Voorkom koudebruggen in staalconstructies Met Schöck Isokorb KS en KST

Transcriptie

1 Voorkom koudebruggen in staalconstructies Met Schöck Isokorb KS en KST

2 Duurzaam ontwerpen Tot in het kleinste detail In 2002 keurde het Europees Parlement de richtlijn over de energieprestatie en het binnenklimaat in gebouwen goed (2002/91/CE). Ondertussen is door de verschillende gewesten in België een regelgeving opgesteld om deze richtlijn in te voeren: Het Waalse gewest heeft deze regelgeving gefaseerd ingevoerd en hanteert nu een K-waarde van 45 en U-max voor woningen en een K55 en U-max voor industriële gebouwen. Vanaf 2011 is een 3e fase van kracht, met een energie prestatiepeil (EPB) E=80. In Vlaanderen hanteert men K45 en U-max voor woningen en K55 en U-max voor industriegebouwen. De EPB wetgeving is ondertussen aangescherpt en eist vanaf 01/01/2010 een E-peil van E80. In het Brussels Hoofdstedelijk gewest moeten woongebouwen voldoen aan K40 en U-max en vanaf 07/2009 een E-peil van E90 halen. Voorkomen van klimaatverandering Smeltende gletsjers, afname van het winterijs op de Noordpool, ontdooiende permafrost, zeespiegelstijging en hittegolven. Natuurverschijnselen die erop wijzen dat we wereldwijd te maken hebben met een snel veranderend klimaat. Een verandering die ecosystemen ernstig aantast en natuurrampen tot gevolg kan hebben. De bewustwording van het belang van een duurzame samenleving heeft geleid tot het treffen van bindende maatregelen door regeringen, zoals het Kyoto Protocol Dit is een engagement van Europese landen om de uitstoot van CO 2 aanzienlijk terug te dringen t.o.v De doelstelling van de Belgische regering is vastgelegd op 7,5% in In 2010 wordt in België een stijging van 13% van de uitstoot verwacht. Dit betekent dat de totale reductie rond de 20% moet liggen. De noodzaak om energiezuinig te bouwen neemt dus steeds meer toe. In 2050 wordt zelfs gesproken over uitstoot beperkingen van 60%-80%. 2

3 Maatschappelijke en technologische ontwikkelingen kunnen een grote invloed hebben op het ontwerp van gebouwen. De veranderende behoeften van de mens, nieuwe materialen en schaarste aan grondstoffen, zijn voorbeelden hiervan. De industrie, ontwerpers en bouwers staan hierdoor keer op keer voor nieuwe uitdagingen: Moderne, slanke en transparante architectuur mogelijk maken met behoud van constructieve en bouwfysische kwaliteit. Hiervoor zijn de Schöck Isokorb types KS en KST ontwikkeld, constructieve koudebrug onderbrekingen voor staalconstructies. Project: Architect: Ingenieur: Brandweerkazerne Zwolle Herman Hertzberger, Architectuurstudio HH Architects and Urban Designers, Amsterdam ABT adviesbureau b.v., Velp 3

4 Koudebruggen in staalconstructies Herkennen en voorkomen Energieverlies Om warmteverlies te voorkomen wordt er vaak voor gekozen om het gebouw langs buiten te isoleren. Dit is een oplossing die enerzijds duur is en anderzijds een grote esthetische invloed heeft op het ontwerp. Thermografie van een stalen ligger, waarbij geen koudebrug Condens- en schimmelvorming Een ernstig bouwtechnisch probleem is de vorming van condens als gevolg van koudebruggen. Condens kan het materiaal aantasten, wat de stabiliteit in gevaar kan brengen en ook esthetische of functionele schade tot gevolg kan hebben. Verder zijn er gezondheidsrisico s voor gebruikers als gevolg van schimmelvorming op langdurig vochtige plekken. onderbrekingssysteem is toegepast! 4

