Copyright SBR, Rotterdam

Transcriptie

1 s tichting b ouwr esearch

2 Auteur: prof. ir. N. A. Hendriks, BDA Buro Dakadvies B. V

3 tichting DUW esearch Rotterdam, 1994

4 DOELSTELLING STICHTING BOUWRESEARCH Stichting Bouwresearch (SBR) verleent de bouwnijverheid hulp bij het toepassen van nieuwe inzichten en ontwikkelingen op het gebied van management, organisatie en technologie. Belangrijkste doelstelling van SBR is het laten uitvoeren van onderzoek gericht op verbetering van kwaliteit, produktiviteit, arbeidsomstandigheden en zorg voor de werkgelegenheid in de bouw. SBR voert circa 80 onderzoeksprojecten per jaar uit en werkt actief aan het overdragen van de kennis naar alle geledingen binnen de bouwnijverheid. De Stichting en degenen die aan deze publikatie hebben meegewerkt, hebben een zo groot mogelijke zorgvuldigheid betracht bij het verwerken - naar de laatste inzichten - van de in deze publikatie opgenomen gegevens. De mogelijkheid dat zich desondanks onjuistheden in deze publikatie kunnen bevinden kan niet worden uitgesloten. Degene die van deze publikatie gebruik maakt aanvaardt daarvoor het risico. De stichting sluit, mede ten behoeve van degenen die aan deze publikatie hebben meegewerkt, iedere aansprakelijkheid uit voor schade die mocht voortvloeien uit het gebruik van informatie uit deze publikatie. CIP-GEGEVENS KONINKLIJKE BIBLIOTHEEK, DEN HAAG. Hendriks, N. A. Rapport inzake het omgekeerd dak; 2e herziene druk / N. A. Hendriks. - Rotterdam: Stichting Bouwresearch. - (SBR-publikatie; 294) Met lil. opg. ISBN NUGI833 Trefw.: daken. Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd,opgeslag en in een geautomatiseerd g eg evensbestand, getransformeerd tot software, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen of enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Voor zover het maken van kopieën uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikel16b Auteurswet 1912jo. het Besluit van 23 augustus 1985, Stb.471 en artikel 17 Auteurswet 1912, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan de Stichting Reprorecht (Postbus 882, 1180 AW Amstelveen). Voor het overnemen van gedeelte(n) uit deze uitgave in bloemlezingen, readers en andere compilatiewerken (artikel ) dient u zich te richten tot: Stichting Bouwresearch, Postbus 1819, 3000 BV Rotterdam. No part of th is book may be reproduced in any form by print, photoprint, microfilm, stored in a database or retrieval system, or any other means without written permission from the Stichting Bouwresearch.

5 Inhoud Woord vooraf Samenvatting Summary Inleiding Typen omgekeerd dakconstructie Bouwfysische aspecten. Ontwerpgegevens Begaanbaarheid 4.2 Dakhelling Ballastlaag / tegelafwerking 4.4 Dakbedekkingssystemen 4.5 Aanbevolen minimum specificaties 4.6 Duurzaamheid Onderhoudsaspecten Principedetails Dakrandafwerking / opgaand werk. 5.2 Hemelwaterafvoer Literatuur Bijlage: Terminologie 21 Stichting Bouwresearch 3

6 HET OMGEKEERD DAK, Woord vooraf Het rapport "Omgekeerd dak" is een update\ vernieuwing van het rapport B2-16 dat de commissie 82 van Stichting Bouwresearch in 1976 samenstelde. Met dit rapport deed deze studiecommissie verslag van een oriënterend onderzoek naar resultaten van praktijkinspecties van omgekeerd-dakconstructies. Sindsdien is nieuw onderzoek verricht naar praktijkdaken. Bovendien is er ook veel onderzoek gedaan om te komen tot een beter theoretisch inzicht in het functioneren en het rekentechnisch benaderen van de thermische en hygrische aspecten van omgekeerddakconstructies. De nieuwe inzichten en praktijkervaringen zijn in dit rapport verwerkt tot aanbevelingen voor het toepassingsgebied, het ontwerp en de uitvoering van omgekeerd-dakconstructies. 4

7 Samenvatting Summary De brochure "Het omgekeerd dak" is meer dan alleen een bewerking van het oorspronkelijke SBR-rapport B2-16 uit De resultaten van zowel uitgebreid praktijkonderzoek als nieuwe theoretische beschouwingen zijn in deze publikatie opgenomen. Uitgebreid wordt ingegaan op de bouwfysische aspecten, waarbij rekening wordt gehouden met de omstandigheid dat onder de XPS-isolatie zich vrijwel altijd water bevindt. Dit betekent dat onder bepaalde omstandigheden zich toch inwendige condensatie kan voordoen. De brochure geeft aan hoe dit voorkomen kan worden. Verder wordt ingegaan op de prestatieeisen voor het dak en hoe met een omgekeerd dak daaraan kan worden voldaan. Specificaties van goed toepasbare dakbedekkingssystemen worden gegeven alsmede aanbevolen minimum specificaties voor de eigenlijke omgekeerd-dakconstructie. De brochure wordt afgerond met enige principedetails. The brochure "The inverted roof", includes the results of extensive practical investigations and theoretical considerations and is, therefore, more than just a revision of the original SBR-Report B2-16 in Building physics aspects are examined extensively, taking into account the fact that water is almost always found under XPS insulation. This implies that internal condensation can still occur under certain conditions. The brochure indicates how this can be prevented and also examined the performance specifications for roofs and how these can be met with an invested roof. Specifications are given for practicable roofing systems together with recommendations for the minimum specifications for rea I invested roof structures. The brochure concludes with some basic design principles. Stichting Bouwresearch 5

