GEPROFILEERDE STAALPLAAT VOOR DAKEN EN GEVELS

Transcriptie

1

2 GEPROFILEERDE STAALPLAAT VOOR DAKEN EN GEVELS Zoetermeer 2004

3 INHOUD Dubbele villa Delft 1992, Cepezed foto: Peter de Ruig

4 Voorwoord 1 Toepassingen Algemeen Daken Gevels 2 Eigenschappen Uitgangsmateriaal Oppervlaktebehandeling Metalen deklagen Coatings Bewerkingsmethoden Van rol tot geprofileerde plaat Strak en vlak oppervlakte Togen en knikken Perforeren 3 Ontwerpen Constructie Platen loodrecht op hun vlak belast Platen in hun vlak belast Wateraccumulatie Bouwfysica Thermische isolatie en condensatie Akoestiek Brand Bouwen met Staal 2005 Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand en/of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch door fotokopieën, opnamen of op enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Aan de totstandkoming van deze publicatie is de uiterste zorg besteed. Desondanks zijn eventuele (druk)fouten en onvolkomenheden niet uit te sluiten. De uitgever sluit, mede ten behoeve van al degenen die aan deze publicatie hebben meegewerkt, elke aansprakelijkheid uit voor directe en indirecte schade, ontstaan door of verband houdende met de toepassing van deze publicatie. Bouwen met Staal tel. (079) fax (079) ISBN xxxx 4 Detailleren Ondersteuningsconstructie Zetwerk Aansluitingen Verbindingsmiddelen Afdichtingsmaterialen Een gevel is geen dak 5 Uitvoering Levering en opslag Bewerkingen op de bouwplaats Montage Opleveringswerkzaamheden 6 Onderhoud 7 Milieu Globale toetsing Eindige grondstoffen Vernieuwbare grondstoffen Secundaire grondstoffen Bouw- en sloopafval Energie- en waterverbruik Milieu-effecten Nauwkeurige toetsing MRPI 8 Literatuur 9 Terminologie

5 Atelier 't Goy 't Goy 2004, Arconiko Architecten foto: Luuk Kramer V

6 OORWOORD03 Geprofileerde staalplaat is een veelzijdig product. Het heeft constructief talent, kan vele gedaanten aannemen en is voor het exterieur en interieur op vele manieren inzetbaar. Deze brochure laat zien dat geprofileerde staalplaat als afwerking van het exterieur - in daken of gevels - een multitalent is. Opgeklommen van het imago van de golfplaat op het schuurtje, kan de geprofileerde plaat nu dienen als hoogwaardige gevelbekleding in de utiliteits- en woningbouw. Nog steeds is het grootste afzetgebied de industriële bouw: hallen en fabrieksgebouwen krijgen bijna standaard een stalen huid. Maar met uitgekiende detailleringen en oppervlaktebehandelingen is geprofileerde staalplaat zich ook een positie aan het verwerven in de veeleisende markt van het particulier opdrachtgeverschap. Want ongeacht de toepassing, heeft geprofileerde staalplaat een aantal grote voordelen ten opzichte van andere gevel- en dakbekledingen: het is een gunstig geprijsd, sterk en onderhoudsarm materiaal dat letterlijk een ontwerp kan dragen. De brochure Geprofileerde staalplaat in daken en gevels is samengesteld met het volgende doel: het verschaffen van algemene informatie over geprofileerde staalplaat; het laten zien van de ontwerpmogelijkheden met geprofileerde staalplaat voor daken en gevels; inzicht geven in de keuzes voor materiaal, bewerking en oppervlaktebehandeling; richtlijnen geven voor de dimensionering, detaillering en uitvoering Hoofdstuk 9, op de laatste pagina s van deze brochure, geeft een overzicht van de in deze brochure gebruikte terminologie. In deze reeks brochures verschenen eerder Metalen sandwichpanelen in de bouw, Stalen gevels en daken voor woningen en Onderhoud van gecoilcoate staalplaat. De tekst van deze brochure is onder meer gebaseerd op de tweede druk van Geprofileerde staalplaat in daken, wanden en vloeren uit Een aantal bedrijven en organisaties heeft in werkgroepverband inhoudelijk bijgedragen aan deze herziening. De totstandkoming van deze brochure is mede begeleid door het marktteam Hallenbouw van Bouwen met Staal. Werkgroep Geprofileerde staalplaat ir. L. Courage Courage Architecture ir. N. Groeneveld ArchipelOntwerpers F. Huijsman Dak & Gevelsystemen ir. H. Kooi Atelier Bouwkunde Rotterdam G.J. Knüwer Knüwer Bouwadvies ir. R. Timmerman SAB-profiel Marktteam Hallenbouw ing. J. Berkhout Pieters Bouwtechniek ir. B. Bonnema-Hoekstra Corus Building Systems ing. R. Brandsen Oostingh Staalbouw ir. M. Cohen Cepezed G. Kragt Bentstaal ing. M.C. Pauw Bouwen met Staal ir. S. Prinsen SAB-profiel ing. C. Vlaming Capelle associates ir. A. Tomà TNO Bouw

7 1 TOEPASSINGEN TOE Transportbedrijf Euser Barendrecht 2004, Royal Haskoning Architecten Rotterdam foto: Luuk Kramer Staal maakte zijn eerste intrede in de architectuur aan het eind van de negentiende eeuw. Met de industriële revolutie nog volop in gang, werden - na de eerste schreden van het materiaal ijzer op het architectonische pad - ook de mogelijkheden van het sterkere staal afgetast. De eerste toepassingen van ijzer en staal hadden een voornamelijk constructieve functie. Al moet daarbij worden opgemerkt, dat ook de constructieve elementen volgens de heersende mode werden verfraaid met ornamenten of reliëfs. Tijdens de zoektocht naar nieuwe methoden om ijzer - en later staal - te produceren en verwerken, werd ook het vlak ontdekt. Want dat leek het summum van het moderne industriële bouwen: een geheel uit ijzer of staal opgetrokken constructie, ingevuld met elementen van hetzelfde materiaal. De eerste pogingen om een stalen gevelvlak te creëren eindigden bij loodzware gietijzeren elementen. Met de introductie van de walstechniek, zo n anderhalve eeuw geleden, werd een nieuwe vorm gevonden. De eerste toepassingen met dit nieuwe bouwelement hadden een voornamelijk industriële functie: daken en gevels voor ongeïsoleerde hallen. Het profiel deed ook snel zijn intrede en de golfplaat was geboren. De gunstige eigenschappen van de geprofileerde plaat hebben de productie ervan in de vorige eeuw een vlucht doen nemen. Geprofileerde staalplaat is licht, sterk en goed te vervormen. Ontwerpers hebben vrij spel in de vormgeving en een grote keuze in kleuren en verschijningsvormen: staal is verkrijgbaar met coatings in vrijwel iedere RAL-kleur en de beschikbare bewerkingsmogelijkheden zijn legio. Met profileringen, speciale oppervlaktebehandelingen, perforaties en rondingen kan iedere toepassing een uniek karakter krijgen. En met geprofileerde staalplaat kan aan iedere eis in het Bouwbesluit worden voldaan. In de holle ruimten (in de profilering) kan bijvoorbeeld isolatie worden opgenomen en leidingwerk geïntegreerd. Tegenwoordig wordt geprofileerde plaat ook in aluminium geproduceerd. De voordelen van staal ten opzichte van aluminium zijn vooral de statische eigenschappen van het materiaal: het is sterker en kan excentrische krachten beter opnemen. Bovendien kan de staalplaat bijdragen aan de stabiliteit van een constructie door middel van schijfwerking (zie ook hoofdstuk 3, Ontwerpen). Geprofileerde staalplaat kan zowel een constructieve als esthetische functie hebben en soms beide functies in één toepassing. Bij daken vervult de geprofileerde staalplaat bijvoorbeeld vaak de rol van drager van een geïsoleerd dakpakket. Voor vloeren geldt in principe hetzelfde: het staal maakt de overspanning. Op de bovenzijde wordt een (vaak steenachtige) afwerkvloer aangebracht en de onderzijde krijgt een (verlaagde) plafondafwerking. Geprofileerde staalplaat wordt verwerkt in de volgende onderdelen: exterieur, daken; gevels; balkons, luifels, etc.; interieur:, binnenwanden; plafonds; constructief: plaat als verloren bekisting; staalplaat- betonvloer; stalen vloerconcepten.