5 Staal is een vaak toegepast bouwmateriaal en is zeer goed warmtegeleidend (λ= 50 W/mK). Bij een stalen ligger, die van binnen naar buiten loopt of direct verankerd is aan de dragende binnenconstructie, kan daardoor de warmtestroom van binnen naar buiten zeer gemakkelijk plaatsvinden. Bij goed geïsoleerde woningen en gebouwen ontstaat er bij deze thermische lekken, naast het warmteverlies, ook gevaar voor bouwschade door vocht en schimmelvorming. Dit zijn kritische punten die al in het ontwerpstadium aangepakt kunnen worden. Project: Architect: Ingenieur: Alte Glockengießerei, Heidelberg, Duitsland Hartmann & Hauß Architekten, Heidelberg Ingenieurbüro Gerhard Brauch, Heidelberg 5

6 Thermisch onderbreken van staal betonconstructies Schöck Isokorb KS Balkon Staalconstructie Gewapende betonvloer Unieke onderbreking tussen staal en beton De unieke combinatie: thermisch ontkoppelen en verankeren van staal-beton verbindingen, geïntegreerd in één element. Een verankering tussen twee verschillende materialen zonder gevaar voor koudebruggen. Kopplaat Elastische voeg Balkon/Luifel d 240 Staalconstructie Kopplaat Flexibel maatwerk Dankzij de flexibiliteit van het systeem kunnen oplossingen op maat worden ontworpen en geproduceerd. 6

7 Schöck Isokorb KS is enerzijds het logische en anderzijds een uniek antwoord op de thermische ontkoppeling tussen staal- en betonconstructies. De combinatie van de Schöck Isokorb knooppuntoplossing in beton, op basis van vakwerkanalogie en het principe van boutverbindingen in de staalbouw, zorgen samen voor een optimale verankering. Deze sluit perfect aan op de gangbare bouwmethoden van staal in combinatie met beton. De Schöck Isokorb KS is al voor vele projecten de passende oplossing gebleken. Modulen voor staal-beton aansluitingen Moment- en dwarskrachtverbindingen: Schöck Isokorb type KS Kant-en-klaar Complete en kant-en-klare elementen voor een snelle inbouw en montage op de werf. Balkon Staalconstructies Kopplaat Elastische voeg Gewapende betonvloer Steltolerantie op de bouw Om afwijkingen op te vangen hebben de elementen een steltolerantie tot 10 mm. Bouwkundig aansluitdetail Schöck Isokorb type KS Complete technische documentatie Uitgebreide technische informatie beschikbaar voor ontwerpers en bouwers. Voorzien van o.a. typenoverzicht, capaciteiten, rekenvoorbeelden, bijlegwapening, inbouwhandleidingen, besteksteksten en checklisten. Dwarskrachtverbindingen: Schöck Isokorb type QS Stalen kolom Balkon Kwaliteit en duurzaamheid Hoogwaardige materialen, permanente productiecontroles en typegoedkeuringen waarborgen een kwalitatieve en duurzame oplossing. Staalconstructie Kopplaat Elastische voeg Gewapende betonvloer Bouwkundig aansluitdetail Schöck Isokorb type QS 7

8 Thermisch onderbreken van staalconstructies Schöck Isokorb KST Uitkragende ligger Staalconstructie Doeltreffende koudebrug onderbreking Schöck Isokorb type KST is in de staalbouw de nieuwste techniek, waarmee heel effectief schadelijke koudebruggen worden voorkomen. Kopplaat Buiten Staalconstructie Kopplaat Dakplaat Damwandprofiel Dakplaat Damwandprofiel Dakligger Kolom Dakligger Binnen Kwaliteit Duurzame constructie van roestvrijstaal en permanente in- en externe productiecontrole garanderen de beste kwaliteit. 8

