GEVELTECHNIEK
Algemeen
Gezien de problematiek met betrekking tot de gevelopbouw, is het van belang aandacht te schenken aan de volgende onderwerpen:
- Waterdichtheid en luchtdichtheid gevels en kozijnen;
- Materiaaldifferentiatie/metaal/glas/buitengevelisolatie;
- Bevestigingstechnieken;
- Opwarming zoninstraling;
- Geluidoverlast, vooral flankerende geluidoverdracht via het skelet en/of de buitengevelafwerking.
In verband met de complexiteit wordt sterk aangeraden bepaalde ontwerpen voor te leggen aan een externe adviseur met betrekking tot bovenstaande aandachtspunten.
Norm verwijzingen:
NEN 2778: Vochtwering in gebouwen - Bepalingsmethoden.
NEN 3661: Gevelvullingen - Luchtdoorlatendheid, waterdichtheid, stijfheid en sterkte - Eisen.
NEN 6702: Technische grondslagen voor bouwconstructies
TGB 1990 - Belastingen en vervormingen (ingetrokken, maar geldig in de overgangsperiode tot 01-04-2012, daarna vervangen door de NEN-EN 1991 serie).
De ontwikkeling en het uitgebreide aanbod van materialen en geprefabriceerde gevelonderdelen voor de buitengevels, heeft zich de laatste jaren vertaald in ‘kunstzinnige’ ontwerpen van gevels van met name woongebouwen. De buitenschil van het casco wordt regelmatig opgebouwd met een grote diversiteit aan materialen en kleuren.
Wij adviseren ten aanzien van dit punt rekening te houden met de specifieke materiaalgebonden eigenschappen, de afstemming van onderlinge aansluitingen en de hiermee samenhangende diversiteit van de bouwkundige en bouwfysische randvoorwaarden en detailleringen.
Ook moet er aandacht geschonken worden aan aspecten als het onderhoud na oplevering en ‘deelherstel/-vervanging’ met betrekking tot kleine mechanische beschadigingen. Voor de uitvoering (en voor sommige onderdelen ook de levering) wordt er regelmatig opdracht verstrekt aan onderaannemers die tijdens het werk worden geconfronteerd met verwerkings- en detailproblemen. Deze moeten, gezien de snelheid van het bouwproces, op de bouwplaats ‘ad-hoc’ opgelost worden, met alle kwaliteitsrisico’s van dien.
Wij worden, als waarborgende derde, regelmatig betrokken bij het herstel van dergelijke gevels. Een tijdrovende en kostbare aangelegenheid waarbij het eindresultaat wellicht niet meer aansluit bij de zo fraai ogende ‘artist impression’ in de verkoopbrochure.
Wij raden aan om in de voorfase kritisch te zijn en voor eigen projecten met betrekking tot de technische kwaliteit duidelijke randvoorwaarden te stellen aan het esthetische ontwerp van uw architect.
Eén en ander geldt ook voor ‘projecten uit de markt’ en prijsvraagprojecten.
Een ander fenomeen is de toepassing van grote, te openen, glaspuien op grotere hoogtes al dan niet gecombineerd met een (open) prefab (steenachtige) gevelbeplating, die nogal eens leiden tot zeer ernstige lekkageklachten. Vaak blijkt dat er met betrekking tot de afdichtingen onvoldoende rekening is gehouden met incidentele en plaatselijke weersomstandigheden (stuwdruk)en er in het voortraject al is afgeweken van de details, een dubbele dichting is gewijzigd in een enkele dichting en/of rubber afdichtingprofielen zijn gewijzigd in een kitafdichting en het feit dat er vanwege de hoogte en weersomstandigheden tijdens de bouw ‘gemakkelijk’ onbedoelde uitvoeringsfouten worden gemaakt.
Vooral kitafdichtingen zijn risicovol omdat de constructie in feite altijd in beweging is waardoor de kans op onthechting reëel aanwezig is. Ook afdichtingen met rubber profielen vergen echter de nodige aandacht, met name ter plaatse van horizontale en verticale ontmoetingen.