8 PASSINGEN Deze brochure behandelt uitsluitend de toepassingen in het exterieur. Nog steeds is de grootste afzetmarkt voor geprofileerde staalplaat de hallenbouw. Maar toepassingen bij andere gebouwtypes nemen overhand toe, mede ingegeven door stromingen in de architectuur. Juist doordat de geprofileerde plaat in zoveel gedaanten verkrijgbaar is, van een sterk materiaal is gemaakt en bovendien in relatief grote elementen te prefabriceren, zijn de toepassingsmogelijkheden legio. Voor renovatieprojecten kan het ook een goede optie zijn, omdat bijvoorbeeld een zelfdragende voorzetwand een verouderde gevel goedkoop, snel en effectief aan het oog onttrekt. En wat de markt ook laat zien, is dat geprofileerde platen niet meer worden gebruikt om meters te maken, maar ook kunnen worden ingezet om op elegante wijze kleinschalige projecten van een moderne huid te voorzien. Distributiecentrum Würth Nederland Den Bosch 2003, Architectenburo De Twee Snoeken

9 1 TOEPASSINGEN TOE 1.1 Tankstation Kriterion: geprofileerde staalplaat laat zich makkelijk buigen (foto: Luuk Kramer) 1.3 Kliksysteem van daken (foto: Prince Cladding)

10 PASSINGEN DAKEN De oudste toepassing van geprofileerde staalplaat is als dakbedekking. Waren het eerst de licht tot sterk hellende - vaak ongeïsoleerde - daken van hallen, fabrieken en schuren, tegenwoordig is geprofileerde staalplaat bij uitstek het materiaal om de vormentaal van de architectuur minutieus te volgen. Met staalplaat is namelijk relatief eenvoudig een getoogd of getordeerd vlak te maken, waarbij het materiaal de constructieve eigenschappen behoudt. Met de rekenprogramma s die ontwerpers tegenwoordig ter beschikking staan, verandert het aanzien van de architectuur en wordt het spectrum van toepassingen van geprofileerde plaat vergroot. Niet alleen hallen, maar bijvoorbeeld ook overdekte zwembaden en luifels voor winkelcentra, krijgen een golvend dak of getoogde overkapping. De toepassingen van geprofileerde staalplaat zijn van oudsher verdeeld in zogenoemde koud-dakconstructies en warm-dakconstructies. Deze termen zijn bij de detaillering en uitvoering van daken met geprofileerde staalplaat nog steeds zeer gangbaar. Koud dak Bij een koud-dakconstructie wordt geen isolatie toegepast of soms alleen aan de onderzijde van de dakplaat, bijvoorbeeld met een spandeken. De geprofileerde staalplaat beschermt uitsluitend tegen regen, wind, sneeuw en vuil. Afhankelijk van de overspanning en de montagemogelijkheden van het profiel, zijn speciale dakprofielen in de handel, de kouddakprofielen. Vooral bij zadeldaken worden koud-dakprofielen toegepast in combinatie met (koudgevormde) dakgordingen. 1.2 Knikwalsen Warm dak De geprofileerde staalplaat is de constructieve ondergrond voor het isolatiepakket met de dakafwerking. Bij schuine daken (zadeldak en lessenaarskap) of gekromde dakvormen vervult de geprofileerde staalplaat een constructieve én een esthetische rol. De plaat overspant dan van nok naar goot op gordingen of het ligt tussen twee (woningscheidende) wanden of liggers in. Juist bij getoogde daken kan geprofileerde staalplaat goed in een ronding worden gemonteerd als een harmonica, haaks op de overspanning (afb.1.1). Maar de geprofileerde staalplaat kan ook in de lengterichting worden getoogd of geknikt (knikwalsen) (afb. 1.2). In dat geval wordt de isolatie met bedekking aangebracht op de onderconstructie. Felsnaaddaken Voor de dakbedekking van (getoogde) daken zijn ook de zogeheten stalen felsnaaddaken beschikbaar. De deels geprofileerde staalplaten worden op het dak gemonteerd en de zijoverlappen worden ter plaatse gefelsd. Zo ontstaat een strakke en waterdichte oppervlakte. Door de grote plaatafmetingen en het geringe gewicht kunnen grote oppervlakten worden dichtgezet in snel tempo en zonder zwaar materieel. Veel nieuwe stalen dakbedekkingsystemen hebben de felsverbindingen vervangen door kliksystemen (afb.1.3 speedeck, Prince Cladding).

11 1 TOEPASSINGEN TOE Dakpanplaten Ook zijn de stalen dakpanplaten op de markt. De staalplaat is geprofileerd met een dakpanmotief en kan worden verwerkt op elke willekeurige ondergrond. Vanwege het traditioneel uiterlijk worden de dakpanplaten veel gebruikt bij renovatieprojecten (afb 1.4). Deze variant op de geprofileerde staalplaat is ontstaan vanuit een vraag uit de markt om pannendaken met een snelle bouwmethode te voorzien van een nieuw en onderhoudsarm uiterlijk, dat bovendien lijkt op het oorspronkelijke materiaal. Wat het dakpanelement interessant maakt, is dat het laat zien dat de bewerkingsmogelijkheden en verschijningsvormen van geprofileerde staalplaat heel divers zijn. Hyparschaal Een bijzonder toepassing van geprofileerde staalplaat in een dak is bij de zogeheten hyparschaal. Voor het Nomadisch paviljoen in Scheveningen (afb. 1.5) is deze karakteristieke dakvorm geconstrueerd met standaard trapeziumvormige staalplaten. Bij deze overkapping is gebruik gemaakt van het feit dat de geprofileerde platen zich eenvoudig laten torderen zolang ze nog niet zijn bevestigd. Als de bevestiging eenmaal is aangebracht ontstaat mede door de schijfwerking (zie ook hoofdstuk 3, Ontwerpen) een sterke en stijve constructie. 1.4 dakpanplaat 1.5 Nomadisch paveljoen, geprofileerde staalplaat in hyparschaal

