Houtskeletbouw, punt per punt

Transcriptie

1 18_25 art ossature_nl corr 9/07/11 12:14 Page 18 CONSTRUCTIE Houtskeletbouw, punt per punt Deze houtskeletwoning kon in korte tijd worden opgetrokken omdat veel elementen vooraf in het atelier werden gemonteerd. De structuur werd afgewerkt met een gevelbeplanking in lariks, een leiendak en deuren en ramen in aluminium. Realisatie: Le Drein Courgeon Het moderne houten huis is een begrip dat de meesten onder ons nog altijd moeizaam aanvaarden, vooral omdat er verschillende technieken op de markt zijn. Eén techniek in het bijzonder stemt helemaal niet overeen met het populaire beeld van het chalet in de bergen, de Canadese blokhut of de Scandinavische hoeve: met name de techniek van de houtskeletbouw. Om beter te begrijpen wat dit bouwprincipe inhoudt, zullen we het hier ontmantelen en de verschillende aspecten punt per punt analyseren. 18

2 18_25 art ossature_nl corr 9/07/11 12:14 Page 19 Er bestaan inderdaad verschillende bouwtechnieken voor houten huizen (skeletbouw, massieve stapelbouw, blokken of massieve panelen), maar het is overduidelijk dat de platform-skeletbouw in ruime mate overheerst. Waarschijnlijk heeft dit te maken met een aantal voordelen die het systeem biedt zoals de flexibiliteit, de korte werfperiode en de mogelijkheid om bouwelementen vooraf in ateliers te monteren. Het overwicht blijkt duidelijk uit de cijfers op wereldschaal: in de Verenigde Staten, Canada en Zweden, wordt meer dan 90% van alle individuele huizen en van kleine collectieve gebouwen van maximum 4 verdiepingen, gebouwd met houtskeletbouw. Dit cijfer bedraagt 58 % in Japan en 25 % in Duitsland. Ter vergelijking: in België halen we bijna 15 % en in Frankrijk is dit %. Hieraan voegen we nog toe dat deze tendens in ons land duidelijk terrein wint en zo alvast mooie vooruitzichten in petto heeft voor de sector. Een eenvoudig principe Het zogenaamde houtskelet bouwsysteem of platformbouw is geïnspireerd op de oude techniek van de vakwerkhuizen die vanaf de Middeleeuwen wijd verspreid was in onze streken, en dat zowel bij woningen in de steden als in de landelijke gebieden. Deze eeuwenoude techniek gebruikt verticale en horizontale houten elementen die samen een draagstructuur vormen. Vervolgens wordt de structuur gevuld met pleisterspecie (leem en stro), baksteen of aarde. In bepaalde streken zoals Normandië, de Elzas of de Sologne, waar de vakwerktechniek traditioneel werd gebruikt, wordt deze nog altijd toegepast. De verwantschap is echter eerder symbolisch dan reëel, want platformbouw is vandaag immers een moderne bouwtechniek, ook al steunt men hierbij op een ontwikkeling van bijna een eeuw in de Verenigde Staten. We kunnen houtskelet-platformbouw definiëren als een techniek die bestaat uit het oprichten van een houten frame met vrij smalle vertikale balken (stijlen) en horizontale balken (dwarsliggers). Tussen de vertikale stijlen zitten vrij smalle openingen op regelmatige afstand (meestal tussen 40 en 60 cm). Op die manier vormt men houten kaders of frames (skeletten). De hoogte van deze kaders bepaalt de hoogte van een verdieping. De verschillende etages zijn autonoom: het gelijkvloers wordt gemonteerd op een betonnen vloerplaat of op een houten ringbalk (vlakke vloeropbouw) en het draagt de vloerbalken van de vloerlaag van de bovenverdieping. Vervolgens kan het skelet van het tweede niveau op deze vloerlaag komen. Op het laatste niveau komt het dakgebinte, dat meestal geprefabriceerd is. Het skelet van een constructie bestaat dus uit een opeenstapeling van platformen, vandaar de naam platformbouw. Op zich vormt dit skelet nog geen woning: het moet aangevuld worden met isolatiematerialen en afgewerkt worden met dichtingsmaterialen. Om een beter inzicht te krijgen in deze op het eerste zicht ingewikkelde techniek, zullen we punt per punt, de montage van een houtskeletwoning overlopen. De funderingen Sommige aannemers die houten huizen bouwen, gebruiken als commercieel argument de lagere kostprijs van de funderingen in vergelijking met deze van een traditioneel gemetst huis. Maar dit argument kan de bouwheer misleiden. De omvang van de funderingen hangt niet immers niet alleen af van de aard van de woning, maar ook van 19 andere factoren zoals de aard van de bouwgrond. Op dit domein is alles dus heel relatief en hier geldt zowel bij een houten huis als bij een traditioneel gemetst huis: het niveau van de funderingen zal eerder bepaald worden door het volume van de constructie en dus door de te dragen lasten, maar daarnaast ook door de aard van de bouwgrond en zelfs door de geografische ligging, want de funderingen moeten absoluut vorstvrij zijn. Ook deze laatste parameter varieert van streek tot streek. Zonder in detail te treden, kunnen we eenvoudig zeggen dat het de rol van de De buitenbekleding van een houtskeletbouw hoeft niet per se ook uit hout te bestaan. Bij deze moderne woning werden de gevels afgewerkt met pleisterwerk en natuursteen. Realisatie: Tomwood (groep Thomas & Piron) Deze woning werd uitgebreid met strobalenbouw waarbij men vooral streefde naar een gezonde en duurzame leefomgeving. Het gebruik van minerale materialen, met zo weinig mogelijk behandelingsprocessen tot stand gekomen (leem en klei), en hernieuwbare grondstoffen (hout en stro), was een belangrijk aspect hierbij. Concept: Architectuurbureau Archi4

