Casestudy: Duurzaamheid van cellulair glas in bouwtoepassingen - Testen van Foamglas isolatie

Transcriptie

1 Aangemelde instantie voor tests, toezicht en certificatie van bouwmaterialen en -onderdelen Onderzoek en ontwikkeling op het gebied van bescherming tegen warmte en vocht Casestudy: Duurzaamheid van cellulair glas in bouwtoepassingen - Testen van Foamglas isolatie Bemonstering: Ziekenhuis in Kristianstad, Zweden (plat dak gebouwd in 1973) Max Engelhardt Uitvoerder: PITTSBURGH CORNING Europe N.V. Albertkade Tessenderlo BELGIË De auteurs zijn verantwoordelijk voor de inhoud van het rapport. FIW München Rapport: Forschungsinstitut für Wärmeschutz e.v. München Lochhamer Schlag 4 I DE afrit Gräfelfing Directeur: T F info@fiw-muenchen.de Prof. Dr.-Ing. Andreas H. Holm

2 Aangemelde instantie voor tests, toezicht en certificatie van bouwmaterialen en -onderdelen Onderzoek en ontwikkeling op het gebied van bescherming tegen warmte en vocht Forschungsinstitut für Wärmeschutz e.v. München Lochhamer Schlag 4 I DE afrit Gräfelfing Directeur: T F info@fiw-muenchen.de prof. Dr.-Ing. Andreas H. Holm

3 Aangemelde instantie voor tests, toezicht en certificatie van bouwmaterialen en -onderdelen Onderzoek en ontwikkeling op het gebied van bescherming tegen warmte en vocht FIW Rapport: Casestudy: Duurzaamheid van cellulair glas in bouwtoepassingen - Testen van Foamglas -isolatie Bemonstering: Ziekenhuis in Kristianstad, Zweden (plat dak gebouwd in 1973) Max Engelhardt Uitvoerder: PITTSBURGH CORNING Europe N.V. Albertkade Tessenderlo BELGIË Dit rapport bevat 10 pagina s 4 afbeeldingen 2 tabellen Gräfelfing, 21 december Directeur Afdelingshoofd Auteur Prof. Dr.-Ing. Andreas H. Holm Christoph Sprengard Max Engelhardt Forschungsinstitut für Wärmeschutz e.v. München Lochhamer Schlag 4 I DE afrit Gräfelfing Directeur: T F info@fiw-muenchen.de prof. Dr.-Ing. Andreas H. Holm

4 3

5 1 Inleiding Deze samenvatting biedt een kort overzicht van één van de vele bemonsterings- en testactiviteiten uit 2017 die deel uitmaken van een lopende studie over de duurzaamheid van cellulair glas voor Pittsburgh Corning Europe. Het algemene doel van de studie is de kennis vergroten over het gedrag van cellulaire glasisolatie in verschillende soorten bouwtoepassingen op lange termijn en doorslaggevende factoren bepalen die de stabiliteit en de verwachte gebruiksduur beïnvloeden. Het project is gericht op specifieke toepassingen voor isolatiematerialen in de bouw, bijv. de isolatie van buitenmuren en platte daken. De bouwwerf van de hier beschreven bemonstering werd gekozen door de uitvoerder. De bemonsteringsprocedure stond onder toezicht van een gelastigde van een derde partij. Afbeelding 1: Zicht op het onderzochte gebouw / bouw van een plat dak 2 Bemonstering Het FOAMGLAS isolatiemateriaal werd onder toezicht van een gelastigde van een derde partij bemonsterd door de uitvoerder van het platte dak van het "CSK - Centralsjukhuset Kristianstad" ziekenhuis in Kristianstad, Zweden, en dit op 13 juni

6 Afbeelding 2: Tijdens de bemonstering ter plaatse 5

7 De bemonstering werd uitgevoerd na de inachtneming van uitgebreide richtlijnen door het FIW. Deze richtlijnen bepalen de operationele vereisten binnen het project voor derden, toegekend door Pittsburgh Corning, om toezicht te houden op de bemonstering van cellulaire glasstalen en om deze te documenteren. Deze omvatten instructies voor de inspectie van gebouwen en FOAMGLAS cellulaire glasproducten, de documentatie, bemonstering en verzending. De richtlijnen verstrekken instructies en templates voor de aangeduide bemonsteringsgelastigden om aan de specificaties van het project te voldoen en om de procedures voor alle inspecties/bemonsteringen te harmoniseren. De noodzakelijke gegevens, die ter plaatse moeten worden verzameld, en de soorten documentatie voor een behoorlijke evaluatie binnen het kader van het lopende duurzaamheidsonderzoek werden gespecificeerd. Belangrijke bemonsteringsdocumentatie over het gebouw, het product en de bouw die verzameld werd door de bemonsteringsgelastigde (zoals vermeld door de uitvoerder) wordt hieronder samengevat. Tabel 1: Bemonstering in Kristianstad, Zweden (gebaseerd op een bemonsteringsprotocol) Gebouw CSK - Centralsjukhuset Kristianstad (ziekenhuis) Locatie J A Hedlunds väg Kristianstad Zweden Bouwjaar 1973 Product Levensduur Bemonsterings punt Opbouw van de constructie FOAMGLAS S3 (50 mm) Platen uit cellulair glas van 450 mm x 600 mm Sinds 1973 (43 jaar) Terrasdak, normale verwarming verondersteld. Compact dak opgetrokken uit 2 dekkende lagen bitumen, een onderlaag en een betonnen onderbouw. Lagen zitten volledig vast aan het cellulair glas. De platen cellulair glas zijn samengevoegd met bitumen. 2 lagen roofing uit bitumen FOAMGLAS-isolatie onderlaag uit bitumen en betonnen onderbouw Geen helling. Staat Tijdens de inspectie werd een effen oppervlak vastgesteld, evenals waterophoping en stilstaand water. Lekken in het membraan veroorzaakten op meerdere plaatsen doorsijpeling van water. De bovenste cellen waren beschadigd door vries-dooi-omstandigheden. De betonnen onderbouw was in goede staat. 6