12 PASSINGEN GEVELS Vooral bij het industriële gebouw heeft geprofileerde staalplaat in de gevel een lange, bewezen staat van dienst. In de na-oorlogse wederopbouwperiode werden grote hoeveelheden wanden (en daken) snel en relatief goedkoop dichtgezet. Nu vind het aftrek bij alle bouwsegmenten van de Nederlandse bouw. Kantoorgebouwen, publieksgebouwen en woningen worden bekleed met geprofileerde staalplaat, meegaand in de stromingen van de architectuur. Een geprofileerde, metalen plaat geeft een gebouw een zeker cachet (glans en kleur) en vaak een high-tech karakter. Geprofileerde staalplaat heeft een grote verscheidenheid aan profielvormen: rond, hoekig, puntig en zelfs vierkante vormen. Vrijwel elk gebouwtype, elke gebouwvorm kan met geprofileerde staalplaat worden bekleed. Geïsoleerd of ongeïsoleerd Net als bij de daken geldt dat voor gevels dat een onderscheid kan worden gemaakt tussen ongeïsoleerde en geïsoleerde gevels. Bij ongeïsoleerde gevels zal de geprofileerde plaat de esthetische functie moeten combineren met wind- en waterdichtheid en de statische vereisten. Voor de detaillering en montage van ongeïsoleerde gevels heeft de markt een aantal standaards ontwikkeld (zie hoofdstuk 4, Detailleren). Bij geïsoleerde gevels kan het zijn dat de zichtbare staalplaat slechts een esthetische en wind- en waterkerende functie heeft en dat de achterconstructie aspecten als thermische isolatie, brandveiligheid en statische vereisten van de gevel op zich neemt. De geprofileerde staalplaat fungeert slechts als huid. Voor de detaillering en montage van geïsoleerde gevels zijn legio oplossingen mogelijk, afhankelijk van de gekozen onderconstructie. In het hoofdstuk hoofdstuk 4, Detailleren wordt hier verder op in gegaan. Gevelelementen Afrasteringen, hekwerken, valbeveiligingen, roosters: geprofileerde staalplaat is geschikt voor vrijwel elke toepassing in de bouw, grootschalig of kleinschalig. Vooral bij renovatie- en herstructureringsprojecten is het een koud kunstje om verouderde balkons en gevelelementen een nieuw en strak uiterlijk te geven met geprofileerde staalplaat. De constructieve eigenschappen van het materiaal - licht en toch sterk - kunnen hierbij optimaal worden benut. Hetzelfde geldt voor bijvoorbeeld voor nieuwe entreeluifels, die door het relatief lage gewicht van geprofileerde staalplaat direct aan de gevel van het (bestaande) gebouw kunnen worden bevestigd, zonder dat daar ingrijpende constructieve maatregelen voor nodig zijn. Distributiecentrum Würth Nederland Den Bosch 2003, Architectenburo De Twee Snoeken

13 1 TOEPASSINGEN TOE Transportbedrijf Euser Barendrecht 2004, Royal Haskoning Architecten Rotterdam foto: Luuk Kramer

14 PASSINGEN

15 2 EIGENSCHAPPEN EIGENSC U I T G A N G S M AT E R I A A L Geprofileerde staalplaat wordt op twee manieren geproduceerd: door rolvormen (profielwalsen); door zetten (vouwen). Bij beide methodes wordt het staal koudvervormd, bij kamertemperatuur. De eigenschappen en chemische samenstelling van het uitgangsmateriaal moeten in overeenstemming zijn met EN10143, EN 10147, EN of EN Rolvormen is de meest gangbare manier van produceren: een vlakke staalplaat wordt machinaal door een aantal rollen, in de gewenste vorm gerold (afb. 2.1). Bij rolvormen wordt de staalplaat opgerold tot een rol of coil (afb. 2.2). Het bandstaal kan vóór het rolvormen op lengte worden gebracht of de geprofileerde staalplaat kan ná het rolvormproces op lengte worden geknipt. Gangbare coilbreedtes variëren van 750 tot 1500 mm, coilgewichten van 4 tot 10 ton. Kleinere breedtes worden verkregen door het in lengterichting dóórsnijden van de coil, het slitten. Bij zetten wordt de staalplaat eerst op maat gebracht. Daarna wordt het materiaal door een zetbank in het gewenste profiel gezet (afb. 2.3). 2.1 Rolvormer 2.2 Coils O P P E R V L A K T E B E H A N D E L I N G De eerste golfplaat, zo halverwege de negentiende eeuw, liet een nadeel van onbehandeld ijzer en staal snel zien: corrosie. Regelmatig onderhoud met een allesomhullende, vochtwerende verf leek de oplossing. Anderhalve eeuw ervaring en productontwikkeling verder zijn de behandelingsmethoden voor het staal zodanig geoptimaliseerd, dat garanties kunnen worden afgegeven voor onderhoudsvrije termijnen van een decennium of meer. Op het staal is een dunne laag zink of aluminium-zinklegering (aluzink) aangebracht als actieve corrosiewering. Daarbij kan de staalplaat vanaf de staalfabriek worden voorzien van één of meerdere verflagen (de coating). Tabel 2.1 geeft een indicatie van de bescherming van zink en aluzink. De waarden voor aluzink zijn voorlopige schattingen, omdat er voor Nederlandse omstandigheden nog onvoldoende relevante gegevens beschikbaar zijn. De vermelde waarden zijn gebaseerd op een advies van TNO Bouw, Centrum voor Polymere Materialen. Zink Koudvervormde dunwandige profielen en platen moeten in overeenstemming met het gebruiksdoel worden voorzien van een corrosiewerend systeem (zink). Een veelvuldig toegepast procédé is het continu thermisch dompelverzinken (sendzimir verzinken). Over het algemeen wordt 275 gram zink per m2 plaat aangebracht. Dit komt overeen met een laagdikte van circa 20 µm (micrometer) per zijde, met toleranties volgens EN Voor bijzondere toepassingen, bijvoorbeeld in agressieve chemische milieus, zijn andere laagdiktes mogelijk. Er moet dan rekening worden gehouden met speciale afname-hoeveelheden en prijsconsequenties. Bij het dompelverzinken vormt zich direct op het staal een zink-ijzerlegering met

