnwerk van het WTCB

en de ATG-informatiebladen van het

BUTGB. In het hierop volgende hoofdstuk zullen we de voorschriften uit de verschillende documenten samenvatten in enkele basisprincipes die voor alle raamaansluitingen gelden. We bespreken eerst kort over welke documenten het gaat. Technische Voorlichting 188 De Technische Voorlichtingen (TV) zijn publicaties van het Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf (WTCB) waarin bouwvoorschriften staan die een zekere kwaliteit moeten garanderen. Het zijn geen wettelijk geldende voorschriften. De Technische Voorlichting 188: Plaatsen van buitenschrijnwerk is het belangrijkste document dat men kan gebruiken voor het detailleren van raamaansluitingen. Er staan vele voorschriften in, ook voor de waterdichtheid van de aansluiting. Het document dateert echter al van 1993 en is daardoor op sommige vlakken verouderd. Hoewel de eis voor waterdichtheid niet veranderd is, zijn vooral de eisen voor warmte-isolatie en luchtdichtheid tegenwoordig een stuk strenger geworden. Algemene Technische Goedkeuringen-Informatieblad 2003/1 en 2 (BUTGB) De Algemene Technische Goedkeuringen (ATG) zijn kwaliteitslabels voor bouwproducten. Ze worden afgeleverd door de Belgische Unie voor Technische Goedkeuringen (BUTGB). De ATG-informatiebladen bevatten informatie over onder andere de installatiemethode van bepaalde

producten.

Gevelmetselwerk

In

(2003/1)

de

informatiebladen en

over

Geïsoleerde

Buitengevelisolatiesystemen

met

Spouwmuren

met

pleisterafwerking:

plaatsingstechniek en uitvoeringsdetails (2003/2) staan ook een aantal opmerkingen en detailtekeningen voor de goede uitvoering van de aansluitingen bij deze types muren.

26

3 Regelgeving

4

BASISPRINCIPES WATERDICHTHEID

In dit hoofdstuk zullen we de basisprincipes opstellen om raamaansluitingen waterdicht te maken.

Basisprincipes Uit de voorschriften die we in vorig hoofdstuk bespraken kunnen we een aantal principes afleiden voor een goede waterdichtheid, die van toepassing zijn op alle raamaansluitingen: 1. Rondom afdichten van de voeg 2. Goede aansluiting dorpel 3. Drukmoderatie Voor spouwmuren geldt een vierde basisprincipe: 4. Drainage boven de raamopening

In het tweede hoofdstuk zagen we dat er drie voorwaarden waren voor waterinfiltratie: water, een opening en een kracht. Elk van de bovenstaande basisprincipes speelt dan ook in op één van deze voorwaarden. De afdichting van de voeg rondom en de goede aansluiting van de dorpel zorgen ervoor dat er geen opening is waarlangs het water kan binnendringen. Een goede drukmoderatie beperkt de kracht van de wind, die water naar binnen kan drukken. Bij spouwmuren kan een drainagemembraan bovendien het water ‘elimineren’, dat van hoger uit de spouw op de aansluiting zou stromen.

Achter het principe van drukmoderatie schuilt een hele theorie. We zullen deze uitvoerig bespreken in het gelijknamige hoofdstuk en ons in het huidige beperken tot de praktische richtlijnen van de andere basisprincipes. Bij de theorie van de drukmoderatie zullen we zien dat we de raamaansluiting ook luchtdicht moeten maken om een goede waterdichtheid te verkrijgen. De luchtdichtheid van raamaansluitingen vormt een onderwerp op zich Omdat hierover al uitvoerig onderzoek bestaat nemen we het dan ook op in het hoofdstuk over drukmoderatie.

De andere basisprincipes zullen we in dit hoofdstuk meer gedetailleerd bekijken. Per principe zijn er namelijk een aantal aandachtspunten die belangrijk zijn voor een goede uitvoering. Deze zijn voor een groot deel afkomstig uit de Technische Voorlichting 188: Plaatsen van 4 Basisprincipes Waterdichtheid

27

Buitenschrijnwerk, maar ook uit de andere voorschriften die we bespraken evenals uit de norm (NBN B 25-002-1).

De basisprincipes die we in dit hoofdstuk geven zijn geldig voor alle raamaansluitingen. In volgend hoofdstuk zullen we ze toepassen op specifieke raamaansluitingen, respectievelijk bij metselwerk-spouwmuren,

houtskelet-spouwmuren

en

muren

met

buitenisolatie

en

gevelbepleistering. We bespreken er eveneens hoe ze kunnen toegepast worden bij renovatie.

De maatregelen van de basisprincipes bestaan erin bepaalde afdichtingsmaterialen aan te brengen. In dit hoofdstuk zien we waar deze moeten komen. De eigenschappen van de materialen op zich worden besproken in het hoofdstuk Afdichtingsmaterialen.

. 4.2.

Afdichten voeg rondom

Als eerste basisprincipe moet men de voeg tussen schrijnwerk en gevel dicht maken. Langs de zijkanten kan het immers gewoon binnen regenen door deze opening. Op de bovenste voeg zal regen niet rechtstreeks vallen, maar water kan er wel op afstromen vanaf de gevel. Men moet de voeg dan ook zorgvuldig afdichten en daarvoor moeten enkele aandachtspunten gerespecteerd worden. 28

4 Basisprincipes Waterdichtheid

Aandachtspunten 

Het afdichtingsmateriaal moet de onregelmatigheden van het gevelmateriaal kunnen

opvullen en ook bewegingen van de gevel of het raam kunnen opnemen. Daarom wordt hier gewerkt met flexibele materialen zoals zwelbanden of kit. Zwelbanden worden op het raamkader geplakt en zetten uit tegen de gevel waardoor ze de oneffenheden opvullen. 

Om een kit aan te brengen in de voeg dient men eerst een rugvulling te voorzien zodat

men niet gewoon alle kit door de opening heen spuit.

Bijkomende dichting Men kan de voeg bijkomend afdichten door achter de eerste barrière – de kit of zwelband – nog een tweede barrière te voorzien onder de vorm van een waterdicht membraan. Dit wordt dan rondom het raam langs de ene zijde gekleefd op het raamprofiel en langs de andere zijde op de ruwbouw. Ook in de NBN B 25-002-1 stelt men een slabbe voor als tweede dichting12. Men past deze methode meer en meer toe. Omdat de raamaansluiting op deze manier ‘potdicht’ is geeft dit een zekere geruststelling. Er is echter nog niet onderzocht of een dergelijke - dure - oplossing zomaar overal toegepast moet worden.

Uitvoeringsvolgorde Als men een bijkomend membraan rondom voorziet, moet men rekening houden met de uitvoeringsvolgorde van de bouw. Daarvoor zijn twee mogelijkheden. Ofwel metselt men eerst binnen en buitenspouwblad en wordt nadien al het schrijnwerk geplaatst, ofwel plaatst men op voorhand het schrijnwerk tegen de dragende structuur en trekt men pas daarna de gevelbekleding op.

a

b

12

NBN B 25-002-1, p 20-21 4 Basisprincipes Waterdichtheid

29

Wanneer men de ramen pas plaatst als het gevelmetselwerk al gemetseld is zal het niet meer mogelijk zijn om nog een membraan rond het raam op de buitenkant van het binnenspouwblad te kleven. Men kan dit immers niet meer aandrukken Men moet dan het membraan op voorhand aan het raam bevestigen, dan het raam in de ruwbouw monteren en vervolgens de folie aan het binnenspouwblad bevestigen op de dagkanten van de raamopeningen (figuur b). Wanneer men het gevelmetselwerk pas metselt nadat het raam geplaatst is, heeft men veel meer bewegingsvrijheid om folies rond het raam te kleven. Men kan dan gewoon aan de buitenkant het membraan op het binnenspouwblad aanbrengen (figuur a).

4.3.

Goede aansluiting Dorpel

Omdat de grootste hoeveelheid water terechtkomt op de onderste aansluiting - zowel rechtstreeks door regen als door water dat afstroomt van het raam – is dit een erg kritisch punt. Deze aansluiting wordt daarom afgedicht met een dorpel. Meestal wordt hiervoor natuursteen gebruikt, namelijk blauwe hardsteen, maar men kan ook dorpels uit aluminium of PVC aanbrengen door ze tegen het schrijnwerk te schroeven. De dorpel zelf bestaat dus uit een waterdicht materiaal uit één stuk; de nodige aandacht moet daarom vooral gaan naar de goede aansluiting ervan. 30


Aandachtspunten  De dorpel moet ver genoeg onder het schrijnwerk komen. Water dat van het raam druipt, moet op de dorpel terechtkomen in plaats van in de aansluiting ervan op het raam. De drainagegaten onderaan het schrijnwerk moeten uitkomen voor de opstand van de dorpel.  Bij natuursteen dorpels dient men de voeg tussen de dorpel en het raamprofiel af te dichten met een zwelband of kitvoeg.  Aluminium dorpels moet men onder een druipneus bevestigen, zodat de voeg met het raamkader beschermd wordt tegen rechtstreekse regen.  De dorpel moet een opstand hebben die hoog genoeg is en moet ook naar buiten afhellen.  Opdat het water niet terug op de gevel terechtkomt, moet een druipneus voorzien worden die voldoende uitsteekt voor de buitenkant van de muur.  Ook zijdelings moet er een opstand zijn aan de dorpel, zodat water niet langs hier in de muur terechtkomt. Bij een natuursteen dorpel zijn dit zogenaamde ‘stootkussens’, voor aluminium dorpels bestaan ‘afsluitkapjes’ die men er zijdelings op kan schuiven.  Eigenlijk moet men de dorpel langs de zijkanten in de muur inwerken. Alleen dan kan men de regen-barrière continu doortrekken, door in de onderste hoeken de aansluiting te maken tussen de zijdelingse voegdichting en de dorpel. Gemakshalve plaatst men dorpels vaak achteraf tussen de dagkanten van de raamopening. In dat geval is er kans op waterinfiltratie langs deze onderste hoeken.

Bijkomende dichting Ook onder de dorpel voorziet men voor alle zekerheid soms een extra drainagemembraan..


31

4.4.

Drainage boven de raamopening (voor spouwmuren)

Bij spouwmuren is het buitenspouwblad meestal niet ondoordringbaar, waardoor er heel wat water in de spouw naar beneden kan stromen. Bij de raamopening komt al dit water op de bovenkant van het schrijnwerk terecht en kan daar verder naar binnen dringen en zo schade aanrichten. Daarom voorziet men boven de raamopening een membraan dat het water opvangt en naar buiten afvoert. Voor de uitvoering van het membraan zijn er een aantal punten waarop men moet letten.

Aandachtspunten 

Het membraan moet voldoende afhellen naar buiten toe. Om te voorkomen dat het

membraan doorzakt onder het gewicht van het water moet het daarom ondersteund worden door de spouwisolatie. 

Het water dat op het membraan stroomt, moet naar buiten afgevoerd kunnen worden.

Daarvoor moet men drainage-openingen open laten in het buitenspouwblad. 

Het membraan moet langer zijn dan de raamopening, zodat het aan beide kanten

verder uitsteekt dan de opening in de gevel. Het water dat op het membraan terecht komt kan er anders zijdelings van stromen en zou daarbij op het raam terecht kunnen komen. Om dit te voorkomen kan men de zijkanten van het membraan ook omhoog plooien. 

De drainage moet uit één stuk membraan bestaan. Als dit echt niet mogelijk is moet

men de verschillende stukken volledig op elkaar verkleven. 

Het drainagemembraan wordt meestal iets hoger geplaatst dan de raamopening in het

buitenspouwblad. Onder het membraan blijft daardoor steeds een strook over waarlangs water nog in de spouw kan dringen. Dit is slechts een kleine hoeveelheid die eenvoudig gedraineerd

32


kan worden. Daarvoor moeten er dan wel enkele drainage-openingen gemaakt worden in de voegdichting aan de bovenzijde van het raam. Anders zou dit water op deze bovenste dichting blijven liggen en misschien verder binnendringen.

Bijkomende dichting De bijkomende dichting, waarvan sprake in het basisprincipe ‘afdichten voeg rondom’, voorziet men soms alleen aan de bovenkant van de raamaansluiting. Hier is namelijk de meeste kans op waterinfiltratie. Hierboven zagen we immers dat zelfs onder het drainagemembraan nog wat water in de spouw kan komen.


33

34

5

TOEPASSING BASISPRINCIPES

In dit hoofdstuk zullen we de algemene basisprincipes uit het voorgaande toepassen op enkele specifieke raamaansluitingen.

We bestuderen de raamaansluitingen voor drie soorten muren: namelijk een metselwerkspouwmuur, een houtskelet spouwmuur en een muur met buitenisolatie en gevelbepleistering. Tenslotte bekijken we hoe men bij renovaties de raamaansluiting waterdicht kan maken

We geven voor deze aansluitingen detailtekeningen en bespreken enkele aandachtspunten. De detailtekeningen hebben een schaal 1:4 (de kleinere schaal 1:8).

Positionering raam De detailtekeningen in dit hoofdstuk betreffen ramen die in het midden van de muur zijn geplaatst. De plaats van de ramen heeft echter een sterke invloed op de waterdichtheid. Wanneer men het raam meer naar buiten plaatst, zal de aansluiting immers minder beschermd worden door het gevelmetselwerk. Men zal de buitenste voeg dan heel goed moeten afdichten en een bijkomend dichtingsmembraan moeten aanbrengen rondom het raam. Bij een plaatsing meer naar binnen zal minder regen rechtstreeks op de aansluiting komen, zeker langs de boven- en zijkanten. Als er toch water binnenkomt kan dit heel schadelijk zijn. Het loopt immers niet in de spouw maar direct in de isolatie, of nog verder naar binnen. Voor de verschillende positioneringen van het raam worden detailtekeningen voorgesteld in de scriptie van Femke Van Renterghem: Onderzoek naar hedendaagse detaillering Haalbaarheid van raamaansluitingen in het vlak.

5 Toepassing Basisprincipes

35

5.2.

Metselwerk-spouwmuren Afdichten voeg rondom

Bijkomende dichting

36


Goede aansluiting dorpel

Zijdelings inwerken dorpel


37

Drainage

Bijkomende dichting

38


5.3.

Houtskeletbouw spouwmuren

De aansluiting lijkt sterk op die bij metselwerk-spouwmuren. Bij houtskeletmuren wordt het skelet langs buiten beschermd door een regenscherm en langs binnen door een dampscherm. Het grootste verschil voor de waterdichtheid van de raamaansluiting is dan ook dat deze schermen allebei op het raamkader moeten aansluiten.


39

WANZ Window Installation System Bij een alternatieve detaillering verbindt men het regenscherm niet met het raamkader, maar laat men een geventileerde en gedraineerde voeg open tussen beide. De Window Association of New-Zealand (WANZ) werkte hier een heel precies systeem voor uit: het Window Installation System (WIS)13. Met dit systeem willen ze voorkomen dat waterinfiltratie optreedt door installatiefouten. Het installatiesysteem gaat dit tegen omdat de voeg tussen het raam en de muur niet afgedicht wordt door een enkele dichting maar door het principe van drukegalisatie, waardoor eventueel binnengedrongen water toch gedraineerd kan worden (Zie hoofdstuk Drukmoderatie). Het systeem is dus een bijkomende beveiliging achter de waterdichting aan de buitenzijde. Men stelde het installatiesysteem voor bij houtskeletbouw met plaatbekleding, typisch voor Nieuw-Zeeland, maar we kunnen dit

in principe ook

toepassen bij gevelmetselwerk.

Het systeem bestaat uit een aantal stappen, die we hieronder samenvatten (zie Figuur 5.1):

1. Het houten skelet wordt waterdicht ingepakt door het regenscherm naar binnen te plooien en de hoeken bijkomend af te dichten met een flexibel membraan.

2. Als men het raam in de opening plaatst moet er een voeg overblijven rondom van 5 mm breed. De voegen bovenaan en langs de zijkant moet men waterdicht afdichten terwijl de onderste voeg open moet blijven. Langs deze open voeg kan de drukegalisatie optreden en kan geïnfiltreerd water ook wegstromen.

3. De 5 mm brede voeg moet men rondom luchtdicht afdichten langs de binnenzijde.

4. Achteraf installeert men het benodigde membraan boven het venster en de vensterbank onderaan.

13

Window Installation System (WIS); Window Association of New-Zealand (WANZ); 2002

40


1

2

3

4

Figuur 5.1: Window Installation System volgens BRANZ



Figuur 5.1:Window Installation System, p 9-13 5 Toepassing Basisprincipes

41

5.4.

Buitenisolatie met gevelbepleistering Voeg rondom

De voegen aan de zijkanten en aan de bovenkant van het raam worden ook bij gevelbepleistering gedicht met kit. Men moet echter meer aandacht besteden aan een goede uitvoering daarvan, omdat water dat er door zou infiltreren rechtstreeks in de muur stroomt en niet in een spouw. 

Men moet een stopprofiel aanbrengen in het pleisterwerk, voor het raamkader.



In de hoek tussen de gevel en dagkanten moet men een hoekprofiel aanbrengen in de

pleister, zodat geen scheuren kunnen ontstaan.

42


Bijkomende dichting

Achter de eerste dichting kan voor de veiligheid nog een tweede voorzien worden door een membraan te kleven tussen ruwbouw en schrijnwerk. In het ATG-informatieblad 2003-214 stelt men drie klassen voor van de bijkomende dichting, afhankelijk van de hoogte van het gebouw en de functie ervan: Aard bouwwerk

Hoogte gebouw H  10 m

Hoogte gebouw 10 < H  18 m

Hoogte gebouw 18 < H  23 m

Hoogte gebouw H > 23 m

III

I of II

I

I

II of III

I of II

I

I

Kantoren

I of II

I

I

I

Handelsruimtes

I of II

I of II

I of II

I

Industriële gebouwen

I of II

I of II

I of II

Eengezinswoning Meersgezinswoning

Tabel 5.1: Klassen waterdichtheid voor buitenisolatiesystemen volgens BUTGB

I 

Elke klasse betreft een specifieke detaillering van de raamaansluiting:  Klasse III: Soepele voeg die een enkelvoudig scherm vormt  Klasse II: Systeem van soepele voegen met tweetrapsafdichting en decompressiekamer  Klasse I: Afdichting door een membraan type EPDM of door een metalen profiellijst die afgekit wordt We kunnen uit de tabel dus afleiden dat voor alle gebouwen, behalve woningen lager dan 10 meter, een bijkomende afdichting door een membraan voorgeschreven wordt. 14

In dit informatieblad wordt eerst een onderscheid gemaakt tussen de ‘dichting tussen raam en ruwbouw’ en ‘dichting tussen raam en bepleistering’. De eerste dichting gaat echter niet alleen over de luchtdichtheid maar ook over waterdichtheid van de buitenste voeg, waardoor de opdeling tussen beide dichtingen erg onduidelijk is.  Tabel 5.1: ATG-informatieblad 2003/02, p 11 5 Toepassing Basisprincipes

43

Goede aansluiting dorpel

In verschillende voorschriften (TV 108, ATG-informatieblad 2003-2 en TV 209: Gevelbepleistering) legt men sterk de nadruk op een goede aansluiting van de dorpel bij een muur met gevelbepleistering. Er zijn dan ook enkele bijkomende aandachtspunten voor de aansluiting van de dorpel bij dit type muur: 

Men moet de aansluiting tussen dorpel en raamprofiel afdichten met kit, ook als de

dorpel onder een druipneus wordt gemonteerd. 

De zijdelingse afsluitkapjes kan men best aan de dorpel vastlassen.



De dorpel langs de zijkanten inwerken in de muur is nog sterker aanbevolen dan bij

spouwmuren. De aansluiting tussen het pleisterwerk en de afsluitkapjes moet men bovendien afdichten met kit. 

Ook de voeg tussen de onderkant van de dorpel en het pleister dient men te dichten

met kit. 44


5.5.

Pathologie - Renovatie

De bovenstaande details, voor de verschillende raamaansluitingen, reiken enkel methodes aan om de aansluiting bij nieuwbouw waterdicht te maken. Deze methodes kan men vaak niet toepassen op renovatie van bestaande gebouwen, waar we specifieke oplossingen voor moeten zoeken. Probleemstelling Het opzet van de scriptie was om veel aandacht te schenken aan het deel renovatie bij het onderzoek naar waterdichte raamaansluitingen. Enerzijds wilden we door de studie van pathologie te weten komen wat de meest voorkomende problemen zijn bij dit gebouwonderdeel om dan anderzijds te onderzoeken hoe deze problemen opgelost kunnen worden bij de renovatie ervan. Tijdens de speurtocht naar schadegevallen bij de raamaansluiting werd al snel duidelijk dat hier weinig informatie over te vinden is. In de literatuur over pathologie worden vooral problemen vermeld van waterinfiltratie door het schrijnwerk zelf15. Na gesprekken met een aantal architecten, waaronder enkelen die gespecialiseerd zijn in renovatie, moeten we vaststellen dat er niet zo veel problemen voorkomen met waterinfiltratie langs raamaansluitingen. De verklaring hiervoor vinden we in de positionering van de ramen. Vroeger plaatste men ramen altijd achter slag, net om de raamaansluiting af te schermen van de regen. Deze bouwtraditie, die dus gebaseerd is op praktische motieven, zorgt ervoor dat bijna nooit water binnenkomt langs de aansluiting. Zelfs bij gebouwen met massieve muren, zonder spouw, komt waterinfiltratie niet veel voor. Men plaatste de ramen ook bij deze muren achter slag en bovendien ver genoeg naar binnen. Op die manier is de aansluiting beschermd tegen neerslag en komt het schrijnwerk niet in contact met het buitenste gedeelte van de muur, dat erg vochtig kan zijn. Men ziet wel vaak schimmelplekken rond ramen in massieve muren, maar deze worden veroorzaakt door condensatie van binnenuit en niet door waterinfiltratie langs buiten. De dagkant van het raam zal immers vaak erg koud zijn (de muur is immers één grote koudebrug) waardoor vochtige binnen-lucht op deze plek zal condenseren en daardoor schimmelvorming kan veroorzaken.

15

Handboek bouwgebreken; Willy Cattrijsse; 1995


45

46

6

AFDICHTINGSMATERIALEN

In de vorige hoofdstukken zagen we dat raamaansluitingen waterdicht gemaakt kunnen worden door het gebruik van membranen of folies, kitvoegen en zwelbanden. In dit hoofdstuk zullen we nader ingaan op de verschillende types van deze materialen, hoe ze bevestigd worden en hoe duurzaam ze zijn. 6.1.

Membranen

Zoals we gezien hebben worden membranen voor vele doeleinden en op verschillende plaatsen gebruikt bij de raamaansluiting, namelijk: 

Drainage boven de raamopening



(extra) Drainage onder de dorpel



(extra) Waterkering rondom de opening



Lucht of dampscherm rondom

Types Er bestaan heel veel soorten membranen op basis van verschillende (combinaties van) kunststoffen. Op sommige membranen kan een bijkomende laag worden voorzien waardoor ze zelfklevend zijn (zie verder: zelfklevende membranen). Als basismateriaal wordt er echter meestal EPDM-rubber gebruikt, dat al of niet gewapend is. Deze rubber is heel rekbaar en valt gemakkelijk aan te brengen, door het te verkleven. Verschillende stukken folie kunnen ook aan elkaar ‘gelast’ worden. Voor de spouwdrainage boven het raam kan ook DPC folie gebruikt worden. Dit materiaal is minder geschikt om te verkleven en wordt meestal gewoon ingemetst. Bevestiging De membranen moeten aan de ruwbouw bevestigd kunnen worden zonder ze te doorboren met vijzen, aangezien de waterdichtheid dan verloren gaat. Er zijn drie andere technieken mogelijk: 

Inmetsen



Mechanische bevestiging



Kleven

6 Afdichtingsmaterialen

47

Traditioneel wordt het drainagemembraan boven de raamopening ingemetst in het binnenspouwblad en nadien ook in het buitenspouwblad. Een alternatieve mechanische verbinding is een ‘kliksysteem’ waarbij een profiel ingestort wordt in de betonnen draagconstructie. Het membraan kan hier dan met kunststof wiggen in ‘geklikt’ worden zonder dat het beschadigd wordt (zie Figuur 6.1).

Figuur 6.1 Mechanische bevestiging folie

Tegenwoordig is het ook mogelijk om de folie aan de ruwbouw te kleven. Hierdoor kan men ook folies aanbrengen op betonnen muren/elementen of kunnen ze achteraf aangebracht worden wanneer ze niet geplaatst zijn tijdens het metsen. Om de folie te kleven kan men speciale lijm gebruiken of gebruik maken van een zelfklevende folie.

Aan de kant van het raam worden de membranen meestal gekleefd. Een andere mogelijkheid is dat één zijde van de folie zodanig geprofileerd wordt dat deze ‘vastgeklikt’ kan worden in de zijkant van een aluminium of Pvc-kozijn.

Overlapping Op plaatsen waar verschillende membranen samenkomen moet men deze plaatsen volgens het ‘dakpan-principe’. Men moet er dus voor zorgen dat het hoger gelegen membraan steeds het lager gelegen overlapt (zie Figuur 6.2). Zo voorkomt men dat water tussen beide membranen kan stromen gewoon door zwaartekrachtwerking.

