Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Wijzigingen Kwaliteitsrichtlijn in versie 2010.01 t.o.v. versie 2008 Presentatie O. Kettlitz Algemene Ledendag 23 februari 2011
1
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd Ir. O. Kettlitz Kettlitz Gevel- en Dakadvies, Rijswijk/Putten
Namens Dumebo DWS Branchevereniging specialistische aannemers van metalen gevels en daken Website: www.dumebo-dws.nl Kwaliteitsrichtlijn Metalen gevels en Daken Versie 2010 Website: www.krl-metaalbouw.nl
2
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Kettlitz Gevel- en dakadvies is een ingenieursbureau op het gebied van gevels en daken. theorie- en praktijkcursussen; probleemoplossing, schade-onderzoek, arbitrage; nieuwbouwadvies en -begeleiding; productontwikkeling; schrijven richtlijnen, maken documentatie, geven lezingen.
3
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
De Dienst Stedelijke Ontwikkeling van de Gemeente Den Haag stelde in dit kader m.b.t. dit project het volgende: 1. bij de toegepaste gevelplaten wordt erop gewezen dat deze bekend zijn vanuit de industriebouw met een bijhorende referentieperiode van 15 jaren. In dit kader wordt met name gewezen op het risico van het doorroesten van de platen t.p.v. de bevestigingspunten. Hierbij wordt gewezen op het t.p.v. de boorgaten beschadigd raken van de beschermende zinklagen bij het indraaien van de schroeven. Daaraan wordt toevoegd dat met een RVS-gevelbeplating deze problemen kunnen worden voorkomen; 2. regelwerk van aluminium voldoet niet aan de duurzaamheidseis van 50 jaren. Een oplossing met profielen in RVS is vereist. 4
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Nog enkele algemene relevante gegevens: woongebouw; Den Haag (5 km vanaf de kust); nabij spoorlijn (50 m); 130/140 m hoog; gemonteerd op beton, semi-open voeg, spouwisolatie; iedere 25 m gecompartimenteerd. 5
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Onderdelen: 4 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
gecoate en verzinkte stalen beplating Aluminium stijlen; stalen consoles; bevestigingen tussen beplating en stijlen; bevestigingen tussen stijlen en consoles; verankeringen; betonnen binnenblad.
Toegepaste isolatie zijn glaswolplaten met 1 cachering, dik 180 mm met ankers bevestigd aan het beton.
5
2
7
3
6
225 mm 6
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Gevelbeplating Of sendzimirverzinkte stalen gevelplaten met een duurzame coilcoating een duurzaamheid hebben van 50 jaren is niet bekend. De buitenzijde is wel inspecteerbaar en onderhoudbaar. Bovendien is degradatie (lees: corrosie) duidelijk te zien. Op basis hiervan is voor de gevelplaten gekozen voor een duurzame coating in combinatie met inspectie en periodiek overschilderen. Voor de coating is gekozen voor Plastisol 200 mm. 7
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Het Bouwbesluit c.q. NEN 6700/6702 eisen dat de constructie gedurende zijn referentieperiode de voorgeschreven belastingen moet kunnen blijven opnemen. Behalve voor industriegebouwen (15 jaar) bedraagt deze referentieperiode 50 jaar.
8
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Referentieproblematiek: Gebouwtype industriegebouwen kantoorgebouwen publieke gebouwen woningen
Referentieperiode (jaren) (NEN 6702) 15 50 50 50
Andere gebouwen dan industriegebouwen, en hun belastingdragende onderdelen, moeten dus in principe in staat zijn om gedurende (minimaal) 50 jaren de voorgeschreven belastingen op te kunnen nemen zonder risico op bezwijken. Dit kan verstrekkende gevolgen hebben voor de materiaalkeuze. 9
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Mogelijke methoden om aan deze eis te kunnen voldoen: 1. middels regelmatige vervanging; 2. middels inspectie en onderhoud; 3. middels zeer duurzame materialen zonder onderhoud.