16 HAPPEN Geprofileerde Staalplaat daarop een zuivere zinklaag. De bescherming van de dunne staalplaat door het zink berust in eerste instantie op de eigenschap van het zink om met zuurstof, water en CO2 een laagje basisch zinkcarbonaat te kunnen vormen; het zinkpatina. Dit zinkpatina - 3ZnCO3.3Zn(OH)2 - wordt in ongeveer twee tot twaalf maanden gevormd en is vrijwel ondoordringbaar, waardoor het onderliggende zink en dus ook het staal wordt beschermd. In tweede instantie is er sprake van een galvanische bescherming van het staal door het zink. Galvanische bescherming houdt verband met de spanningsreeks van metalen (afb. 2.4). Deze vorm van bescherming wordt ook wel kathodische bescherming genoemd, omdat de zinklaag functioneert als opofferingskathode. De kathodische bescherming is vooral van belang bij de snijkanten van een plaat en bij eventuele beschadigingen van de zinklaag, zoals krassen, waarbij blank staal in contact met de (buiten-) omgeving kan komen. De kathodische werking van het zink voorkomt dan corrosie van het blanke staal. Het zink zal zich opofferen ten gunste van het staal. Krassen in de zinklaag mogen niet breder zijn dan 1 mm. Uit afbeelding 2.4 blijkt ook, dat direct contact van een thermisch verzinkte staalplaat met koper of koperlegeringen (messing, brons) uit den boze is, het staal en het zink zullen immers eerst corroderen. Witte roest. Bij afwezigheid van lucht en aanwezigheid van water ondergaat zink een bijzondere soort corrosie, die leidt tot een wit, onstabiel en volumineus zinkoxydehydraat: witte roest. Deze stof is goed doordringbaar voor water en biedt geen bescherming voor het achterliggende materiaal. De omstandigheden voor het ontstaan van witte roest, water en het ontbreken van lucht, komen voor wanneer vocht kan condenseren of neerslaan op een dicht op elkaar gestapeld pakket platen. Bij een ongunstige situatie kan het witte roestproces zich in enkele dagen voltrekken. Om rollen tijdens opslag en transport tegen witte roest te beschermen, wordt direct na het verzinken in de staalfabriek vaak een dunne laag chromaat of olie op het zinkoppervlak aangebracht. De aanwezigheid van deze chromaat- of olielaag is echter geen garantie dat witte roest niet kan optreden; het blijft noodzakelijk het verzinkte materiaal, zowel rollen als geprofileerde platen, droog en condensvrij op te slaan. Zie ook hoofdstuk 5, Uitvoering. 2.3 Zetbank (foto: Werner Ero) Tabel 2.1 Aantal jaren expositie aan ongecoat, verzinkt staal zonder corrosie m i l i e u l a a g d i k t e 2 0 µ z i n k a l u m i n i u m z i n k l a n d e l i j k i n d u s t r i e e l m a r i t i e m 4 4 m a r i t i e m / i n d u s t r i e e l 2 4 Aluminium-zink In plaats van een corrosiebescherming met alleen zink, is ook een aluminiumzinklegering toepasbaar. De gangbare samenstelling in gewichtsprocenten is 55% aluminium, 43,3% zink en 1,6% silicium. Het wordt algemeen aangeduid als 55% AlZn of aluzink. Dit materiaal heeft grotendeels dezelfde eigenschappen als het eerdergenoemde zink. Op het gebied van duurzaamheid scoort aluzink iets beter, maar daartegenover staat ook een iets hogere kostprijs. 2.4 Spanningsreeks

17 2 EIGENSCHAPPEN EIGENSC COATINGS Op de metalen deklagen (zink of aluzink) kan een organische coating of deklaag worden aangebracht. Een coating heeft twee functies: betere corrosiebescherming ( levensduur); esthetica ( kleur, glans, structuur). Coilcoating is de naam van het proces waarbij de coating fabrieksmatig wordt aangebracht op de dunne plaat van de staalrol (coil), dus vóór het bewerken van het materiaal (knippen, profileren, zetten, enzovoort). Poedercoaten of spuiten is het aanbrengen van de coating ná het bewerken van het plaatmateriaal, dit meestal door een gespecialiseerd applicatiebedrijf. Coilcoating Hierbij wordt de rol na het verzinken in een continu proces aan beide zijden chemisch voorbehandeld en voorzien van een coatingsysteem van één of meer lagen. Bij de chemische voorbehandeling is het materiaal ontvet en eventuele corrosie verwijderd, waarna een fosfatering en/of chromatering wordt uitgevoerd om een goede hechting en corrosiewering te krijgen. Het coatingsysteem wordt meestal aangebracht met rollen waarna het uithardt in een moffeloven. Coilcoating heeft een constante kwaliteit door de gecontroleerde wijze van voorbehandelen en aanbrengen. De prijs/kwaliteit-verhouding ten opzichte van achteraf gecoat materiaal is over het algemeen beter. Verder worden de niet onaanzienlijke milieueffecten, die verbonden zijn aan het achteraf coaten van producten, verplaatst naar de producent van het coilcoat-materiaal. Met de huidige applicatietechnieken zijn verf- en chemicaliënverliezen bij coilcoaten vrijwel volledig uitgesloten. Bovendien voorkomt de inbouw van geïntegreerde naverbranders de emissie van oplosmiddelen en kan de vrijkomende verbrandingswarmte worden gebruikt voor de verwarming van de ovens en de voorbehandelingsbaden. De leveranciers van gecoilcoate platen bieden een scala aan verftypes en vrijwel elke RAL-kleur is leverbaar. Verschillende fabrikanten hanteren hun eigen standaardreeks. Ook zijn afwijkende kleuren, de zogeheten specials, mogelijk. Dan moet rekening worden gehouden met andere wachttijden, extra kosten en minimum afnamehoeveelheden. De geknipte randen van het materiaal zijn niet volledig voorzien van zink of van een coating. Bij plaatdikten tot 1 mm worden deze randen beschermd tegen corrosie door de kathodische werking van het zink op de rest van de plaat. Onder zware klimaatinvloeden en bij grotere plaatdiktes verdienen deze randen vanuit het oogpunt van corrosie extra aandacht. Loonapplicatie Wanneer het verzinkte staal ná bewerking (knippen, profileren, enzovoort) een coating krijgt, wordt dit meestal gedaan door een gespecialiseerd loonapplicatiebedrijf. Na reiniging en ontvetten zal het materiaal chemisch of mechanisch worden voorbehandeld. Een eventueel aanwezige bescherming tegen witte roest (een chromaat- of olielaag die de zinklaag tijdens opslag, transport en bewerking beschermt tegen corrosie) moet bij deze voorbehandeling worden verwijderd. Daarna krijgt het materiaal opnieuw een chromaat- of fosfaatlaag. Bij een mechanische voorbehandeling wordt het zinkoppervlak gereinigd door