48


Figuur 6.2 Principe overlapping membranen

Zelfklevende membranen: Een zelfklevend membraan16 bestaat uit drie lagen: een toplaag, kleefmiddel en een verwijderbare beschermfolie. De toplaag kan net zoals bij niet-zelfklevende folies bestaan uit EPDM rubber, PE-folie met aluminium coating of polypropyleen. Deze laag geeft sterkte aan het geheel en houdt het samen. Het beschermt ook de kleeflaag tegen Uv-stralen, aangezien deze daardoor snel kan degraderen. De kleeflaag zorgt voor een volledig continue waterdichte aansluiting van de folie op de ruwbouw. Er bestaan twee verschillende soorten kleeflagen: op basis van butyl of op basis van (SBS17-)Bitumen. De voornaamste verschillen tussen beide worden in volgende tabel gegeven:

16

Voor uitgebreide informatie over zelfklevende membranen, zie volgende scripties: Experimenteel onderzoek naar zelfhechtende membranen, Mathieu de Cock; Waterdichtheid van Buitenschrijnwerk, Deel 2: Experimenteel onderzoek naar aanhechting van membranen, Tim Ost en Experimenteel onderzoek naar prestaties van membranen in gevelsystemen, Thibaut van Passen 17 SBS (Styreen-Butadieen-Styreen) is een kunststof die aan bitumen wordt toegevoegd om het elastischer en soepeler te maken. 6 Afdichtingsmaterialen

49

Bitumen

Butyl

Hecht goed zonder primer op een droog en Hecht bij lagere temperaturen ook zonder primer proper oppervlak bij temperaturen > 10°C Wordt kleveriger bij hogere temperaturen

Op zich al vrij kleverig

Eens goed gehecht moeilijk te verplaatsen

Gemakkelijk te verplaatsen

Loopt gemakkelijk uit bij hoge temperaturen en Loopt minder uit bij hoge temperaturen en blijft wordt vrij bros bij lage temperaturen flexibel bij lagere temperaturen Butyl op een koud oppervlak gekleefd zou loskomen als dat oppervlak warmer wordt Kwetsbaar voor U.V.-straling

Minder kwetsbaar voor U.V.-straling

Meestal goedkoper

Duurder

Tabel 6.1: Eigenschappen van bitumen vs. butyl volgens diverse fabrikanten

Voor beide kleeflagen wordt door de fabrikanten aanbevolen bij ondergronden van baksteen, beton, gips, hout, pleister en andere natte of stoffige ondergronden vooraf een hechtprimer te gebruiken. Om de zelfklevende folies op de ondergrond te kleven dient men eenvoudigweg de beschermfolie te verwijderen en de folie met een roller goed aan te drukken over het volledige oppervlak. Overlappingen worden op elkaar gekleefd en kunnen bij een kleeflaag van bitumen ook verbonden worden door ze op te warmen (föhnen).

Er zijn nog verschillende configuraties mogelijk van de zelfklevende laag op de folie: volledig-eenzijdig, volledig-tweezijdig, eenzijdig in een strook… afhankelijk van de toepassing waarvoor de folie gebruikt wordt. Zo kan er zich bijvoorbeeld een smalle kleefstrook aan één zijde bevinden die men op het schrijnwerk kan plakken en een bredere strook aan de andere zijde om op de ruwbouw te kleven.

Lijmen Niet zelfklevende membranen kan men aan de ruwbouw bevestigen met behulp van lijm. Er bestaat een grote verscheidenheid aan lijmen die men kan gebruiken, afhankelijk van het materiaal van de folie en van de ondergrond. Een beperkte lijst in de volgende tabel opgesomd. 

Tabel 6.1: Experimenteel onderzoek naar zelfhechtende membranen, p. 7

50


Lijm op basis van

Voor verkleving van folie

Ondergrond

Styreenrubber

EPDM

beton, pleister, staal en aluminium

Polymeerdispersie

Diverse

metselwerk, beton, pleister en hout

Bitumen (koudlijm)

Diverse

Diverse

Polyurethaan

Geen EPDM, PE of PP

Diverse

Tabel 6.2: Lijmen voor het kleven van folies

Voor het kleven op de ruwbouw worden er één of twee strepen lijm op de ondergrond aangebracht, waarna de folie erin geduwd wordt. Vervolgens wordt de folie los getrokken om het oplosmiddel te laten vervliegen. Tenslotte wordt de folie goed aangedrukt met behulp van een roller.

Bepleisteren Folies die de verbinding maken tussen pleisterwerk en schrijnwerk om de luchtdichtheid te garanderen, kunnen op de ruwbouw ook vastgezet worden door er gewoon over te pleisteren. De pleister moet daarvoor wel genoeg blijven kleven aan de folie die daarvoor ruw genoeg moet zijn. Op sommige folies wordt er daarom een wapeningsnetje voorzien dat in de pleister ingewerkt kan worden.

Figuur 6.3: Bepleisteren van de folie

Duurzaamheid Bij zelfklevende membranen kan de kleeflaag onder invloed van U.V.-straling bros worden. Vooral tijdens de werf-fase, wanneer de gevelbekleding nog niet is geplaatst, wordt het



Tabel 3.1: Op basis van informatie van verschillende fabrikanten. 6 Afdichtingsmaterialen

51

membraan blootgesteld aan de straling. Kleeflagen op basis van bitumen zijn hieraan het meest gevoelig. Ook warmte, vocht en wisselende belastingen kunnen de integriteit van de folies aantasten. Om de invloeden hiervan na te gaan, voerde men reeds verscheidene laboratoriumproeven uit op membranen (zie de scripties waarvan spraken in voetnoot 16).

6.2. Kitvoegen Verschillende voegen van de raamaansluiting worden gedicht met kit: 1. Voeg tussen schrijnwerk en gevel (bovenkant en zijkanten) 2. Voeg tussen schrijnwerk en binnen-bepleistering 3. Voeg tussen schrijnwerk en dorpel 4. Voeg tussen dorpel en gevel (bij buitenbepleistering)

Types Op basis van verschillende grondstoffen en vulmiddelen wordt een grote diversiteit aan kitten geproduceerd. Afhankelijk van het materiaal zijn er specifieke toepassingsgebieden waarvoor bepaalde kitten gebruikt kunnen worden. Op basis van de tabel over de verenigbaarheid van kitvoegen, in het dossier over kitten van het WTCB, kunnen we dit overzicht opstellen voor kitten die gebruikt kunnen worden voor de ‘Afdichting van buitenschrijnwerk’

52


Kit

Universele of azijnsiliconen (één of tweecomponenten)

Overschilderbaar

Nee

Compatibele verf

Kenmerken

-

Zeer elastische en duurzame kit. Zeer goede aanhechting op glas en andere ondergronden. Risico op schimmelvorming. Gebruik op dubbele beglazing. Typische azijngeur (acetylsalicylzuur). Niet geschikt voor gebruik op gevoelige materialen (bv. natuursteen) wegens het risico op onomkeerbare verkleuring.

Neutrale siliconen (één of tweecomponenten)

Nee

-

Vergelijkbaar met universele siliconen, maar bevat geen zuur. Kan aangebracht worden op gevoelige materialen (natuursteen). Aan de rand van de voeg blijft wel het risico op vlekvorming bestaan.

Polyurethaan (één of tweecomponenten)

Ja

Alkyd of acrylaat

Zeer elastisch. Duurzaam. Goede aanhechting op glas. Gemakkelijk te verwerken.

Polyester

Ja

Zie technische fiche

-

Alkyd of acrylaat

Zeer elastisch. Duurzaam. Goede aanhechting op de meeste ondergronden. De verwerking van deze kit is niet altijd gemakkelijk. Recente kit met mogelijke grote kwaliteitsverschillen naargelang van de fabrikant. Hierdoor is het soms mogelijk dat de verven onvoldoende hechten op bepaalde producten.

Hybride van polysulfide en polyurethaan

Ja

MS-Polymeer (Gesilyleerde hybride polyether) (één of tweecomponenten)

Ja

Alkyd of acrylaat

Zeer elastisch. Duurzaam. Goede aanhechting op de meeste ondergronden. Recente kitten afkomstig uit de automobielnijverheid. Geschikt voor binnen- en buitengebruik (goede weerstand tegen slechte weersomstandigheden en veroudering). Kan gebruikt worden voor verlijming (bijna alle ondergronden zonder nood aan primer).

SPUR-Polymeer (Gesilyleerd Polyurethaan)

Ja

Zie technische fiche

-

Tabel 6.3: Kenmerken van kitvoegen

De kitten kunnen bestaan uit één of twee componenten. Een tweecomponentkit wordt hard door een chemische reactie tussen de twee componenten die voor het aanbrengen met elkaar gemengd worden. Eéncomponentkitten daarentegen harden op zichzelf uit. In de praktijk 

Tabel 6.3: Op basis van de tabel in het WTCB-Dossier Nr.4/2010 Katern nr. 13: Verven en kitten, p 2-3 6 Afdichtingsmaterialen

53

betekent dit meestal dat ze uitharden door een reactie aan te gaan met vocht dat zich in de lucht bevindt, waardoor ze een polymerisatie ondergaan.

Sterkte Alle kitten die in de vorige tabel geselecteerd zijn als bruikbaar voor het afdichten van buitenschrijnwerk, zijn zeer elastisch. Dat wil zeggen dat ze grote bewegingen kunnen ondergaan zonder blijvend te vervormen. In de norm NBN B 25-002-1 schrijft men voor dat ‘de kit die gebruikt wordt voor het dichtstoppen van de voegen tussen de ruwbouw en het schrijnwerk moet gekozen worden volgens de eengemaakte technische specificatie STS 56.1’18. Daarin wordt de keuze van de sterkte van de kitvoeg bepaald aan de hand van de belastingsgraad. Voor deze scriptie kijken we specifiek naar de ‘aansluiting van de ramen in de ruwbouw’. Deze voeg valt onder het type bouwkit en wordt aangeduid met de letter F. Onder het type bouwkit is dit het type gevelvoeg. De keuze van een bepaalde kitklasse, zoals weergegeven in volgende tabel, wordt bepaald door: 

Omgeving: agressief (stad, industriegebied of kust) of niet agressief



Blootstelling: blootgesteld of niet blootgesteld (1,2 m inspringend t.o.v. het gevelvlak)



Hoogte waarop de voeg zich bevindt



Lengte van de voeg

18

NBN B 25-002-1, p 20-21

54


L<3m

L≥3m

0 ≤ h ≤ 18m

F 12.5 P

F 12.5 E

18 ≤ h ≤ 50m

F 12.5 P

F 20

> 50m

F 12.5 P

F 20

0 ≤ h ≤ 18m

F 12.5 P

F 20

18 ≤ h ≤ 50m

F 20

F 20

> 50m

F 20

F 20

0 ≤ h ≤ 18m

F 12.5 E

F 12.5 E

18 ≤ h ≤ 50m

F 20

F 20

> 50m

F 20

F 20

0 ≤ h ≤ 18m

F 20

F 25

18 ≤ h ≤ 50m

F 20

F 25

> 50m

F 20

Belastingsgraad Niet agressieve omgeving met niet blootgestelde voeg

Niet agressieve omgeving met blootgestelde voeg

Agressieve omgeving met niet blootgestelde voeg

Agressieve omgeving met blootgestelde voeg

Tabel 6.4: Keuze van de kitklasse

F 25 

De vernoemde kitklassen zijn afkomstig uit de norm ISO 11600. Ze worden toegekend na een reeks tests die op de kit worden uitgevoerd19. De code waarmee de klasse van de kit wordt aangeduid in bovenstaande tabel bestaat uit drie delen: 

F: Type bouwkit (in tegenstelling tot G: Glaskit)



Een getal (12.5 – 25): Amplitudefactor die het vermogen aanduidt om bewegingen te

volgen met behoud van een doeltreffende dichting 

E of P: Duidt het vermogen tot elastisch herstel aan (E: herstel ≥40%, P herstel <40%) Plaatsing

Om een voeg goed af te dichten met kit dient men grote aandacht te besteden aan de uitvoering.



Tabel 6.4: Keuze van de kitklasse: Op basis van tabel 5 in STS 56.1: Dichtingskitten voor gevels, p 30 Een overzicht hiervan wordt gegeven in de tabel 4: Specificaties voor bouwkitten in STS 56.1, p 22

19


55

1

2

3

4

5

6

1. Op voorhand moeten losse stukken mortel van het oppervlak verwijderd worden. 2. Vervolgens moet er een voegbodem geplaatst worden in de voeg. 3. Alle stof moet van de ondergrond verwijderd worden en er moet eventueel een primer aangebracht worden zodat de kit voldoende kan hechten. 4. De kit wordt aangebracht met een spuitpistool. 5. De overtollige kit wordt weg geschraapt. 6. De kit wordt gladgestreken (met de vinger).

Voegbodem De voegbodem dient letterlijk als bodem voor de kit. Dit voorkomt in de eerste plaats dat er een te grote hoeveelheid (dure) kit in de voeg gespoten wordt. Het is een soepele band die bestaat uit PE of PU. Ze moet met gesloten cellen zijn volgens NBN B 25-002-120. De voegbodem hecht niet aan de ondergrond maar wordt in de voeg geklemd. De kit zelf hecht niet aan de voegbodem, waardoor voorkomen wordt dat de kit aan drie zijden gehecht wordt. De afstand tussen de vlakken waar de kit vastkleeft wordt dus vergroot waardoor de kit een grotere vervorming kan ondergaan en minder rap zal scheuren.

Slecht 20

NBN B 25-002-1, p 20-21

56


Goed

Afmetingen van de voeg Afhankelijk van de sterkteklasse van de voegen wordt er een minimum en maximumbreedte alsook een bepaalde verhouding tussen de breedte en de diepte van de voeg vooropgesteld. Kitklasse

Breedte l (mm)

Diepte d

12.5

6 ≤ l ≤ 20

d=1

20

6 ≤ l ≤ 30 (of groter: zie voorschriften fabrikant)

0.5 x l ≤ d ≤ 0.66 x l met d ≥ 6 mm

25

6 ≤ l ≤ 30 (of groter: zie voorschriften fabrikant)

0.5 x l ≤ d ≤ 0.66 x l met d ≥ 6 mm

Tabel 6.5: Afmetingen van de kitvoeg

Aan de hand van de theoretische afmetingen van de gebouwdelen en de toleranties erop kan men de nominale voegbreedte berekenen21. Men kan dan volgens bovenstaande tabel bepalen welke klasse kit men nodig heeft. Dit geeft dus een bijkomende voorwaarde voor de selectie van de kitklasse, bovenop de selectie die in tabel 6.6 werd gemaakt.

Onderhoud De kit dient goed onderhouden te worden door een regelmatige controle (1 jaar na plaatsing en nadien om de drie jaar) waarbij defecte delen vervangen moeten worden. Duurzaamheid De kit zal na een bepaalde tijd verouderen door cyclische bewegingen, warmte, U.V.-stralen en vocht, wat er toe kan leiden dat de voeg uiteindelijk niet meer dicht zal zijn. Een onderzoek in Engeland toonde aan dat 55% van de voegen faalde na 10 jaar en slechts 15% goed bleef voor meer dan 20 jaar22. Dit onderzoek stamt echter uit 1990 en is niet helemaal representatief voor hedendaagse kitvoegen. Het verouderen van de kit kan inhouden dat het materiaal degradeert (cohesief falen) of loskomt (adhesief falen). Door de hoge kwaliteit van de hedendaagse producten komt cohesief falen nauwelijks nog voor. Het kan wel nog optreden als een samengestelde kit (twocompound) niet goed gemengd wordt. Uit een Japans onderzoek bleek dat het falen van



Tabel 6.5: Op basis van tabel 9 in STS 56.1, p 47 21 De berekening van de nominale voegbreedte wordt uitgebreid beschreven in STS 56.1, p 31-38. 22

Water penetration of cladding components : an overview of the vulnerability of sealed joints to water penetration, p 4 6 Afdichtingsmaterialen

57

voegen voor 56% adhesief was en 24% cohesief23. (De overige 20% wordt veroorzaakt door o.a. het falen van de ondergrond.)

Bij de proeven die worden opgelegd in de STS 56.1 voor het bepalen van de klasse van de kit, wordt

er

eveneens

getest

of

deze

bestand

is

tegen

hoge

temperaturen,

temperatuurschommelingen, vocht, U.V.-straling en belastingswisselingen.

6.3. Zwelbanden Zwelbanden worden meestal gebruikt als alternatief voor een kitvoeg: 

Tussen schrijnwerk en buitenspouwblad



Voeg tussen schrijnwerk en dorpel

Types Zwelbanden bestaan uit schuimstoffen die geïmpregneerd worden om water- of luchtdicht te zijn. De meeste banden bestaan uit Polyurethaan en zijn opencellig waardoor ze grote vervormingen kunnen ondergaan. Er bestaan ook banden met gesloten cellen, op basis van EPDM, butyl of polyethyleen, die echter niet dergelijke grote vervormingen kunnen ondergaan. Zwelbanden worden gecomprimeerd (tot ongeveer 10% van de oorspronkelijke dikte) op rollen geleverd en hebben een grote capaciteit om uit te zetten. Er wordt meestal aan één zijde een zelfklevende laag voorzien.

Waterdichtheid-Luchtdichtheid Doordat de banden geïmpregneerd worden met bepaalde stoffen kunnen ze water of luchtdicht zijn. De werking hiervan hangt echter af van de compressie van het schuim. Zo wordt bij bepaalde producten vooropgesteld dat ze slagregendicht zijn bij een compressie van 70%.

23

Ibid.

58


Plaatsing De zwelband kan met een zelfklevende laag op het raamkader geplakt worden voor de plaatsing, of wordt na de plaatsing van het raam simpelweg in de voeg geduwd. Vervolgens begint de band uit te zetten en zet zo zichzelf vast. Dit kan 1 uur (bij 20°C) tot 3 dagen (bij 0°C) duren24.

Om twee banden lucht-/waterdicht op elkaar te laten aansluiten, moet men één van beide net iets te lang afknippen en gestuikt tegen de ander plaatsen. Daardoor worden de banden tegen elkaar gedrukt en ontstaat er bij beweging of krimp geen spleet tussen beide. Duurzaamheid De banden worden bij de ATG-goedkeuringen getest op hun bestandheid tegen alkalische omgevingen en zouten, hoge en lage temperaturen en U.V.-stralen.

24

ATG 08/2315 Voorgeperste dichtingsband Illmod 600, p 4 6 Afdichtingsmaterialen

59

60

7

DRUKMODERATIE: LUCHTDICHTHEID

In dit hoofdstuk zullen we nader ingaan op het basisprincipe drukmoderatie. We bestuderen de theorie achter dit systeem en hoe ze toegepast kan worden, door raamaansluitingen luchtdicht te maken. 7.1.

Drukmoderatie Theorie

Wanneer de wind blaast op een gebouw ontstaat een drukverschil tussen de buitenkant en de binnenkant van de gevel. Krachtige wind tijdens een regenbui kan zodoende water door de gevel naar binnen ‘drukken’. We zouden de hoeveelheid water die binnendringt dus kunnen verminderen door het drukverschil te beperken. Dit principe heet drukmoderatie. We leggen het principe uit aan de hand van spouwmuren. In dit type muren is het buitenste spouwblad heel lucht-open, terwijl het binnenste spouwblad zo goed als luchtdicht is. Daardoor is de luchtdruk in de spouw hetzelfde als de luchtdruk buiten en zal er bijna geen drukverschil optreden over het buitenspouwblad. De luchtdichte laag langs de binnenkant van de gevel vangt bijna het gehele drukverschil tussen buiten en binnen op. Aangezien deze laag niet nat wordt kan dit drukverschil echter geen kwaad, het kan immers geen water naar binnen kan stuwen. Uit het voorgaande kunnen we twee voorwaarden voor drukmoderatie afleiden.  Een lucht-open regenscherm langs buiten  Een goede luchtdichtheid langs binnen Wanneer het buitenspouwblad volledig lucht-open zou zijn en het binnenspouwblad volledig luchtdicht zou de druk in de spouw gelijk zijn aan deze buiten. In dat geval spreekt men van een volledige druk-egalisatie. In de praktijk is het buitenspouwblad echter nooit volledig lucht-open en het binnenspouwblad nooit volledig luchtdicht. Er zal zich dus steeds een (klein) drukverschil voor doen over het buitenspouwblad. In de plaats van drukegalisatie treedt in de praktijk dus drukmoderatie op.

Dynamische druk In het voorgaande bespraken we de drukmoderatie tijdens statische druk. In de realiteit zal de druk op een gebouw eerder dynamisch zijn en zullen drukgradiënten over de gevel optreden.

7 Drukmoderatie: Luchtdichtheid

61

De gevel kan ook nat zijn door neerslag. Deze aspecten zullen een invloed hebben op de mate waarin de druk ‘gemodereerd’ kan worden. Uit onderzoek blijkt namelijk dat bij statische druk gemakkelijk een hoge graad van drukmoderatie bereikt kan worden omdat er dan voldoende tijd is voor de druk in de spouw om zich aan te passen aan de druk buiten. Bij korte windstoten echter kan niet direct alle lucht door de ventilatieopeningen in de buitengevel stromen, de druk in de spouw zal dan pas enkele seconden later even hoog zijn als buiten. De drukmoderatie is daardoor een stuk lager bij dynamische druk. Ook een drukgradiënt over de gevel belemmert een goede drukmoderatie. De winddruk kan sterk variëren tussen het midden van de gevel en de hoeken, terwijl de druk in de spouw min of meer gelijkmatig verspreid is over de gevel. Daardoor zal ook de drukmoderatie variëren over de gevel. Deze zal lager zijn in de bovenste hoeken, waar de druk op de gevel het hoogst is. In deze hoeken is daardoor veel kans op waterinfiltratie. Tenslotte zal ook regenwater op de gevel de drukmoderatie sterk beïnvloeden. Deze kan er immers voor zorgen dat bepaalde openingen in het buitenspouwblad afgedicht worden, waardoor er minder lucht doorheen kan stromen en de drukmoderatie dus lager is. Het water zal vooral kleine openingen en fijne voegen opvullen, zoals de capillaire holtes in metselwerk of voegen van het schrijnwerk.

Aangezien in de realiteit de windsnelheid voortdurend varieert, er een drukgradiënt optreedt over de gevel én het ook kan regenen worden bij ‘in-field’ tests vaak veel lagere waarden voor drukmoderatie gemeten dan dat bij metingen in testlaboratoria, waar al deze aspecten zich niet voordoen.

Berekening Drukval Men kan berekenen hoe groot de drukval is over het buitenspouwblad indien men de grootte van de openingen in de gevel kent. Daarvoor passen we stromingsleer toe op de lucht die door de openingen waait. We vertrekken van de formule van het behoud van massa: indien men veronderstelt dat de lucht niet samendrukbaar is, zal de hoeveelheid lucht die door het buitenspouwblad waait gelijk zijn aan de hoeveelheid die door het binnenspouwblad waait: ̇

62

̇


Volgens de stromingsleer is dit luchtdebiet zowel evenredig met de oppervlakte van de openingen, waar het doorheen waait, als met de vierkantswortel van het drukverschil over de opening25: ̇

√

Waaruit volgt: √

√ ⇔ (

Figuur 7.1: Berekening drukval

)



Als we deze formule bijvoorbeeld toepassen op een muur waarvan het luchtscherm binnen 10 keer dichter is dan het buitenspouwblad, kunnen we berekenen dat de drukval bij het luchtscherm 100 keer groter zal zijn dan bij het buitenspouwblad. Men kan met deze formule ook in omgekeerde richting berekenen hoe groot de openingen in het buitenspouwblad moeten zijn indien men een bepaalde drukval wil vastleggen die hierover mag optreden.

Pressure Equalisation Percentage Men kan de mate van drukmoderatie uitdrukken aan de hand van het ‘Pressure Equalisation Percentage’ of kortweg PEP:

Voor statische drukverschillen: [

Met

(

)]

: Druk buiten [Pa] : Druk in spouw [Pa] : Druk binnen [Pa]

25

The prevention of rain penetration trough externall walls and joints by means of pressure equalization, p 87 In het artikel zijn in de uitkomst Ae en Ai foutief omgewisseld  Figuur 7.1: Ibid. 7 Drukmoderatie: Luchtdichtheid

63

Voor dynamische drukverschillen: ∫ |

[

Met

|]

: Druk buiten op tijdstip t [Pa] : Druk in spouw op tijdstip t [Pa] T: Periode van de drukstoten [s] P: Maximaal drukverschil tussen binnen en buiten (Amplitude) [Pa]

Voorbeeld We voeren een voorbeeldberekening uit van de PEP bij een spouwmuur. We stellen dat zich 2,5 open stootvoegen bevinden op elke verdieping (van 3m), per lopende meter (onderaan, boven ramen…). Dit komt overeen met 0.048% van de oppervlakte. In het artikel van Killip wordt geschreven dat in het beste geval de openingen in het binnenspouwblad slechts 0.01% van de oppervlakte bedragen. Dus:

 

(

) *

(

)+

*

(

)+

We verkrijgen dus een heel goede drukmoderatie door veel open stootvoegen en een goede luchtdichtheid. Wanneer de luchtdichtheid slechter is, namelijk 0,05% van de oppervlakte (volgens hetzelfde artikel) wordt de PEP gehalveerd tot 48%. Onderzoek Er werden al verschillende laboratoriumproeven uitgevoerd om drukegalisatie en de gevolgen ervan voor waterdichtheid te onderzoeken. Specifiek voor raamaansluitingen is dit aspect echter nog niet veel onderzocht. Het was wel één van de parameters bij een onderzoek in Nieuw-Zeeland.

BRANZ: Installatiedetails van Raamaansluitingen De Building Research Association of New Zealand (BRANZ) is een centrum dat onderzoek levert voor de bouwindustrie. In het onderzoek The weathertightness of window-to-wall joints 64


dependency on installation details test men de invloed van verschillende aansluitingsdetails op de waterdichtheid. De onderzochte aansluitingen waren specifiek voor de raaminstallaties in Nieuw-Zeeland. Het gaat om een muur uit houtskeletbouw, die waterdicht gemaakt wordt door ‘bouwpapier’ (building wrap) en bekleed met beplating. Het raam zelf wordt geïnstalleerd volgens het Window Association of New Zealand’s Window Installation System (zie toepassing basisprincipes op houtskeletbouw). , deel houtskeletbouw-spouwmuren). Bij de tests liet men vijf factoren variëren. De eerste daarvan is de verhouding tussen de oppervlakte van openingen in het regenscherm en die in het luchtscherm. De meetresultaten werden gekoppeld aan een schaal van 1 tot 4 van klimaatzones in Nieuw-Zeeland, die men in de eerste plaats baseert op de winddruk (zie Tabel 7.1). Raamaansluitingen die bijvoorbeeld alleen in zone 1 mogen toegepast worden zijn slechts waterdicht bij lage druk, terwijl raamaansluitingen die in zone 4 gebruikt mogen worden veel waterdichter zijn.