Een gevelbekleding van geharde glasplaten waarvoor geldt dat het achterliggende casco waterdicht dient te zijn, kent zijn specifieke materiaalgebonden eigenschappen.
Met name met betrekking tot spontane glasbreuk blijkt het achteraf vaststellen van de oorzaak/verantwoordelijkheid blijkt erg moeilijk. Te denken valt aan randbeschadigingen die ontstaan zijn tijdens het transport of de verwerking, een op zich zelf staande foute bevestiging van een glasplaat of bijvoorbeeld vandalisme.
Gehard glas heeft als eigenschap dat het bij breuk uiteen zou moeten vallen in kleine stukjes, dit blijkt niet altijd het geval.
Het glas scheurt wel in kleine stukjes maar blijft wel in grotere delen aan elkaar zitten. Hierdoor kan spontane glasbreuk ernstige letselschade opleveren voor voorbijgangers.
Het is daarom noodzakelijk om de glasplaten in de fabriek aan de binnenzijde te laten beplakken met een veiligheidsfolie; dit kan het uitvallen van de glasplaat voorkomen.
In publicaties over de schadeoorzaken komt naar voren dat de oorzaak toegeschreven kan worden aan de insluiting van nikkelsulfide tijdens het productieproces van het glas. De vorming van nikkelsulfide-deeltjes vindt plaats in de glasoven door een reactie van nikkel en zwavel. Door opwarming van de glasplaten kan er een volumevergroting van deze verontreiniging optreden waardoor de spanning in de glasplaat de grenswaarden overschrijdt en spontaan kan breken.
Vooral voor grotere werken is het, om letselschades te voorkomen, aan te bevelen de glasplaten te laten testen door middel van de zogenaamde Heat-soak test.
Opgemerkt dient te worden dat deze test, het glas wordt 8 uur lang verwarmd tot 250 °C, kostbaar is. Maar circa 95% van de glasplaten met een eventuele nikkelsulfide insluiting zullen de test niet doorstaan, waardoor het breukrisico veel kleiner wordt.
In de praktijk wordt er vanuit gegaan dat bijvoorbeeld kozijnen altijd wind- en waterdicht moeten zijn, zonder dat er met de (ontwerp-) randvoorwaarden rekening wordt gehouden.
De waterdichtheid, luchtdichtheid, sterkte en stijfheid zijn gerelateerd aan bepaalde toetsingsdrukken. Onder andere conform de NEN 2778, 3661 en 6702 (NEN 6702 is ingetrokken, blijft in de overgangsperiode geldig tot 01-04-2012, daarna vervangen door NEN-EN 1991 serie). Deze zijn gerelateerd aan de locatie, bebouwd/onbebouwd en de dakrandhoogte van het gebouw.
Beschouwen we alleen de waterdichtheid, dan wordt rekening gehouden met een maximale toetsingsdruk voor gebouwen met een hoogte van meer dan 40, van 450 Pa. Voor gebouwen tot 15 m geldt afhankelijk van de locatie een toetsingsdruk van 150 Pa.
Indeling Nederland in windgebieden
I Markermeer, IJsselmeer, Waddenzee, Waddeneilanden en de provincie Noord-Holland,
ten noorden van de gemeenten Heemskerk, Uitgeest, Wormerland, Purmerend en Edam-
Volendam.
II Het resterende deel van de provincie Noord-Holland, het vasteland van de provincies
Groningen en Friesland en de provincies Flevoland, Zuid-Holland en Zeeland.
III Het resterende deel van Nederland.
Naast de indeling van de windgebieden gelden ook de terrein categorieën.
| Kust |
Gebouw gelegen aan de kuststrook of aan open water met een lengte van ten minste 2 km. Komt met name voor bij de Noordzeekust, aan de
Waddenzee, het IJsselmeer en de Zeeuwse meren.
|
|
| Onbebouwd gebied |
Alle situaties niet genoemd onder Kust en niet genoemd onder Bebouwd gebied.
|
|
| Bebouwd gebied |
Gebouw omringd door gebouwen met dezelfde hoogte.
|
|
Terwijl er bij hevige (onweers-) buien regelmatig winddrukken van 500 Pa kunnen ontstaan. Anders gezegd: te openen delen zullen bij dergelijke weersomstandigheden ‘gegarandeerd’ lekken. In veel gevallen zullen kopers geen klacht indienen, gezien de extreme omstandigheden.