9 De Schöck Isokorb KST is een nieuwe ontwikkeling van Schöck. Testen tonen aan dat dit de beste oplossing is om koudebruggen in staalconstructies te voorkomen. In heel Europa is de Schöck Isokorb KST ondertussen met veel succes toegepast in de woning-, utiliteit- en industriële bouw. Een reden voor de keuze van dit systeem in veel projecten is de combinatie van bouwfysische met constructieve kwaliteit en uitvoeringsvriendelijkheid van het systeem met respect voor de architectuur. Modules voor staal-staal aansluitingen Ontwerpvrijheid Modulen met hoge toelaatbare krachten zijn perfect te combineren en aan te sluiten op alle gangbare staalprofielen. Dwarskrachtverbindingen: Schöck Isokorb type QST Kopplaat Stalen ligger Staalconstructie Unieke non-verbale inbouwhandleiding Stapsgewijze visuele en taalonafhankelijke inbouwinstructie. Handig en uiterst veilig bij de toenemende internationalisering op bouwwerven. Stalen kolom Bouwkundig aansluitdetail Schöck Isokorb type QST Eenvoudige inbouw Montage van moduulelementen op en tussen normale kopplaatverbindingen. Trekkrachtverbindingen: Schöck Isokorb type ZST Kopplaat Constructief ontwerpen Met behulp van de technische documentatie, CAD-tekeningen en het speciaal voor Schöck Isokorb KST ontwikkelde rekenprogramma beschikt u over ideale hulpmiddelen om uw knooppuntverbindingen te ontwerpen. Stalen ligger Stalen kolom Stalen kolom Bouwkundig aansluitdetail Schöck Isokorb type ZST Staalconstructie 9

10 Onderzoek Het overtuigende bewijs Doorgaande stalen ligger Minimale oppervlaktetemperatuur q min = 6,1 C f n;ri = 0,45 Experimenteel onderzoek: Hotbox-methode Traditionele oplossingen voldoen niet aan de isolatie eisen Met het Europees onderzoeksproject EEBIS heeft de Universiteit RWTH in Aken gedetailleerd onderzoek gedaan naar het efficiënt voorkomen van koudebruggen in staalconstructies. De isolatie oplossingen die nu toegepast worden, werden hierbij op hun effectiviteit getest. Stalen ligger met 10 mm neopreen tussenlaag Minimale oppervlaktetemperatuur Binnenoppervlaktetemperatuurfactor Binnenoppervlaktetemperatuurfactor q min = 6,9 C f n;ri = 0,47 Het resultaat: de minimum eisen, waaraan moet worden voldaan om koudebruggen te voorkomen, werden niet gehaald. Aansluitingen: Traditioneel en met Schöck Isokorb KST 22 In het kader van het project ter bepaling van de koudebrug werking van een doorgaande staalconstructie door een geïsoleerde gevel zijn vier verschillende aansluitingen getest. Voor de staalconstructie is in alle gevallen een HEA 220 aangehouden. Toegepaste materialen zijn: Gevelisolatie (λ = 0,035 W/mK), Neopreenlaag tussen de kopplaten (λ = 0,23 W/mK). 10

