Roofs 2011-07-06 Zeven redenen om de dakspouw goed te ventileren (1)

Een goed geventileerde dakspouw is een zeer belangrijke voorwaarde om een aantal essentiële functies van een pannendak te waarborgen. Jan van Leeuwen van dakpannenleverancier Monier licht dit in twee artikelen toe. Dit is het eerste deel.

Jan van Leeuwen, manager Dakservice Monier

  • Drogen van de dakpannen:

 

Of dakpannen van beton of van keramiek zijn, een vlotte droging van de dakpan is belangrijk voor de duurzaamheid van de dakpan. Zoals voor alle bouwmaterialen die verwerkt worden in de buitenschil, geldt ook voor dakpannen dat ze blootstaan aan alle weersomstandigheden. Ze worden nat maar drogen weer op natuurlijke wijze door invloed van luchtstroming en temperatuursverschillen. Als bouwmaterialen langdurig vochtig blijven, zal er alg en mos op gaan groeien en de risico’s op vorstschade nemen toe.

Beton en keramiek zijn beide bouwmaterialen die vocht opnemen, bij langdurige regenval kan een dakpan door en door verzadigd raken van vocht. Als het buiten weer droger wordt, zal de dakpan het vocht ook weer snel kunnen afgeven aan de drogere lucht die langs de pannen stroomt. Het is dan  noodzakelijk dat de dakpan ook aan de achterzijde vocht kan afgeven aan de lucht in de dakspouw. Als de lucht in de dakspouw onvoldoende doorstroomt, dan zal de relatieve vochtigheid van deze lucht te hoog blijven waardoor de dakpannen slecht kunnen drogen. Een vlotte doorstroming van de lucht in de dakspouw helpt de pan dus snel te drogen en zorgt voor de esthetische en technische duurzaamheid van de dakpan.

Fabrikanten van dakpannen kennen het belang van een goed geventileerde dakspouw. De dakspouwventilatie is een onderdeel van de garantievoorwaarden.

  • Stormvastheid van het pannendak:

 

De stormvastheid van een pannendak wordt niet alleen bepaald door het aantal en type toegepaste panhaken. Ook drukvereffening is een belangrijke factor in het bepalen van de Cs factor (factor voor bepaling van windbelasting). Als de dakspouwventilatie voldoet, dan mag de te berekenen windbelasting gereduceerd worden door de drukvereffeningsfactoren toe te passen.

De wind die rond en over gebouwen blaast, veroorzaakt zuiging en druk op de gebouwschil. Figuur 1 toont schematisch waar zuiging en druk ontstaan bij een hellend dak, als de wind loodrecht op de noklijn blaast. Het blijkt dat er drukverschillen ontstaan.

 

Een schubvormige afwerking met dakpannen is nogal doorlatend voor winddrukken. Dit betekent dat winddruk aan de buitenzijde van een pannendak luchtstroming tot gevolg heeft van buiten naar de dakspouw en omgekeerd, afhankelijk van de plaats op het dak. Zie figuur 2.


De winddruk bij een storm is nooit een constante druk, bij rukwinden ontstaan grote drukverschillen in zeer korte tijd. Drukvereffening dient dus ook snel plaats te vinden. De snelheid waarmee dit gebeurt, wordt beïnvloed door het luchtvolume in de dakspouw, de doorlatendheid van de pannen en de stromingsweerstand in de dakspouw. Bovendien hebben de doorlatendheid bij de nok, die bij de dakvoet en bij de kopgevel invloed op deze vereffening. Het drukverschil tussen de buitenzijde van de pannen en de dakspouw bepaalt de werkelijke belasting op de pannen.

NEN 6707

De NEN 6707 wordt direct aangestuurd door het Bouwbesluit 2003. Hierin is een berekeningsmethode opgenomen om te bepalen of er panhaken nodig zijn om voor de dakpannen de vereiste windweerstand te verkrijgen. De drukvereffeningsfactoren die zijn opgenomen in NEN 6707 zijn gebaseerd op de ervaringen uit de stormschades van 1990. Zie tabel 1.
Tabel 1 - Drukvereffeningscoëfficiënten Ceq afhankelijk van de dakhelling a en de dakzone.


Α

Ceq

Dakzone-aanduiding

van af

Tot en met

c

c*

r

s

s*

t

u

15 °
30 °

25 °
90 °

0,4
0,5

0,4
0,5

0,4
0,5

0,33
0,33

0,4
0,5

0,33
0,33

0,33
0,33

    • Een gezond dak:

Een gezond binnenmilieu is mede afhankelijk van de kwaliteit van de buitenschil. De risico’s van een pannendak met betrekking tot het binnenmilieu zijn:

  • schimmelvorming als gevolg van vocht,
  • inwendige condensatie,
  • lekkage en tocht,
  • het binnendringen van ongedierte, zoals muizen en ratten. 