Gebeurt dit wel dan ligt de bewijslast om klachten te kunnen afwijzen erg lastig; de door u gesignaleerde lekkage valt buiten garantie want er was sprake van een winddruk groter dan zoveel Pascal.
Indien mogelijk wordt geadviseerd om bij grotere projecten een eerste proefwoning te onderwerpen aan een sproeitest in combinatie met een blowerdoortest c.q. geluidtest zodat indien noodzakelijk direct een aanpassing kan worden doorgevoerd bij de overige woningen.
In dit kader is het daarom van groot belang om de uiterste zorgvuldigheid te betrachten bij de detaillering, materiaalkeuze en uitvoering ten aanzien van de water- en luchtdichtheid van het binnenspouwblad en de kozijnen.
Los van de gebouwhoogte, enkele uitgangspunten voor niet-gemetselde gevels van woongebouwen; bijvoorbeeld een gevelafwerking met natuursteen of glasplaten. Natuurlijk komen deze deels overeen met de eerder genoemde bouwtechnische -fysische aspecten.
Analoog aan de dakconstructies is er bij deze gevelopbouw sprake van een zogenaamde koude gevel en een warme gevel.
Een koude gevel is als volgt opgebouwd; een binnenblad, isolatie en aan de buitenzijde een gevelafwerking met plaatmateriaal. Een warme gevel is een sandwich-element of een kozijn met isolerende beglazing.
Hiernaast is er in het vakjargon ook nog sprake van een ‘verkeerde gevel’, waarbij de gevel aan de binnenzijde van het gevelsluitende element geïsoleerd is. Gezien de bouwfysische opbouw is de kans op condens in de constructie reëel aanwezig en is een dergelijke constructie uit den boze.
Is er sprake van combinatie van koude gevels en warme gevels, dan dienen deze altijd onderling gecompartimenteerd te zijn met betrekking tot een juiste en controleerbare waterafvoer.
Ook gevelvlakken zonder raampartijen dienen echter om de twee á drie verdiepingen gecompartimenteerd te worden. Op deze wijze wordt voorkomen dat hemelwater vanaf de dakrand tot aan het maaiveld ‘door’ de gevel stroomt en kan bij eventueel toch optredende lekkages de oorzaak beter/gestructureerd achterhaald worden. Ongeacht de noodzakelijke waterafvoer per compartiment, dient de waterafvoer aan de onderzijde altijd gewaarborgd te zijn. Het spreekt voor zich dat de waterafvoer buiten de gevel uit dient te monden.
Ten aanzien van de waterdichtheid van de gevelopbouw dient er gekozen te worden voor een drukvereffenend systeem ter plaatse van de buitenbeplating en dienen alle aansluitingen van de gevelsluitende elementen op het bouwkundige kader en tussen het binnenblad en de kozijnen volledig water- en luchtdicht uitgevoerd te worden.
Een drukvereffenend systeem aan de buitenzijde houdt in dat de (wind-)druk op de gevel en in de spouw gelijk dienen te zijn. Het effect van een windaanval op de gevel ijlt na in de spouw. In de praktijk blijkt dat een correcte spouwconstructie van 3 cm leidt tot een juiste drukvereffening. Er is dan sprake van een ‘open voeg’ of ‘gepotdekselde’ constructie. Waarbij de laatste natuurlijk de voorkeur heeft. Dit is ook de reden voor de volledig water- en luchtdichte ‘binnenaansluitingen’ de kleinste openingen (capillairen) zullen gaan werken volgens het venturi-principe en het water door het drukverschil naar binnen jagen.
