Roofing Holland 1998-01-06 Warm stoken en warm houden in de praktijk

Op grond van het Bouwbesluit moet minimaal aan een warmte weerstand van de constructie van 2,5m2K/W (=Rc-waarde) worden voldaan als in een ruimte (ook een bedrijfsruimte) een stookinrichting aanwezig is. De ervaring leert dat lang niet alle bouwwerken aan deze eis voldoen. In dit artikel wordt in gegaan op de belangrijkste aspecten met betrekking tot dit onderwerp.

Naast Scandinavië kunnen ook Noord Amerika en Canada zich bogen op ervaring met het mechanisch bevestigen van dikke isolatie pakketten. Er zijn echter belangrijke onderlinge verschillen aanwezig met betrekking tot de soort isolatie die toegepast wordt.

 Bovengenoemde eis komt globaal neer op isolatiedikten van minimaal 70mm PUR-schuim tot 90 mm minerale wol. In de praktijk worden echter ook steeds vaker grotere isolatie dikten toegepast. Soms wordt de vraag gesteld of er speciale regels zijn voor met name mechanische bevestigde dakbedekkingssystemen met dikke isolatiepakketten in warmdakconstructies.
Voor praktijkervaring met dikke isolatiepakketten wordt vaak verwezen naar de Scandinavische landen. Echter in Noord Amerika en Canada kan men zich ook bogen op ervaring met het mechanisch bevestigen van dikke isolatie pakketten. Tussen beide gebiedsdelen (Amerika/Canada en Scandinavië) zijn echter belangrijke onderlinge verschillen aanwezig met betrekking tot de soort isolatie die toegepast wordt.
In Scandinavië is overwegend sprake van dikke steenwol isolatie, in Noord Amerika en Canada wordt veel geëxpandeerd polystyreenschuim toegepast. De drukvastheid van de isolatie is het cruciale verschil. De steenwol welke in de Scandinavische landen wordt toegepast is veelal zachter dan de minerale wol welke we in Nederland gewend zijn. In Scandinavische landen treft men ook vaak systemen aan waarbij een dik isolatiepakket bestaat uit relatief zachte steenwol, aan de bovenzijde voorzien van een dunne drukvastere steenwolplaat.
Met name in deze landen heeft de beloopbaarheid van daken met steenwol dakisolatie de nodige aandacht gekregen om schade aan de dakbedekking te voorkomen. En vooral bij relatief zachte minerale wol zal bij de toepassing van 'traditionele' schroeven en drukverdeelplaatjes door het belopen van het dakvlak gemakkelijk beschadigen van de dakbedekking ontstaan doordat de isolatie indrukt maar de schroefkop blijft staan. Ook bij de in Nederland gebruikte kwaliteit minerale wol dakisolatie kan in gevallen waarbij frequent loopverkeer optreedt zonder adequate voorzieningen schade aan de dakbedekking ontstaan.
Bij de ontwikkeling van bevestigingssystemen in Scandinavië is voorkoming van dit schadebeeld een sterk bepalende factor geweest. Hieruit is het zogenaamde telescoop bevestigingssysteem ontstaan. Dit systeem bestaat uit een metalen schroef welke in de schacht van een kunststof drukverdeelplaat valt.
De kop van de schroef ligt hierbij sterk verdiept (ca. 30mm of meer) onder het oppervlak van de drukverdeelplaat. Wordt nu door belopen van het dak de drukverdeelplaat belast dan zakt deze, de kop van de schroef drukt echter niet tegen de dakbedekking. De ontwikkeling van het telescoopsysteem staat echter los van de dikte van de isolatie.

Drukvastheid

Doordat in Noord Amerika en Canada overwegend isolatie met een goede drukvastheid wordt toegepast speelt het probleem van beschadigen van de dakbedekking door schroefkoppen ten gevolge van het belopen van het dakvlak nauwelijks. Dit is de voornaamste rede waarom de meeste bevestigingssystemen ontwikkeld zijn vanuit een systeem bestaande uit een schroef in combinatie met een 'traditionele' drukverdeelplaat. Het naar beneden drukken van de drukverdeelplaat ten opzichte van de kop van de schroef wordt afhankelijk van de leverancier voorkomen door de toepassing van schroeven met draad direct onder de kop of door borging van de kop van de schroef bij een kunststof drukverdeelplaat onder een rand. Deze voorzieningen zijn uitsluitend van belang als isolatiemateriaal met een te geringe weerstand tegen belopen wordt toegepast en als geen lage drukvastheid wordt toegepast. Voor dikke isolatiepakketten zijn zeer lange schroeven (400 mm of soms nog langer) verkrijgbaar.