8 7

9 3 Metingen De monsters werden door de uitvoerder geleverd in een waterdichte en dampbestendige verpakking aan FIW München op 19 juni De laboratoria van FIW voerden diverse metingen uit op de stalen. Afbeelding 3: Monster zoals aangekomen in de FIW laboratoria (links), stalen voor het meten van de druksterkte (rechts). De thermische prestaties werden volgens ISO 8301 zowel bepaald in voetstootse toestand als in een ovendroge toestand met een "warmtestroommeter. De structurele duurzaamheid werd beoordeeld door de druksterkte te meten door middel van een universele testmachine voor materialen. De metingen werden uitgevoerd op basis van de speciale vereisten voor cellulair glas zoals vermeld in bijlage A van DIN EN 826:2013. Daarnaast werden het vochtgehalte en de droge massadichtheid van de monsters gemeten. 4 Resultaten De stalen van het plat dak van het ziekenhuis in Kristianstad, Zweden, vertonen de volgende kwaliteitskenmerken: Tabel 2: Resultaten van de meting voor FOAMGLAS -isolatie geïnstalleerd in 1973 in Kristianstad Warmtegeleidingsvermogen (DIN EN 12667: ) Druksterkte (DIN EN 826: ) Vochtgehalte (DIN EN ISO 12570: ) Dichtheid (ovendroog) (EN 1602: ) 0,053 W/(m K) (toestand zoals bemonsterd) 0,052 W/(m K) (droog) 567 kpa (droog) 0,2 % bij massa / 0,03 % bij volume 128 kg/m 3 8

10 5 Conclusie Volgens onze kennis over de periode en de plaats van de installatie van het product (1973 in Zweden), was er voor het bemonsterde product geen technische goedkeuring voorhanden of geldig. In het land van vervaardiging (België) was het bemonsterde product goedgekeurd door het Belgische Nationaal instituut voor de huisvesting, zie technische goedkeuring nr van februari Deze vermeldt een warmtegeleidingsvermogen voor FOAMGLAS S 3 van 0,042 kcal/m/k, oftewel W/(m K) en een druksterkte van 500 kpa (volgens de toenmalige geldende norm ASTM C ). INSTITUT NATIONAL DU LOGEMENT AGRÉMENT TECHNIQUE DES MATÉRIAUX, ÉQUIPEMENTS ET PROCÉDÉS DE CONSTRUCTION NON TRADITIONNELS C.D.U.: Bruxelles - Belgique TOITURES ISOLANTES FOAMGLAS TOITURES DAKEN ROOFS MEMBRE DE L UNION EUROPÉENNE POUR L AGRÉMENT TECHNIQUE DANS LA CONSTRUCTION (UEATC) S.A. PITTSBURGH CORNING EUROPE avenue do Tervuren BRUXELLES (Tél.: 02/ , telex: 22277) DÈCISION N 1074 Afbeelding 4: Koptekst van de Belgische technische goedkeuring van FOAMGLAS S3 uit 1973 In de fabriek gemaakt cellulair glas wordt als dampdicht beschouwd en absorbeert in principe geen water, zelfs na onvoorzien contact gedurende langere tijd. Niettemin kan het vastgehouden oppervlaktewater op de opperlaag van de platen vocht adsorberen. In feite is de opperlaag voorzien van doorgesneden cellen, omdat de platen binnen de productie op dikte en afmetingen worden gezaagd. Volgens de FOAMGLAS -installatievoorschriften voor daken of bouwonderdelen geplaatst tussen een gewone omgeving en een plaats met een hoge vochtigheid, moet FOAMGLAS altijd zodanig worden geïnstalleerd dat het volledig aansluit op de gesloten voegen. De aangebrachte lijm en de afdichting moeten een hoge dampdruk weerstaan. Volgens de inspectie ter plaatse kan worden gezegd dat het bemonsterde isolatiemateriaal gedurende langere tijd werd blootgesteld aan vocht, wat heeft geleid tot vochtophoping in de cellulaire glasplaten. De veronderstelde stijging van het warmtegeleidingsvermogen (vergeleken met de ontwerpwaarde vermeld in bovengenoemde goedkeuring) is vermoedelijk veroorzaakt door waterdoorsijpeling als gevolg van het niet-vernieuwde maar beschadigde dakmembraan. Gezien de vermelde gebruiksperiode (43 jaar) vertoonden de geteste monsters cellulair glas een goed warmtegeleidingsvermogen. De druksterkte van de monsters was nog altijd hoger dan de waarde vermeld in de goedkeuring van 500 kpa. 9

11 6 Aansprakelijkheid De resultaten van de metingen zijn alleen geldig voor de beschreven materialen, eigenschappen en afmetingen. Het rapport is gebaseerd op de huidige kennis uit onderzoek in thermisch transport. Aansprakelijkheid kan alleen worden aanvaard binnen het bereik van deze kennis. De garantie van de analyseresultaten en de deskundige adviezen van FIW München e.v. is beperkt tot de beperkingen van 634A BGB voor gebouwen. 10

12 Aangemelde instantie voor tests, toezicht en certificatie van bouwmaterialen en -onderdelen Onderzoek en ontwikkeling op het gebied van bescherming tegen warmte en vocht Forschungsinstitut für Wärmeschutz e.v. München Lochhamer Schlag 4 I DE afrit Gräfelfing Directeur: T F info@fiw-muenchen.de prof. Dr.-Ing. Andreas H. Holm