18 HAPPEN Geprofileerde Staalplaat Tabel 2. 2 Globale waardering van eigenschappen van de belangrijkste coilcoatsystemen l a a g d i k t e ( p m ) k l e u r b e h o u d r o b u u s t h e i d 1 ) 2 ) c h e m i s c h e r e s i s t e n t i e 1 ) 2 ) t e m p e r a t u u r ( C ) 4 ) c o r r o s i e - w e e r s t a n d p o l y e s t e r ( d u n n e l a a g ) p o l y e s t e r ( m e d i u m ) p o l y e s t e r ( h i g h - b u i l d ) P V D F ( d u n n e l a a g ) P V D F ( m e d i u m - b u i l t ) P V D F ( d r i e l a a g s ) P U R / P A ( m e d i u m - b u i l t ) P U R / P A ( h i g h - b u i l t ) p l a s t i s o l p l a s t i s o l nylon borstels met veel water of door het zeer licht aanstralen met een onschadelijk straalmiddel. Vervolgens wordt het gewenste coatingsysteem aangebracht. Het nadeel van loonapplicatie is dat de kwaliteitsborging bij voorbehandelen en coaten kritisch is. De kosten voor loonapplicatie zijn hoger dan voor coilcoaten. Uiteraard is de haalbare kwaliteit afhankelijk van de beschikbare geldmiddelen. De hoge kosten van loonapplicatie kunnen gedeeltelijk worden gecompenseerd, indien het plaatmateriaal al is voorzien van een chromaatlaag en een primer. Keuze type coating De keuze van het type coating hangt af van de gestelde uiterlijke eisen, zoals kleur, glansgraad, structuur en profilering, maar ook van de functionele eisen met betrekking tot duurzaamheid, gebruiksomstandigheden, mechanische sterkte en prijs. De toepassings-mogelijkheden van de verschillende coatings kan ook worden beoordeeld op de uitvoering, de profilering en de toepasbare afrondingsstralen. De duurzaamheid van de coating en de staalplaat hangt sterk af van het klimaat waarin het materiaal wordt toegepast. Onderscheid kan - min of meer - worden gemaakt in landelijke, stedelijke, industriële, maritieme en industriëel/maritieme gebieden. De duurzaamheid wordt verder nog beïnvloed door de plaats van de geprofileerde staalplaat op het gebouw: dakplaten worden op een andere wijze blootgesteld aan de atmosfeer dan bijvoorbeeld gevelplaten.ook het type bedrijfsvoering en het daarmee samengaande milieu, zowel binnen als buiten, bepaalt sterk de eisen voor duurzaamheid en daarmee het type coating. Verder vragen de mogelijkheden voor het schoonmaken van de coating aandacht in het gegeven ontwerp. Of andersom: in het ontwerpstadium moet rekening worden gehouden met het schoonmaken. Het onderhoud is van essentieel belang, vooral als het gebouw is gesitueerd in industriëel of maritiem klimaat én als het bijvoorbeeld een niet beregende gevel of luifelconstructie betreft (zie ook hoofdstuk 6, Onderhoud). Tenslotte is de verpakking, transport en montage op de bouwplaats van belang. Bij een juiste uitvoering kunnen beschadigingen worden voorkomen. Hoofdstuk 5, Uitvoering, geeft hiervoor richtlijnen. In tabel 2.2 zijn de genoemde eisen vertaald in verlangde eigenschappen en uitgezet tegen de beschikbare coatingsystemen. De uiteindelijke keuze voor een coatingsysteem kan worden gemaakt aan de hand van de door de fabrikant of profileur verstrekte informatie. Mocht op basis van die informatie de keuze nog steeds lastig zijn, raadpleeg dan een onafhankelijke onderzoeksinstelling of verfdeskundige. Coaten in loonapplicatie komt relatief weinig voor

19 2 EIGENSCHAPPEN EIGENSC Coilcoat-systemen Voor de bouw zijn verschillende coilcoat-systemen (verfsystemen) op de markt. Een systeem (voor de buitenzijde van de plaat) kan bestaan uit één laag verf, één laag primer én één deklaag (verf) met speciale eigenschappen of meerdere lagen verf met specifieke eigenschappen over elkaar. De keuze van het coatingsysteem aan de achterzijde of onderzijde van de staalplaat beïnvloedt mede de levensduur van het totale eindproduct (de geprofileerde staalplaat). De eigenschappen van een coating worden sterk bepaald door het toegepaste bindmiddel. De volgende onderverdeling is daarom gebaseerd op het bindmiddel van de verf en het aantal lagen van het coatingsysteem (tweelaags of meerlaags), waarbij uitsluitend is gekeken naar toepassingen voor het exterieur. 2.5 Walsstappen bij rolvormproces 2.6 Dimpels kunnen oi-can effect voorkomen 2.7 Togen met de profilering mee Tweelaagse coilcoat-systemen. Bij tweelaagse coilcoat-systemen worden de toplagen altijd aangebracht op een corrosiewerende primer. Polyester. De coatings op basis van polyester(harsen) worden veel toegepast, vaak in laagdiktes van 25 tot 50 µm. De eigenschappen van dit type materialen kunnen, mede door de gekozen primer, uiteenlopen. Plastisol. Plastisol is een coating op basis van polyvinyl-chlorideharsen (pvc-coatings). Plastisol wordt gemaakt in vele verschillende samenstellingen voor uiteenlopende toepassingen en vaak aangebracht in een standaard laagdikte van 200 µm met een ingewalste structuur. Pvc-coatings zijn zeer elastisch en mechanisch sterk ondanks de geringe hardheid. Het materiaal heeft een goede buitenduurzaamheid, maar is iets gevoeliger voor verkleuring onder invloed van licht (UV) en vertoont sneller vuilaanhechting. In de standaard laagdikte kan dit type coating goed worden toegepast in industriële en maritieme milieus. Pvdf (polyvinylideenfluoride). Bij pvdf-coatings geeft de verhouding van de hoeveelheid pvdf tot de hoeveelheid bindmiddel in grote mate de kwaliteit weer. Meest toegepaste verhouding is 70/30; ook 50/50 is verkrijgbaar. Pvdf is goed bestand tegen oplosmiddelen en chemicaliën en heeft dankzij een uitstekende UVbestendigheid een langdurig kleur- en glansbehoud. Pvf (polyvinylfluoride). Ook polyvinylfluoride-folies worden aangebracht op coils. Deze folies hebben een dikte van circa 40 µm en worden met een hechtprimer en lijm aangebracht op een verzinkte stalen ondergrond. De pvf-folies zijn over het algemeen elastisch, mechanisch sterk en goed bestand tegen chemicaliën en oplosmiddelen. De weervastheid van het materiaal is zeer goed. De corrosievastheid wordt mede bepaald door de kwaliteit van de primer en de verlijming. Meerlaagse coilcoat-systemen. Bij meerlaagse coilcoat-systemen worden meerdere lagen aangebracht op een primer. Meer voudige pvdf (epoxy plus polyvinylideenfluoride). Een meerlaags systeem, waarbij de onderlaag bestaat uit een coating op basis van een buigzame epoxyhars in een laagdikte van circa 70 µm met daarop een deklaag (toplaag) op basis van pvdf in een laagdikte van 35 tot 50 µm. Deze systemen hebben een combinatievoordeel: een goede corrosievastheid door de epoxyharsen én de zeer goede weervastheid van de pvdf-deklaag. Aan de achterzijde van de staalplaat wordt ook de epoxyonderlaag aangebracht. Polyurethaan (epoxy plus polyurethaan). Dit systeem is gelijk aan het bovenvermeld systeem, maar op de onderlaag is polyurethaan-hars aangebracht in plaats van pvdf. Het voordeel van dit systeem is de combinatie van de goede corrosievastheid van de epoxy onderlaag en de zeer goede chemische resistentie en de weervastheid van de polyurethaan deklaag.