Klimaatzone

Winddruk (Pa)

1

0-150

2

151-300

3

301-500

4

≥500 Tabel 7.1: Testresultaten BRANZ, 2003

Uit de tests volgde dat aansluitingen met een lage verhouding van lekkage-openingen al snel falen bij lage druk (zie grafiek). De variabele had een sterke invloed op de waterdichtheid van de aansluiting. Volgens wat we eerder zagen betekent een lage verhouding van de oppervlakte van de openingen in het regenscherm tegenover die in het luchtscherm dat er maar weinig drukmoderatie kan optreden. Uit het onderzoek concludeerde men dan ook dat deze verhouding groter moet zijn dan 10:1.



Tabel 7.1: Ibid., p 7 7 Drukmoderatie: Luchtdichtheid

65

Eigen onderzoek Omdat nog geen onderzoek bestaat naar drukmoderatie bij raamaansluitingen van spouwmuren met gevelmetselwerkzal dit één van de factoren die we zullen testen in het kader van deze scriptie (Tweede luik: Experimenteel Onderzoek). In de praktijk Indien we er van uit gaan dat in de praktijk een goede luchtdichtheid van het binnenspouwblad wordt nagestreefd, zal men voor een goede drukmoderatie het buitenspouwblad zo veel mogelijk lucht-open moeten maken. Daarvoor moeten dus ventilatieopeningen voorzien worden in de gevel. Men moet er natuurlijk op letten dat door deze openingen geen regen binnen kan stromen. Het is niet alleen belangrijk om genoeg openingen te voorzien, men moet ze ook verspreiden over de gevel. Zo kan de druk in de spouw zich over de gehele gevel snel aanpassen aan de druk buiten. Een goede spreiding van ventilatieopeningen helpt bovendien om de drukgradiënt over de gevel op te vangen. Een andere maatregel die men hiervoor kan toepassen is door de spouw op te delen in compartimenten, met voldoende ventilatieopeningen in elk afzonderlijk compartiment. In Pressure moderation and rain penetration control stelt Straube zelfs een maximumgrootte van de compartimenten van 1 m² voorop26.

Spouwmuren De drainageopeningen in spouwmuren zorgen dat deze muren al gedeeltelijk lucht-open zijn. Om een goede drukmoderatie te verkrijgen zijn vaak meer openingen nodig. De drainageopeningen bevinden zich bovendien alleen onderaan de muur. Bij drukgradiënten over de gevel zal daardoor bovenaan een slechte drukmoderatie plaats vinden, terwijl daar de winddruk het grootst is. In de praktijk worden daarom bovenaan vaak bijkomende ventilatieopeningen gemaakt, door open stootvoegen of ventilatiestenen.

Ramen Ramen kunnen, in tegenstelling tot metselwerk, bijna geen water bufferen. Bovendien kan men de buitenste voeg nooit perfect waterdicht maken, zeker niet bij ramen met opengaande delen. Daarom is drukmoderatie hier heel belangrijk om waterindringing te voorkomen.

26

Pressure moderation and rain penetration control, p 20

66


Omdat men er dus van uit gaat dat de buitenste voeg nooit perfect dicht is, voorziet men daarachter een gootje waarin water kan opgevangen worden, het water kan daaruit weer naar buiten stromen via drainageopeningen. Deze openingen monden uit onderaan het raamprofiel of worden beschermd door een ‘kapje’ zodat er geen regen door kan binnenstromen. De voeg wordt luchtdicht afgedicht door een rubberprofiel langs de binnenzijde. Daardoor kan de ruimte met het gootje op dezelfde druk als buiten gebracht worden. Deze ruimte noemt dan ook de decompressiekamer. Door de drukmoderatie zal er minder water tussen de profielen

Figuur 7.2: Drukmoderatie raam

worden gedrukt .

Raamaansluiting Ook voor raamaansluitingen kan de strategie van drukmoderatie helpen om waterindringing te beperken. Dit wordt ook in de TV 188 besproken en geïllustreerd in volgende figuur.

Figuur 7.3: Belang luchtdichtheid i.v.m. waterdichtheid

Om een goede drukmoderatie te bereiken moet men bij de raamaansluiting zorgen voor enerzijds een lucht-open buitenste voeg en anderzijds een luchtdichte binnenste voeg. In de praktijk wordt de buitenste voeg afgedicht met een zwelband of kit, tegen regen en wind, en is dus niet lucht-open. We moeten daarom trachten om de binnenste voeg luchtdicht te maken, met andere woorden: luchtdichtheid als methode waterdichtheid.



Figuur 7.3: TV 188, p 29 7 Drukmoderatie: Luchtdichtheid

67

7.2.

Luchtdichtheid raamaansluiting Methodes

Om de raamaansluiting luchtdicht te maken is het nodig het luchtscherm van de gevel rondom rond door te trekken tot tegen het raamkader. Daarvoor zijn verschillende uitvoeringen mogelijk:  Een houten omlijsting (‘chambrang’)  Spuitschuim  Pleisterwerk tot tegen het raamkader  Luchtdichte folie  Multiplex kader

Omlijsting De raamaansluiting wordt traditioneel luchtdicht gemaakt door een omlijsting. Daarbij moet men zorgen voor een goede aansluiting met het raamkader. Door de twee zondermeer aan elkaar te bevestigen wordt geen luchtdichtheid gegarandeerd. Een tand-in-groef-verbinding is al beter, maar eigenlijk moet de voeg met een kit (op rugvulling) afgedicht worden.

Spuitschuim Met behulp van spuitschuim kan men de omlijsting luchtdichter te maken, door de ruimte tussen de muur en de omlijsting hiermee op te vullen. Het schuim zelf bestaat uit gesloten cellen en is dus luchtdicht. Men moet er wel op letten dat het schuim aansluit op het raamkader, de volledige holte opvult en ook tot aan het pleisterwerk komt.

Pleisterwerk Men kan de raamaansluiting luchtdicht maken door te pleisteren op de dagkanten, tot tegen het raamkader. Deze methode presteert heel goed indien men aandacht besteed aan een goede aansluiting tussen het pleisterwerk en het raam. Indien men helemaal tot tegen het schrijnwerk pleistert zal de voeg echter scheuren, door bewegingen van het raam. Daarom brengt men beter een stopprofiel aan in het pleister en dicht men de voeg af met kit.

Luchtdichte folie

68


Een luchtdichte folie kan dienen als bijkomende luchtdichting onder een omlijsting of onder pleisterwerk. Aangezien we zagen dat bij beide de voeg met het schrijnwerk erg gevoelig is, kan folie een bijkomende zekerheid bieden. De folie wordt langs de ene zijde op het raamprofiel gekleefd en langs de andere op de ruwbouw. (We zullen deze aansluitingsmethode testen bij het experimenteel onderzoek.)

Multiplex kader Bij deze methode wordt het raam niet bevestigd met raamankers, maar monteert men op voorhand een multiplex kader op het schrijnwerk en bevestigt dit in zijn geheel in de ruwbouw. Aangezien het multiplex op zich luchtdicht is, moet men alleen de verbinding tussen multiplex en schrijnwerk afdichten enerzijds en anderzijds de voeg tussen multiplex en het luchtscherm van de muur. Het eerste is mogelijk door kit te voorzien tussen kader en schrijnwerk of een folie te kleven over de kopse kant. De voeg tussen multiplex en muur kan men ook afdichten door een folie of anders door een zwelband. (We zullen deze aansluitingsmethode testen bij het experimenteel onderzoek.) Onderzoek luchtdichtheid Ondanks de toenemende interesse voor luchtdicht bouwen is er nog weinig onderzoek gedaan naar de luchtdichtheid specifiek van raamaansluitingen. Er kunnen hier echter grote verliezen optreden indien ze niet goed worden uitgevoerd. Een onderzoek hierover werd uitgevoerd in de scriptie Luchtdichtheid van Raamaansluitingen van W. Huyghe, die verschillende aansluitingen testte aan de hand van laboratoriumproeven. De resultaten van de proeven worden ‘grofweg’ ingedeeld in drie klassen van luchtdichtheid27: 1. Hoge luchtdichtheid (Q50<0,4 m³/h/m) 2. Gemiddelde luchtdichtheid (0,42,5 m³/h/m) Waarbij Q50 (m³/h/m) het luchtdebiet geeft per meter raamaansluiting, bij een drukverschil van 50 Pa (De methode van luchtdichtheidsmetingen wordt besproken in het tweede luik). Op basis van de drie luchtdichtheidsklassen kunnen we daarom uit dit onderzoek een vlug overzicht krijgen van de luchtdichtheid van verschillende raamaansluitingen. Dit wordt gegeven in volgende tabel:

27

Experimenteel onderzoek naar de luchtdichtheid van raamaansluitingen, p 75 7 Drukmoderatie: Luchtdichtheid

69

Bouwwijze

Afwerking

Aansluiting

Luchtdichtheid

Leeg

Laag

Rotswol (los gepakt)

Laag

Rotswol (dens gepakt)

Laag-Gemiddeld

Spuitschuim tussen schrijnwerk en isolatie Houten omlijsting Standaardbouw

Laag

Spuitschuim partieel

Gemiddeld

Spuitschuim partieel + PE-band tussen omlijsting en pleister

Gemiddeld

Spuitschuim alleen vooraan

Gemiddeld

Spuitschuim volledig

Gemiddeld

Spuitschuim + kit

Hoog (~0)

Tot tegen schrijnwerk + kit

Gemiddeld

Stopprofiel + kit Pleister

Passiefbouw

Pleister

Tot tegen schrijnwerk, met krimpscheur

Hoog Laag-Gemiddeld

Met folie tegen binnenkant schrijnwerk geplakt

Hoog

Met folie tegen zijkant schrijnwerk geplakt

Hoog

Spuitschuim, pleister tot tegen schrijnwerk

Hoog (~0)

Spuitschuim, pleister tot tegen schrijnwerk, met krimpscheur

Hoog

Tabel 7.2: Overzicht luchtdichtheidsmetingen W. Huyghe

Uit de tabel kunnen we afleiden dat een houten omkadering een slechte luchtdichtheid heeft (laag tot gemiddeld), tenzij het volledig wordt opgespoten met schuim en de voeg met het raam wordt gedicht met kit. Pleister zorgt voor een betere luchtdichtheid, zeker als de voeg met het schrijnwerk goed wordt afgewerkt met kit. Ook een luchtdichte folie onder het pleister geeft zeer goede resultaten. De aansluiting met een multiplex kader rond het raam, waarbij de voeg met het metselwerk werd opgespoten met schuim, bleek ook heel luchtdicht.



Tabel 7.2: Op basis van Experimenteel onderzoek naar de luchtdichtheid van raamaansluitingen, p 74-75

70


TWEEDE LUIK: EXPERIMENTEEL ONDERZOEK

71

Introductie experimenteel onderzoek Uit het literatuur onderzoek in het vorige luik zijn een aantal aspecten naar voren gekomen die nog niet heel duidelijk zijn omdat er nog onvoldoende onderzoek naar is gedaan. In het kader van deze scriptie zullen daarom enkele proeven worden uitgevoerd28 om meer klaarheid te scheppen rond deze onduidelijkheden. We vatten hier de thema‟s samen waarbij we - vanuit het literatuur onderzoek - nog vragen hebben. Deze komen uit de hoofdstukken basisprincipes, dichtingsmaterialen en drukmoderatie. Een vierde aspect dat onderzocht wordt is de testmethode zelf.

Basisprincipes Uit het literaire luik waren er basisprincipes naar voren gekomen, op basis van enkele technische voorschriften die een goede waterdichtheid van de raamaansluiting moeten garanderen. Deze zijn theoretisch allemaal logisch, maar er is hierover nog weinig praktisch onderzoek gedaan. Daarom weten we niet wat de gevolgen zijn als bepaalde dichtingen niet, of niet goed, worden uitgevoerd.

Duurzaamheid dichtingsmaterialen We hebben bij de bespreking van de afdichtingsmaterialen gezien dat vele hiervan gevoelig zijn voor U.V.-stralen en warmte. Na verloop van tijd kunnen dichtingen hierdoor los komen of kan het materiaal degraderen.

Drukmoderatie Het belangrijkste deel van de proeven onderzoekt de relatie tussen drukmoderatie en waterdichtheid. Over dit onderwerp is dan wel al veel geschreven, experimenteel onderzoek werd alleen nog maar uitgevoerd op enkele raamaansluitingen in houtskeletbouw in Canada en Nieuw-Zeeland. De invloed van deze factor bij raamaansluitingen in massiefbouwspouwmuren werd nog nauwelijks onderzocht. In de proeven zullen we dan ook niet alleen variaties

aanbrengen

in

de

waterdichtheidsmethodes

maar

ook

verschillende

luchtdichtheidsmethodes toepassen. Zoals we bespraken in de theorie zal bij een lagere

28

De experimenten werden gesponsord door Tremco-Illbruck. Dit is een bedrijf dat verschillende afdichtingen voor bouwtoepassingen produceert. Zij financierden de bouw van het proefstuk en de materialen die daarvoor nodig waren. 72

Introductie tweede luik

luchtdichtheid langs binnen een lagere drukmoderatie optreden en zou daardoor meer water naar binnen „geblazen‟ worden. We zullen voor elke waterdichtheidstest ook een luchtdichtheidstest uitvoeren. De methode die we daarvoor gebruiken bespreken we in het volgend hoofdstuk.

Testmethode Specifiek op raamaansluitingen zijn er nog maar weinig laboratoriumtesten uitgevoerd. In Europa zijn alleen enkele proeven uitgevoerd in het IFT (Institut für FensterTechnik) in Rosenheim, waarbij specifieke producten van raamaansluitingen getest werden om ze van een technische fiche te kunnen voorzien. In Canada zijn er wel al verscheidene proeven gedaan door het National Research Council (NRC)29. Er wordt echter steeds gewerkt met houtskeletbouw en de aansluitingsdetails die getest werden zijn heel specifiek voor deze bouwwijze. Omdat er nog maar zo weinig testen werden uitgevoerd op raamaansluitingen, bestaan er dan ook (nog) geen specifieke normen voor de toe te passen testmethode. Er bestaan enkel normen voor laboratoriumtesten van ramen en deuren (NBN EN 1027) enerzijds of van gevelsystemen (NBN EN 12865) anderzijds. Omdat raamaansluitingen aan dezelfde belastingen moeten kunnen voldoen als de ramen en de gevelsystemen op zich, zullen we in het hoofdstuk testmethode deze normen overlopen en bespreken, waarna nog een derde testmethode wordt voorgesteld.

29

Zie o.a. Towards development of a performance standard for assessing the effectiveness of wall-window interface details to manage rainwater intrusion; M.A. Lacasse, S.M. Cornick, M.Z. Rousseau, M.M. Manning, G. Ganapathy, M. Nicholls, S. Plescia; NRC; Februari 2010 en Experimental Assessment of Water Penetration and Entry into Wood-Frame Wall Specimens – Final Report; M.A. Lacasse, T.J. O‟Connor, S. Nunes, P. Beaulieu; NRC; Februari 2003

Introductie Tweede Luik

73

Opbouw tweede luik In de eerste drie hoofdstukken zal de werkwijze van de proeven besproken worden. Omdat er geen specifieke normen zijn voor het testen van raamaansluitingen, wordt de nodige aandacht besteed aan het opstellen van een goede testmethode. In het eerste hoofdstuk wordt de methode

voor

waterdichtheidsmetingen

besproken,

in

het

tweede

die

voor

luchtdichtheidsmetingen. In het derde hoofdstuk worden de specifieke opstelling en alle hierop uitgevoerde testen vastgelegd. Dan worden in hoofdstuk 4 de meetresultaten weergegeven en kort besproken. In Hoofdstuk 5 zullen we tenslotte de resultaten van de verschillende testen met elkaar vergelijken en de bevindingen daarvan bespreken.

74

Introductie tweede luik

1

METHODE WATERDICHTHEIDSTESTEN

Zoals al vermeld in de probleemstelling is er eigenlijk geen norm voor het testen van de waterdichtheid van de aansluiting van schrijnwerk op ruwbouw, maar wel voor het testen van ramen en muren afzonderlijk. Dit zijn respectievelijk NBN EN 1027 voor „ramen en deuren‟ en NBN EN 12865 voor „gevelsystemen‟. Hoewel die verschillend blijken te zijn, is het evident dat de raamaansluiting in principe zowel moet voldoen aan de proeven voor ramen als aan die voor gevelsystemen. We zullen daarom beide overlopen voor de volgende aspecten:  Opstelling  Testapparaat  Klimaatparameters  Resultaten Nadien zullen we de verschillen tussen beide bespreken alsook een derde, alternatieve testmethode.

1.1.

Norm NBN EN 1027

De volledige naam van deze norm is: NBN EN 1027: Ramen en deuren - Waterdichtheid – Beproevingsmethode. Ze hoort samen met de norm NBN EN 12208 Ramen en deuren Waterdichtheid – Classificatie.

Opstelling Het proefstuk wordt gemonteerd in een proefkader en moet daarbij gemonteerd worden “zoals bestemd voor gebruik”30. De afmetingen ervan worden niet vastgelegd.

Testapparaat Er worden twee proefmethodes voorgesteld (A en B), die verschillen van elkaar in de spuitrichting van de sproeikoppen. Bij methode A hellen de sproeiers 24°, bij methode B 84°, zoals aangeduid in volgende figuur:

30

NBN EN 1027, p 3 1 Methode waterdichtheidstesten

75

Figuur 1.1: Beproevingsmethode waterdichtheid ramen en deuren volgens NBN EN 1027 

De verklaring voor deze twee methodes wordt niet gegeven in deze norm zelf, maar wordt pas duidelijk in de norm NBN B 25-002-1. Uit de tabel die besproken werd in het eerste luik (zie Tabel 1.1) blijkt dat methode A de test is die representatief is voor onbeschermde ramen die dus veel slagregen krijgen, terwijl methode B geldt voor beschermde ramen.

Vervolgens wordt een reeks parameters vastgelegd voor de sproeikoppen, die we hier kort samenvatten. De sproeikoppen moeten een spuithoek hebben van 120°. Het debiet van de sproeiers moet gemeten kunnen worden met een nauwkeurigheid van ±10 %. Er moet een druk van 2 tot 3 bar gegenereerd kunnen worden. De sproeikoppen moeten op een afstand van 250 mm van het proefstuk hangen en maximaal 150 mm boven de onderrand van het vaste kader. Ze moeten zich op een afstand van 400 ±10mm van elkaar bevinden. De afstand tussen de buitenste sproeiers en de rand moet tussen 50 en 250 mm zijn.

Figuur 1.1 Figuur 1.1 : NBN EN 1027, p 6 76

1 Methode waterdichtheidstesten

Bij proefstukken hoger dan 2,5 m moet er een tweede sproeierrij aangebracht worden op 1,5 m van de bovenste. Ook voor stukken met uitspringende delen van meer dan 50 mm moet er een tweede rij aangebracht worden. De luchtdruk die aangebracht wordt moet gemeten kunnen worden met een nauwkeurigheid van ±5%

Klimaatparameters Het debiet dat op het raam gespoten wordt bedraagt 2 l/min per sproeier. Wanneer er een bijkomende rij moet geïnstalleerd worden moeten deze 1 l/min (methode A) of 2 l/min (methode B) per sproeier spuiten. Wanneer het proefstuk echter lager is dan 2500 mm moeten de debieten van de sproeiers zo afgesteld worden dat het debiet dat werkelijk op het bespoten oppervlak terecht komt 2 l/min.m² (methode A) of 1 l/min.m² (methode B) is. Er wordt geen verklaring gegeven voor de gebruikte debieten.

De winddruk wordt gesimuleerd door een opeenvolging van statische drukstappen van 50 Pa tot 300 Pa en vanaf dan in stappen van 150 Pa, zoals aangeduid in de volgende figuur:

Figuur 1.2: Drukverloop bij Beproevingsmethode volgens NBN EN 1027



Tabel 1.2: Ibid., p 8 1 Methode waterdichtheidstesten

77

Testprocedure De proef begint met het bespuiten van het proefstuk zonder drukverschil gedurende 15 minuten, waarna iedere 5 minuten de druk wordt opgevoerd.

Resultaten Het resultaat is eenvoudigweg de druk waarbij en de plaats waar er waterdoorslag gebeurde. In de norm NBN EN 12208 Ramen en deuren - Waterdichtheid – Classificatie kan men dan een bepaalde waterdichtheidsklasse toekennen aan het raam. Dit gebeurt op basis van volgende tabel, waarbij Pmax staat voor de maximale druk waarbij géén waterindringing optrad:

Tabel 1.2: Classificatie van de waterdichtheid van ramen volgens NBN EN 12208 



Tabel 1.2: NBN EN 12208, p 4

78


1.2.

Norm NBN EN 12865

De volledige naam van deze norm is: NBN EN 12865: Thermisch gedrag en vochtwering van gebouwen en bouwelementen -Bepaling van de weerstand van buitengevelsystemen tegen slagregen onder pulserende luchtdruk. In tegenstelling tot Norm EN 1027 wordt in de inleiding van deze norm wel enige context te geven over waterdichtheid. Er wordt vermeld dat men waterindringing kan voorkomen door een aantal maatregelen: 1. Architecturaal/structureel ontwerp (zoals een dakrand) 2. Een spouw achter de bekleding 3. Zorgen dat de gevel genoeg water kan opnemen, of afstoten en nadien kan uitdrogen 4. Goede detaillering om waterindringing rond openingen te voorkomen 5. Zorgen dat het gevelsysteem waterdicht genoeg is. De test uit de norm concentreert zich op punt 5.

Opstelling De grootte van het proefstuk wordt bepaald door de voorschriften van de fabrikant. Als die er niet zijn, moet het minstens 1200x2400 mm zijn. De lengte van voegen per vierkante meter moet identiek zijn aan de reële uitvoering.

Testapparaat Het sproeisysteem bestaat uit een rij sproeiers bovenaan die simuleren dat water van hogere delen ven het gebouw neerstroomt op het element. Deze bovenste rij sproeiers mogen een maximale afwijking hebben van 0,3 l/min.m. Daaronder is er een grid van sproeiers die het oppervlak gelijkmatig verdeeld besproeien. De afwijking hierop mag maximum 0,5 l/min.m². Er wordt niet verder gespecifieerd in welke configuratie de sproeikoppen mogen hangen. Er wordt wel een voorbeeld gegeven in volgende figuur:


79

Figuur 1.3: Voorbeeld van testapparaat volgens EN 12865

Ook hier moet het waterdebiet gemeten kunnen worden met een precisie van ±10% en de luchtdruk met een precisie van ±5%. Ditmaal moet er ook een systeem zijn om het proefstuk te wegen met een precisie van ±0,1%.

Klimaatparameters Om aflopend regenwater te simuleren wordt er volgens deze norm bovenaan water op het proefstuk gespoten met een debiet van 1,2 l/min.m. door de bovenste rij sproeiers. De rest van het proefstuk wordt gelijkmatig besproeid met een debiet van 1,5 l/min.m² door de andere sproeiers.

In tegenstelling tot vorige norm wordt de windbelasting hier gesimuleerd door een dynamische druk in verschillende stappen, zoals weergegeven in volgende figuur:



Figuur 1.3: NBN EN 12865, p 11

80


Figuur 1.4: Dynamische druk volgens NBN EN 12865

De drukstappen zijn 0-150-300-450-600-(600+ix150) Pa

Testprocedure Er zijn twee testprocedures: methode A en methode B. Methode A dient als korte proef, om kwalitatief te testen of er al dan niet water binnendringt. Hiervoor besproeit men de gevel eerst 20 minuten zonder drukverschil en daarna in stappen van elk 10 minuten. Methode B is een langer durende proef waarbij men kwantitatief kan controleren hoeveel water het proefstuk geabsorbeerd heeft. Hiervoor voert men alle drukstappen (0-600+ix150) uit in stappen van 60 minuten.

Resultaten Het resultaat is in de eerste plaats opnieuw een drukverschil waarbij er waterindringing optreedt. Bij methode B kan men bovendien ook berekenen hoeveel water het systeem per vierkante meter heeft opgenomen door het proefstuk voor en na de test te wegen. 1.3.

Bespreking normen

We zullen hier onze overwegingen geven op de testmethodes volgens beide normen. Ten eerste valt meteen op dat ze sterk verschillen van elkaar. We vinden niet meteen een verklaring waarom ramen en gevelsystemen met een ander debiet en vooral met een dergelijk 

Figuur 1.4: Ibid., p 8 1 Methode waterdichtheidstesten

81

verschillend drukverloop beproefd zouden moeten worden. Uiteindelijk kunnen ze in de praktijk immers in hetzelfde gebouw terecht komen en dezelfde weersbelastingen ondergaan. Ten tweede zijn de proeven met statische druk, volgens de norm NBN EN 1027, niet representatief voor de realiteit. In het echt zullen er door turbulentie van de wind rond het gebouw vaak drukstoten uitgeoefend worden op het raam. Tenslotte verschillen de waarden voor waterdebiet en luchtdruk uit beide normen ook van de reële weersbelasting. We demonstreren dit aan de hand van een voorbeeld van een raam op dertig meter hoogte in een gebouw aan de kust. Uit de tabel in norm NBN B 25-002-1 (Tabel 1.3) kunnen we bepalen dat dit er één van waterdichtheidsklasse A9 moet zijn. Het zal dus waterdicht moeten zijn tot bij een(statische) druk van 450 Pa, bij een besproeiing van bv. 2l/min.m²

31

. Wanneer we deze waarden vergelijken met de waarden die in het hoofdstuk

over klimaat berekend werden voor een hoogte van 30 meter, verschillen deze sterk. De tabel uit dit hoofdstuk wordt hier herhaald:

Pareto-Zone Zone A (lage druk – veel neerslag) Zone B (gemiddelde druk – gemiddelde neerslag) Zone C (hoge druk – weinig neerslag)

Duur

p [Pa]

WDR [l/min.m²]

10 min

64

1,09

1 min

74

3,49

3 sec

88

3,49

10 min

199

0,97

1 min

231

3,01

3 sec

274

3,01

10 min

534

0,13

1 min

622

0,36

3 sec

737

0,36

Tabel 1.4: Luchtdruk en Slagregen op een gebouw in België

Daaruit blijkt dat, wanneer het raam aan zulke hoge druk zal blootstaan, de debieten in de realiteit erg klein zullen zijn (Zone C). Voor een groot deel van de tijd zal de druk echter veel lager zijn maar kan er wel veel meer slagregen op het raam terecht komen (Zone A en B).