In het kader van de waterhuishouding dient er, ook in het ontwerp, rekening gehouden te worden met:
- een volledige water-/ luchtdichting van de ‘binnenconstructie’;
- een drukvereffening in de buitenspouw;
- het compartimenteren van de gevels, in ieder geval altijd een scheiding tussen koude- en warmegevels;
- een geordende waterafvoer middels een doordacht drainagesysteem van het hemelwater in de (gecompartimenteerde) gevelconstructie, met een afvoer buiten de gevellijn;
- het voorkomen van stagnatie van water in de constructie (ook niet middels herstelwerkzaamheden, zoals het afkitten van openingen aan de buitenzijde), op de laagste punten van het compartiment afvoeren creëren;
- het stijl- en regelwerk van de buitenbeplating nooit laten samenvallen met de bouwkundige naden van het casco;
- de ‘zwaartekracht’ van intredend en oppervlaktespanning van het hemelwater.
Zonder daarin compromissen toe te staan, geldt daarom de volgende ‘ontwerpvolgorde’:
- De waterdichtheid van de constructie;
- De luchtdichtheid van de constructie;
- Een correcte thermische isolatie;
- Het voorkomen van koudebruggen.
Onder invloed van de thermische eigenschappen van de materialen en/of vochttoetreding is ook deze gecompartimenteerde gevelopbouw altijd in beweging. Alle dichtingsmaterialen en bevestigingstechnieken dienen hier tegen bestand te zijn. Ook dient er rekening gehouden te worden met het feit dat door de optredende oppervlaktespanning, het hemelwater ‘aan’ de constructie blijft hangen en horizontaal getransporteerd kan worden.
Naast de lekkageproblematiek zijn wij bij een aantal woongebouwen betrokken bij de klachtenafhandeling in zake de overmatige opwarming van de appartementen. Sinds 1997 is dit aspect reeds een aandachtspunt bij onze technische planacceptatie. Ondanks dat er diverse projecten zijn aangepast en er steeds vaker wordt gepubliceerd over de negatieve gevolgen van te grote glasoppervlakken, blijkt dat ‘de opwarming door zoninstraling’ nog steeds niet op zijn juiste merites wordt ingeschat. Met betrekking tot de GIW-/ Woningborggarantie zijn de deskundigen het er over eens dat, de bruikbaarheid van de woningen hierdoor in het geding komt en er achteraf voorzieningen dienen te worden getroffen.
In de GIW/ISSO 2008 is aangegeven dat de temperatuursoverschrijding door zoninstraling in woningen en woongebouwen beperkt dient te worden.
Op basis van de epc-berekening conform de NEN 5128 werd er een indicatiegetal berekend op basis van een te verwachte temperatuursoverschrijding, gebaseerd op de maand juli (TOjuli). In de GIW/ISSO 2008 is aangegeven dat, indien de TOjuli boven de 3 uit komt, er een berekening gemaakt moet worden waarbij het maximale aantal PMV overschrijdingsuren > 0,5 niet meer dan 300 uur mag bedragen.
In de berekeningen conform de NEN 7120 wordt de TOjuli niet meer automatisch berekend. Onduidelijk is nu of de TOjuli nog wel van enige waarde is en hoe een Arbiter nu om gaat met de gevolgen van een temperatuurstijging in een woning als gevolg van zoninstraling.
Woningborg gaat er voorlopig van uit dat de berekeningsmethodiek uit de GIW/ISSO publicatie 2008 nog steeds van toepassing is.
Te nemen maatregelen kunnen zijn: zonwerend glas, zonwering in de vorm van zonneschermen, koeling horizontale lamellen boven ramen enz.
Voor het plaatsen van zonneschermen dient qua bevestiging wel rekening gehouden te worden met de achterliggende constructie.
Gezien de problematiek met betrekking tot de gevelopbouw, is het noodzakelijk, dat bepaalde ontwerpen worden voorgelegd aan een externe adviseur met betrekking tot:
- Waterdichtheid en luchtdichtheid gevels en kozijnen;
- Materiaaldifferentiatie/metaal/glas/buitengevelisolatie;
- Bevestigingstechnieken;
- Opwarming zoninstraling;
- Geluidoverlast met name flankerende geluidoverdracht via het skelet en/of de buitengevelafwerking.