10
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Strategie 1. is alleen toegestaan als er geen andere mogelijkheden zijn, of als het een materiaal betreft waarmee in dit kader nog geen ervaringen zijn opgedaan. Strategie 2. is alleen toegestaan als materialen eenvoudig te inspecteren zijn en niet kunnen bezwijken zonder dat hieraan een duidelijke waarschuwing vooraf gaat, c.q. zonder dat vooraf duidelijk te zien is dat er sprake is van een significante achteruitgang in kwaliteit. Strategie 3. betekent voor metalen gevels en daken vrijwel zeker de keuze voor een geschikte kwaliteit RVS, aluminium of zink. In dit kader kunnen hierbij ook nog eisen aan materiaaldiktes en eventuele aanvullende bescherming van toepassing zijn. 11
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Methode 1 is toegestaan bij constructies die tijdig waarschuwen. Voorbeeld: dakbedekking (lekkage). Methode 2 is toegestaan bij constructies die goed te inspecteren zijn. Voorbeeld: gevelcassettes (voorwaarde: goede bereikbaarheid). Methode 3 moet dus worden gekozen voor constructies die niet waarschuwen en die niet goed te inspecteren zijn. Voorbeeld: achterconstructies.
12
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Oplossing 3 heeft verstrekkende gevolgen voor de materiaalkeuze voor achterconstructies. Alternatieven als: • inspectieluikjes; • overeenkomstige mock up op het dak geplaatst (vergelijkbare condities). worden tot op heden door de grote Nederlandse gemeenten niet geaccepteerd.
13
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Grote vraag is: hoe agressief is een spouwklimaat. Daar is nooit grondig onderzoek naar gedaan. Te verwachten belangrijkste invloedsfactoren: 1. open of gesloten voegsysteem (vochtbelasting etc.); 2. afgeschermd van de spouw: in de isolatiedsn. gelegen of niet (vochtbelasting etc.); 3. luchtstromingsdichtheid c.q. dampdichtheid van binnenspouwblad (vochtbelasting etc.); 4. buitenklimaat (vochtbelasting, agressiviteit).
14
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Vochtfront
vochtig droog 15
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
vocht, vuil agressieve stoffen condens
16
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
17
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
18
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Kaart met chloridedepositie (mg/m² per dag).
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
> 300 60-300 3-60
60-300 3-60 > 300
19
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
20
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
21
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Kaart met gemiddeld SO2gehalte in de lucht (µg/m³).
< 10 > 10 > 15
< 10 > 10
> 15
22
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
En verder: 5. 6.
materiaalcombinaties; wijze van aansluiten en detailleren.
23
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
24
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
25
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
26
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
27
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
28
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
29
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Uit onderzoek aan metalen gevels van meer dan 20 jaar oud Blijkt, dat het correct uitvoeren van de detailleringen, met name wat betreft het voorkomen van staand of ingesloten water/vocht en wat betreft het minimaliseren van de vochtbelasting in de spouw, minstens zo belangrijk is voor de duurzaamheid als de kwaliteit van de toegepaste materialen.
30
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Op basis van een referentieperiode van 50 jaar kan niet worden aangetoond dat een ‘standaard’zinklaagdikte van 20 µm per zijde voldoende duurzaamheid biedt in het Nederlandse klimaat. Daarom wordt aanbevolen om stalen bouwdelen in de spouw van een zinkkwaliteit Z600 (aan beide zijden 42 µm zink) te voorzien tot 15 km uit de kust. Voor toepassing dichter dan 15 km uit de kust dient een ander materiaal dan ongecoat verzinktstaal te worden toegepast.
31
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Voor geveldoorsneden in de droge zone van de constructiedoorsnede, zoals binnendozen waarbij vóór de doos langs ongecomprimeerde isolatie doorloopt, kan wel de standaard zinkkwaliteit Z275 (of ZA255) worden toegepast. Bij gebouwen met een referentieperiode van 15 jaar kan men zowel in de droge als de vochtige zone volstaan met Z275 (of ZA 255).
32
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Bij een referentieperiode van 50 jaar dienen in de vochtige zone RVS- of aluminium bevestigingsmiddelen te worden toegepast. Bij een referentieperiode van 15 jaar zijn verzinktstalen bevestigingsmiddelen toelaatbaar.
33
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Voor meer informatie en een nadere onderbouwing zie TNO-rapport 034-DTM-2010-02582 ‘Beoordeling duurzame veiligheid van stalen gevels; Fase III: Inspecties en levensduurvoorspelling’ 2010 (op aanvraag beschikbaar).