31

Voor de test een raam van 1 m² met 1 sproeier: 1 x 2 l/min per sproeier. Tabel 1.4: Zie Deel I, Hoofdstuk 6



82


Pareto-testmethode Omdat de parameters van de proeven volgens de normen niet representatief blijken te zijn voor de realiteit, zullen we onze opstelling ook testen volgens een testmethode met meer reële weersomstandigheden. Deze „Pareto-methode32‟ is gebaseerd op weersmetingen in België en houdt rekening met het feit dat neerslag en windsnelheid verdeeld zijn volgens een paretocurve (zie hoofdstuk klimaat). De waarden hiervoor werden berekend in het hoofdstuk over klimaat en staan in de tabel hierboven nog eens weergegeven. Deze zijn dus geldig voor een raamaansluiting op een hoogte van 30 meter voor een gebouw aan de kust, met een terugkeerperiode van 10 jaar. Voor de proef worden de waarden uit de drie afgebakende zones (A-B-C) achter elkaar toegepast, zoals aangeduid in volgende grafiek:

Pareto test protocol (coastal - 30m)

4,0

700

3,5

600

3,0

500

2,5

400

2,0 Wind pressure Wind Driven Rain

300

1,5

200

1,0

100

0,5

0

Time

Wind Driven Rain [L/min/m²]

Wind pressure [Pa]

800

0,0

Figuur 1.5: Testprocedure volgens pareto-methode

Wanneer we testen volgens deze methode zullen we kunnen bepalen of waterindringing eerder gebeurt bij een hoog waterdebiet, of eerder bij een hoge luchtdruk. Waardoor we hopen af te leiden of er bijvoorbeeld meer aandacht besteed moet worden aan respectievelijk waterdichting of luchtdichtheid.

32

N. Van Den Bossche Figuur 1.5: Experimenteel onderzoek naar de relatie tussen wind- en waterdichtheid van raamaansluitingen; S. Duyck 


83

Op de meeste testopstellingen zullen we de drie testmethodes toepassen: zowel volgens beide normen als volgens bovenstaande methode. Daardoor kunnen we een waterdichtheidsklasse bepalen voor de aansluiting volgens norm NBN EN 1027, de resultaten van beide normen vergelijken en tenslotte ook zien of deze overeenstemmen met de beproeving volgens realistische waarden uit de pareto-methode.

84


2

Op

de

METHODE LUCHTDICHTHEIDSMETING

testopstellingen

wordt

behalve

een

waterdichtheidstest

ook

steeds

een

luchtdichtheidstest toegepast33. Deze beproeving gebeurt volgens de norm NBN EN 12114: Thermische eigenschappen van gebouwen - Luchtdoorlatendheid van bouwcomponenten en bouwelementen – Laboratoriumbeproevingsmethode. We zullen eerst kort de vooropgestelde testmethode en de berekeningswijze uit de norm bespreken. Tenslotte zal dieper ingegaan worden op de berekening van de fout op de metingen. 2.1.

Norm NBN EN 12114

Testmethode Voor de test op luchtdichtheid wordt er met een ventilator een bepaalde druk aangebracht op het proefstuk en wordt dan het debiet gemeten, zoals geïllustreerd in volgende afbeelding.

Figuur 2.1 Opstelling luchtdichtheid

Tijdens de proeven moeten druk en debiet gemeten kunnen worden door het testapparaat met een nauwkeurigheid van 5 %.

33

De vraag van de sponsor was initieel luchtdichtheidsmetingen. Figuur 2.1: NBN EN 12114, p 5



2 Methode luchtdichtheidstesten

85

De druk die moet toegepast worden, wordt aangebracht in stappen, zoals aangeduid in volgende figuur. Er wordt normaal getest op luchtverliezen bij overdruk, indien gewenst ook bij onderdruk. Voor het begin van de meting moeten drie drukstoten gegeven worden die 110% van de maximumdruk bedragen en elk drie seconden duren.

Figuur 2.2 Testprocedure volgens norm NBN EN 12 114

Laboratoriumcondities De omgevingsfactoren in het laboratorium moeten binnen vastgestelde grenzen vallen, namelijk:  Temperatuur: 18 tot 22 °C  Luchtvochtigheid: 25 tot 50 %  Luchtdruk: 1000 tot 1020 hPa Indien dit niet het geval is moet het gemeten debiet gecorrigeerd worden omdat de dichtheid van de lucht dan afwijkt van de dichtheid bij referentie-omstandigheden. In de norm staan de formules om de correctie te berekenen:

Eerst moet de waterdampdruk berekend worden: ( Met pw: Waterdampdruk [Pa] : Luchtvochtigheid (0-1)



Figuur 2.2: Ibid., p 10

86


)

T: Absolute temperatuur [K] Daaruit kan de dichtheid van de lucht bij de gemeten laboratoriumcondities berekend worden:

Met : Dichtheid van lucht [kg/m³] pa: Atmosferische druk [Pa] Dan is het gecorrigeerde debiet: √( ) Met Vcorr: Gecorrigeerd debiet [m³/h] Vmeting: Gemeten debiet [m³/h] 0: Luchtdichtheid bij referentie-omstandigheden = 1,1988 kg/m³

Omdat de atmosferische druk in het laboratorium geveltechnieken van de Universiteit Gent altijd 1050 hPa bedraagt en de temperatuur soms 23.5 °C, zal deze correctie altijd toegepast moeten worden in de berekeningen. Meting-Berekeningen Meting Het luchtdebiet dat door het proefstuk gaat bij een bepaalde druk kan door de testbank bepaald worden. Dit gebeurt aan de hand van de stromingsvergelijking: ̇ Met ̇ : Het debiet (m³/h) C: De stromings-coëfficiënt, afhankelijk van de geometrie van de doorgang : Het drukverschil (Pa) n: De stromings-exponent. Deze varieert van 0,5 voor volledig turbulente stroom tot 1 voor volledig laminaire stroom.

De stromingsvergelijking is de ideale curve van een niet samendrukbaar gas dat door een rigide opening met scherpe randen stroomt. De werkelijke opstelling kan hiervan echter sterk afwijken omdat de opening vervormt onder invloed van de aangebrachte druk. Daardoor


87

kunnen bij de berekening van de curve (zie verder) waarden van de stromingsexponent groter dan 1 worden bekomen, terwijl dit theoretisch niet mogelijk is. We kunnen niet zomaar het debiet door de opstelling berekenen, omdat in eerste instantie de stromings-coëfficiënt en –exponent van de opstelling niet gekend zijn. Daarom wordt het debiet gemeten in het testapparaat zelf. Daar is namelijk een punt ingebouwd waar men de luchtstroom kan onderbreken door een diafragma waarvan de C wel gekend is. Er zijn vijf diafragma‟s, afhankelijk van de grootte van de luchtstroom, met respectievelijke stromingscoëfficiënten34: Diafragma 1: C1 = 0,055 Diafragma 2: C2 = 0,112 Diafragma 3: C3 = 0,495 Diafragma 4: C4 = 2,298 Diafragma 5: C5 = 8,665 De druk wordt gemeten net voor en net na het diafragma zodat de drukval hierover kan berekend worden. De luchtstroom door het diafragma wordt volledig turbulent verondersteld, met n dus gelijk aan 0,5. Met de stromingsvergelijking wordt het luchtdebiet dan berekend dat door het diafragma gaat en dus ook – door het behoud van massa – door de testopstelling.

Berekening Uit de testen resulteren een aantal meetpunten met elk een bepaald debiet dat overeenstemt met een zekere druk (zie Figuur 2.3). Uit dit beperkt aantal meetpunten kan men, aan de hand van de stromingsvergelijking ook de debieten afleiden bij een druk die niet gemeten werd. In feite wordt de stromingsvergelijking geschat uit de meetpunten. Dit geeft zo de best passende lijn, of best fit. Om deze vergelijking te kennen moeten we de strominscoëfficiënt en – exponent van de testopstelling bepalen uit de meetpunten. De methode hiervoor wordt ook in de norm beschreven:

Eerst wordt de machtsvergelijking gelineariseerd (Zie figuur Figuur 2.3): ↔ 34

De waarden die voorgeprogrammeerd zijn in het programma van de testbank zijn verschillend: C1=0,08; C2=0,12; C3=0,53; C 4=2,26; C5=8,98. Na opzoeking kwam aan het licht dat bij de laatste kalibratie van de testbank de fout met deze stromingscoëfficiënten niet binnen de 5% van de norm viel. Er werden meer correcte waarden berekend, maar deze werden niet geprogrammeerd in de testbank. Ze zullen wel gebruikt worden in de berekeningen van dit onderzoek. 88


Met y=ln(V) a=ln(C)  C=exp(a) x=ln(p)

Vervolgens worden de varianties op x en y berekend: ∑

̅

∑

̅

∑

̅

̅

Met N: aantal meetpunten Daarop worden de waarden van n en a geschat (Zie figuur Figuur 2.3):

̅

̅

Nu de stromingsexponent van de opstelling is berekend ,kan ook de stromingscoëfficiënt berekend worden uit a, zodat de stromingsvergelijking opgesteld kan worden.

Figuur 2.3: Berekening debiet uit meetpunten 2 Methode luchtdichtheidstesten

89

De waarden van de stromingsvergelijking die op deze manier werden berekend, geven het eigenlijke resultaat van de test (en niet de gemeten debieten bij specifieke druk). Op deze manier verkrijgen we immers een „best passend‟ resultaat op basis van alle meetpunten in de plaats van het specifieke resultaat van één enkel meetpunt. Voor de berekening van de stromingsvergelijking wordt het gemiddelde genomen van de metingen bij overdruk en bij onderdruk.

Kalibratiemetingen Wanneer we bij een luchtdichtheidstest een zekere druk aanbrengen zal er niet alleen lucht gaan door de raamaansluiting, maar zal die ook ontsnappen op verschillende andere plaatsen:  ventilator  buizen (en de aansluitingen)  testkast  muur (baksteen, isolatie en pleisterwerk) Dit debiet dat „verloren‟ gaat op andere plaatsen dan de beoogde (de raamaansluiting), heet het tarra-debiet. Om enkel het debiet door de raamaansluiting te kennen, zullen we dus dit tarra-debiet moeten aftrekken van het totale gemeten debiet. Het tarra-debiet wordt gemeten met een kalibratiemeting. Daarbij elimineren we het luchtverlies door de raamaansluiting uit het totale luchtverlies door de raamopening af te sluiten met een plaat. Deze wordt langs de binnenzijde tegen de muur geklemd, met een schuimband in de voeg, zodat het raam luchtdicht afgesloten is (zie figuur 2.4).

90


Figuur 2.5: Kalibratiemeting opstelling

Op deze manier kennen we het tarra-debiet dat door de ventilator, de aansluiting, de testkast en de muur gaat. Wanneer we dit aftrekken van het bruto debiet verkrijgen we dus het gewenste netto debiet door de raamaansluiting.

Om te voorkomen dat er ook luchtverliezen zijn door het raam zelf (de aansluiting tussen het schrijnwerk en het glas) wordt dit afgeplakt. Het debiet wordt bijgevolg verondersteld nul te zijn.

Gedurende de periode van de testen (enkele weken) kan het zijn dat de tarra-debieten wijzigen doordat er ergens iets loskomt, een scheurtje ontstaat… Daarom moeten er op verschillende momenten kalibratiemetingen uitgevoerd worden. Bij een bepaalde luchtdichtheidsmeting wordt dan het gemiddelde genomen van het tarra-debiet bij de kalibratietesten voor en na de desbetreffende meting.


91

Resultaten De resultaten van de metingen worden zoals gezegd gebaseerd op de berekeningen van de stromingsvergelijking, die berekend wordt met de gemiddelde waarden van de metingen bij overdruk en bij onderdruk. Dit gebeurt zowel voor het bruto- als voor het tarra-debiet. Het gezochte debiet door de raamaansluiting wordt verkregen door beide van elkaar af te trekken.

Een vaak gebruikte waarde voor de uitkomst van luchtdichtheidsmetingen is de Q50-waarde. Deze geeft het debiet weer bij een drukverschil van 50 Pa, zoals berekend met de stromingsvergelijking. Omdat dit maar één waarde is in de plaats van een hele curve, kan met de Q50 waarde gemakkelijk de luchtdichtheid van verschillende opstellingen vergeleken worden.

Om een vergelijking te maken met andere testen, met andere afmetingen van ramen, worden de luchtverliezen berekend per meter omtrek van de raamaansluiting. In de berekeningen zal daarom altijd gewerkt worden met het debiet per meter (m³/h.m). Hiervoor moet het gemeten debiet dus gedeeld worden door de omtrek van de raamopening. Als omtreklengte wordt niet de omtrek van het raam genomen, maar het gemiddelde van de omtrekken van de opening in de buitengevel en de binnengevel. De luchtdichting wordt immers tussen deze twee gerealiseerd.

Luchtdichtheidsklassen voor ramen Na het beproeven van de luchtdichtheid van ramen kunnen de resultaten op basis van de norm NBN EN 12207: Ramen en deuren – Luchtdoorlatendheid – Classificatie ingedeeld worden volgens vier luchtdichtheidsklassen. Luchtdichtheidsklasse 1 is een slechte luchtdichtheid, klasse 4 een goede. De grenzen van de luchtdichtheidsklassen zijn weergegeven in volgende grafiek:

92


Figuur 2.6: Luchtdichtheidsklassen

Deze luchtdichtheidsklassen gelden in principe alleen voor ramen zelf. Het is echter interessant om de resultaten van de metingen van de raamaansluitingen hier mee te vergelijken. Een raam op zich kan immers wel een bepaalde luchtdichtheidsklasse hebben, in de praktijk moet het geheel van raam én aansluiting luchtdicht zijn.

Verwerpen van meetresultaten Bij de metingen komen soms resultaten voor die heel ver af liggen van de stromingsvergelijking. Dit kan bijvoorbeeld het gevolg zijn van wijzigingen in de opstelling zelf, zoals een folie die los komt of omdat een resultaat fout afgelezen wordt. Vooral bij hoge druk (vanaf 450 Pa) komt dit eerste vaak voor. Deze extreme meetpunten hebben een invloed op de stromingsvergelijking en een heel sterke invloed op de foutenberekening (zie verder). Om te beslissen of een verdacht meetpunt verworpen kan worden moet er echter een rationele methode gebruikt worden, dit kan niet zomaar op het gevoel. Hiervoor werd gebruik gemaakt van het criterium van Chauvenet35:



Figuur 2.6: NBN EN 12207, p 5 2 Methode luchtdichtheidstesten

93

Als we een verdacht meetpunt vaststellen dan moeten we eerst volgende waarde berekenen:

Met: Vverdacht – Vberekend: De afwijking van het verdacht punt tot de berekende stromingsvergelijking safwijking: De standaardafwijking van de afwijkingen van alle punten ten opzichte van de stromingsvergelijking

Aan de hand van tverdacht wordt het criterium berekend:

Met Kans(Z> tverdacht): De kans berekend met de t distributie dat een waarde Z buiten tverdacht ligt. N: Aantal meetpunten

Als nverdacht nu kleiner is dan 0,5 mag de waarde verworpen worden. Na de verwerping van een bepaalde waarde wordt de stromingsvergelijking opnieuw berekend en moet weer gecontroleerd worden of er nog waarden verworpen moeten worden.

2.2.

Foutenberekening

De resultaten die² verkregen werden met de luchtdichtheidstesten kennen een zekere foutenmarge. Omdat er voor de berekening hiervan nog geen standaardprocedure bestond, gaan we hier dieper op in35. De uiteindelijke fout op het resultaat heeft twee oorzaken, namelijk:  Fout op de meting  Fout op de fit naar de stromingsvergelijking Deze fouten treden op bij zowel de bruto-meting als de kalibratiemeting. In de berekening van het netto-debiet worden deze twee gecombineerd.

35

Op basis van (ongepubliceerd) artikel van Nathan Van Den Bossche: Error analysis for airtight measurements, waarvoor dank.

94


Fout op de meting Voor de meting van het debiet is volgens de norm NBN EN 12114 een Procentuele Fout (P.F.) van maximum 5% toegestaan. Aangezien de testapparatuur volgens deze norm gekalibreerd is moet deze hier dan ook aan voldoen. In het kalibratieverslag staan echter, behalve vernoemd probleem (voetnoot34), meer specifieke waarden voor de fout, per diafragma en per drukverschil. Uit al deze waarden werd de Procentuele Fout van 3,96% afgeleid op het meettoestel. Op basis van deze fout kon de Absolute Fout (A.F.) per meting berekend worden:

Met A.F.: Absolute Fout [m³/h.m] P.F.: Procentuele fout [%] Vmeting: Gemeten debiet [m³/h.m] Wanneer het gemiddelde wordt genomen van het debiet bij overdruk en bij onderdruk, moet ook de fout op dit gemiddelde berekend worden. Omdat de twee metingen bij dezelfde testopstelling en –apparatuur gebeuren is de fout op beide duidelijk gecorreleerd. De fout op het gemiddelde is daarom het gemiddelde van de fouten:

Voor de berekening van het tarra-debiet wordt ook nog eens het gemiddelde genomen van de kalibratiemeting voor en na de desbetreffende meting. De fout van dit gemiddelde wordt op dezelfde manier berekend.

Fout op de best-fit De ‘best-fit’ naar de stromingsvergelijking is een schatting die gemaakt wordt op basis van een beperkt aantal meetpunten. Deze schatting heeft een zekere fout, die ook berekend kan worden. In de norm NBN EN 12114 wordt beschreven hoe men de standaardafwijking kan berekenen van de geschatte n en a, uit de gelineariseerde vergelijking y=a+n.x. Dit gebeurt op basis van de berekende varianties op x (=ln(p)) en y (=ln(V)) (zie eerder): (

)


95

∑ √ Uit de standaardafwijking op a moeten we nu de standaardafwijking op C (=exp(a)) berekenen. Om het verband tussen beide te vinden kunnen we de algemene formule voor nietgecorreleerde fouten gebruiken. Voor de functie:

geldt: (

)

(

)

(

)

Met q, x, y, z: De fouten op respectievelijk q, x, y en z : De partieel afgeleiden van q naar respectievelijk x, y en z

Daaruit volgt dat voor de standaardafwijking op C geldt: (

)

(

)

Nu kunnen we dus de fout uitrekenen op het debiet, dat berekend werd met de stromingsvergelijking. Omdat C en n elkaar beïnvloeden is de fout op beiden echter wel gecorreleerd en kan geen gebruik gemaakt worden van bovenstaande formule die enkel geldt voor niet-gecorreleerde fouten. Er bestaat echter ook een formule voor die rekening houdt met de correlatie. Voor de functie:

Geldt: (

)

(

)

(

) (

)

Met sxy: De covariantie tussen x en y. Wanneer we dit toepassen op de stromingsvergelijking bekomen we:

96


(

)

(

)

(

) (

)

De covariantie tussen C en n is initieel niet gekend. Deze kan echter berekend worden door de Pearson correlatie coëfficiënt r:

De correlatie die tussen beide optreed wordt meestal sterk negatief beschouwd, met waarden tot -0,99. Wanneer we deze coëfficiënt echter zelf berekenden aan de hand van de eigen metingen lag deze niet zo laag. We verkregen een waarde van -0,38. Deze waarde is echter sterk gevoelig aan bepaalde metingen met een groot luchtverlies. Wanneer deze niet opgenomen worden komen we al snel aan een waarde van -0,78. Om rekening te houden met de waarde die meestal gebruikt wordt, maar toch ook rekening te houden met de eigen resultaten, zullen we werken met een tussenliggende waarde van 0,736.

De fout op de fit is dan: √

We rekenen deze standaardafwijking om naar een Absolute Fout, zodat deze gecombineerd kan worden op de fout met de meting. Hiervoor wordt de Absolute Fout geïnterpreteerd als een interval waarbinnen de waarde ligt met een zekerheid van 95% . Om dit interval te berekenen maken we gebruik van een kansverdeling. Aangezien we maar een beperkt aantal metingen hebben maken we hiervoor gebruik van de student t verdeling. Daarvoor geldt:

Met A.F.V: Absolute Fout op het debiet [m³/h.m] Omdat we het debiet hebben bepaald door een schatting hebben we nog maar N-2 vrijheidsgraden. De waarden voor A(0,95;N-2) staan in volgende tabel:

36

Deze waarde heeft een sterke invloed op de berekeningen. De onzekerheid ervan is dus een groot probleem. 2 Methode luchtdichtheidstesten

97

N-2

A(0,95;N-2)

1

12,706

2

4,3027

3

3,1825

4

2,7764

5

2,5706

6

2,4469

Gecombineerde fout De totale fout is een combinatie van de fout op de meting en de fout op de fit. Als deze twee gewoon opgeteld worden, geeft dit echter een grotere fout dan in werkelijkheid. Beide fouten zijn immers niet gecorreleerd. Daarom wordt de algemene formule voor niet-gecorreleerde fouten toegepast: √(

)

Netto-debiet Voor de berekening van het netto-debiet wordt het tarra-debiet afgetrokken van het totale gemeten debiet. Aangezien beide debieten gemeten worden op hetzelfde meettoestel zijn ze duidelijk gecorreleerd en mag de fout op beide gewoon opgeteld worden:

Conclusie foutenberekening Bovenstaande

theorie

van

de

foutenberekening

zal

toegepast

worden

op

de

luchtdichtheidsmetingen. De resultaten ervan worden weergegeven in het hoofdstuk meetresultaten. Een uitgebreid voorbeeld van dergelijke berekening wordt gegeven in Bijlage D.

98


3

TESTOPSTELLING

Hier zullen we een beschrijving geven van de testapparatuur die we gebruiken en de specifieke opstelling die zal getest worden. Tenslotte wordt een overzicht gegeven van alle tests die zullen uitgevoerd worden.

3.1.

Apparatuur

Figuur 3.1: Logo Testcentrum Gevelelementen - Universiteit Gent

De opstelling wordt beproefd met de FIMEP testbank van het laboratorium gevelelementen van de Universiteit Gent. Deze testbank wordt normaal gezien gebruikt om vensters of gordijngevels te testen. Bij deze testbank wordt het proefstuk tegen de testmuur gedrukt, waarbij de aansluiting tussen het proefstuk en de muur luchtdicht moet zijn. In deze muur is een opening waarop een ventilator is aangesloten die een over- of onderdruk kan genereren en een waterkraan waarop de leidingen voor het sproeisysteem kunnen worden aangesloten. 3 Testopstelling

99

De spouwmuur die we gaan testen is zowel te breed als te zwaar om op de testbank zelf te staan. Daarom wordt de opstelling opgebouwd naast de testbank in een (op maat gemaakt) stalen frame.

Frame

Figuur 3.2: Aansluiting Testmuur-Frame

De muur komt langs één zijde in het frame, de andere zijde wordt lucht- en waterdicht afgesloten door een stalen afdekplaat. In deze plaat is een opening voorzien langs waar de opstelling met behulp van een flexibele buis verbonden wordt met de testbank. Door deze buis kan er dus luchtdruk gezet worden op de muur. De waterleidingen lopen door dezelfde buis en worden zo aangesloten op de sproeiers in het frame. Onderaan het frame zit de waterafvoer. Om te voorkomen dat bij een bepaalde druk alle lucht hier doorheen blaast is er een sifon geplaatst, waardoor de waterkolom de afvoer luchtdicht afsluit. De hoogte van de waterkolom bedraagt ongeveer 6 cm zodat deze weerstand kan bieden aan een druk van ongeveer 600 Pa 37.

Ventilator De ventilator genereert een constante druk die kan aangepast worden met een draaiknop die het toerental regelt. Er is tevens een systeem ingebouwd om drukstoten toe te passen, waarbij men de piekdruk en de duur van de stoot kan instellen. Omdat dit gewoon een klep is die open en dicht gaat, beginnen de drukstoten altijd vanaf 0 Pa. 37

Hydrostatische druk: = p0 + 0,998x9,81x0,06 = p0 + 587 Pa. Bij de initiële drukpulsen tot 660 Pa werd het water soms uit de sifon geblazen. 100

3 Testopstelling

Meting luchtdruk In de testbank zit een meetpunt dat de druk registreert die toegepast wordt op het proefstuk en weergeeft op een scherm. Er worden nog extra meetpunten aangebracht in het proefstuk zelf. Deze horen niet bij de testbank, maar registreren de druk en geven deze door aan een computer. Zo kan het drukverloop heel gedetailleerd worden bekeken en gebruikt voor berekeningen, wat interessant is voor het berekenen van de drukegalisatie. Bij de meeste proeven worden er twee van deze extra meetpunten gebruikt. Eén daarvan bevindt zich vóór de muur, het andere in de spouw. Daardoor kunnen we meten welke drukval optreedt over het buitenspouwblad. Voor de proef met de omlijsting werd hier nog een derde meetpunt in aangebracht (zie meetresultaten).

Meting waterdebiet Het sproeisysteem wordt aangesloten op een kraan van de testbank die het waterdebiet meet dat er per uur doorheen gaat. De maximale waarde is 830 l/h.

Sproeisysteem Volgens de NBN EN 1027 is slechts één rij nodig omdat het proefstuk lager is dan 2,5 m. Omdat bij de raamaansluiting niet alleen de rechtstreekse bevochtiging van belang is, maar ook in belangrijke mate het water dat van hoger in de spouw naar beneden stroomt, kozen we ervoor om met twee rijen sproeiers te werken. Deze opstelling komt ook overeen met de norm NBN EN 12865 voor het testen van gevelsystemen.

Vochtsensors De controle op waterindringing gebeurt visueel. Het is echter niet steeds mogelijk om te zien of er op bepaalde plaatsen vocht doorheen komt, zoals bijvoorbeeld achter de ondoorzichtige luchtdichtheidsfolie. Daarom worden er op de zijkanten van het raam kleine stickers gekleefd die verkleuren als ze vochtig worden. Deze verkleuring is irreversibel, wat als voordeel heeft dat men achteraf nog steeds kan controleren of er op die plaats ooit vocht is geweest. Anderzijds kan hiermee niet gecontroleerd worden bij welke druk dit punt nat werd.