11 Experimenteel onderzoek: Infrarood opname Onderzoek: Numeriek en Experimenteel De aansluitingen zijn op vlak van hun warmteverliezen numeriek en experimenteel beoordeeld. Numeriek zijn ze gesimuleerd met een driedimensionaal computermodel in een EEM-programma. Experimenteel worden de aansluitsituaties in een reëele opstelling getest volgens de Hotbox-methode. Tijdens de meting van het experimenteel onderzoek bevindt de aansluiting zich tussen twee ruimten met elk een verschillende temperatuur. Op meerdere plaatsen wordt in de proefopstelling de temperatuur gemeten. Tevens wordt de verdeling van de oppervlaktetemperatuur aan de warme zijde met een infrarood-camera vastgelegd. Overtuigend resultaat voor Schöck Isokorb type KST Alleen Schöck Isokorb KST voldeed in het onderzoek van de RWTH in Aken aan de minimum eisen ter vermijding van schimmelvorming. Hiervoor moet de temperatuurfactor f n;ri van het binnenoppervlak op de meest ongunstige plaats van de aansluiting groter zijn dan f n;ri 0,70. Dit betekent dat de minimale oppervlaktetemperatuur θ min 12,6 C moet bedragen. De thermische ontkoppeling van een staalprofiel met Schöck Isokorb KST voldoet als enige, ruimschoots aan deze eisen. Stalen ligger met 10 mm neopreen tussenlaag en 30 mm isolatie aan buitenzijde Minimale oppervlaktetemperatuur q min = 8,7 C f n;ri = 0,55 Stalen ligger met Isokorb KST 22 Minimale oppervlaktetemperatuur Binnenoppervlaktetemperatuurfactor Binnenoppervlaktetemperatuurfactor q min = 13,6 C f n;ri = 0,74 11

12 Praktijk Schöck Isokorb in staalconstructies Project: Sportstadion met voetbaltribune, Nieuwpoort Architect: Studiebureau Plantec nv, Oostende Bij de aanleg van een nieuw voetbalterrein met kunstgras, werd een nieuwe tribune voorzien. De verbinding van de stalen bovenstructuur met een deel van de onderliggende constructie uit beton werd uitgevoerd met Schöck Isokorb KST koudebrug onderbrekingen, welke in deze een dragende functie hebben. 12

13 Project: Mercedes-Benz, Aalst Architect: Architectenbureau M. & J-M. Jaspers J. Eyers & partners, Leuven Ingenieur: Studiebureau ELD partnership, Antwerpen Het samenbrengen van alle activiteiten van Mercedes-Benz Aalst hebben er toe geleid een nieuwe infrastructuur te bouwen. Bij de realisatie van deze nieuwbouw werd bijzondere aandacht besteed aan milieuvriendelijke maatregelen. Er is veel aandacht geschonken aan het behoud van de groenzone, afvalstromen en ook koudebruggen. Vandaar dat Schöck Isokorb KST een integraal deel uitmaakt van dit project. 13

14 Praktijk Schöck Isokorb in staalconstructies Project: RWZI, Amsterdam Architect: Herman Hertzberger, Architectuurstudio HH Architects and Urban Designers, Amsterdam Ingenieur: Witteveen + Bos, Deventer De RWZI te Amsterdam is een bijzonder gebouw. Ten eerste wordt voor een industrieel gebouw meestal geen architectenbureau ingeschakeld met de kwaliteiten zoals Architectuurstudio Herman Hertzberger. Echter is deze opdracht voortgekomen uit de duurzame relatie die was ontstaan bij de bouw van het hoofdkantoor voor het waterbedrijf in Amsterdam. Ten tweede is de RWZI het eerste project geweest in Nederland, waar de Schöck Isokorb KS en KST zijn toegepast. De stalenomloop aan het bedieningsgebouw van de RWZI is met Schöck Isokorb KS, na het aanbrengen van de stalen-vliesgevel, aan de achterliggende (prefab)betonconstructie gekoppeld met als resultaat een perfecte bouwfysische constructieve oplossing. 14

15 Project: Gibas Numeriek BV, Almere Architect: ir. T. Verbruggen, Versnel & Partners architecten en ingenieurs bv, Deventer Ingenieur: ir. A Strobos, JVZ ingenieurs, Deventer Dit bedrijfsgebouw kent een transparante opzet, waarbij een groot terras aan de waterzijde en een grote luifel het gebouw lijken te laten zweven. Om deze luifel mogelijk te maken, zonder negatieve bouwfysische effecten, heeft de architect gekozen voor Schöck Isokorb KST. 15