20 HAPPEN Geprofileerde Staalplaat BEWERKINGSMETHODEN Van rol tot geprofileerde plaat Geprofileerde staalplaat wordt geproduceerd door rolvormen of zetten. Bij rolvormen wordt de vlakke staalplaat met een groot aantal hard-stalen rollen in de gewenste vorm gebracht. Afbeelding 2.5 geeft een voorbeeld van het aantal stappen, dat nodig is om een wandplaat te walsen. Elke lijn representeert een boven- en een onderrol. Doorsnede 1 is de vlakke plaat, doorsnede 20 is de uiteindelijke vorm van het profiel. Wanneer de plaat in de gewenste profieldoorsnede is gewalst, wordt de plaat afgekort. Zo kan in principe elke lengte worden gefabriceerd, waarbij het transport naar de bouwplaats of het gewicht van de geprofileerde staalplaat de belangrijkste beperking is. Strak en vlak oppervlakte Met geprofileerde staalplaat zijn strakke en vlakke oppervlaktes te krijgen. Naarmate de platen dunner worden, neemt de plooi- en vervormingsgevoeligheid toe. Bij platen met relatief brede flenzen kan het zogeheten oil-can effect optreden; een plooi die lijkt op een olievlek op het water (afb.2.6). Eventueel aanwezige restspanningen van het materiaal, spanningen ontstaan door perforeren of door het walsen, hebben een versterkende invloed op het oil-can effect, evenals (het ontbreken van) vlakheid van de achterconstructie en de (on)vakkundigheid van monteren. In het vlak aangebrachte dimpels of rillen, een grotere staaldikte te nemen (t > 0,70 mm) en embosseren kunnen het oil-can effect voorkomen. Embosseren is het machinaal aanbrengen van lichte indeukingen over het gehele plaatoppervlak met een hoogte gelijk aan de dikte van de plaat. Embosseren wordt ook wel stucco genoemd, omdat het lijkt op stukadoorswerk. Het oil-can effect wordt visueel versterkt bij coatings met een hoge glans en door temperatuurinwerking van de zon. Het is overigens alleen een aspect van esthetische aard. Togen en knikken Geprofileerde staalplaat heeft de sterke eigenschap dat het zich in het werk goed laat vervormen als een soort harmonica haaks op de profilering. Maar de geprofileerde staalplaat kan ook worden getoogd met de profilering mee: de plaat krijgt met een speciale wals een kromming in de richting van het profiel (afb. 2.7). De geprofileerde plaat kan ook worden gebogen door middel van meerdere kleine knikken (afb. 2.8). De knikken kunnen over de hele lengte worden aangebracht, maar ook over een deel, bijvoorbeeld een randknik. Door deze bewerkingen zijn vrijwel alle gebouwvormen (hoeken, rondingen en krommingen) te maken. Perforeren Het perforeren van geprofileerde staalplaat gebeurt meestal om esthetische of akoestisch redenen. Door het toepassen van perforaties kan de ontwerper spelen met licht, schaduw en lichtinval (afb. 2.9). Daarbij laten de perforaties bepaalde geluidsgolven door die kunnen worden gedempd in de achterliggende constructie met bijvoorbeeld minerale wol. Deze laatste functionaliteit geldt vanzelfsprekend vooral voor interieurtoepassingen.vrijwel elk denkbaar perforatiepatroon en perforatiediameter is mogelijk, maar er bestaat een aantal standaards. De perforatie wordt aangebracht vanaf de coil door grote stansmachines op het principe van een pen-gat-verbinding. Een speciale variant op perforeren is reliëfdruk of art punch (niet helemaal door het materiaal), waarbij kleine bobbeltjes worden gedrukt in de plaat (afb. 2.10). Zo kunnen eigen grafische patronen op de plaat worden aangebracht, zonder perforaties. Reliëfdruk wordt overwegend op de vlakke dunne plaat toegepast. 2.8 Buigen met meerdere knikken 2.9 Geperforeerde plaat 2.10 Artpunch of reliëfdrukken

21 3 ONTWERPEN ONTWER 3.1a Bij tweeveldsplaten moet in verband worden gemonteerd (staffelen) 3.1b Bij drie- of meerveldsplaten mag zonder verband worden gemonteerd C O N S T R U C T I E Bij de toepassing van stalen profielplaten moet niet alleen de sterkte en stijfheid van de platen worden bepaald, maar ook die van de verbindingen en verbindingsmiddelen. Voor de verschillende toepassingen bestaat een aantal gangbare typen geprofileerde platen. In tabel 3.1 is daar een overzicht van gegeven. De uiteindelijke keuze voor de plaatdikte en hoogte maakt de constructeur, die daarbij rekening houdt met de specifieke randvoorwaarden van het project. Hieronder is een aantal richtlijnen gegeven, die in de eerste fase van een ontwerp kunnen worden gehanteerd. Platen loodrecht op hun vlak belast Voor loodrecht op hun vlak belaste platen wordt de sterkte en stijfheid bepaald met de NEN De belastingen zijn ontleend aan NEN 6702 (TGB Belastingen en vervormingen). Voor de belastingafdracht van de dakplaten op de ondersteuningen kan, vooruitlopend op een nauwkeurige berekening, het volgende worden aangehouden: een dakplaat op drie steunpunten, belast door een gelijkmatig verdeelde belasting q, geeft een oplegreactie op het tussensteunpunt van 1,25 ql. Voor de eindsteunpunten dient 0,5 ql te worden aangehouden; indien in verband wordt gemonteerd (dat wil zeggen: voor de eerste plaat is de ondersteuning een tussensteunpunt, voor de tweede plaat een eindsteunpunt, voor de derde plaat weer een tussensteunpunt, enz.), mag voor de gordingbelasting worden gerekend met ql (afb. 3.1); voor dakplaten op vier of meer steunpunten mag de belasting op gordingen gelijk worden genomen aan ql. Platen in hun vlak belast Ook voor in hun vlak belaste platen geldt de RMBS Het fenomeen platen in het plaatvlak belast wordt schijfwerking genoemd. Een aantal constructieve omstandigheden, waarbij sprake is van schijfwerking, wordt hierna besproken. Staalconstructies met stabiliteitsverbanden en beplating als jas er om heen. In dit geval zal de beplating zeker als schijf werken. Bij voldoende vervormingscapaciteit van de verbindingen en bevestigingen (zie art van de RMBS 2000), mag ervan worden uitgegaan, dat de schijf de vervormingen kan meemaken om het stabiliteitsverband op kracht te brengen. Staalconstructie met pendelende kolommen en beplating. In deze situatie verzorgt de beplating de stabiliteit van de constructie. Hierbij moet expliciet worden aangetoond, overeenkomstig de RMBS 2000, dat de schijf met zijn verbindingen deze functie kan vervullen. Bij dit type constructie zijn tijdens montage vaak extra stabiliteitsvoorzieningen nodig. Eventuele financiële voordelen door het weglaten van stabiliteitsverbanden worden hierdoor negatief beïnvloed. Staalconstructie bestaande uit portalen met stijve hoeken en beplating. Tijdens het ontwerp doen zich hierbij twee mogelijkheden voor: n de uitwendige belasting wordt verdeeld over de portalen en de schijf, afhankelijk van de onderlinge stijfheidsverhouding. Zowel de portalen als de schijf kunnen op deze belasting worden gedimensioneerd; n de beplating wordt als jas beschouwd. De portalen moeten dan de volledige belasting opnemen. De beplating zal de ver vorming van de portalen kunnen volgen, mits wordt voldaan aan de voor waarden van voldoende ver vormingscapaciteit van de verbindingen ( zie staalconstructie met stabiliteitsverbanden).