3 Testopstelling

101

Er werd daarom tijdens de proeven ook gecontroleerd met een papier dat verkleurt bij bevochtiging zodat kon nagegaan worden bij welke druk water infiltreert en waar dit vandaan komt. 3.2.

Opstelling

Er wordt gewerkt met een massiefbouw spouwmuur waarbij het raam in een neg wordt geplaatst. Dit is de meest voorkomende situatie van raamaansluitingen in de praktijk.

Raam De test gebeurt met een vast raam uit PVC38 van 1,23 m breed en 1,48 m hoog. De dorpel is uit aluminium en wordt bevestigd op een extra profiel dat onderaan op het raam wordt gezet.

Muur De muur is 1,96 m breed en 2,28 m hoog en dus langs de zijkanten ongeveer 40 cm breder dan de raamopening, langs de onderkant 26 cm en langs boven 52 cm. Zo kan er bovenaan veel afstromend water aangebracht worden en is er ook genoeg plaats om een drainagemembraan te plaatsen. Het raam wordt in een neg geplaatst van 6 cm langs de zij - en bovenkanten en 2 cm langs de onderkant. Daarbij wordt het raam langs de bovenkant en de zijkanten 3 cm achter slag geplaatst en is er nog een speling van 3 cm met de opening in het binnenspouwblad. Dit laatste wordt opgetrokken met snelbouwstenen (14 cm). De isolatie bestaat uit 16 cm PUR-platen (2x8 cm). De keuze voor een dergelijke isolatiedikte komt voort uit de trend naar lage-energie en passiefbouw. Er wordt zo ook gekeken naar mogelijke oplossingen voor de luchtdichtheid-aansluitingen. De luchtspouw bedraagt 3 cm. Als buitenspouw werd gekozen voor een verlijmd metselwerk met open stootvoegen. De gevelsteen heeft een hoge porositeit. Door de open stootvoegen en de hoge porositeit zal er sneller meer water afstromen langs de binnenzijde van het gevelmetselwerk. Dit heeft als voordeel dat er vlugger getest kan worden. Het representeert tegelijk ook een worst-casescenario voor de raamaansluiting. Als er geen water binnenkomt bij dit soort metselwerk zal dit zeker niet gebeuren bij minder poreuze stenen met gewone voegen. De luchtdichtheid van de muur wordt verzekerd door bepleistering. 38

Normaal gezien zou er ook nog een test plaatsvinden met een aluminium raam uit. Door een aantal problemen zullen deze testen pas kunnen doorgaan na deze scriptie. Omdat we de waterdichtheid van de aansluiting testen is de verwachting toch dat de keuze van het materiaal van het schrijnwerk hierop weinig invloed op zal hebben. 102

3 Testopstelling

3 Testopstelling

103

Parameters Het raam wordt, zoals al eerder aangehaald, achter een neg in de spouw geplaatst. Op deze opstelling zullen dan een aantal verschillende raamaansluitingen worden toegepast. Met deze variaties zullen we de vragen uit de introductie van het luik experimenteel onderzoek trachten te beantwoorden. Er zal gevarieerd worden in 39:  Luchtdichtheid  Buitenste voeg  Dorpel  PU-Schuim

Hiervoor worden in hoofdzaak twee aansluitingsmethodes onderzocht. Bij de eerste wordt het raam bevestigd met raamankers en wordt de luchtdichtheid verzekerd door een luchtdichtheidsfolie. Bij de andere wordt er een multiplex kader rond het raam geplaatst dat zorgt voor de bevestiging en de luchtdichtheid. Dit zijn de twee basisopstellingen die de raamfabrikant voorstelt in informatiebrochures over een correcte plaatsing. Ze worden uitgevoerd door professionele installateurs. Deze opstellingen beschouwt men als een ideale situatie, waarbij getest zal worden of ze inderdaad voldoen aan de verwachte water- en luchtdichtheidseisen. Daarnaast zal er gevarieerd worden met een aantal parameters van de raamaansluiting om minder ideale gevallen te onderzoeken, zoals installatiefouten of degradatie van de materialen,. De onderzochte parameters zijn:

Luchtdichtheid Er worden drie basismogelijkheden onderzocht om de raamaansluiting luchtdicht te maken. Na de montage van het raam met raamankers en het aanbrengen van een luchtdichte folie, wordt in de plaats van de folie een omlijsting gemonteerd. Tenslotte wordt een ander raam, waar op voorhand een multiplex kader op is bevestigd, in de raamopening geplaatst. De luchtdichte aansluiting wordt hier verzekerd door een zwelband. De folies en het multiplex kader met de zwelband worden geïnstalleerd door de fabrikanten om een goede luchtdichtheid te verzekeren. Met de omlijsting wordt het effect onderzocht van

39

Oorspronkelijk zou ook de invloed van het drainagemembraan boven het raam onderzocht worden. Omdat de opstelling nog gebruikt moet worden voor testen met een aluminium raam konden hier echter geen wijzigingen in aangebracht worden. 104

3 Testopstelling

een minder goede luchtdichtheid. Deze wordt in plexiglas gemaakt om waterinfiltratie te kunnen controleren. Daarom wordt het effect van de parameters ‘buitenste voeg’, dorpel en PU-schuim gecontroleerd bij de opstelling met de omlijsting. Er worden ook enkele kleine variaties aangebracht in deze drie basis-luchtdichtheidssystemen. Bij de folies zal getest worden wat het effect is van enkele scheuren (door beschadiging tijdens de werf). We zullen daarnaast nog een test doen die een goede en een minder goede aansluiting van de omlijsting op het pleisterwerk met elkaar vergelijken, alsook een test zonder dat een bepaalde luchtdichting is aangebracht.

Buitenste voeg Er wordt onderzocht of de buitenste voegdichting een belangrijke factor is bij een raam dat achter een neg wordt geplaatst. Er zal eerst getest worden met een correct geplaatste zwelband die op het raamkader wordt gekleefd en uitzwelt tegen de gevelsteen. Vervolgens worden er scheuren aangebracht in de zwelband zelf en in de aansluiting ervan met het raamkader, om te simuleren dat na degradatie openingen komen in het materiaal of dat de lijmlaag los zou komen. Tenslotte wordt de zwelband helemaal verwijderd en wordt de invloed hiervan op de waterdichtheid gecontroleerd.

Dorpel Er wordt getest met een aluminium dorpel die tussen de dagkanten wordt geplaatst, zonder zijdelings in te slijpen. Deze opstelling is al niet ideaal volgens de basisprincipes uit het eerste luik. Eerst wordt een extra waterkerende folie onder de dorpel voorzien en zijn er opstandjes aan de zijkanten. De aansluiting tussen dorpel en zwelband in de onderste hoeken, wordt afgedicht met kit. Bij daaropvolgende proeven zullen stap voor stap folie, opstandjes en kit verwijderd worden.

PU-Schuim In de testen wordt één bijkomende parameter onderzocht, die niet naar voren kwam uit de literaire studie. In de praktijk wordt echter vaak gezegd dat, wanneer te veel PU-schuim rond het raam gespoten wordt en de gevel raakt, hierlangs water kan binnendringen. Bij de opstellingen met de luchtdichtheidsfolies en met de omlijsting spoten de installateurs PU-schuim ‘correct’ rond het raam. Maar bij controle achteraf bleek dit al op enkele punten tot aan de buitengevel te komen. We zullen bij de opstelling zonder zwelband langs één zijde nog extra PU-schuim aanbrengen langs de buitenste voeg. 3 Testopstelling

105

Procedure Luchtdichtheid Om te beginnen wordt er steeds een luchtdichtheidsmeting gedaan als een bepaald aspect van de luchtdichtheid van de opstelling gewijzigd is. Deze meting gebeurt volgens norm NBN EN 12114:

Thermische

eigenschappen

van

gebouwen

-

Luchtdoorlatendheid

van

bouwcomponenten en bouwelementen – Laboratoriumbeproevingsmethode, zoals beschreven werd in het hoofdstuk luchtdichtheid. Op deze meting wordt telkens ook de fout uitgerekend.

Waterdichtheid Zoals we besproken hebben in de hoofdstukken probleemstelling en werkwijze zal ook de methode voor het testen van de waterdichtheid één van de parameters zijn die we onderzoeken. We zullen daarom op sommige opstellingen de drie besproken methodes toepassen om een vergelijking te kunnen maken tussen de resultaten. Eerst wordt er statisch getest volgens de norm NBN EN 1027 voor Ramen en deuren, zodat kan nagegaan worden tot welke druk de opstelling waterdicht is. Nadien wordt dynamisch getest volgens de norm NBN EN 12865: Gevelsystemen, zodat de invloed van drukstoten geanalyseerd kan worden. Tenslotte wordt de Pareto-methode toegepast om ook te testen met klimaatparameters die corresponderen met de realiteit. Hierbij kan ook nagegaan worden welke factor meer bepalend is: waterdebiet of luchtdruk.

Wanneer slechts kleine wijzigingen worden aangebracht in de opstelling en er geen water binnenkomt bij de statische testmethode, worden niet alle testmethodes toegepast.

De initiële bevochtigingsperiode bij 0 Pa voor de statische test wordt verlengd tot 30 min in de plaats van 15, zodat het gevelmetselwerk zich helemaal kan verzadigen. Wanneer meerdere proeven na elkaar worden uitgevoerd blijft het metselwerk nat en wordt deze bevochtigingsperiode weggelaten.

106

3 Testopstelling

3.3.

Overzicht testen

Luchtdichtheid Test

Bevestiging

Uitvoering

1

Folie

2

Scheuren in folie

Buitenste voegdichting

Testprocedure Dorpel

Aluminium goede plaatsing

3

Statich Dynamisch Pareto

Luchtdichtheids meting

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

Zwelband 4 Omlijsting

5 5b

Opening in onderste hoek

X

Zonder extra folie

X

Zonder opstandjee

X

6 Raamankers 7

X

X

X

X

X

X

PU-Schuim

X

X

Geen Zwelband

X

X

PU-Schuim

X

X

Scheuren Zwelband Slechte voeg omlijsting

8

Geen Zwelband Omlijsting

8b 9

X

Zonder extra folie

Slechte voeg omlijsting 9b 10

PU-Schuim

Zwelband


X

X

X

11

Geen

Geen

Multiplex

X

X

X

Kader + Zwelband

Zwelband


X

X

X

12

Multiplexkader

X

X

Tabel 3.1: Overzicht testen

3 Testopstelling

107

108

4

4.1.

METINGEN

Test 1: Raamankers – Luchtdichtheidsfolie – Zwelband

1 Luchtdichtheidsfolie Luchtdichtheid Q50 [m³/h.m]

0,14

Fout [m³/h.m] 0,013

(9,03%)

Luchtdichtheidsklasse 4

Waterdichtheid Statisch

Indringing

Neen

Druk [Pa] Tot 750

Debiet [l/h] 810

Dynamisch

Indringing

Neen

Druk [Pa] Tot 0-600

Debiet [l/h] 545

Pareto

Indringing

Neen Waterdichtheidsklasse E750

4 Metingen

109

Druk [Pa] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0

Luchtdichtheidsfolie: Statisch PEP [%] 100 98 96 94 92 90 5

10

15

20

25

Druk buiten

Druk [Pa] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0

40

Druk Spouw

45

50

55

60

65

70

PEP statisch

75 Tijd [min]

PEP [%] 100 98 96 94 92

5

10

15

20

25

Druk Spouw

30

35

40

45

50

55

PEP dynamisch

90 60 Tijd [ [min]

Luchtdichtheidsfolie: Pareto PEP [%] 100 98 96 94 92

5

10

Druk buiten

110

35

Luchtdichtheidsfolie: Dynamisch

Druk buiten

Druk [Pa] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0

30

15 Druk Spouw

20

25 PEP statisch

4 Metingen

30

35 PEP dynamisch

40

90 45 Tijd [min]

Luchtdichtheid: problematiek Met de sponsor was afgesproken dat het raam geïnstalleerd zou worden volgens deze details:

Door de grote spouwbreedte moesten hier enkele aanpassingen gemaakt worden die erg negatieve gevolgen hadden voor de luchtdichtheid.

Installatie Ten eerste waren de standaard-raamankers van de raam-installateur te kort, waardoor hij koos voor structurele raamankers die langer waren. Deze zijn uit staal, waardoor de ankers niet tegen de muur geplooid konden worden, maar bevestigd werden op blokjes en daardoor enkele centimeters van de muur verwijderd zaten. Deze beslissing had echter tot gevolg dat de luchtdichtheidsfolie niet breed genoeg was om de brede spouw te overbruggen en ook nog eens over de raamankers te plooien. Hierdoor moesten er extra stukken folie over de raamankers gekleefd worden. Aan de onderzijde kleefde men een volledige extra strook folie op de eerste. Ten tweede werd alleen aan de onderzijde de folie om de hoek van de raamopening geplooid, zodat hierover gepleisterd kon worden in overeenstemming met bovenstaande details. Aan de

4 Metingen

111

zijkanten en de bovenkant lieten de installateurs echter een strook metselwerk open, omdat ze niet verwachtten dat hier veel lucht door zou komen. Ten derde werd ervoor gekozen om aan de binnenkant geen verdere afwerking te voorzien met een omlijsting of dorpel opdat alleen de luchtdichtheid van de folie zelf getest zou worden.

Aanpassingen Door al deze beslissingen traden bij de eerste metingen grote luchtlekken op (1,5-1,8 m³/h.m) en folies kwamen op verschillende plaatsen los, terwijl dit eigenlijk de ideale versie had moeten zijn. Ze was immers uitgevoerd door de raamfabrikant en de luchtdichtheidsfabrikant en had dus luchtdicht moeten zijn. Om te controleren waar er zich openingen bevonden werd gebruik gemaakt van een rookmachine.

De

lekken

werden

een

na

een

hersteld,

waarbij

we

telkens

luchtdichtheidsmetingen deden om te controleren wat de invloed was van elk lek apart. Een uitgebreid overzicht van deze meetresultaten is opgenomen in de bijlagen. Een samenvatting hiervan wordt weergegeven in volgende tabel:

Luchtverliezen opstelling 1 Luchtdichtheidsfolies Test 1 2 3 4 4b 5 6 6b 6c 7 8 8b 9 9b 10

1.

Q50 [m³/m.h] 1,53 1,88 1,38 1,10 1,07 1,09 1,00 1,05 0,99 0,71 0,63 0,37 0,46 0,14

Aanpassing Kit in aansluitingen folies Kit in aansluitingen folies 'Vensterbank' op onderste folie Aansluiting tussen twee profielen afgeplakt Kit in aansluitingen folies Metselwerk gepleisterd Kit in aansluitingen folies

Bij de eerste meting waren er grote verliezen en bij een druk van 250 Pa kwamen

verschillende folies los van elkaar en van de muur. De tests moesten stilgezet worden. De openingen die gedetecteerd werden bij de test met de rookmachine werden afgedicht met kit. 2.

Bij de volgende test kwam de aansluiting tussen de twee folies onderaan voor een

groot stuk los. Bij overdruk op de opstelling kwam deze folie helemaal bol te staan, waardoor

112

4 Metingen

een grote schuifspanning kwam op de aansluiting tussen de folies. De zelfklevende laag van de folies was hier blijkbaar niet sterk genoeg voor. We probeerden deze aansluiting opnieuw te verkleven, eerst met kit en dan met tape, maar ze kwam steeds weer los door de initiële drukstoten tot 660 Pa. We beslisten tenslotte om op de onderzijde een plaat te leggen die zwaar genoeg was, zodat de folie minder bol ging staan en er dus minder schuifkrachten op de aansluiting uitgeoefend werden. Deze opstelling met een plaat op de onderzijde is vergelijkbaar met een vensterbank die in de realiteit bovenop de folies geplaatst zou worden. 3.

Een tweede groot luchtlek bij de test met de rookmachine bevond zich onderaan het

raam. Hier is een extra profiel op het raam ‘geklikt’ waar de vensterbank aan de buitenkant op wordt geschroefd. Tussen de twee profielen was een zwelband geplaatst om deze aansluiting luchtdicht te maken (zie foto links). Toch traden er hier over de volledige lengte grote lekken op. Deze worden hoogstwaarschijnlijk veroorzaakt doordat de zwelband aan de zijkanten niet aansluit op de luchtdichtheidsfolie (zie foto rechts).

Er bevindt zich daardoor een opening op de kopse zijden onderaan. Hoewel erg klein kunnen blijkbaar toch grote verliezen optreden. Daarom werd de aansluiting tussen dit profiel en het raamkader met tape afgedicht, wat zorgde voor een verbetering van 0,3 m³/h.m. De tape kon in de hoeken niet perfect vastgekleefd worden, waardoor in de realiteit het luchtdicht maken van deze aansluiting voor een nog grotere verbetering zou kunnen zorgen.

4 Metingen

113

4.

Vervolgens werd het open metselwerk (tussen de folies en het eerder aangebrachte

pleisterwerk) ook bepleisterd omdat we vermoedden dat ook hier veel lucht door kwam. Dit bleek effectief voor een verbetering van 0,3 m³/h.m te zorgen. 5.

Tenslotte werden met een definitieve test met de rookmachine de laatste lekken tussen

aansluitingen van folies opgespoord en afgedicht. Het definitieve resultaat was 0,14 m³/h.m bij de 10e test. De enige luchtlekken die we nog konden detecteren bij deze laatste test bevonden zich in de onderste hoeken, waar de tape die over het extra profieltje was geplakt niet perfect vast kon kleven. Het

verkregen

resultaat

werd,

na

vergelijking

met

andere

onderzoeken

van

luchtdichtheidsmetingen, goed genoeg beschouwd om een luchtdichte aansluiting te representeren. De waarde komt overeen met luchtdichtheidsklasse 4 voor ramen.

Waterdichtheid Bij geen enkele testmethode kwam er water tot binnen. Doordat de luchtdichtheidsfolie ondoorzichtig is het wel mogelijk dat er vocht tot achter deze folie komt. Bij de hierop volgende test, met scheuren in de folies, werd dit gecontroleerd met papier dat verkleurt als het vochtig wordt. Bij die test werd geen water gedetecteerd, waardoor waarschijnlijk ook bij deze test -zonder scheuren - geen water binnengekomen is.

Drukegalisatie Over de drukegalisatie valt op te merken dat deze constant heel hoog is (hoger dan 94%). Ze stijgt ook bij hogere drukverschillen, waarschijnlijk doordat de lucht dan sneller tot in de spouw stroomt. De PEP bij de dynamische testen ligt hoger dan bij de statische Deze wordt immers berekend met een integraal per drukstoot (zie 1e luik: Drukmoderatie), waardoor extreme waarden elkaar waarschijnlijk opheffen.

114

4 Metingen

Test 2: Raamankers – Gescheurde luchtdichtheidsfolie – Zwelband

4.2.

2 Gescheurde luchtdichtheidsfolie Luchtdichtheid Q50 [m³/h.m]

1,22

Fout [m³/h.m] 0,4

(32,78%)



Indringing

Neen

Druk [Pa] Tot 750

Debiet [l/h] 810

Dynamisch

Indringing

Neen

Druk [Pa] Tot 0-600

Debiet [l/h] 545

Pareto

Indringing

Neen Waterdichtheidsklasse E750

Bij deze test werden er enkele scheuren (1x10, 3x5 en 9x1 cm) gemaakt in de luchtdichtheidsfolies. Daarmee willen we controleren wat de gevolgen zijn voor de waterdichtheid als bijvoorbeeld de stukadoor met zijn mes door de folie steekt, of als doorheen de folie geschroefd wordt om een gordijnrail te monteren. Luchtdichtheid De luchtverliezen zijn logischerwijs een stuk lager, waardoor de luchtdichtheidsklasse daalt tot 2. Waterdichtheid Bij deze opstelling kon met stroken papier doorheen de scheuren gecontroleerd worden of er vocht tot achter de folie kwam. Dit was bij geen enkele testmethode het geval.

Drukegalisatie Door deze stroken papier op vocht te controleren bewogen de scheuren, waardoor de drukegalisatie (zie volgende pagina) erg ruw verloopt. Toch kan nog opgemerkt worden dat deze over het algemeen een stuk lager is (70-96%) dan bij de vorige test. Dit is logisch aangezien veel lucht verloren ging door de scheuren, waardoor de druk in de spouw lager is.

4 Metingen

115

Druk [Pa] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0

Scheuren luchtdichtheidsfolie: statisch PEP [%] 100 90 80 70 60 50 5

10

15

20

25

Druk buiten

Druk [Pa] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0

35

40

45

Druk Spouw

50

55

60

65

70

PEP

75 Tijd [min]

Scheuren luchtdichtheidsfolie: dynamisch PEP [%] 100 90 80 70 60

3

5

8

10

Druk buiten

Druk [Pa] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0 3

13

15

18

Druk Spouw

20

23

25

28

30

33

35

38

PEP

50 40 Tijd [min]

Scheuren luchtdichtheidsfolie: Pareto PEP [%] 100 90 80 70 60 50 5

8

10 13 15 18 20 23 25 28 30 33 35 38 40 43 45

Druk buiten

116

30

Druk Spouw

PEP statisch

4 Metingen

PEP dynamisch

Tijd [min]

4.3.

Test 3: Raamankers – Omlijsting – Zwelband

3 Omlijsting Luchtdichtheid Q50 [m³/h.m]

1,11

Fout [m³/h.m] 0,100

(9,19%)



Indringing

Neen

Druk [Pa] Tot 600

Debiet [l/h] 810

Dynamisch

Indringing

Neen

Druk [Pa] Tot 0-600

Debiet [l/h] 542

Pareto

Indringing

Neen Waterdichtheidsklasse 9A

4 Metingen

117

Opstelling De omlijsting werd gemaakt uit plexiglas, de aansluitingen tussen de verschillende platen werden gedicht met kit. Ook de voeg met het raamkader enerzijds en die met het pleisterwerk anderzijds werden gedicht met kit.

Luchtdichtheid Er werd een goed resultaat bekomen: luchtdichtheidsklasse 3. Deze waarde is niet exact te vergelijken met een realistische omlijsting uit hout, omdat daarbij de aansluitingen tussen de planken niet met kit gedicht worden. De waarde van de luchtdichtheid op zich heeft dan ook niet zo veel belang, maar er kan nu wel getest worden wat de waterdichtheid is voor een aansluiting met dergelijke luchtverliezen.

Waterdichtheid Ook bij deze opstelling kwam geen water binnen. Dit konden we bij deze test ook beter visueel nagaan dan met de papierstroken bij de vorige.

Drukegalisatie Uit de resultaten van de proef bleek de PEP hoger te zijn dan 100%40, wat theoretisch gezien onmogelijk is. Waarschijnlijk werd dit probleem veroorzaakt door een druppel aan het meetpunt ‘buiten’, waardoor de druk daar lager gemeten werd dan het geval was. Aangezien bij de tests 4-8 de luchtdichtheid van de opstelling dezelfde is als bij deze test, zal ook de drukegalisatie er ongeveer hetzelfde zijn. De grafieken zullen bij de desbetreffende tests besproken worden, maar zijn dus eigenlijk ook van toepassing op deze test.

40

Omdat de grafiek daardoor niet bruikbaar is voor interpretatie wordt hij hier ook niet weergegeven.

118

4 Metingen

4.4.

Test 4: Aanpassing: Slechte aansluiting dorpel

4 Slechte aansluiting dorpel Waterdichtheid Statisch

Indringing

Neen

Druk [Pa] Tot 600

Debiet [l/h] 810 Waterdichtheidsklasse 9A

V [m³/h.m] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0

Slechte aansluiting dorpel: Statisch

PEP [%] 100 98 96 94 92 90

5

10 Druk buiten

15

20

25

30

Druk Spouw

4 Metingen

35 PEP

42

52

62

Tijd [min]

119

Opstelling De dorpel werd tussen de dagkanten gemonteerd, waardoor de zwelband van de zijdelingse voegen hier niet op kan aansluiten. Bij de vorige proeven was deze opening afgedicht met kit, bij deze opstelling werd die kit verwijderd. Waterdichtheid Deze aanpassing zorgde niet voor waterindringing. Het water dat door deze opening stroomt kan waarschijnlijk nog gemakkelijk wegstromen in de spouw en zal dus niet snel schade veroorzaken.

Drukegalisatie Ook bij deze test werd in het begin een drukegalisatie hoger dan 100 % gemeten. Dit werd opgemerkt terwijl de proef bezig was, waardoor de druppel aan het meetpunt verwijderd kon worden. De druk werd op die manier toch nog correct geregistreerd vanaf de test bij 300Pa. Daarbij was de drukegalisatie heel goed, vanaf 98%.

120

4 Metingen

4.5.

Test 5-5b: Aanpassing: Geen folie onder dorpel - Geen zijdelingse opstandje

5 Geen folie onder dorpel Waterdichtheid Statisch

Indringing

Neen

Druk [Pa] Tot 600


5b Geen zijdelings opstandje dorpel Waterdichtheid Statisch

Indringing

Neen

Druk [Pa] Tot 600


V [m³/h.m] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0 5

Geen folie onder dorpel: Statisch

PEP [%] 100 98 96 94 92

10

15

Druk buiten

20

25

30

35

40

Druk Spouw

4 Metingen

45 PEP

50

55

60

65

70

90 75 Tijd [min]

121

Opstelling Voor deze test werd de waterkerende folie onder de dorpel verwijderd en werd het opstandje aan de zijkant van de dorpel langs één kant weggenomen. Waterdichtheid Ook deze aanpassingen leidden niet tot waterinfiltratie. Bij het verwijderen van de folie werd wel opgemerkt dat deze erg vochtig was. Waarschijnlijk kon water gemakkelijk op de folie komen onder de dorpel. Deze was immers erg hoog boven het metselwerk gemonteerd (±5cm). Maar zelfs bij verwijdering van de folie kon water dat onder de dorpel komt blijkbaar gemakkelijk gedraineerd worden langs de spouw.

Opmerkelijk is dat zelfs zonder zijdelingse opstand geen water binnenkomt. Omdat er erg veel water op de dorpel terecht komt verwachtten we dat dit nu zijdelings in de aansluiting zou stromen. Maar ook hier zal het water waarschijnlijk gewoon wegstromen in de spouw waardoor het geen schade aanricht.