Bij het telescoopsysteem wordt naarmate het isolatiepakket dikker wordt de schacht van het telescoopsysteem langer. De lengte van de schroef blijft beperkt, doordat de kop van de schroef dieper in de schacht ligt naarmate de schacht langer wordt. Door de dakbedekking op het bevestigingssysteem uitgeoefende zijwaartse krachten (bijvoorbeeld krimp van de dakbaan bij kimfixatie of een excentrische belasting in de naad bij 1-laagse kunststofdakbanen) worden slechts in geringe mate overgebracht naar de schroeven bij een telescoopsysteem. De verbinding schroef/schacht van de telescoop functioneert als een scharnier. Dit heeft echter ook tot gevolg dat bij horizontale belasting het bevestigingssysteem horizontaal meegeeft.
Bij het 'traditionele' systeem vormen zijwaarts optredende krachten een directe zijwaartse belasting voor de schroeven. Bij lange schroeven ontstaat hierdoor een buigendmoment waardoor bij een starre ondergrond zoals beton de schroef op buiging wordt belast, bij een ondergrond van staalplaat wordt de bevestiging van de schroef in het staal belast met een buigendmoment. Afhankelijk van de grootte van dit buigendmoment en de staaldikte kan hierdoor de schroef gaan bewegen ten opzichte van de staalplaat.
Voor beide systemen geldt dat in combinatie met dikke isolatie bij opstanden horizontale krachten ten gevolge van bijvoorbeeld krimp van dakbanen bij voorkeur met een kimfixatie aangebracht in de opstand moet worden opgenomen. De bevestigingsmiddelen worden dan op een uittrekkracht belast.

De aandachtspunten bij de systemen

De hieronder genoemde aandachtspunten behoeven niet noodzakelijkerwijs een belemmering te zijn om een bepaald systeem toe te passen, maar zijn vermeld om een volledigere afweging te kunnen maken in het keuze proces.

Telescoopsysteem

  • Koudebruggen zijn, door de toepassing van een kunststof schacht, niet aanwezig. In de praktijk zijn koudebruggen bij traditionele systemen met een schroef en drukverdeelplaat slechts in speciale gevallen een bezwaar. Hierbij moet dan bijvoorbeeld denken aan koelcellen in de agrarische sector waarbij naar beneden vallende condensdruppels rotten van opgeslagen producten kan veroorzaken.
  • Hoewel de toegepaste kunststof van de drukverdeelplaat en schacht in de regel redelijk temperatuursbestendig is, is grote voorzichtigheid geboden bij die toepassing waarbij een vlam van een brander in contact kan komen met de kunststof. Hierbij moet men denken aan het branden van de overlappen bij een 1-laagse dakbedekking of het mechanisch bevestigen van een onderlaag waarop een toplaag wordt gebrand. Bij sommige Komo attesten met productcertificaat voor bevestigingssystemen is toepassing van kunststofdrukverdeelplaten in combinatie met een volgens de brandmethode aangebracht dakbedekking niet gecertificeerd.
  • De diameter van de kunststof schacht is in de regel ca. 15mm. Bij dakbanen met een geweven inlage worden meer versterkingsdraden doorbroken in vergelijking met de toepassing van schroeven van bijvoorbeeld rond 4,8 mm. Dit verschil in diameter kan met name invloed hebben op het uitscheurgedrag van de dakbaan. Dit houdt in dat ervaringen opgedaan met een bepaald systeem zeker voor 1-laags mechanisch bevestigde systemen niet algemeen toepasbaar zijn, maar dat uitspraken over rekenwaarden uitsluitend gelden voor de daadwerkelijk onderzochte combinatie dakbaan/bevestigingssysteem. Er zijn overigens telescoopsystemen waarbij aan de onderzijde van de drukverdeelplaat 'tanden' aanwezig zijn die een positieve invloed op de uitscheurweerstand van een dakbaan kunnen hebben.
  • Bij die ondergronden waarbij een op het bevestigingssysteem tengevolge van horizontale krachten optredend buigendmoment mede bepalend is voor de rekenwaarde lijken telescoopsystemen in het voordeel, doordat tussen de schroef en de schacht een scharnierende verbinding aanwezig is, waardoor in combinatie met een korte schroef bij het bevestigingspunt tussen schroef en ondergrond een geringer buigendmoment optreedt in vergelijking met de toepassing van een 'traditioneel' bevestigingssysteem in dezelfde situatie. Dit betekent echter ook dat de schacht en de schotel gemakkelijk zijdelings kunnen verplaatsen. Ongeacht de isolatiedikte worden korte schroeven toegepast.