22 PEN Geprofileerde Staalplaat Tabel 3. 1 Maatvoering van de belangrijkste geprofileerde staalplaten plaatdikten( mm) hoogten( mm) binnendoos 0,75 0,88 1,0 mm mm plaatdikten( mm) wandplaten 0,63 0,75 0,88 mm plaatdikten( mm) hoogten( mm) koud dak 0,63 0,75 0, mm plaatdikten( mm) staalplaatbeton 0,75 0,88 1, plaatdikten( mm) hoogten( mm) warm dak 0,75 1,50 0,88 1,0 1,13 1, mm

23 3 ONTWERPEN ONTWER afschot 3.3 Dakafschot minimaal 1,6 % ook bij envelopvormig afschot afvoergebied afschot 3.2 Schijfwerking bij hyparschalen en vouwdaken afschot afschot 3.4 Het plaatsen van dammen voorkomt waterophoping in de hoeken dam afschot afschot afschot afschot verschillende afvoergebieden Schijf als stabiliteitssteun voor liggers (kip) of kolommen (knik) Beplating, bevestigd op liggers of kolommen, is in staat om door schijfwerking de instabiliteit van deze elementen tegen te gaan. Dit veroorzaakt krachten in de schijf, die inwendig in evenwicht zijn. Het afvoeren van deze krachten naar de fundering is dus niet nodig. In de RMBS 2000 zijn rekenmethoden opgenomen om dit type schijfwerking te beoordelen. Warmgewalste I-profielen met een hoogte kleiner dan 200 mm en bij de door de RMBS 2000 voorgeschreven bevestigingsmethoden van de beplating hoeven niet op kip te worden gecontroleerd. Deze constructievorm maakt geprofileerde platen ook geschikt voor toegepassingen in vouwdaken en hyparschalen (afb. 3.2). Bij schijfwerking moet worden gelet op de volgende aspecten: er moet voldoende ver vormingscapaciteit zijn in de verbindingen en bevestigingen van de platen; bij een bewust gebruik van schijfwerking moet dit vanaf het begin in het ontwerp worden meegenomen (met daarbij bijvoorbeeld de aanwezigheid van randelementen, die ook op druk kunnen worden belast); bij bewuste schijfwerking is de beplating een belangrijk constructief element. Een controle van de bevestigingen tijdens de bouw is van belang; de stabiliteit van de constructie moet wellicht tijdens montage tijdelijk worden onder vangen; voor de dakplaat gelden als vuistregels: een minimale plaatdikte van 0,75 mm, in elk dal een bevestiging en een koppeling van de langsnaden om de 500 mm. Wateraccumulatie Lichte, platte dakconstructies zijn gevoelig voor wateraccumulatie. Wateraccumulatie is het (lokaal) toestromen van regenwater door de (cumulatieve) doorbuiging van de dakplaten. Een dakplaat buigt iets door onder last van een bepaalde hoeveelheid water tijdens een regenbui; als het water niet kan weglopen, zal meer water zich daar kunnen verzamelen. Door deze extra belasting buigt de dakplaat nog iets meer door, waardoor nog meer water kan worden geborgen, enzovoorts. Een dakconstructie kan zo door wateraccumulatie bezwijken, het is daarom noodzaak daken op dit aspect te beoordelen. Elke constructeur moet kunnen rekenen aan wateraccumulatie. Maar in principe komt het er op neer dat de constructie zodanig is ontworpen, dat het regenwater van het dak of een dakdeel kan wegstromen. In het ontwerp van de dakconstructie moet daarom rekening worden gehouden met de volgende onderdelen: Afschot. Voor een goede afwatering van het dak moet het voldoende afschot hebben. Vaak voldoet een afschot van 1,6 tot 2,0%. Het afschot kan worden bereikt met een zeeg in de onderconstructie of door afschotisolatie. Bij een enveloppe-constructie (afb. 3.3) kan het afstromend water zich opeenhopen bij de goot. Om accumulatie te voorkomen, kunnen dammen worden ingebouwd (afb. 3.4). Afmetingen, aantal en plaats van de hemelwaterafvoeren. Neem voldoende hemelwaterafvoeren en kies hun plaats zorgvuldig. Afhankelijk van de detaillering van de instroomopening is een doorsnede van de afvoeren gewenst, die overeenkomt met 0,5 tot 1,0 cm2/m2 dakvlak. Noodafvoeren. In de dakconstructie moeten noodafvoeren worden opgenomen. Een bekend voorbeeld zijn de brievenbussen (afb. 3.5). Ontwerp de noodafvoeren zodanig dat bij een verstopping in de reguliere hemelwaterafvoeren het regenwater ook daadwerkelijk de noodafvoer kan bereiken ( voor benodigde drempelhoogtes, zie afbeelding 3. 6). Onderhoud. Zand, stof, bladeren, maar ook bijvoorbeeld dode vogels, zijn de grootste oorzaak van verstopte hemelwaterafvoeren. Daarom moet het dak regelmatig op vuil worden geïnspecteerd en indien nodig worden schoongemaakt.

24 PEN Geprofileerde Staalplaat Woodward Hoofddorp 2003, Tordoir Van den Berg architecten foto: fotostudio Leenman 3.6 Noodafvoer als 'brievenbussen'

25 3 ONTWERPEN ONTWER s o o r t i s o l a t i e m a t e r i a a l g e ë x p a n d e e r d p o l y s t y r e e n, t w e e z i j d i g g e c a c h e e r d m i n i m a l e d i k t e t e n o p z i c h t e v a n c a n n e l u r e - b r e e d t e 1 / 3 BOUWFYSICA Enkele van de belangrijkste eisen, die aan een dak, wand of vloer worden gesteld, zijn: bescherming tegen zon, kou, regen, sneeuw, wind en stof; bescherming tegen geluid, brand en rook. Op basis hiervan zijn bouwfysische eisen geformuleerd voor: thermische isolatie en condensatie; akoestiek; de bijdrage aan brandvoortplanting; rookproductie; brandwerendheid. g e ë x p a n d e e r d p o l y s t y r e e n, e e n z i j d i g g e c a c h e e r d 1 / 2 p o l y u r e t h a a n 1 / 3 m i n e r a l e w o l 1 / 2 Tabel 3.2 Relatie isolatiemateriaal en cannelurebreedte Geprofileerde staalplaat heeft een aantal eigenschappen, waarmee bij bestudering van het bouwfysisch gedrag rekening moet worden gehouden. Om te voldoen aan de specifieke bouwfysische eisen kan geprofileerde staalplaat goed worden gecombineerd met andere materialen, zoals isolatiemateriaal, dampremmende voorzieningen en afwerkingsmaterialen Het op of achter de beplating aangebrachte isolatiepakket moet met de bijbehorende afwerking voldoen aan de bouwfysische en brandwerende eisen. Ook mechanische aspecten van geprofileerde staalplaat moeten hierbij in beschouwing worden genomen: het type en de dikte van het isolatiemateriaal moet zo zijn gekozen, dat intrappen of deuken van het isolatiemateriaal wordt voorkomen, tijdens de montage en gedurende de levensduur van de constructie; bij gevel- en dakbeëindigingen, ook evenwijdig aan de overspanningsrichting van de beplating, moet een ondersteuningsconstructie aanwezig zijn; bij een overstek in het verlengde van de overspanning, moet de sterkte en stijfheid expliciet worden aangetoond. Als vuistregel geldt dat de uitkraging nooit groter mag zijn dan een derde van de lengte van het voorliggende veld, met een maximum van 1500 mm. een vierkante of ronde dakdoorbreking, waar van de maximale afmetingen zo klein zijn dat slechts één lijf wordt doorbroken, behoeft in het algemeen geen ondersteuningsconstructie. Bij grotere afmetingen van de doorbreking, tot 300 mm, is een verstevigingsplaat nodig (afb. 3.7). Bij doorbrekingen groter dan 300 mm moet worden geraveeld; een zeeg aanbrengen bij doorgaande platen door hoogteverschillen in de steunpunten, kan alleen als daarmee rekening is gehouden in de constructieberekening. Eventuele hoogteverschillen in de steunpunten door toleranties bij de montage van de ondersteuningsc onstructies mogen maximaal λ/ 350 bedragen. Kouddakprofielen De zij-overlap van kouddakprofielen zijn sterker uitgevoerd om de zijoverlapbevestiging en afdichting beter uit te kunnen voeren. Met kouddakprofielen volgens afbeelding 3.8 wordt het (binnen bepaalde grenzen) mogelijk om de zijoverlap volledig af te dichten. Ook bij koude daken is voldoende afschot noodzakelijk. Voor een koud-dak geldt minimaal een afschot van 5 graden, maar met het oog op onderhoud is een hoek groter dan 10 graden aan te bevelen. Een goede waterdichte aansluiting is een vereiste. Als een locatie met bijzondere omstandigheden voor wind en/of regen daarom vraagt, is extra aandacht nodig voor de onderlinge naden tussen de platen.