Drukegalisatie Bij deze opstelling kon de drukegalisatie van de omlijsting voor de eerste maal correct gemeten worden voor de statische methode. Het is daarbij opmerkelijk dat, ondanks de slechtere luchtdichtheid de drukegalisatie bijna even hoog is als bij de luchtdichtheidsfolies.

122

4 Metingen

4.6.

Test 6: Aanpassing: scheuren in zwelband

6 Scheuren in zwelband Waterdichtheid

Statisch

Indringing

Ja

Druk [Pa] 450

Debiet [l/h] 810

Plaats

In de rechterbenedenhoek, bij de aansluiting met plexiglas: kleine druppels

Hogere druk

Geen waterindringing

Max. druk [Pa] 600

Dynamisch

Indringing

Ja

Druk [Pa] 0-300

Debiet [l/h] 542

Plaats

Zelfde plaats. Ook achter de omlijsting, op de isolatie: klein plasje

Hogere druk

Zelfde indringing

Max. druk [Pa] 600 Waterdichtheidsklasse 7A

V [m³/h.m] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0

Scheuren zwelband: statisch

98 96 94 92

5

10

15

Druk buiten

V [m³/h.m] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0 2

PEP [%] 100

20

25

30

Druk spouw

35

40

PEP

Scheuren zwelband: dynamisch

45

50

90 55 Tijd [min]

PEP [%] 100 98 96 94 92

3

5

7

90 8 10 12 13 15 17 18 20 22 23 25 27 28 30 32 33 35 37 38 40 Tijd [min]

Druk buiten

Druk spouw

PEP

4 Metingen

123

Opstelling Bij deze proef werden langs de rechterkant van de opstelling enkele scheuren gemaakt in de aansluiting tussen de zwelband en het raamkader en langs de linkerkant scheuren in de zwelband zelf.

Waterdichtheid

Tijdens de statische test kwam er bij 450 Pa water binnen in de rechter benedenhoek, bij 600 Pa echter niet. Bij de dynamische test kwamen enkele druppels binnen vanaf 300 Pa en ook bij hogere druk. In diezelfde hoek komt ook achter de omlijsting vocht binnen.

Drukegalisatie De statische drukegalisatie is ongeveer dezelfde als bij de vorige proeven. In vergelijking met de luchtdichtheidsfolies is de dynamische drukegalisatie iets lager (98,5 i.p.v. 99,5% bij 150 Pa)

Bespreking waterinfiltratie: 124

4 Metingen

1.

Aangezien er geen druppels binnenkwamen bij de statische test bij 600 Pa betekent dit

dat het slechts om enkele toevallige druppels ging. De hoge druk zorgt er niet voor dat water echt binnenstroomt. 2.

De druppels komen binnen langs de rechterkant, waar de scheuren werden aangebracht

tussen raamkader en zwelband. Waarschijnlijk worden de scheuren langs de andere kant, in het materiaal van de zwelband, weer dichtgeduwd door de band zelf. We moeten wel opmerken dat de druppels binnenkwamen langs de aansluiting tussen omlijsting en raam. Dit betekend dat deze niet perfect afgedicht was met kit

aan de

rechterzijde en mogelijk wel aan de andere zijde. 3.

We kunnen wel vaststellen dat kleine openingen in de aansluiting tussen omlijsting en

raamkader al snel waterindringing kunnen veroorzaken. 4.

Het water komt bij de dynamische test al binnen bij 300 Pa. De druppels worden dus

eerder naar binnen geblazen bij korte drukstoten dan bij aanhoudende druk. 5.

De drukegalisatie in de spouw daalt niet opvallend tijdens het moment van de

waterinfiltratie. Ze is ook niet lager dan de vorige test

PU-schuim Na deze test vermoedden we dat de PU-schuim rond het raam ook een deel van de luchtdruk opneemt waardoor de gemeten druk in de spouw niet gelijk is aan de druk achter het schuim, in de omlijsting zelf (zie onderstaande figuur). Daarom wordt er bij test 8 nog een extra meetpunt aangebracht in de omlijsting.

4 Metingen

125

4.7.

Test 7: Aanpassing: Slechte aansluiting met pleister

7 Slechte aansluiting pleister Luchtdichtheid Q50 [m³/h.m]

3,88

Fout [m³/h.m] 0,427

(11,15%)



Dynamisch

Indringing

Neen

Druk [Pa] Tot 750

Debiet [l/h] 810

Indringing

Ja

Druk [Pa] 0-300

Debiet [l/h] 542

Plaats

In de rechterbenedenhoek, bij de aansluiting met het plexiglas: kleine druppels. Ook achter de omlijsting, op de isolatie: klein plasje.

Hogere druk

Zelfde indringing

Max. druk [Pa] 600 Waterdichtheid: E750

Scheuren zwelband-Slechte aansluiting pleister: Statisch

V [m³/h.m] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0 5

98 96 94 92 90 10

15

20

Reeks2

25

30

35

40

Reeks1

45

50

55

60

65

70

Reeks3

Scheuren zwelband-Slechte aansluiting pleister: Dynamisch

V [m³/h.m] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0

75 Tijd [min]

PEP [%] 100 98 96 94 92 90

5 druk buiten

126

PEP [%] 100

10

15 druk spouw

20

25 PEP

4 Metingen

30

35

Tijd [min]

Opstelling Bij de vorige opstellingen was de aansluiting tussen omlijsting en pleister gedicht met kit. Bij deze test haalden we deze kit voor het grootste deel weg. Luchtdichtheid Deze aansluiting is blijkbaar heel bepalend voor de luchtdichtheid van de omlijsting want de verliezen stijgen fors. De luchtdichtheidsklasse daalt ook meteen tot 2. Waterdichtheid In tegenstelling tot wat verwacht werd komt er niet meer water binnen bij een veel lagere luchtdichtheid.

Drukegalisatie Bij de analyse van de PEP valt op dat deze in feite maar een beetje lager is (±1%) dan bij de vorige test, ondanks de slechte luchtdichtheid. Zoals besproken bij vorige test kan dit misschien veroorzaakt worden door het PU-schuim.

4 Metingen

127

4.8.

Test 8-8b: Aanpassing: Geen zwelband – Pu-schuim tegen muur

8 Geen zwelband Waterdichtheid Statisch

Indringing

Neen

Druk [Pa] Tot 600

Debiet [l/h] 810

Dynamisch

Indringing

Neen

Druk [Pa] Tot 0-600


8b Geen zwelband - PU-Schuim tot tegen gevelmetselwerk Waterdichtheid Indringing

Ja

Plaats

In de rechterbenedenhoek wordt de isolatie nat.

Hogere druk

Vanaf 100 Pa: Druppels komen tot binnen in de rechterbenedenhoek: langs de aansluiting bij het raamanker, in de voeg met het plexiglas. Vanaf 250 Pa: Druppels komen binnen via het raamanker hoger rechts. Veel water komt binnen.

Statisch

Druk [Pa] 0

Max. druk [Pa] 750

128

4 Metingen

Debiet [l/h] 810

Dynamisch

Indringing

Ja

Druk [Pa] 0

Debiet [l/h] 542

Plaats

Water loopt binnen achter het plexiglas: in de rechterbenedenhoek wordt de isolatie nat.

Hogere druk

Kleine druppels komen binnen (minder dan bij de statische test). Vanaf 450 Pa komt meer water binnen.


Druk [Pa] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0

Geen zwelband: statisch

5

10

Druk buiten

Druk [Pa] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0

15

20

25

Druk Spouw

30

35

40

Druk Chambrang

45

PEP spouw

50

55

PEP chambrang

PEP [%] 100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 60 Tijd [min]

Geen zwelband: dynamisch PEP [%] 100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 5 Druk buiten

10 Druk spouw

15

20 Druk Chambrang

4 Metingen

25 PEP spouw

30

35 PEP chambrang

Tijd [min]

129

Opstelling Bij deze opstelling verwijderden we de zwelband uit de buitenste voeg (test 8). Langs één zijde werd (langs buiten) extra PU-schuim gespoten tussen het eerder aangebrachte en de muur (test 8b). De luchtdichtheid is dezelfde als bij test 6, door de openingen die we in test 7 maakten weer af te plakken

Waterdichtheid

130

4 Metingen

Bij deze test komen er al enkele druppels binnen bij 0 Pa, aan de kant waar de isolatie de muur raakt. Bij hogere druk komt ook water tot helemaal binnen in die benedenhoek, en komt het steeds van hoger binnen.

Drukegalisatie De drukegalisatie in de spouw is ongeveer dezelfde als bij de vorige testen

Bespreking waterinfiltratie: 1.

Water komt alleen binnen langs de rechterzijde van de opstelling. Geheel tegen onze

verwachtingen in komt geen water binnen aan de linkerzijde, waar er (ook) geen zwelband is. Waarschijnlijk zal het water dat door de open voeg gespoten wordt niet verder kunnen binnendringen omdat de zijkant van het raamprofiel geprofileerd is. 2.

Aan de kant met het Pu-schuim tot tegen de muur komt water al binnen bij 0 Pa. Dit

wil zeggen dat het enkel door de werking van de zwaartekracht langs het schuim tot binnen kan stromen. Het water komt niet helemaal tot binnen, maar alleen tot achter de omlijsting, op de isolatie. Daar richt het in principe niet veel schade aan, maar kan wel nadelig zijn voor de isolerende werking. 3.

Bij hogere druk komt water tot helemaal binnen langs de aansluiting tussen omlijsting

en raamkader. Deze aansluiting is dus erg bepalend, zoals we reeds bij eerdere tests konden opmerken. 4.

Het water komt duidelijk voor een groot deel binnen langs de raamankers (zie foto’s).

Enerzijds zijn dit punten waar het PU-schuim niet goed aansluit op het schrijnwerk, waardoor openingen ontstaan. Anderzijds is bij onze opstelling met plexiglas de aansluiting met de omlijsting niet zo goed ter hoogte van de ankers. Dit is echter niet representatief een echt omlijsting. 5.

De drukegalisatie in de spouw is niet lager dan bij de vorige testen, ondanks de

waterinfiltratie. 6.

Bij deze test werd de druk ook gemeten in de omlijsting, achter het PU-schuim. De

drukegalisatie bleek hier echter, in tegenstelling tot wat verwacht werd, iets (1%) hoger te liggen dan deze in de spouw bij de statische meting bij 50 Pa. Misschien dat er vocht was binnen gekomen in het meetpunt in de spouw. Bij hogere druk vermindert dit verschil wel.

4 Metingen

131

4.9.

Test 9-9b: Aanpassing: Slechte aansluiting met pleister

9 Geen zwelband – Slechte aansluiting pleister Waterdichtheid Statisch

Indringing

Neen

Druk [Pa] Tot 600

Debiet [l/h] 810

Dynamisch

Indringing

Neen

Druk [Pa] Tot 0-600


9b Geen zwelband - PU-Schuim tot tegen gevelmetselwerk – Slechte aansluiting pleister Waterdichtheid

Statisch

Indringing

Ja

Druk [Pa] 0

Debiet [l/h] 810

Plaats

Water tot achter het plexiglas: in de rechterbenedenhoek wordt de isolatie nat.

Hogere druk

Enkele druppels

Max. druk [Pa] 600

Dynamisch

Indringing

Ja

Druk [Pa] 0-150

Debiet [l/h] 542

Plaats

Kleine druppels komen binnen (minder dan bij de statische test).

Hogere druk

Zelfde


Opstelling Dit is de zelfde opstelling als bij de vorige test, waarbij we de voeg tussen raamlijst en pleister weer open maakten.

Waterdichtheid De linkerkant blijft droog, net zoals bij vorige test. Langs de rechterkant komt tijdens de statische testen water binnen achter de raamlijst en tijdens de dynamische ook enkele druppels er voor.

132

4 Metingen

Drukegalisatie De drukegalisatie in de raamlijst is zoals verwacht een stuk lager dan die in de spouw (zie volgende pagina). Ze blijft echter nog altijd vrij hoog (minimum 92 %).

Bespreking waterinfiltratie Het opmerkelijke dat we uit deze test kunnen afleiden is dat schijnbaar minder water tot helemaal binnen komt dan bij de vorige, meer luchtdichte versie. Dit zou kunnen komen doordat de druk in de raamlijst nu lager is, waardoor er minder drukverschil is met de binnenomgeving om druppels van achter de raamlijst naar binnen te ‘duwen’.

Slechte aansluiting omlijsting-pleister: statisch

Druk [Pa] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0

PEP [%] 100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 5

Druk buiten

Druk [Pa] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0

10

15

Druk Spouw

20 Druk Chambrang

25

30

35

PEP spouw

40

PEP chambrang

Tijd [min]

Slechte aansluiting omlijsting-pleister: dynamisch PEP [%] 100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 5 Druk buiten

10 Druk spouw

15

20 Druk Chambrang

4 Metingen

25 PEP spouw

30

35 PEP chambrang

Tijd [min]

133

4.10. Test 10: Raamankers – Alleen PU-schuim – Zwelband

10 Alleen PU-schuim – Zwelband Luchtdichtheid Q50 [m³/h.m]

24,93

Fout [m³/h.m] 2,7055

(11,11%)

Luchtdichtheidsklasse (0)

Waterdichtheid Indringing

Ja

Druk [Pa] 200

Debiet [l/h] 810

Plaats

In de onderste hoeken.

Hogere druk

Water komt van hoger binnen en lekt van het rechter-onder raamanker.

Statisch Max. Druk [Pa] 480 Indringing

Ja

Plaats

Onderste hoeken

Hogere druk

Water komt al hoger binnen en druppels worden verder naar binnen geblazen, tot op de isolatie en zelfs tot op het binnenspouwblad. Druppels lopen ook af via de onderste ankers.

Dynamisch

Druk [Pa] 0-150

Max. Druk [Pa] 0-725

134

4 Metingen

Debiet [l/h] 539

Indringing Tijd [min]

Ja Druk [Pa] Debiet [l/h] Waterindringing

10

62

290

Ja

Rechter-onder hoek (weinig)

2

74

810

Ja

Zelfde

40x3 sec

0-88

810

Ja

Zelfde

10

120

263

Ja

Water komt binnen in de 2 Onderste hoeken, het komt ook al iets hoger binnen

2

120

803

Ja

Zelfde

40x3 sec

0-275

803

Ja

Zelfde

10

435

29

-

Er komt niets/niet veel bij: te weinig water

2

435

110

-

Zelfde

40x3 sec

0-795

110

Ja

Vochtige lucht/kleine druppels worden naar binnen geblazen

Pareto

Waterdichtheidsklasse 4A

Opstelling Bij deze opstelling was geen aansluiting van de luchtdichtheid aangebracht. Er was dus alleen het PU-schuim rond het raamkader, en de zwelband in de buitenste voeg. Waterdichtheid Drukegalisatie De drukegalisatie is duidelijk een stuk lager dan bij voorgaande testen, door de slechte luchtdichtheid.

Bespreking waterinfiltratie 1.

Ondanks de correct geplaatste zwelband komt er toch water binnen in tegenstelling tot

de test met de raamlijst (test 3). Dit betekent dat de luchtdichtheid wel een rol speelt, maar slechts als deze heel slecht is. 2.

Het water kan ver binnen komen doordat het afdruipt via de ankers (statische test), of

naar binnen geblazen wordt (dynamische test). 3.

Bij de pareto-test merken we dat enerzijds bij een hoog waterdebiet en lage druk, in

het begin, al water kan binnenlopen en dat anderzijds bij een hoge druk en een laag debiet, op het einde, druppels naar binnen geblazen kunnen worden. Als het waterdebiet echter te laag is treedt niet veel infiltratie op, maar dit komt vooral doordat de sproeiers dan niet hard genoeg kunnen spuiten.

4 Metingen

135

Druk [Pa] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0

Geen luchtdichtheid: statisch PEP [%] 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 5

10

15

20

25

Druk buiten

Druk [Pa] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0

40

45

Druk Spouw

50

55

60

65

PEP

70 Tijd [min]

PEP [%] 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 5

10

15

20

25

Druk Spouw

30

35

40

45 Tijd [min]

PEP

Geen luchtdichtheid: Pareto PEP [%] 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 5

10

Druk buiten

136

35

Geen luchtdichtheid: dynamisch

Druk buiten

Druk [Pa] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0

30

15

20

Druk Spouw

25

30

PEP statisch

4 Metingen

35

40

PEP dynamisch

45 Tijd [min]

4.11. Test 11: Raamankers – Geen Luchtdichting – Geen waterdichting

11 Geen luchtdichting – Geen waterdichting Waterdichtheid Indringing

Ja

Plaats

Fijne druppels worden tot binnen geblazen.

Hogere druk

De zijkant van raam wordt nat. Ook de zijkant van de isolatie, vooral in de onderste hoeken.

Statisch

Druk [Pa] 50

Debiet [l/h] 829

Max. Druk [Pa] 130 Indringing

Ja

Druk [Pa] 0-150

Debiet [l/h] 545

Plaats

Kleine druppels worden tot binnen geblazen.

Hogere druk

Zelfde indringing.

Dynamisch Max. Druk [Pa] 0-330

4 Metingen

137

Indringing Tijd [min]

Pareto

Ja Druk [Pa] Debiet [l/h] Waterindringing

10

62

350

Nee

2

74

820

Nee

40x3 sec

0-88

820

Ja

10

120

275

Nee

2

120

806

Ja

Kleine druppels worden tot binnen geblazen

40x3 sec

0-275

806

Ja


10

Te open

-

-

-



Opstelling Deze test werd uitgevoerd om te zien hoeveel water binnen zou komen indien er geen dichtingen geplaatst zijn tussen het raam en de muur. Behalve dat het raam achter de neg zit, is alles eromheen dus open. Als dorpel klemden we een waterdichte plaat (multiplex) met een soepele band tussen de dagkanten van het gevelmetselwerk. De plaat komt onder de druipneus van het raam, helt voldoende af naar buiten en steekt enkele centimeters uit voor de gevel.

Waterdichtheid Bespreking waterinfiltratie 1.

Uit de testen komt naar voren dat er geen waterindringing is als er geen drukverschil

over de muur bestaat. Dit is toch opvallend omdat geen enkele waterdichting rond het raam werd geplaatst. Door de plaatsing achter slag, het drainagemembraan, de druipneus onderaan en de dorpel, loopt al het water naar buiten af. Zijdelings komt wel water door de aansluiting tussen raam en gevelsteen, maar deze kan in de spouw, langs de achterkant van het gevelmetselwerk, aflopen en is dus niet schadelijk. 2.

Ook wanneer luchtdruk wordt toegepast stroomt het water nergens binnen en zijn

binnen nergens druppels te zien. De openingen zijn namelijk te groot om toe te laten dat ergens plaatselijk een grote druk kan ontwikkelen om waterdruppels te doen binnenstromen. 3.

Wel wordt vochtige lucht, met druppels die te klein zijn om te zien, maar wel voelbaar

zijn, door de druk naar binnen gevoerd. Ze bevochtigen daarbij de zijkant van het raam en de buitenkant en de dagkanten van de isolatie. Dit gebeurt vooral langs de zijkanten in de

138

4 Metingen

onderste hoeken van de isolatie die voelbaar vochtig zijn, wat nadelig is voor de isolerende werking ervan. 4.

Doordat geen luchtdichting is aangebracht is het onmogelijk om hoge druk (hoger dan

330 Pa) toe te passen op de opstelling. 5.

Bij de testmethode volgens het Pareto-front doet zich een kleine onregelmatigheid

voor bij de waterindringing: eerst wel, dan weer niet en vervolgens opnieuw. Dit verschil was niet heel extreem waardoor we voorzichtig moeten zijn om hier voorbarige conclusies uit te trekken. We kunnen echter onder voorbehoud opmerken dat water eerder zal binnendringen bij dynamische druk dan bij statische (wel bij 0-88, niet bij 74 Pa)

4 Metingen

139

4.12. Test 12: Multiplex en Zwelband

12 Multiplex en zwelband Luchtdichtheid Q50 [m³/h.m]

0,58

Fout [m³/h.m] 0,042

(7,41 %)


Waterdichtheid

Statisch

Indringing

Ja

Druk [Pa] 600

Debiet [l/h] 810

Plaats

Door de aansluiting tussen de twee profielen onderaan: enkele druppels.

Hogere druk

Zelfde

Max. druk [Pa] 750 Dynamisch

Indringing

Neen

Pareto

Indringing

Neen

Druk [Pa] Tot 0-600

Debiet [l/h] 542


140

4 Metingen

Opstelling Bij deze opstelling werd een multiplex kader op voorhand aan de zijkanten van het raam bevestigd. De aansluiting tussen beide werd luchtdicht afgeplakt met een folie. Het multiplex kader dient zowel als mechanische bevestiging als voor de aansluiting van de luchtdichtheid. De voeg tussen ruwbouw en kader werd luchtdicht gemaakt door een zwelband van ongeveer 8 cm breed. Deze opstelling werd geplaatst door professionele installateurs, net zoals bij de eerste test. Luchtdichtheid: problematiek Bij de eerste proef pleisterden we tot aan de raamopening, waardoor nog een voeg van 1 cm open metselwerk overbleef tussen pleister en zwelband aangezien deze laatste iets dieper lag. Bij deze opstelling werd een debiet gemeten van 0,63 m3/h.m. Aangezien dit een stuk slechter was dan verwacht deden we weer enkele aanpassingen om het luchtverlies te verkleinen. Een samenvatting van de metingen wordt weergegeven in volgende tabel.

Luchtverliezen opstelling 12 Multiplex en zwelband Test 18 19 21 21b

Q50 [m³/m.h] 0,63 0,58 0,05 0,05

Aanpassing Metselwerk afgedicht met kit Gepleisterd tot aan multiplex Aansluiting profielen onderaan afgeplakt

Aanpassingen 1.

Eerst dichtten we de open strook metselwerk af met kit, wat een iets beter resultaat gaf

maar nog steeds minder goed dan verwacht. Daarom controleerden we waar de luchtlekken zich bevonden met de rookmachine. Daaruit bleek dat zich enkele kleine lekken voordeden in de hoeken van de aansluiting tussen het raam en het kader, maar dat de meeste lucht gewoon door de zwelband zelf kwam. 2.

Om dit te controleren pleisterden we tot aan het multiplex-kader, zodat de zwelband

bedekt werd. Dit zorgde voor een heel goede luchtdichtheid: 0,05 m³/h.m. Deze wordt dus echter in de eerste plaats verkregen door de pleister en niet door de zwelband zelf.

Bespreking Bij een eerdere proef op deze zwelband, in een ander testcentrum, werd een veel beter resultaat verkregen zonder dat deze bepleisterd was, namelijk 0,13 m³/h.m. Bij het vergelijken van beide testen kwamen echter twee belangrijke verschillen naar voren. Ten eerste was de 4 Metingen

141

voegdikte van de zwelband bij de andere test 1 cm rondom, terwijl deze bij ons 1,5 tot 2 cm bedroeg langs de zijkanten en ongeveer 4 cm aan de onder- en bovenkant (waar er twee zwelbanden op elkaar werden geplaatst). Daardoor was de band bij onze test minder samengedrukt, terwijl de goede werking ervan rechtstreeks in verband staat met de compressie. Ten tweede werd bij de andere test de dagkant helemaal bepleisterd. Voordat de lucht naar binnen kwam moest deze dus door de volledige zwelband van 8 cm breed. Bij onze test was de dagkant niet bepleisterd, waardoor de lucht een heel eind door het metselwerk kon binnendringen en alleen het laatste stukje door de zwelband moest ‘afleggen’41.

Bij deze opstelling waren de installateurs tot slot vergeten om een zwelband tussen het profieltje voor de bevestiging van de vensterbank en het raam te plaatsen (zie ook foto’s bij test 1). Ze dichtten daarom deze aansluiting enkel nadien af met kit in de voeg langs buiten. Er werd nog getest of lucht binnenkwam tussen de twee profielen onderaan, zoals bij de luchtdichte folies gebeurd was. Om dit te controleren plakten we de voeg langs binnen af, maar dit leverde geen beter resultaat op. Waterdichtheid Bij deze testen bleek één van de kleppen van de testapparatuur te blokkeren waardoor ze soms sloot en soms niet. Daardoor was de druk bij de dynamische testen soms veel te hoog. Het feit dat er geen water binnenkwam bij de dynamische test of de test volgens het pareto front valt dus moeilijk te interpreteren. Ook de drukegalisatie kan moeilijk vergeleken worden met de vorige testen.

41

Deze hypotheses zullen getest worden in de proeven die later uitgevoerd worden op de aluminium ramen. Voor het testen van dezelfde zwelband zullen de dagkanten wel bepleisterd zijn. Daardoor wordt de zwelband ook meer samengedrukt. 142

4 Metingen

Bespreking waterinfiltratie Bij deze opstelling42 kwam eigenlijk geen water binnen langs de raamaansluiting, maar wel langs het schrijnwerk zelf, namelijk via de aansluiting tussen het opzetprofieltje onderaan (zie hierboven). Er kwamen hier enkele druppels binnen bij 600 en 750 Pa bij de statische testen. Zoals gezegd was geen zwelband geplaatst tussen beide profielen. Daardoor kon vocht komen tot in het onderste profieltje, dat bij controle met verkleurend papier helemaal vol bleek te staan met water. Bij de hoge drukken werd het water dan over de rand geblazen.

42

De waterdichtheidstest werd toegepast zonder dat de zwelband bedekt was met pleister.