3 18_25 art ossature_nl corr 9/07/11 12:14 Page 20 architect is om volgens deze verschillende criteria te bepalen hoe groot de funderingen moeten worden. Voor de fundering van een huis in houtskeletbouw bestaan er drie hoofdtypes: Strookfunderingen : Dit is het funderingtype dat ook bij de traditionele gemetste constructies wordt gebruikt. Deze funderingen bestaan uit een doorlopende sokkel in gewapend beton die een in de grond ingegraven ring fundering vormt. Hierop wordt een onderbouw gemetst waarvan de hoogte bepaalt of men een volwaardige kelder of een geventileerde kruipruimte zal hebben. De strookfundering wordt volledig ingegraven op vorstvrije diepte en ze is altijd breder dan de muren die erop zullen steunen. Zwevende vloerplaat of funderingsplaat : Deze is goedkoper dan het bouwen op een kruipruimte (met strookfunderingen). De zwevende of algemene funderingsplaat in gewapend beton werd oorspronkelijk in Amerika gecreëerd voor lichte constructies zoals de houtskelet-platformbouw. Deze funderingmethode is bijzonder interessant voor het wooncomfort in de zomer, want de vloerplaat geeft een aanzienlijke warmte-inertie aan het gebouw. Toch kan men deze techniek niet overal toepassen omdat hij niet geschikt is voor hellende en vochtige bouwgronden. Heipalen en liggers : In tegenstelling tot de twee vorige technieken, waar de muren rondomrond op de funderingen steunen, bestaat de heipalentechniek uit het op regelmatige afstanden gieten van geïsoleerde betonnen funderingszolen met een vierkante, rechthoekige of cirkelvormige doorsnede. De afstand tussen de heipalen schommelt meestal tussen 4 en 8 meter. Deze techniek biedt het voordeel dat er minder graafwerken nodig zijn. Bovendien komt deze techniek enkel in aanmerking voor bouwgronden van een goede kwaliteit en is hij bijna uitsluitend geschikt voor constructies die relatief licht wegen, zoals huizen in skeletbouw. De houten liggers die op elke heipaal bevestigd zijn, worden onderling verbonden door dwarsliggers of kespen, dit wil zeggen, dikke balken (meestal in gelijmd-gelamelleerd hout) die de muren van het huis dragen en ook dienst doen als steun voor de ondervloer die bovenop een geventileerde kruipruimte komt. In alle gevallen zullen de houten skeletwanden gescheiden worden van het metselwerk van de funderingen door een vochtisolatie, om te beletten dat er opstijgend vocht in de muren doordringt. 1. Schema van de verschillende bouwlagen van een houtskeletbouwwoning. Document Tomwood (groep Thomas & Piron) 2. De techniek van houtskelet leent zich ook uitstekend bij een renovatie of uitbreiding van een bestaande woning. Realisatie: Miniflat 3. Heel dikwijls worden de verschillende wanden van skeletbouw vooraf in het atelier geassembleerd en vervolgens op de werf gemonteerd. Zodoende gebeurt dit stuk van het bouwproces droog : een niet te onderschatten voordeel! Realisatie: Arkana