8 HET OMGEKEERD DA K 1 Inleiding De omgekeerd-dakconstructie wordt sinds het begin van de jaren '70 op grote schaal toegepast. Deze constructie is van onder naar boven als volgt opgebouwd: - onderconstructie (dakvloer), meestal gewapend beton - dakbedekkingssysteem - thermische isolatie meestal van geëxtrudeerd PSschuim (XPS) - beschermende en / of als ballast dienende afwerklaag. In 1976 verscheen rapport B2-16 van Stichting Bouwresearch over het omgekeerd dak. Met dit rapport deed de studiecommissie B2 verslag van een oriënterend onderzoek naar resultaten van praktijk-inspecties van omgekeerd-dakconstructies. Sinds die tijd is nieuw onderzoek gedaan naar praktijkdaken. Eveneens is er veel onderzoek verricht om te komen tot een beter theoretisch inzicht in het functioneren en het rekentechnisch benaderen van de thermische en hygrische aspecten van omgekeerd-dakconstructies. De nieuwe inzichten en praktijkervaringen zijn in het voorliggende rapport verwerkt tot aanbevelingen voor het toepassingsgebied, het ontwerp en de uitvoering van omgekeerd-dakconstructies. De hier bedoelde omgekeerd-dakconstructies bestaan uit geëxtrudeerd PS-schuim (XPS), geballast met grind of tegels op tegeldragers. Speciale steenwolplaten worden ook als omgekeerddakisolatie toegepast. Het betreft dan echter zogenaamde lich tgewich t omgekeerd-daksystemen (LOD). Deze worden in deze brochure niet behandeld. De gebruikte specifieke terminologie is opgenomen in de bijlage. Foto 7 De essentie van het omgekeerd dak is dat de waterdichte laag onder en niet op de isolatielaag is aangebracht. 6

9 2 Typen omgekeerd-dakconstructie Type 1 - Ballastlaag van grind; - Geëxtrudeerd PS-schuim (XPS); - Dakbedekkingssysteem; - Onderconstructie. Type 2 - Ballastlaag van tegels; - Geëxtrudeerd PS-schuim (XPS); - Dakbedekkingssysteem; - Onderconstructie. Type 3 - Ballastlaag van groot formaat tegels; - Geëxtrudeerd PS-schuim (XPS); - Dakbedekkingssysteem; - Onderconstructie. De afwerking van het isolatiemateriaal dient afgestemd te zijn op de gebruiksbelasting van het dakvlak. Bij type 1, 2, 3 en 5 is de afwerking tevens ballastlaag, die de windweerstand van het dakvlak bepaalt. Het dakbedekkingssysteem mag losliggend zijn toegepast. Het omgekeerd-daksysteem type 4 wordt gekenmerkt door een relatief laag eigen gewicht van het systeem. Voorwaarde voor een zekere windvastheid van de dakafwerking is de toepassing van een aan de ondergrond bevestigd dakbedekkingssysteem. Dit type omgekeerd-daksysteem wordt verder in deze brochure buiten beschouwing gelaten. Type 4 - Zogenaamde lichtgewicht omgekeerd-daksyste-. men (LOD-systeem). Bij LOD-systemen wordt in principe geen afzonderlijke ballastlaag op het isolatiemateriaal toegepast. Als isolatiemateriaal komen in aanmerking XPS-schuim en een speciaal vervaardigde steenwolplaat. De principe-opbouw is van boven naar beneden als volgt: geëxtrudeerd polystyreenschuim fabrieksmatig voorzien van een mortelafwerking of steenwolpla9t aan de onderzijde voorzien van een bitumineuze coating en aan de bovenzijde voorzien van een speciale coating; dakbedekkingssysteem; onderconstructie. TypeS - Zogenaamde tuindaken of begroeide daken zijn van boven naar beneden als volgt opgebouwd: vegetatielaag; drainagelaag; geëxtrudeerd PS-schuim (XPS); dakbedekkingssysteem; onderconstructie. Stichting Bouwresearch 7

10 HET OMGEKEERD DAK 3 Bouwfysische aspecten De ligging van het isolatiemateriaal in het omgekeerd dak doet nogal eens vragen rijzen over de effectieve warmteweerstand (ook op langere termijn) die in de praktijk verwacht mag worden. Veel gestelde vragen zijn: a b c d In welke mate wordt de warmteweerstand van de constructie beïnvloed door vochtopname van de isolatieplaten? Wat is het effect van water onder de isolatieplaten? Wat is de invloed van open naden tussen de isolatieplaten? Is het ontstaan van inwendige of oppervlaktecondensatie mogelijk? Door uitgebreid praktijkonderzoek en nieuwe theorieën over het bouwfysisch functioneren van de omge- keerd-dakconstructie kan op bovenstaande vragen antwoord gegeven worden. In het hiernavolgende worden de verschillende thermische en hygrische aspecten van de met geëxtrudeerd polystyreenschuim uitgevoerde omgekeerd-dakconstructies beschouwd. Maar eerst wordt ingegaan op het traditionele bouwfysische model van een omgekeerd -dakconstructie. Hygrische beschouwing van een warm-dakconstructie (Traditionele beschouwing omgekeerd-dakcol1structie) Uitgaande van een binnenklimaat en een buitenklimaat, beide gekenmerkt door een luchttemperatuur en een dampspanning, wordt het hygrisch gedrag van de constructie be;schouwd met de methode Glaser. Buiten Dakbedekking Inwendige condensatie Figuur 7 Binnen Waterdamp /j Thermische isolatie Buiten Ballast XPS-schuim Figuur 2 / V//////////J Binnen Waterdamp Dakbedekking 8