16 Praktijk isokorf in staalconstructies xxx Schöck xxx Isokorb xxx xxxx in xxxx staalconstructies xxx Project: Albion Riverside, Londen, Groot-Brittannië Ontwerper: Norman Foster and Partners, Londen De internationaal gerenommeerde top-architect Norman Foster heeft het bijzondere woon- en werkcomplex Albion Riverside in hartje Londen ontworpen. Het adembenemende hoogtepunt is de stalen dakconstructie. Het probleem echter; zeer veel koudebruggen. De Schöck Isokorb KST is hier de oplossing: minimale warmteverliezen en bouwfysische schade is voorkomen. 16

17 Project: Zwembad Duisburg Wedau, Duitsland Ontwerper: Dr. Krieger, Architect en ingenieur, Velbert Deze futuristische staalconstructie aan de buitenkant is verbonden met de stalen liggers in het zwembad. De tuien dragen de dakconstructie. In het bouwfysisch kritische gebied door de gevel worden de grote stalen liggers thermisch ontkoppeld met Schöck Isokorb KST. Een mooi voorbeeld van een technische oplossing met respect voor het ontwerp. 17

18 Ontwerpen en dimensioneren CAD-tekeningen en rekensoftware Vooraanzicht Zijaanzicht Isometrie 180 1) ) ) ) ) ) KST-ZST 16 module Isolatietussenstuk 20 mm Isolatietussenstuk 30 mm KST-ZST 16 module ) ) 20 M16 M Voor ontwerptekeningen en werktekeningen kunt u ook handig gebruik maken van de CAD-tekeningen in.dwg of.dxf formaat. Deze tekeningen zijn o.a. beschikbaar voor Schöck Isokorb types KST, QST, ZST, KS en QS. Een perfect hulpmiddel bij het ontwerpen van deze bouwtechnische knooppunten. Besteksteksten zijn beschikbaar voor alle modellen Schöck Isokorb, compleet met productomschrijving en omschrijving van het toepassingsgebied. 18

19 Naast de uitgebreide technische documentatie stelt Schöck u haar rekenprogramma ter beschikking voor het ontwerp van thermisch te isoleren knooppunten met Isokorb type KST. Met behulp van deze software kunt u snel en eenvoudig bepalen welke module of combinatie van modules u in uw situatie nodig heeft. Door het invoeren van de geometrie en opgave van de belastingen wordt door het programma een voorstel van de types gedaan en een controleberekening uitgevoerd op basis van Eurocode 3. Download rekensoftware en CAD-tekeningen via Ga naar voor de rekensoftware als hulpmiddel bij het ontwerpen van Schöck Isokorb KST oplossingen in uw staalconstructie of de handige CAD-tekeningen, eenvoudig op te nemen in uw detailtekeningen. Complete technische documentatie De complete technische documentatie als handboek, met alle modellen, constructieregels, constructievarianten, inbouwhandleidingen, bouwkundige details, besteksteksten, checklisten, etc. kunt u kosteloos opvragen via 19

20 Schöck service Advisering en engineering zijn bij Schöck niet weg te denken in haar dagelijkse activiteiten. Technische ondersteuning is onlosmakelijk met haar producten verbonden. Als gespecialiseerd leverancier realiseert Schöck zich dat ontwerpers en bouwers onmogelijk alle technische aspecten van speciale bouwsystemen kunnen beheersen. De afdeling techniek van Schöck ziet bijzondere situaties als een uitdaging. Schöck wil voor ontwerpers en bouwers een partner zijn in een bouwteam dat denkt in oplossingen. Speciale klantenservice en ondersteuning zijn de schakel tussen u en onze producten. Een service die voorziet in: Technische product advisering Complete projectengineering Oplossingen op maat Scholing en begeleiding Productpresentaties Bezoek onze homepage op voor uitgebreide informatie over onze producten: Algemene bedrijfsinformatie, projectreferenties Productinformatie Downloads van documentatie en CADbestanden Handige rekensoftware Schöck België Kerkstraat Gentbrugge Tel.: Fax: info@schock-belgie.be /BE-nl/130488