26 PEN Geprofileerde Staalplaat Kantoorgebouw Loftice Amsterdam 2002,Bastiaan Jongerius Architecten foto: Luuk Kramer 3.7 Verstevigingsplaat bij doorvoer > 300 mm 3.8 Overlap bij langsnaad a a 1: ldfklbsg;s;s;dfs'dg 2: Klooopsdaksmfklnmseeeedms, dmf, lmsd, v, l, 3: Kloooksmfklnmsdms, dmf, lmsd, v, l, 4: de dikte van het isolatiemateriaal moet zo zijn gekozen, dat intrappen of deuken van het isolatiemateriaal wordt voorkomen, tijdens 5: mseeeedms, dmf, lmsd 6: wordt voorkome 7: dikte van het isol 8: daksmfklnmseeeedms, dm

27 3 ONTWERPEN ONTWER SAB Amsterdam 2002,Bastiaan Jongerius Architecten foto: Luuk Kramer Thermische isolatie en condensatie Er bestaat een direct verband tussen thermische isolatie en condensatie. Bij een bepaalde temperatuur zal de (vochtige) lucht ín een constructie kunnen condenseren. De opbouw van een scheidingsconstructie met de juiste hoeveelheid isolatie zorgt ervoor dat de temperatuur binnen de constructie deze condensatietemperatuur niet bereikt. De dikte van de isolatie is afhankelijk van de isolatie-eigenschappen en de gevraagde Rc-waarde. De gangbare isolatiedikte in Nederland op een geprofileerde staalplaat ligt op mm voor de materialen genoemd in tabel 3.2. In de meeste, reguliere situaties is deze dikte voldoende om condensatie te voorkomen. Soort en dikte isolatiemateriaal De keuze van het soort en de dikte van het isolatiemateriaal hangt af van onder meer het type geprofileerde plaat, de akoestische en brandwerendheidseisen, de vereiste beloopbaarheid en het beschikbare budget. Iedere geprofileerde dakplaat heeft een bepaalde cannelure-breedte. Wordt bij een grote cannelure-breedte een relatief dunne isolatieplaat toegepast, dan bestaat de mogelijkheid dat bij belopen van de isolatie tijdens de uitvoering of bij belopen van de dakafwerking in de gebruikstoestand het isolatiemateriaal bezwijkt en in de cannelure terechtkomt. In tabel 3.2 is voor verschillende soorten isolatiemateriaal de minimale dikte ten opzichte van de cannelure-opening aangegeven. In het algemeen geven de fabrikanten van de isolatiematerialen richtlijnen voor de uitvoering.

28 PEN Geprofileerde Staalplaat Koudebrug en condensatie Een thermische brug of koudebrug is een goed geleidende verbinding tussen binnen en buiten, of tussen warm en koud. Staal is een goed geleidend materiaal en zal dus - mits onderbroken door een slecht geleidend materiaal - een dergelijke brug kunnen vormen. Door een thermische brug zal de isolerende werking van de gehele constructie iets verminderen. Een belangrijker effect is dat plaatselijk een lagere temperatuur zal ontstaan met de mogelijkheid van condensatie aan het binnenoppervlakte. Condensatie kan leiden tot aantasting van de bouwmaterialen aan de binnenzijde van gevel of dak, bijvoorbeeld corrosie van het staal of rot bij organische bouwmaterialen. Condensatie kan worden voorkomen door koudebrug-onderbrekingen (een fysieke scheiding tussen de binnen- en buitenhuid) en door ventilatie. Over het algemeen zijn de afmetingen van (metalen) bevestigingsmiddelen zo klein dat deze geen koudebrug vormen. Alleen bij een bijzonder grote hoeveelheid stalen schroeven per gevel- of dakoppervlakte is er sprake van een koudebrug. Inwendige condensatie moet worden vermeden door gebruik te maken van een dampremmende laag op de dak- of gevelbeplating of door afdichtingen te plaatsen tussen de naden. Met name bij geperforeerde platen is de dampremmende werking van de staalplaat niet meer aanwezig. Voor een akoestische werking (demping) zal het absorberende isolatiemateriaal zich direct achter de perforaties moeten bevinden. Daarbij bestaat de kans dat lucht met een hoge relatieve vochtigheid in het absorberende materiaal kan dringen en condensatie kan optreden op relatief koude plaatsen. Om dit te voorkomen kan een extra dampremmende laag aan de warme, geperforeerde zijde van de constructie uitkomst bieden. Warmte-accumulatie Lichte bouwsystemen hebben een beperkte warmte-capaciteit. Dat kan een voordeel zijn voor ruimten die niet voortdurend worden gebruikt en dus snel moeten worden verwarmd of gekoeld. Gevelopbouwen met een isolatie van minerale wol hebben een hogere warmtecapaciteit dan gevels met een kunststofisolatie. Schommelingen van de binnentemperatuur zijn te beperken door: n lichte, reflecterende buitenkleuren toe te passen; n een gevelopbouw te kiezen met een isolatiemateriaal met hoge warmtecapaciteit ( massa); n de zontoetreding door ramen te beperken ( buitenzonwering, afmeting, type beglazing); n de warmtecapaciteit van vloeren en wanden te benutten; n ver warming, mechanische ventilatie en eventueel koeling aan te brengen. 3.9 Met geprofileerde staalplaat zijn hoge geluidsisolatiewaarden mogelijk Akoestiek Bij akoestiek moet onderscheid worden gemaakt tussen geluidisolatie en geluidabsorptie. Geluidisolatie is de reductie van het geluidniveau tussen twee ruimten in één gebouw of tussen binnen en buiten. Geluidabsorptie is de reductie van de nagalmtijd bínnen een ruimte (afname van het geluidniveau per eenheid van afstand). Met een geprofileerde staalplaat zijn hoge geluidisolatiewaarden bereikbaar in combinatie met een absorberende (akoestische) isolatie, eventueel met perforaties én een meerlaagse opbouw (afb. 3.9). Een meerlaagse opbouw is van belang als de geprofileerde staalplaat wordt gecombineerd met andere lichte bouwmaterialen. Ontkoppeling is het toverwoord bij de akoestiek van lichte bouwsystemen, met name bij woningscheidende wanden en vloeren. Daarmee wordt bedoeld dat constructieve elementen, waaronder de geprofileerde plaat, niet direct met elkaar in contact mogen komen, maar dat er altijd een tussenmateriaal moet zijn.