34
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Richtlijnen voor tussenprofielen Onder tussenprofielen worden Omega-, Z-, Sigma-profielen etc. verstaan waaraan de metalen gevelafwerking c.q. de metalen dakhuid wordt bevestigd en die als functie hebben de krachten op deze afwerking over te dragen op de achterresp. onderliggende constructie. Gewoonlijk zullen de tussen-profielen zich in de spouw bevinden. Bij spouwloze gevel- c.q. dakconstructies zullen deze zich echter gewoonlijk in een isolatielaag bevinden.
35
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Tussenprofielen in een gevel- en dakconstructie worden over het algemeen beoordeeld als moeilijk inspecteerbaar en onderhoudbaar. Derhalve wordt ervan uitgegaan dat de toe te passen profielen zo duurzaam worden uitgevoerd, dat deze gedurende de referentieperiode voldoende sterk blijven zonder enige vorm van onderhoud.
36
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
30 mm
vochtig
droog
buiten
vochtig
isolatie
binnen
spouw dampdoorlatende folie
isolatie
binnen
spouw
buiten
droog 37
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Conditie Referentieperiode 15 jaar 50 jaar droog**** > 15 km vanaf kust < 15 km vanaf kust
materiaaltype 1* materiaaltype 1*
materiaaltype 1* materiaaltype 1*
vochtig**** > 15 km vanaf kust < 15 km vanaf kust
materiaaltype 1* materiaaltype 1*
materiaaltype 2** materiaaltype 3***
**** zie voorafgaande sheet 38
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
* Materialen die onder type 1 vallen: sendzimirverzinkt staal aluminiumzinkstaal geschikte aluminiumlegeringen ** Materialen die onder type 2 vallen: sendzimirverzinkt staal aluminiumzinkstaal geschikte aluminiumlegeringen roestvaststaal gecoat sendzimirverzinkt staal gecoat aluminiumzinkstaal gecoat sendzimirverzinkt staal *** Materialen die onder type 3 vallen: gecoat aluminium
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Z275 ZA255, AZ185
Z600 AZ350 MA of gelijkw. RVS304 RVS316 Z275 + ext. coating ZA255 + ext. coating AZ185 + ext. coating met ext. coating 39
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Bovenstaande materialen kunnen worden toegepast onder de volgende voorwaarden: • de materialen zijn op de juiste wijze geproduceerd en gevormd rekening houdende met hun (beperkte) flexibiliteit; • contactcorrosie wordt voorkomen; • detailleringen zijn waterdicht uitgevoerd zodat via deze aansluitingen geen lekwater in de spouw kan stromen;
40
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
• de binnenzijde van de constructie-opbouw is luchtstromingsdicht en dampremmend uitgevoerd zodat condensatie in de spouw wordt geminimaliseerd; •
eventueel vocht in de spouw door onderkoelingscondensatie of enige regendoorslag kan vrij afstromen naar buiten toe;
•
de toegepaste gevel- c.q. dakconstructie voldoet aan de ‘Kwaliteitsrichtlijn voor metalen gevels en daken’;
41
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
•
er is geen sprake van een extra belastend milieu als gevolg van locale omstandigheden;
•
ophoping van vuil en/of vocht in aansluitingen en detailleringen wordt voorkomen;
•
bij de toepassing van verzinktstaal onder vochtige omstandig-heden dient de nominale dikte van het staal te worden beperkt tot maximaal 1,5 mm; bij staal beschermd met aluminiumzink-laag bedraagt de maximale dikte onder deze omstandigheden 1,25 mm.
42
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Conclusies Mits goed gedetailleerd (vocht!) gaan metalen gevels en daken meer dan 50 jaar mee. Voorwaarde is wel dat bij de door vochtbelaste zone’s de juiste materialen worden toegepast. Voor bevestigingsmiddelen is dit RVS of aluminium; voor tussenprofielen is dit verzinkt staal met een extra dikke zinklaag, aluminium of ‘standaad’ verzinktstaal met een exterieurcoating. Alleen dicht bij zee (< 15 km) is een projectmatige benadering gewenst. Duurzame metalen gevels en daken zijn daarmee concurrend te realiseren voor alle typen gebouwen en kunnen daarmee ook bijdragen aan een duurzame samenleving. 43
Algemene ledendag 23 februari 2011
Constructieve veiligheid stalen gevels in de tijd
Metalen gevels en daken zoals het hoort!
Dank voor uw aandacht.
De presentatie is als pdf-bestand te downloaden van:
www.dumebo-dws.nl/Publicaties
44