4 Metingen

143

Druk [Pa] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0

Multiplex en Zwelband: statisch

5

10

15

20

25

30

35

Druk buiten

50

55

60

Druk Spouw

65

70

PEP

PEP [%] 100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 5

10

15

Druk buiten

20

25

Druk spouw

30 Tijd [min]

PEP

Multiplex en Zwelband: Pareto PEP [%] 100 98 96 94 92 90 5

10 Druk buiten

144

45

Multiplex en zwelband: dynamisch

Druk [Pa] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0

Druk [Pa] 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0

40

PEP [%] 100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 75 Tijd [min]

15

20

25

Druk Spouw

4 Metingen

30 PEP statisch

35

40

45

PEP dynamisch

Tijd [min]

5

BESPREKING METINGEN

Opstelling Test

Bevestiging

Luchtdichtheid Uitvoering

1

Folie

2

Scheuren in folie

Waterdichtheid Testprocedure

Buitenste voegdichting

Dorpel


3

Statich Dynamisch Pareto

Luchtdichtheid Water.klasse

Q50 (m³/m.h) Fout. (%)

Lucht.klasse

-

-

-

E750

0,14

9,03

4

-

-

-

E750

1,22

32,78

2

-

-

-

9A

1,11

9,19

3

3,88

11,15

2

24,93

11,11

(0)

0,58

7,41

3

Zwelband 4

5b

7

-

9A

Zonder extra folie

-

9A

Zonder opstandjee

-

9A

Omlijsting

5

6

Opening in onderste hoek

Raamankers

Slechte voeg omlijsting

8

450

0-300

7A

-

0-300

E750

-

-

9A

PU-Schuim

0

0

1A

Geen Zwelband

-

-

9A

PU-Schuim

0

0-150

1A

Scheuren Zwelband Geen Zwelband

Omlijsting 8b 9

Zonder extra folie

Slechte voeg omlijsting 9b 10

Geen (PU-Schuim)

Zwelband


200

0-150

Ja

4A

11

Geen

Geen

Multiplex

50

0-150

Ja

1A

Kader + Zwelband

Zwelband


600

-

-

8A

12

Multiplex

Tabel 5.1: Testresultaten

5.1.

Bespreking Waterdichtheid

We baseren ons voor de analyse van de resultaten op de vragen die we ons in de introductie van dit luik voor het onderzoek stelden. Uit het eerste luik kwamen namelijk vragen naar voren over de invloed op waterdichtheid van de basisprincipes, degradatie van materialen en drukmoderatie. Basisprincipes Buitenste voegdichting De buitenste voegdichting is minder bepalend voor de waterdichtheid dan verwacht. Zelfs bij de tests helemaal zonder zwelband (test 8-9) komt er geen water binnen.

5 Bespreking Metingen

145

We vermoeden dat er zonder zwelband wel effectief meer water door de buitenste voeg komt, maar dat dit niet verder tot binnen kan lopen omdat de zijkant van het schrijnwerk sterk geprofileerd is.

Dorpel De dorpel blijkt een veel minder gevoelig punt te zijn dan verwacht werd. Om te beginnen was de dorpel bij alle opstellingen tussen de dagkanten geplaatst en dus niet ingeslepen langs de zijkanten, zoals voorgeschreven volgens de basisprincipes. Dit gaf echter geen problemen, zelfs niet als de aansluiting met de zwelband in de hoeken niet goed was (test 4). Er blijkt wel een zekere hoeveelheid vocht onder de dorpel te kunnen komen, want na de tests was de folie hier vochtig. Maar ook als deze folie verwijderd was kwam geen water binnen (test 5). Zelfs zonder de eindkapjes op de dorpel trad geen waterinfiltratie op (test 5b). Waarschijnlijk zal het water dat binnenkomt langs één van deze openingen die we aanbrachten gewoon in de spouw terecht komen en daar wegstromen. Daardoor zal dus geen schade worden veroorzaakt.

Het enige probleem dat optrad in verband met de dorpel was bij het profieltje waar de dorpel opgeschroefd wordt. Indien de aansluiting tussen dit profieltje en het raamkader niet goed afgedicht wordt door bijvoorbeeld een zwelband, kan er water tussen komen. Bij hoge druk is het dan mogelijk dat enkele druppels tot binnen geblazen worden (test 12).

PU-schuim Voor PU-schuim waren er nog geen voorschriften die in de basisprincipes opgenomen waren. We beslisten om dit aspect toch te testen op basis van vermoedens uit de praktijk. Deze vermoedens bleken te kloppen, want PU-schuim was de factor die het meest bepalend was voor de waterdichtheid tijdens dit onderzoek. Wanneer dit de buitenmuur raakt wordt immers het systeem van de gedraineerde spouw overbrugd en kan daardoor al vlug water binnenstromen over het schuim (test 8b en 9b). Er bevinden zich immers altijd kleine openingen in het schuim waardoorheen water kan infiltreren, vooral rond de aansluitingen met raamankers en in de hoeken van het raamkader. Zelfs indien het schuim zorgvuldig wordt aangebracht kan dit op bepaalde punten de muur raken. Dit was zelfs het geval bij de installatie van ons raam door professionele installateurs en kan dus alleen maar erger worden bij doe-het-zelvers of als haast een factor is

146


Daarom zouden voorzorgen moeten genomen worden opdat het schuim niet verder komt dan gewenst, bijvoorbeeld door op de zijkant van het raamkader een latje of een zwelband te monteren. Deze dient dan als ‘rugvulling’ voor het schuim. Een andere mogelijkheid is dat men een bijkomende dichting met een membraan kleeft over de raamopening. Het membraan dient dan enerzijds voor de waterdichtheid en anderzijds kan spuitschuim nu niet in de spouw terechtkomen.

Figuur 5.1: Voorkomen dat spuitschuim te ver komt

Degradatie materialen Wanneer we degradatie van de zwelband simuleerden, door er scheuren in aan te brengen, veroorzaakte dit geen waterindringing (test 6 en 7 linkerkant). We vermoeden dat de zwelband zelf deze scheuren weer dicht zal duwen. Simulatie van een loskomende lijmlaag van de zwelband leidde dan wel weer tot waterinfiltratie (test 6 en 7 rechts). Dit lijkt niet logisch omdat er geen water binnenkwam wanneer de zwelband helemaal verwijderd was (test 8-9). Het is wel mogelijk dat bij een


147

smalle scheur het water door de winddruk meer naar binnen geperst wordt en dat zonder zwelband het drukverschil over de voeg niet zo groot is. Drukmoderatie De luchtdichtheid van de raamaansluiting had niet zo’n rechtstreekse invloed op de waterdichtheid als gedacht. Een slechte aansluiting tussen raamlijst en pleister geeft bijvoorbeeld een veel lagere luchtdichtheid, maar veroorzaakt niet direct waterindringing. Enkel indien de luchtdichtheid extreem slecht was, of meer bepaald als er geen luchtdichting was aangebracht, kwam duidelijk meer water binnen (test 10). Het binnendringen van water kon dan ook moeilijk in verband gebracht worden met de drukegalisatie van de aansluiting. Over het algemeen was deze altijd heel hoog (hoger dan 90 %). Alleen bij een heel slechte luchtdichtheid was deze lager: 80% bij de scheuren in de folies en 30% zonder luchtdichting. Het gevelmetselwerk met open stootvoegen is heel lucht-open, waardoor kleine aanpassingen aan de luchtdichtheid langs binnen geen grote invloed hebben op de drukegalisatie. Bij waterinfiltratie lag de PEP meestal niet opvallend lager. We kunnen dit als volgt verklaren. De druk waarmee we de drukegalisatie berekenden werd gemeten in de spouw. Een lage drukegalisatie betekent dus dat er een hoog drukverschil bestaat over het buitenspouwblad en daardoor meer water tot in de spouw zou komen. Dit betekent echter nog niet dat het ook nog verder infiltreert, aangezien het in de spouw gemakkelijk gedraineerd kan worden. Er komt hoe dan ook water binnen in de spouw, ook bij 0Pa, door de werking van capillaire krachten en zwaartekracht. Dat is zeker zo bij metselwerk met open stootvoegen. Dat dit water effectief verder binnen dringt hangt eerder af van plaatselijke mankementen: langs het PU-schuim of langs de aansluiting tussen raamlijst en schrijnwerk. We vermoedden dat het PU-schuim rond het raam ook voor een deel de luchtdichting op zich nam, waardoor een drukverschil zou bestaan over het PU-schuim en zo water naar binnen wordt geblazen. We plaatsten daarom een derde drukmeetpunt in de raamlijst. De drukegalisatie was hier inderdaad enkele procenten lager, indien de luchtdichtheid niet zo goed was (test 9-9b), maar dit stond niet duidelijk in verband met de hoeveelheid water die binnenkwam. Algemeen Na analyse van de afzonderlijke aspecten hierboven kunnen we over het algemeen besluiten dat bij de correcte plaatsing van het raam achter slag nooit water binnengekomen is. Omdat 148


we verwachtten dat de raamaansluiting heel gevoelig was voor waterinfiltratie is dit toch een opmerkelijke vaststelling. Ook wanneer we enkele kleine mankementen aanbrachten infiltreerde meestal geen water. De vele aanpassingen aan de dorpel hadden geen gevolg. Opvallend is dat zelfs zonder enige waterdichting nauwelijks water infiltreerde (test 8, 9 en 11). Alleen als het PU-schuim onzorgvuldig aangebracht wordt of indien zich scheuren bevinden tussen zwelband en raamkader komt water binnen. We kunnen echter concluderen dat installatie van een raam achter een neg van een spouwmuur op zich heel waterdicht is. Er kunnen zich zelfs enkele tekortkomingen voordoen, door slechte installatie of degradatie van materialen, zonder dat dit waterschade tot gevolg heeft. Water dat door kleine openingen aan de dorpel of de buitenste voegdichting binnendringt, zal in de spouw terecht komen en daar gedraineerd worden. Enkel indien het systeem van de spouw zelf teniet wordt gedaan doordat PU-schuim deze ‘overbrugt’ zal er water kunnen binnendringen. 5.2.

Bespreking luchtdichtheid

Bij de opstellingen met luchtdichtheidsfolies en met een multiplex kader en zwelband werden heel goede luchtdichtheden verkregen (luchtdichtheidsklasse 4). Daarvoor moesten wel een aantal grondige aanpassingen gedaan worden aan de originele opstellingen. Omdat dit bij de echte installatie van een raam nooit gebeurt vatten we hier enkele aandachtspunten samen waar de installateur op zou moeten letten: 1.

Metselwerk is niet luchtdicht. Al het metselwerk moet bepleisterd of door folies

afgedekt worden, waarbij geen stroken open mogen blijven (test 1 en 12). 2.

Bij montage van extra profiel voor de bevestiging van een dorpel moet gelet worden

op de luchtdichte aansluiting. Een zwelband tussen dit profiel en het raamkader is niet voldoende (test 1). Op de uiteinden van het profiel sluit deze immers niet volledig aan op het luchtdichtheidsscherm. Om er voor te zorgen dat dit rondom continu door loopt moeten de kopse zijden van dit profiel daarom bijkomend afgedicht worden met kit. 3.

De verkleving van luchtdichtheidsfolies op metselwerk verdient de nodige zorg. Men

moet over de volledige lengte van de aansluiting voldoende silicone aanbrengen en de folie goed aandrukken (met een roller) zodat alle onregelmatigheden zich hiermee kunnen vullen 4.

De verbinding tussen twee folies met een zelfklevende laag is niet zo sterk. Deze

verbinding kan zwaar belast worden indien de folie te veel kan bewegen. Dit wordt


149

voorkomen door een vensterbank en een pleisterlaag bovenop de folie. Indien de afwerking gebeurt met een raamlijst mag die niet te ver van de muur zitten.

De raamlijst uit plexiglas is niet helemaal representatief voor een reële uitvoering omdat deze anders opgebouwd wordt dan een houten omlijsting. We kunnen wel vaststellen dat een goede aansluiting van de raamlijst op het pleisterwerk heel bepalend is om een goede luchtdichtheid te bereiken (klasse 3). 5.3.

Prestatieklassen volgens de norm voor schrijnwerk

In het eerste luik zagen we dat men in de norm NBN B 25-002-1 op basis van genormeerde testen, en de lucht- en waterdichtheidsklassen die men eruit afleidt, bepaalt in welke omstandigheden ramen mogen toegepast worden. De aansluiting van het raam moet natuurlijk aan dezelfde omstandigheden kunnen voldoen als het raam zelf. We kunnen daarom uit de Tabel 3.2 (in het eerste luik) ook vaststellen in welke omstandigheden de geteste raamaansluitingen toegepast mogen worden.

Toepassing

Test

Aansluiting

Water.klasse

Luchtklasse

Omgeving

Max. Hoogte

1

Folie

E750

4

Alle

+ 50 m

2

Scheuren Folie

E750

2

-

-

Stad

+ 50 m

Bosrijk gebied

50 m

Platteland

25 m

Kust

18 m

3

Omlijsting

9A

3

7

Slechte voeg omlijsting

E750

2

-

-

8b

Pu-schuim tot tegen buitenspouwblad

1A

3 (uit test 3)

-

-

9b

Pu-schuim + slechte voeg omlijsting

1A

2 ( uit test7)

-

-

10

Geen luchtdichting

4A

(0)

-

-

Stad

50 m

Bosrijk gebied

25 m

Platteland

18 m

Kust

10 m

12

Multiplex en zwelband

8A

3

Figuur 5.2: Classificatie resultaten volgens NBN B 25-002-1

150


De best presterende aansluiting is deze met folies, deze mag in alle omstandigheden toegepast worden. Als zich scheuren voordoen in de folie, is deze echter direct niet meer luchtdicht genoeg om ook maar ergens te gebruiken. De aansluitingen met omlijsting en met multiplex kader hebben een iets lagere luchtdichtheid, waardoor ze slechts op lagere hoogtes mogen ingezet worden. Doordat er bij het multiplex kader water kan binnenkomen (bij de aansluiting van het profiel onderaan) mag deze nog minder hoog gebruikt worden dan de omlijsting. Indien de omlijsting niet goed wordt aangesloten op het pleisterwerk is deze ook niet luchtdicht genoeg om te gebruiken volgens deze norm. We kunnen vaststellen dat er zeker een luchtdichting moet aangebracht worden, de raamaansluiting zonder (test 10) mag immers niet toegepast worden. Als PU-schuim tot tegen de gevel komt, stroomt water al binnen bij 0 Pa. Dit mag nooit gebeuren volgens de norm, onafhankelijk van de luchtdichtheid van de opstelling. 5.4.

Bespreking testmethode Klimaatfactoren

Omdat maar bij weinig tests water infiltreerde is het moeilijk om de resultaten van de drie testmethodes met elkaar te vergelijken. We zien dat bij twee testopstellingen water binnen komt tijdens de dynamische test terwijl dit niet gebeurde tijdens de statische. Wanneer een raamaansluiting dus alleen beproefd wordt volgens de norm voor ramen en deuren kan het zijn dat tijdens de proef geen water binnendringt, maar in de praktijk, bij dynamische belasting, wel. De tests bij statische druk maken wel een eenvoudige classificatie mogelijk, waardoor testresultaten met elkaar vergeleken kunnen worden. Tijdens de tests volgens de pareto-methode kwam slechts twee keer water binnen. We hadden gehoopt om bij deze testmethode te kunnen bepalen wat de meeste invloed had op de waterdichtheid: luchtdruk of waterdebiet. Dit was echter bijna niet mogelijk. Ten eerste zijn er maar twee gevallen met waterinfiltratie, wat vergelijken moeilijk maakt. Het grootste probleem werd echter veroorzaakt doordat het testapparaat niet aangepast is aan tests volgens deze methode. Normaal gezien moet tijdens het laatste deel van deze methode getest worden met veel lagere waterdebieten dan bij de genormeerde proeven. Bij zulke lage debieten bleek echter dat de sproeikoppen niet goed werkten. Doordat onvoldoende druk werd gezet


151

besproeiden deze het oppervlak niet maar lekte het water er gewoon uit43. In principe zou men voor dergelijke tests dus aangepaste sproeikoppen moeten gebruiken, die ook goed werken bij een laag waterdebiet.

Indien men de testapparatuur zou voorzien op testen volgens de pareto-methode, valt deze te verkiezen boven de tests volgens de normen. Enkel zo zal een correct beeld gegeven worden van de waterdichtheid van de aansluiting. Als toch getest wordt volgens de normen, zouden beide testmethodes moeten toegepast worden. Het blijkt immers mogelijk dat water bijvoorbeeld wel infiltreert tijdens de dynamische beproeving maar niet tijdens de statische. Luchtdichtheid: Foutenmarge Bij de meeste opstellingen bedraagt de fout op de debietsmeting ongeveer 10 %. Enkel bij de scheuren in de luchtdichtheidsfolies is de fout veel hoger. Dit kan verklaard worden doordat de scheuren bij hogere luchtdruk open worden geblazen en de metingen dus niet exact op de stromingscurve zullen liggen. Uit de berekeningen van de fout op de kalibratiemetingen bleek dat deze erg hoog kan zijn voor hoge drukverschillen (vanaf 300 Pa). Bij deze opstellingen liggen de resultaten soms erg ver van de stromingsvergelijking. Als we met het criterium van Chauvenet nagaan of we de meetgegevens van deze tests mogen elimineren, is dit vaak zo, waardoor de fout dan ook snel daalt. Omdat we de metingen bij hoge druk verwerpen kunnen we de stromingsvergelijking echter niet zomaar toepassen bij deze condities van hoge druk. Die zou dan sterk afwijken van de reële luchtdebieten. We vragen ons dan ook af of er werkelijk getest moet worden bij zo’n hoge waarden als we weten dat de gemiddelde winddruk die zich voordoet veel lager liggen. Om tot een betere benadering van de stromingsvergelijking te komen zouden metingen dus beter beperkt worden tot lagere proefdruk. Bij de tests met lagere druk zullen materialen minder vervormen en zal de fit naar de theoretische curve verbeteren. 5.5.

Kritische noot: Onderzoek – sponsoring

Dit onderzoek werd, zoals eerder vermeld, gesponsord door een fabrikant van afdichtingsmaterialen. Deze sponsoring heeft zowel voor- als nadelen gehad.

43

Dit was ook het gevolg van onze keuze om te werken met twee rijen sproeiers. Met maar één rij zou meer druk gegeven worden per sproeier. 152


Enerzijds zorgde deze samenwerking voor een budget waarmee het hele onderzoek gefinancierd kon worden. Daardoor konden we de materialen die we nodig hadden ook aanschaffen. De muur, het raam en de afdichtingsmaterialen werden ter beschikking gesteld. Anderzijds heeft de sponsoring ook negatieve kanten gehad voor het onderzoek. Er waren nogal eens moeilijkheden in verband met de timing. Pas laat tijdens de thesis werd de definitieve beslissing genomen dat de financiering zou doorgaan. Ook na deze beslissing duurde het nog geruime tijd voor de plaatsing van de raamaansluiting daadwerkelijk uitgevoerd werd. Bijgevolg hadden we weinig tijd voor de proeven. Een aantal proeven (op aluminium ramen) zullen pas na de scriptie uitgevoerd kunnen worden. Een ander aspect is dat de sponsors uiteindelijk toch een positief resultaat verwachtten van het onderzoek. Wanneer de luchtdichtheid ondanks hun eigen installatie tekorten vertoonde, moesten we de nodige aanpassingen doen om toch een aanvaardbaar resultaat te bekomen. De verwachting was dat we bepaalde proeven opnieuw uitvoerden. We hopen dat de initieel minder goede resultaten toch een terugkoppeling kennen naar de sponsors. Uit de ‘slechte’ metingen kwamen immers interessante conclusies voort onder de vorm van aandachtspunten waar men in de toekomst op zal moeten letten. 5.6.

Verder onderzoek

Voor de waterdichtheid zou het interessant zijn om bepaalde ‘moeilijkere’ details te testen, zoals een raam dat meer naar binnen of naar buiten zit, of aansluitingen met buitenbepleistering. We verwachten dat het moeilijker zal zijn bij deze details om ze waterdicht te maken. Bij de plaatsing van het raam achter de neg van een spouwmuur daarentegen, bleken de verschillende aanpassingen niet zo veel effect te hebben.

Qua testmethode zouden we meerdere tests kunnen uitvoeren volgens de pareto-methode, met verschillende terugkeerperiodes van de klimaatbelasting. Uit die testen zou een bepaalde waterdichtheidsklasse opgesteld kunnen worden volgens de terugkeerperiode waarbinnen de raamaansluiting goed presteert. De resultaten zouden volgens dit systeem beter aansluiten bij de realiteit dan de tests volgens de norm en toch een zekere classificatie mogelijk maken.

Voor de luchtdichtheid zouden nog vele tests uitgevoerd kunnen worden aangezien we merkten dat er nog vele problemen kunnen optreden door slechte installatie. Door tests uit te voeren kan men meer realistische waarden van de luchtdichtheid van de raamaansluiting


153

verkrijgen, die rekening houden met deze installatiefouten. Anderzijds zijn de bevindingen van dergelijke tests ook interessant voor installateurs om te weten waar ze op moeten letten. Om de debieten met een kleinere foutenmarge te meten, zouden de tests beter uitgevoerd worden bij lagere druk, wat ook beter aansluit bij realistische waarden van de luchtdruk.

154


CONCLUSIE

In deze scriptie onderzochten we de mechanismen waardoor water kan binnendringen langs de raamaansluiting en welke maatregelen men ertegen kan nemen.

We definieerden ons onderwerp aan de hand van de randvoorwaarden die er allemaal een invloed op hebben. De belasting die uitgeoefend wordt door het klimaat op de raamaansluiting kan precies bepaald worden, door meteorologische gegevens om te rekenen naar een plaatselijke winddruk en slagregendebiet. Het water dat op de buitenkant terecht komt, kan door de aansluiting infiltreren als zowel openingen als een kracht die het water stuwt aanwezig zijn. Uit de studie van verschillende normen en voorschriften konden we enkele basisprincipes voor de waterdichtheid afleiden die voor alle raamaansluitingen toepasbaar zijn. Een reeks aandachtspunten voor de buitenste voeg, de aansluiting van de dorpel en het drainagemembraan maken dat de aansluiting waterdicht zal zijn. Ter illustratie van goede raamaansluitingen maakten we details op voor metselwerk- en houtskelet-spouwmuren en muren met buitenisolatie en gevelbepleistering. We wilden ons voor het onderzoek naar infiltratiemechanismen baseren op bestaande schadegevallen. Bij de studie van de pathologie werd echter duidelijk dat er weinig problemen bestonden wat betreft de waterdichtheid van aansluitingen in oudere gebouwen. De traditie om ‘achter slag’ te bouwen garandeerde steeds een goede waterdichtheid. Om de aansluiting waterdicht te maken gebruikt men in hoofdzaak drie materialen: membranen, kit en zwelbanden. Van elk materiaal bestaan er verschillende types, waar we een overzicht van gaven. In dit overzicht kwamen eveneens de technieken aan bod om de dichtingsmaterialen te plaatsen alsook de duurzaamheid ervan. Over het basisprincipe van drukmoderatie was specifiek voor raamaansluitingen nog maar weinig gekend. Op dit aspect gingen we dan ook dieper in bij het literatuur onderzoek. Uit de theorie van drukmoderatie volgt dat een goede luchtdichtheid van de raamaansluitingen ook kan zorgen dat de waterdichtheid verbetert. We gaven daarom verschillende methodes om het raam luchtdicht aan te sluiten en zagen hoe goed deze presteren.

156

CONCLUSIE

Voor de experimenten in het tweede luik besteedden we de nodige aandacht aan de gebruikte testmethode, aangezien nog maar weinig proeven eerder werden uitgevoerd op raamaansluitingen. Daarom pasten we drie verschillende testmethodes toe om de invloed daarvan op de resultaten te controleren. Twee daarvan zijn genormeerde proefmethodes die de opstelling respectievelijk belasten met een statische en met een dynamische druk. De derde is de ‘pareto-methode’ die het proefstuk statisch én dynamisch belast. De waardes voor de luchtdruk en de besproeiing stemmen bij deze methode overeen met de winddruk en de slagregenintensiteit die in de realiteit op ramen uitgeoefend worden, zoals berekend in het onderzoek van de klimaatbelasting. We

besteedden

aandacht

aan

de

foutenmarge

die

zich

voordoet

bij

de

luchtdichtheidsmetingen. Om de fout op de uiteindelijke resultaten te kennen kan men niet zomaar een bepaald procent toepassen. We bespraken daarom een methode om de fout wel correct uit te rekenen. We testten verschillende aansluitingsmethodes voor een raam achter slag, in een spouwmuur met gelijmd gevelmetselwerk. Een aantal parameters van de tests baseerden we op de aandachtspunten uit de basisprincipes voor waterdichtheid. Een belangrijke parameter die we onderzochten was de drukmoderatie van de raamaansluiting.

Uiteindelijk leidde het experimenteel onderzoek tot dezelfde vaststelling die we maakten bij studie van de pathologie: indien een raam op een correcte manier achter slag wordt geplaatst in een spouwmuur zal er geen water binnenkomen. Na de tests kunnen we daar aan toevoegen dat zelfs indien niet aan alle basisprincipes wordt voldaan, de plaatsing achter slag meestal toch waterdicht blijft. Vooral de goede aansluiting van de dorpel, waar in de voorschriften zo op gehamerd wordt, heeft minder invloed dan verwacht. Het systeem kent dus een zekere buffer voor uitvoeringsfouten of degradatie van materialen, doordat het meeste water via de spouw gedraineerd kan worden. Ook het principe van drukmoderatie heeft geen grote invloed op de waterdichtheid bij de raamaansluiting. Het metselwerk op zich is heel lucht-open waardoor de drukegalisatie (PEP) in de spouw altijd erg hoog is (meer dan 90%). Kleine aanpassingen aan de luchtdichtheid hebben daardoor geen grote invloed op de drukegalisatie. We kunnen op basis van de tests één belangrijk punt toevoegen aan de basisprincipes, dat in de technische voorschriften nog niet vermeld wordt. Als men namelijk bij een spouwmuur per ongeluk isolatieschuim tot tegen het buitenste spouwblad spuit, bestaat een grote kans op waterindringing. Het systeem van de spouwmuur wordt dan ‘overbrugd’ en water kan over CONCLUSIE

157

het schuim heen binnenlopen. Omdat spuitschuim moeilijk te doseren valt dient daarom een latje of zwelband gemonteerd te worden op de zijkant van het raamprofiel, als ‘rugvulling’.

Verder onderzoek naar raamaansluitingen zal zich vooral moeten concentreren op luchtdichtheid, die een stuk moeilijker valt te verwezenlijken. Uit de tests blijkt dat ook kleine openingen in de aansluiting van de luchtdichtheid erg nadelig kunnen zijn. Alle materialen moeten daarom continu op elkaar aansluiten, ook in de hoeken. Als men folies gebruikt voor de luchtdichtheid moet men grote zorg besteden aan de verkleving ervan. Voor de waterdichtheid blijkt de plaatsing volgens de traditionele methode achter slag heel waterdicht

en

zal

verder

onderzoek

zich

eerder

plaatsingsmethodes’ zoals een raam in het buitengevelvlak.