Schroef + drukverdeelplaat

  • In vergelijking met systemen met kunststofdrukverdeelplaat tekenen in de winterperiode de bevestigingspunten zich af doordat daar rijp of sneeuw is gesmolten. Het extra warmteverlies dat optreedt ten opzichte van systemen met kunststof drukverdeelplaten is dermate klein dat dit niet meetbaar is. In speciale gevallen kan zich een condensdruppel vormen tegen de onderzijde van de schroef. Bij deze speciale gevallen moet men in de regel denken aan ruimten met een relatieve vochtigheid hoger dan 90%.
  • Met de toename van de isolatie dikte neemt ook de lengte van de schroef toe. Uit montage technisch oogpunt zijn lange schroeven gevoelig voor 'slingeren' tijdens het indraaien. Dit wordt veroorzaakt door het niet volkomen recht zijn van schroeven, hetgeen een kwaliteitsaspect is.
  • Naar mate schroeven langer worden neemt het buigendmoment bij een gelijkblijvende zijdelingse belasting toe. In starre ondergronden zoals beton kan een te hoge belasting kromme schroeven veroorzaken, in dunne ondergronden zoals staalplaat kan dit scheefstand van schroeven of sterke vermindering van de uittrekwaarde tot gevolg hebben. Rekenwaarden van een bepaald type schroef welke gevonden zijn bij een lengte van bijvoorbeeld 100mm, zijn in niet alle situaties ook geldig voor dezelfde schroef met een aanzienlijk grotere lengte. Altijd dient advies bij de leverancier te worden ingewonnen inzake de aan te houden rekenwaarde voor een bepaalde situatie. Uit onderzoek van stormschades in Amerika en Canada is gebleken dat de opgetreden schades steeds te wijten waren aan het toepassen van te weinig bevestigingsmiddelen of te grote baanbreedten. Een rekenwaarde van maximaal 400N per bevestigingspunt en rijafstanden van 330 of 500 mm in de zwaarst belaste dakzones wordt ook bij de toepassing van dikke isolatiepakketten wordt voldoende geacht om schade te voorkomen.
  • Bij minder drukvaste ondergronden waar veel op wordt gelopen moet gekozen worden voor een bevestigingssysteem waarbij dusdanige voorzieningen aanwezig zijn dat de drukverdeelplaat ten opzichte van de kop van de schroef niet naar beneden gedrukt kan worden.

Conclusie

Mechanisch bevestigen in combinatie met dikke isolatiepakketten verlangt geen specifiek bevestigingssysteem. Wel dienen zijdelingse krachten op een bevestigingssysteem tot een minimum te worden beperkt. Kimfixatie aangebracht in de opstand en een rekenwaarde van maximaal 400N per bevestigingspunt in combinatie met kleine rij afstanden in de zwaarst belaste dakzones zijn hierbij een goed uitgangspunt. Bij de keuze tussen een 'traditioneel' bevestigingssysteem bestaande uit schroef en drukverdeelplaat of een zogenaamd telescoopsysteem kunnen aspecten als beloopbaarheid van de isolatie en temperatuursbestendigheid van kunststofdrukverdeelplaten mede bepalend zijn. Het voorkomen van koudebruggen is slechts in uitzonderlijke gevallen een toon aangevende factor.

 

door: Janus Smits



Deze website wordt mede mogelijk gemaakt door:

Leveranciernaam