 

Om ophoping van vocht te voorkomen, dient de bouwfysische opbouw van een dakconstructie in orde te zijn. De dakconstructie van een hellend dak is permeabel (dampdoorlatend). In deze dakconstructie is een goed ventilerende dakspouw onmisbaar. Ruime ventilatieopeningen aan de dakvoet en de nokconstructie zijn hiervoor van essentieel belang, echter het binnendringen van ongedierte zoals muizen en ratten moet voorkomen worden door de afmeting van ventilatieopeningen te beperken tot maximaal 10 mm. 

  • Warmteregulatie in de zomer:

 

Monier (wereldwijd de marktleider op het gebied van producten voor hellende daken) heeft in zijn “Technical Centers” uitgebreid onderzoek gedaan naar de effecten van dakspouwventilatie. Eén van de belangrijke conclusies was:

De luchtstroming onder de dakpannen heeft een significant koelingeffect in de zomer.

 

In een calculatie van warmteoverdracht door de gebouwschil worden vier vormen onderscheiden.

(1) Conductie, warmtegeleiding.

(2) Convectie, luchtstroming, veroorzaakt door luchtdrukverschillen. Deze luchtdrukverschillen kunnen worden veroorzaakt door temperatuurverschillen, dit noemen we natuurlijke convectie of door winddruk. Dit verschijnsel noemen we geforceerde convectie.

(3) Radiatie: warmtestraling, de warmteoverdracht vindt plaats door de emissie en absorptie van elektromagnetische golven

(4) Thermische massa

Een belangrijk aspect in de calculatie van warmteoverdracht is de eigenschap van materiaal om warmte te absorberen en te bufferen.  Een materiaal met een hoge  dichtheid, bijvoorbeeld beton, kan veel warmte absorberen. Door de opname van
zonnestraling zal de temperatuur van het materiaal verhogen. Met zonnige periodes in de zomer kan de temperatuur van een dakpan makkelijk oplopen tot meer dan 80°C. Bijgevolg, deze warmte zal niet worden overgedragen in de dakconstructie en de leefomgeving blijft koeler.

De warmteoverdracht die ’s zomers plaatsvindt in een dakconstructie is altijd een combinatie van bovengenoemde 4 vormen van warmtetransport.

De luchtstroming die plaats vindt in de dakspouw is gemengde convectie, dus natuurlijke + geforceerde convectie. Door deze luchtstroming in de dakspouw wordt warme lucht afgevoerd en wordt het dak gekoeld. De hoeveelheid lucht die onder de pannen stroomt is van belang voor het koelingeffect. Hoe meer lucht er door de dakspouw stroomt, des te meer warmte er wordt afgevoerd, des te groter het koelingeffect.

In de metingen op testdaken werden luchtstroming door winddruk en thermische luchtstroming onderscheiden. Op een testdak van 6m x 10m zijn de luchtstroomvolumes in twee situaties gemeten: een goed ventilerend dak en een slecht ventilerend dak. De verschillende dakconstructies leiden tot grote verschillen in luchtstroming. De gemeten waardes zijn in tabel 2 weergegeven:

Tabel 2:

 

Dakconstructie

Luchtstroming door winddruk*
(dm3/sec)

Thermische luchtstroming**
( dm3/sec)

1

Dakconstructie met vlakke dakpan, zonder tengels (slechte dakspouwventilatie)

228

32

2

Dakconstructie met geprofileerde dakpan en tengels (goede dakspouwventilatie)

638

150

*Bij een gemiddelde windsnelheid van 14,3 km/h
**Bij een dakpantemperatuur van 80°C

De wind is de belangrijkste aandrijver voor de luchtstroming onder de dakpannen. Het patroon van de luchtstroming onder de pannen is lastig te voorspellen.

Deze luchtstromingen zijn moeilijk te voorspellen met standaard engeneering-technieken. Daarom heeft Monier een speciaal computerprogramma ontwikkeld, waarmee een simulatie kan worden uitgevoerd. Bij de berekening van zo’n simulatie moeten de volgende parameters worden ingevuld:

  • luchtdoorlatendheid van de schubvormige dakbedekking.
  • ventilatiedoorlaat aan dakvoet en nok,
  • dakvorm,
  • windrichting,
  • afmetingen tengels en panlatten.

 

Belangrijkste conclusies:

  • De luchtstroming onder de dakpannen heeft een significant koelingeffect in de zomer.
  • Hoe groter de luchtstroom, des te groter het koelingeffect
  • Ruime ventilatieopeningen aan de dakvoet en nokconstructie zijn van essentieel belang voor de luchtstroom, en dus het koelingeffect.
  • Een ruime vrije tengelhoogte is van essentieel belang voor de luchtstroom en dus het koelingeffect

 

In de volgende editie van Roofs zal het tweede deel van dit artikel worden opgenomen.

 Wilt u deze tekst in opgemaakte vorm lezen met foto's, klik dan deze link aan, dan ontvangt u de tekst in een PDF bestand



Deze website wordt mede mogelijk gemaakt door:

Leveranciernaam