158

CONCLUSIE

moeten

richten

op

‘speciale

LITERATUURLIJST

Raamaansluitingen Experimenteel onderzoek naar de luchtdichtheid van raamaansluitingen [Scriptie]; Willem Huyghe; 2010 Experimenteel onderzoek naar prestaties van membranen in gevelsystemen [Scriptie]; Thibaut van Passen; 2010 Experimenteel onderzoek naar zelfhechtende membranen [Scriptie]; Mathieu de Cock; 2009 Hedendaagse Raamaansluitingen [Scriptie], Katrien de Norre en Deborah Leloup, 2006 Mechanische bevestiging ter plaatse van buitenschrijnwerk [Scriptie]; Aniek Dewael; 2009 Onderzoek naar hedendaagse detaillering; Haalbaarheid van raamaansluitingen in het vlak [Scriptie]; Femke Van Renterghem; 2007 Waterdichtheid van Buitenschrijnwerk, Deel 2: Experimenteel onderzoek naar aanhechting van membranen [Scriptie]; Tim Ost; 2008 Window Installation System (WIS); Window Association of New-Zealand (WANZ); 2002 Water penetration of cladding components : an overview of the vulnerability of sealed joints to water penetration; M.A. Lacasse, H. Miyauchi; NRC; Februari 2010 Klimaatparameters Experimenteel onderzoek naar waterdichte aansluitingen [Scriptie]; Christof Neutens; 2010 Proposed method for calculating water penetration test parameters of wall assemblies as applied to Istanbul, Turkey; N. Sahal, M.A. Lacasse; Building and Environment, Vol. 43; p 1250-1260; 2007 Drukegalisatie Pressure equalisation as design strategy for watertight windows; Nathan Van Den Bossche, Arnold Janssens, Jan Moens; Pressure moderation and rain penetration control; John Straube; OBEC PER Seminarie; 2001 Rain leakage through veneer walls, built with concrete blocks; Hugo Hens, Staf Roels, Wendy Desadeleer; 2004 The prevention of rain penetration through external walls and joints by means of pressure equalization; I. R. Killip, D. W. Cheethamt; Building and Environment, Vol. 19, No. 2; pp. 81-91; 1984 Proeven Experimental Assessment of Water Penetration and Entry into Wood-Frame Wall Specimens – Final Report; M.A. Lacasse, T.J. O’Connor, S. Nunes, P. Beaulieu; NRC; Februari 2003 160

LITERATUURLIJST

Towards development of a performance standard for assessing the effectiveness of wallwindow interface details to manage rainwater intrusion; M.A. Lacasse, S.M. Cornick, M.Z. Rousseau, M.M. Manning, G. Ganapathy, M. Nicholls, S. Plescia; NRC; Februari 2010 The weathertightness of window-to-wall joints dependency on installation details; M. R. Bassett, J. C. Burgess, M. J. Camilleri; BRANZ; Voorschriften TV 188 (Technische Voorlichting): Plaatsen van Buitenschrijnwerk; (Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf); 1993

WTCB

TV 209 Buitenbepleisteringen; WTCB; 1998 STS 56.1 (Eengemaakte Technische Specificatie): Dichtingskitten voor gevels; 1999 ATG-informatieblad (Algemene Technische Goedkeuring) 2003-01: Geïsoleerde spouwmuren met gevelmetselwerk; BUTGB (Belgische Unie voor de Technische Goedkeuring in de Bouw); 2003 ATG-informatieblad 2003-02: Buitengevelisolatiesystemen plaatsingstechniek en uitvoeringsdetails; BUTGB; 2003

met

pleisterafwerking:

Normen NBN B 25-002-1 (Vroeger STS 52.0): Buitenschrijnwerk; 2007 NBN EN 1027: Ramen en deuren – Waterdichtheid – Beproevingsmethode; 2000 NBN EN 12207: Ramen en deuren – Luchtdoorlatendheid – Classificatie; 2000 NBN EN 12208: Ramen en deuren – Waterdichtheid – Classificatie; 2000 NBN EN 12114: Thermische eigenschappen van gebouwen - Luchtdoorlatendheid van bouwcomponenten en bouwelementen – Laboratoriumbeproevingsmethode; 2000 NBN EN 12865: Thermisch gedrag en vochtwering van gebouwen en bouwelementen – Bepaling van de weerstand van buitengevelsystemen tegen slagregen onder pulserende luchtdruk; 2001

LITERATUURLIJST

161

162

BIJLAGES

163

BIJLAGE A: LUCHTDICHTHEIDSMETINGEN........................................................... 165 1.

Overzicht luchtdichtheidsmetingen ................................................................................. 166

2.

Metingen Luchtdichtheidsfolies ...................................................................................... 167

3.

Omlijsting ........................................................................................................................ 169

4.

Alleen Pu-Schuim ............................................................................................................ 171

5.

Multiplex en zwelband .................................................................................................... 172

BIJLAGE B: FOUTENBEREKENING ............................................................................. 175 1.

Voorbeeld uitgebreide foutenberekening: Luchtdichtheidsfolie ..................................... 176 Bruto-Fout ....................................................................................................................... 176 Tarra Fout ........................................................................................................................ 178 Netto-Fout ........................................................................................................................ 178

2.

164

Overzicht fouten .............................................................................................................. 179

INHOUDSOPGAVE BIJLAGES

BIJLAGE A: LUCHTDICHTHEIDSMETINGEN

165

1.

Overzicht luchtdichtheidsmetingen

Overzicht luchtdichtheid

V [m³/m.h]

10

Klasse 1

Klasse 2

9

Luchtdichtheidsfolies afgewerkt

8

Scheuren folies

7

Omlijsting

6 Omlijsting-Slechte aansluiting pleister

5 Klasse 3

4 3

Multiplex en Zwelband

2

Klasse 4

1

Luchtdichtheidsklassen

0 0

166

Multiplex en Zwelband Bepleisterd

100

200

300

400

500

600 p[Pa]


2.

Metingen Luchtdichtheidsfolies

Overzicht Metingen Luchtdichtheidsfolie Test 1 2 3 4 4b 5 6 6b 6c 7 8 8b 9 9b 10 11

Q50 [m³/m.h] 1,53 1,88 1,38 1,10 1,07 1,09 1,00 0,99 0,71 0,63 0,68 0,37 0,46 0,14 1,22

Aanpassing Kit in aansluitingen folies Kit in aansluitingen folies Kit in aansluitingen folies 'Vensterbank' op onderste folie Aansluiting tussen twee profielen afgeplakt Kit in aansluitingen folies Metselwerk gepleisterd Kit in aansluitingen folies Scheuren in folies

Overzicht metingen Luchtdichtheidsfolie

Debiet [m³/m.h] 4

1 2 3

3

4 4b 6

2

7 8b 9b

1

10

11 Klassen

0 0

100

200

300

400

500


600 Druk [Pa]

167

Luchtdichtheidstest 10: Uiteindelijke meting Folie Q50 [m³/m.h] 0,14 Debiet 4 n 0,7594 [m³/m.h] c 0,0086 3 Laboratoriumcondities 2 Temperatuur(°C) 18,5 Luchtvochti ghei d(%) 30 1 Druk(hpa) 1050 Overdruk en onderdruk 0 Kalibratiemeting 7-8 0 100 200 300 400 Meting Netto Opmerkingen: Laatste openingen folies gedicht met kit Bruto Meting Druk (Pa) 50 100 150 200 250 300 V Overdruk (m³/h.m) 0,18 0,29 0,37 0,45 0,52 0,59 V Onderdruk (-m³/h.m) 0,16 0,28 0,38 0,48 0,56 0,65 Gemi ddel de (m³/h.m) 0,17 0,28 0,38 0,46 0,54 0,62 Vcorr (m³/h.m) 0,17 0,29 0,38 0,47 0,55 0,63 Berekening Ln druk 3,912 4,605 5,011 5,298 5,521 5,704 ln debiet -1,768 -1,240 -0,955 -0,752 -0,591 -0,456 Debiet (m³/h.m) 0,17 0,28 0,39 0,48 0,57 0,65 Netto Druk 50 100 150 200 250 300 Debiet (m³/h.m) 0,14 0,23 0,31 0,38 0,44 0,50 Luchtdichtheidstest 11: Scheuren folie Q50 [m³/m.h] 1,22 Debiet 10 n 0,8731 [m³/m.h] 9 8 c 0,0401 7 6 Laboratoriumcondities 5 Temperatuur(°C) 23,5 4 Luchtvochti ghei d(%) 31 3 2 Druk(hpa) 1050 1 Enkel overdruk 0 Kalibratiemeting 7-8 0 100 200 300 Meting Netto Opmerkingen: Grote luchtlekken. Vanaf 250 Pa grote afwijking: Folies komen los. Bruto Meting Druk (Pa) 50 100 150 205 250 Debiet (m³/h.m) 1,33 2,09 2,87 4,12 4,85 Vcorr (m³/h.m) 1,35 2,12 2,91 4,17 4,91 Berekening Verwerping (< 0,50) 1,72 2,16 2,58 3,07 3,19 Ln druk 3,912 4,605 5,011 5,323 5,521 ln debiet 0,297 0,751 1,067 1,428 1,592 Debiet (m³/h.m) 1,22 2,24 3,18 4,09 4,98 Netto Druk 50 100 150 200 250 Debiet (m³/h.m) 1,22 2,24 3,18 4,09 4,98

168


400

500

600 Druk [Pa]

450 0,86 0,88 0,87 0,89

600 1,18 1,10 1,14 1,17

6,109 -0,119 0,89

6,397 0,153 1,11

450 0,65

600 0,79

500

600 Druk [Pa]

300 5,77 5,84

450 8,01 8,10

600 11,51 11,65

3,12 5,704 1,764 5,83

2,18 6,109 2,092 8,31

0,51 6,397 2,456 10,68

300 5,83

450 8,31

600 10,68

3.

Omlijsting1

Overzicht Metingen Chambrang Test 13 14 15 17 17b

Q50 [m³/m.h] Aanpassing 12,75 9,03 Aansluiting met raam afgedicht met kit 1,11 Aansluiting met pleister afgedicht met kit 1,12 3,88 Openingen aangebracht in aansluiting met pleister

Overzicht Metingen Chambrang

Debiet [m³/m.h] 60

13 14

50

15 17

40

17b Klasse 1

30

Klasse 2 20

Klasse 3 Klasse 4

10 0 0

1

100

200

300

400

500

600 Druk [Pa]

In De tabellen en grafieken is chambrang geschreven in de plaats van omlijsting BIJLAGE A: LUCHTDICHTHEIDSMETINGEN

169

Luchtdichtheidstest 15: Uiteindelijke meting Chambrang Q50 [m³/m.h] 1,11 Debiet 60 n 0,6258 [m³/m.h] 50 c 0,0977 40 Laboratoriumcondities 30 Temperatuur(°C) 18,5 20 Luchtvochti ghei d(%) 40 Druk(hpa) 1050 10 Overdruk en onderdruk 0 Kalibratiemeting 8-9 0 100 200 300 400 500 600 Meting Netto Druk [Pa] Opmerkingen: Aansluiting met pleister afgedicht met kit. Bruto Meting Druk (Pa) 50 100 150 200 250 300 450 600 V Overdruk (m³/h.m) 1,01 1,59 2,02 2,40 2,71 3,01 3,72 4,64 V Onderdruk (-m³/h.m) 1,22 1,85 2,34 2,81 3,22 3,95 4,93 6,03 Gemi ddel de (m³/h.m) 1,12 1,72 2,18 2,60 2,96 3,48 4,32 5,33 Vcorr (m³/h.m) 1,14 1,76 2,22 2,66 3,03 3,55 4,42 5,45 Berekening Verwerping< 0,5 1,31 2,13 2,71 3,08 3,19 2,98 1,97 0,74 Ln druk 3,912 4,605 5,011 5,298 5,521 5,704 6,109 6,397 ln debiet 0,132 0,563 0,799 0,977 1,107 1,268 1,485 1,695 Debiet (m³/h.m) 1,13 1,74 2,25 2,69 3,09 3,47 4,47 5,35 Netto Druk 50 100 150 200 250 300 450 600 Debiet (m³/h.m) 1,11 1,74 2,25 2,69 3,09 3,47 4,47 5,35

Luchtdichtheidstest 17b: Slechte aansluiting pleister Q50 [m³/m.h] 3,88 Debiet 60 n 0,6937 [m³/m.h] 50 c 0,2583 40 Laboratoriumcondities 30 Temperatuur(°C) 23,5 20 Luchtvochti ghei d(%) 40 Druk(hpa) 1050 10 Enkel overdruk 0 Kalibratiemeting 8-9 0 100 200 300 400 Meting Opmerkingen: Openingen aangebracht in aansluiting met pleister Bruto Meting Druk (Pa) 50 100 150 200 250 300 Debiet (m³/h.m) 3,72 6,38 8,43 10,28 11,88 13,13 Vcorr (m³/h.m) 3,77 6,46 8,53 10,40 12,02 13,28 Berekening Verwerping (< 0,50) 1,27 2,13 2,75 3,11 3,19 3,08 Ln druk 3,912 4,605 5,011 5,298 5,521 5,704 ln debiet 1,326 1,865 2,143 2,342 2,487 2,587 Debiet (m³/h.m) 3,90 6,30 8,35 10,20 11,90 13,51 Netto Druk 50 100 150 200 250 300 Debiet (m³/h.m) 3,88 6,30 8,35 10,20 11,90 13,51

170


500

600 Druk [Pa]

450 17,34 17,54

600 21,52 21,77

1,95 6,109 2,864 17,90

0,73 6,397 3,081 21,85

450 17,90

600 21,85

4.

Alleen Pu-Schuim

Luchtdichtheidstest 12: Alleen PU-Schuim Q50 [m³/m.h] 24,93 Debiet 90 n 0,4661 [m³/m.h] 80 70 c 4,0256 60 Laboratoriumcondities 50 Temperatuur(°C) 18,5 40 30 Luchtvochti ghei d(%) 33 20 Druk(hpa) 1050 10 Enkel overdruk 0 Kalibratiemeting 7-8 0 100 200 300 400 Meting Netto Opmerkingen: Grote luchtlekken. Vanaf 250 Pa grote afwijking: Folies komen los. Bruto Meting Druk (Pa) 50 100 150 205 215 300 Debiet (m³/h.m) 24,57 33,48 40,33 46,96 48,89 (te open) Vcorr (m³/h.m) 25,09 34,20 41,19 47,96 49,93 Berekening Verwerping (< 0,50) 0,72 1,73 1,97 1,44 1,21 Ln druk 3,912 4,605 5,011 5,323 5,371 ln debiet 3,223 3,532 3,718 3,870 3,911 Debiet (m³/h.m) 24,93 34,44 41,61 47,58 52,80 57,48 Netto Druk 50 100 150 200 250 300 Debiet (m³/h.m) 24,93 34,44 41,61 47,58 52,80 57,48


500

600 Druk [Pa]

450 -

600 -

69,44

79,40

450 69,44

600 79,40

171

5.

Multiplex en zwelband

Overzicht metingen Multiplex en zwelband Test 18 18b 19 20 21 21b

Q50 [m³/m.h] 0,63 0,63 0,58 0,64 0,05 0,05

Aanpassing Folie aan frame weer vastgemaakt Metselwerk afgedicht met kit Glaslat afgeplakt Gepleisterd tot aan multiplex Aansluiting profielen onderaan afgeplakt

Overzicht metingen Multiplex en zwelband

Debiet [m³/m.h] 10

18

9

18b

8

19

7

20

6

21

5

21b

4

Klasse 1 Klasse 2

3

Klasse 3

2

Klasse 4

1 0 0

172

100

200

300

400

500


600 Druk [Pa]

Luchtdichtheidstest 20: Uiteindelijke meting Multiplex en zwelband Q50 [m³/m.h] 0,64 Debiet 10 n 0,9363 [m³/m.h] 9 8 c 0,0168 7 Laboratoriumcondities 6 5 Temperatuur(°C) 23,5 4 Luchtvochti ghei d(%) 39 3 2 Druk(hpa) 1050 1 Enkel overdruk 0 Kalibratiemeting 9 0 100 200 300 400 500 Meting Netto Opmerkingen: Glaslat afgeplakt met tape: geen (positieve) invloed Bruto Meting Druk (Pa) 50 100 150 200 250 300 450 Debiet (m³/h.m) 0,64 1,26 1,82 2,36 2,89 3,48 5,01 Vcorr (m³/h.m) 0,65 1,27 1,84 2,38 2,93 3,52 5,07 Berekening Ln druk 3,912 4,605 5,011 5,298 5,521 5,704 6,109 ln debiet -0,427 0,239 0,608 0,868 1,073 1,259 1,624 Debiet (m³/h.m) 0,66 1,25 1,83 2,40 2,96 3,51 5,13 Netto Druk 50 100 150 200 250 300 450 Debiet (m³/h.m) 0,64 1,22 1,78 2,33 2,87 3,40 4,96

600 Druk [Pa]

600 6,71 6,79 6,397 1,916 6,71 600 6,48

Luchtdichtheidstest 21: Zwelband bepleisterd Q50 [m³/m.h] 0,05 Debiet 10 n 0,8739 [m³/m.h] 9 8 c 0,0020 7 Laboratoriumcondities 6 5 Temperatuur(°C) 24,5 4 Luchtvochti ghei d(%) 42 3 2 Druk(hpa) 1050 1 Overdruk en onderdruk 0 Kalibratiemeting 9 0 100 200 300 400 500 600 Meting Netto Druk [Pa] Opmerkingen: Gepleisterd tot aan de houten omkasting Bruto Meting Druk (Pa) 50 100 150 200 250 300 450 600 V Overdruk (m³/h.m) 0,07 0,12 0,16 0,20 0,23 0,27 0,46 0,80 V Onderdruk (-m³/h.m) 0,06 0,11 0,14 0,18 0,22 0,25 0,38 0,48 Gemi ddel de (m³/h.m) 0,07 0,11 0,15 0,19 0,23 0,26 0,42 0,64 Vcorr (m³/h.m) 0,07 0,11 0,15 0,19 0,23 0,26 0,42 0,65 Berekening Ln druk 3,912 4,605 5,011 5,298 5,521 5,704 6,109 6,397 ln debiet -2,687 -2,163 -1,872 -1,657 -1,480 -1,339 -0,861 -0,432 Debiet (m³/h.m) 0,06 0,11 0,16 0,21 0,25 0,29 0,42 0,54 Netto Druk 50 100 150 200 250 300 450 600 Debiet (m³/h.m) 0,05 0,08 0,11 0,14 0,16 0,19 0,25 0,31


173

174

BIJLAGE B: FOUTENBEREKENING

175

1.

Voorbeeld uitgebreide foutenberekening: Luchtdichtheidsfolie Bruto-Fout

V [m³/h.m] 1,2

Meting en Fout Folie y = 0,0084x0,7596 R² = 0,9999

1 0,8 0,6

V gemeten met A.F. (95%) Sv

0,4 0,2 0 0

100

200

300

p [Pa] V [m³/h.m]

50 0,17

100 0,28

R.F. (%) A.F. (=95%) Sv

3,96 0,0066 0,0033

3,96 0,0111 0,0055

p [Pa] V [m³/h.m]

-50 0,16

-100 0,28

R.F. (%) A.F. (=95%) Sv

3,96 0,0062 0,0031

3,96 0,0111 0,0055

p [Pa] V [m³/h.m]

50 0,16

100 0,28

Sv A.F. (=95%) R.F. (%)

0,0032 0,0064 3,96

0,0055 0,0111 3,96

176

400

Overdruk Meting 150 200 0,38 0,47 Fout op Meting 3,96 3,96 0,0150 0,0185 0,0074 0,0092 Onderdruk Meting -150 -200 0,38 0,48 Fout op Meting 3,96 3,96 0,0152 0,0188 0,0075 0,0093 Gemiddelde 150 200 0,38 0,47 Fout op Gemiddelde 0,0075 0,0092 0,0151 0,0187 3,96 3,96

500

600

p [Pa]

250 0,55

300 0,63

450 0,85

600 1,06

3,96 0,0219 0,0108

3,96 0,0251 0,0124

3,96 0,0339 0,0167

3,96 0,0419 0,0207

-250 0,56

-300 0,65

-450 0,88

-600 1,10

3,96 0,0223 0,0110

3,96 0,0257 0,0127

3,96 0,0348 0,0172

3,96 0,0435 0,0215

250 0,56

300 0,64

450 0,87

600 1,08

0,0109 0,0221 3,96

0,0126 0,0254 3,96

0,0170 0,0343 3,96

0,0211 0,0427 3,96

BIJLAGE B FOUTENBEREKENING

V [m³/h.m] 1,2

Berekening (Fit) en Fout Folie

1 0,8 0,6 0,4

Berekening

0,2 Sv (Standaardafwijking)

0 0

100

200

300

400

500

600 p [Pa]

n

p [Pa] V [m³/m.h]

50 0,16

Afwijking nsus >0,5 ?

0,00 4,56 Neen

Sv (standaardafwijking) 95% interval R.F. (%) V[m³/h.m] 1,2

0,0022 0,0053 3,26

Fit naar V=C.p Berekening 100 150 200 0,28 0,38 0,47 Verwerping Waarden 0,00 0,00 0,00 4,55 2,51 5,09 Neen Neen Neen Fout op Fit 0,0038 0,0053 0,0067 0,0093 0,0129 0,0165 3,33 3,42 3,51

250 0,56

300 0,64

450 0,87

600 1,08

0,00 7,15 Neen

0,00 6,13 Neen

0,00 1,78 Neen

-0,01 1,08 Neen

0,0082 0,0200 3,58

0,0095 0,0234 3,65

0,0136 0,0333 3,82

0,0175 0,0428 3,95

Combinatie meting en berekening Folie

1 0,8 0,6 0,4 Reeks10 0,2

Berekening A.F. (=95%)

0 0

100

p [Pa] V gemeten V Berekend

50 0,16 0,16

A.F. (=95%) R.F. (%)

0,0084 5,09

200

300

400

500

Combinatie Meting en Fit Waarden 100 150 200 250 0,28 0,38 0,47 0,56 0,28 0,38 0,47 0,56 Fout 0,0144 0,0199 0,0249 0,0298 5,20 5,26 5,30 5,34


600 p [Pa]

300 0,64 0,64

450 0,87 0,87

600 1,08 1,08

0,0345 5,39

0,0478 5,49

0,0605 5,58

177

Tarra Fout V [m³/h.m]

Combinatie na verwerping2 Tarra 7-8

1,2 1 0,8 0,6 0,4

V gemeten

0,2

V Berekend A.F. (=95%)

0 0

100

200

300

400

500

Combinatie Meting en Fit Na Verwerping Waarden 50 100 150 200 250 0,02 0,05 0,07 0,10 0,13 0,02 0,05 0,07 0,10 0,13 Fout 0,0043 0,0092 0,0144 0,0200 0,0259 18,01 18,64 19,27 19,84 20,32

p [Pa] V gemeten V Berekend A.F. (=95%) R.F. (%)

600 p [Pa]

300 0,16 0,15

450

600

0,0320 20,80

Netto-Fout

Netto-Fout Luchtdichtheidsfolie

V [m³/h.m] 1,2 1 0,8

Netto-Meting

0,6

Netto-Fout

0,4 0,2 0 0 p [Pa] V [m³/h.m] A.F. (=95%) R.F. (%)

178

100

200 50 0,140 0,013 9,03

300

400

500

Netto-Fout Luchtdichtheidsfolie 100 150 200 250 0,229 0,303 0,370 0,430 0,024 0,034 0,045 0,056 10,32 11,32 12,17 12,94


600 p [Pa] 300 0,486 0,066 13,67

450

600

2.

Overzicht fouten

Netto-Fout Folie Scheur

V [m³/h.m] 16 14 12 10

Netto-Meting

8

Netto-Fout 6 4 2 0 0

p [Pa] V [m³/h.m] A.F. (=95%) R.F. (%)

100

50 1,220 0,400 32,78

200

100 2,179 0,748 34,35

300

400

500

Netto-Fout Folie Scheur 150 200 250 3,058 3,890 4,687 1,095 1,445 1,793 35,82 37,15 38,25

600 p [Pa]

300 5,458 2,143 39,26

450

600

Netto-Fout Chambrang

V [m³/h.m] 6

5

4 Netto-Meting

3

Netto Fout 2

1

0 0

p [Pa] V [m³/h.m] A.F. (=95%) R.F. (%)

100

50 1,085 0,100 9,19

200

100 1,686 0,156 9,26

300

400

500

Netto-Fout Chambrang 150 200 250 2,180 2,614 3,009 0,205 0,250 0,292 9,40 9,57 9,71


600 p [Pa]

300 3,375 0,335 9,93

450

600

179

V [m³/h.m]

Netto-Fout Slechte aansluiting chambrang-pleister

16 14 12 10 Netto-Meting

8

Netto-Fout 6 4 2 0 0

p [Pa] V [m³/h.m] A.F. (=95%) R.F. (%)

100

50 3,831 0,427 11,15

200

300

400

500

600 p [Pa]

Netto-Fout Slechte aansluiting Chambrang-pleister 100 150 200 250 300 6,210 8,234 10,058 11,745 13,332 0,710 0,963 1,200 1,426 1,641 11,44 11,69 11,94 12,14 12,31

450

600

Netto-Fout Multiplex en zwelband

V [m³/h.m] 1,2

1

0,8 Netto-Meting

0,6

Netto-Fout 0,4

0,2

0 0

p [Pa] V [m³/h.m] A.F. (=95%) R.F. (%)

180

100

50 0,049 0,022 44,60

200

300

400

500

600 p [Pa]

Netto-Fout Multiplex en zwelband 100 150 200 250 300 0,080 0,106 0,128 0,147 0,165 0,040 0,057 0,075 0,092 0,109 49,68 54,25 58,42 62,31 65,97


450 0,210 0,160 76,22

600

Waterdichtheid van raamaansluitingen

Recommend Documents