4 18_25 art ossature_nl corr 9/07/11 12:14 Page 21 De onderste bouwlaag Zodra de funderingen klaar zijn, begint men aan de onderste bouwlaag van het houten gebouw. Dit wil zeggen, de houten basis van het huis in de vorm van wat men een vlakke vloeropbouw, een onderregel of ringbalk noemt. De onderste bouwlaag verschilt volgens het funderingtype. Maar in elk geval moeten aan de buitenkant van de houtconstructie altijd alle houten delen van de bovengrondse gebouwstructuur minstens 20 centimeter boven de grond staan. Deze minimumafstand wordt waterdicht materiaal dat de gemonteerde houten delen tegen opstijgend vocht isoleert. Deze ringbalk bepaalt de volledige geometrie van het huis. Men zal er dus heel streng op letten dat deze perfect waterpas staat. Indien nodig, kan men hiermee eventuele onvolmaaktheden van de vloerplaat corrigeren. De tolerantie voor een houten huis bedraagt ±1 centimeter op het hele huis. De ringbalk geeft alle inwerkingen van de wind op de houten structuur door aan het metselwerk en zorgt voor de waterdichtheid tussen het metselwerk en de 4. Net zoals elke constructie moet een houtskeletbouw steunen op funderingen die stevig in de ondergrond verankerd zijn. Dit kan zijn in de vorm van strokenfunderingen zoals bij dit voorbeeld, of op heipalen of een betonnen funderingsplaat. Document Tomwood (groep Thomas & Piron) 5. Houtskeletbouw is een zeer flexibel bouwsysteem dat de weg opent voor ontelbare architecturale mogelijkheden, ook voor zeer moderne strakke bouwstijlen. Realisatie: Dewaele zelfs 30 centimeter wanneer het risico bestaat dat er regenwater opspat tegen de voet van de gevels (bijvoorbeeld bij buitenbetegeling). Deze afstand moet alle contact van de houten elementen met een vochtbron vermijden. En men zal niet aarzelen om deze waarden nog te verhogen in streken waar het overvloedig kan sneeuwen of waar het kan overstromen, of wanneer men weelderige plantengroei aan de voet van de muur voorziet. Uiteraard heeft u ondertussen wel begrepen dat men deze voorzorg neemt om te voorkomen dat de onderste vloerlaag van het huis met water in contact komt. De ringbalk ( of onderregel) is het eerste houten element dat op het metselwerk wordt geplaatst zodra de fundering voorzien is van een betonnen chape. Deze draaglijst zorgt dus voor de verbinding tussen het beton en het houten skelet. Hij moet wel rusten op een vochtisolerende laag, dit wil zeggen, een 21 houten structuur. Het is dus een essentieel element van de constructie. De ringbalk wordt meestal gemaakt van harsig hout dat in onder druk in autoclaaf is behandeld. De vloerplaat in hout Wanneer de ondervloer in hout is, dan steunt hij op de ringbalk en overdekt hij de kruipruimte of de kelder. Om aantasting door schimmels te voorkomen, moet de onderkant van deze vloerlaag doeltreffend geventileerd zijn en zich op een minimumafstand van 30 cm boven de grond bevinden. Houten vloerplaten worden gerealiseerd met geïndustrialiseerde vloerbalken en liggers, en zelden met een massieve plankenvloer. Voor draagwijdten van minder dan 5 meter gebruikt men massief harshout, terwijl men voor langere draagwijdten gelijmd-gelamelleerd hout kiest. De houten vloerplaat is ook een technische vloerplaat. Dit betekent dat ze de doorgang

5 18_25 art ossature_nl corr 9/07/11 12:14 Page 22 van wachtbuizen en leidingen voor elektrische kabels toelaat. In deze technische vloerplaat is ook de ruimte voorzien waarin de warmte-isolatie van de vloer wordt gelegd. De isolatie moet bestaan uit niet-hydrofiele vezels of vlokken, dit wil zeggen dat ze slechts een verwaarloosbare hoeveelheid vocht opnemen. Deze isolatie wordt in een dikte van minstens 20 centimeter tussen de balken gelegd, waar het milieu verplicht droog moet zijn. Als de plankenvloer een scheiding vormt tussen een koude en een warme zone, dan moet men bovendien een dampscherm aan de warme zijde voorzien om de waterdichtheid ervan te garanderen. In bepaalde constructies van houtskeletbouw kan de basisvloer ook bestaan uit welfsels in gewapend beton, zoals in de constructies van gemetste huizen. In dat geval worden de welfels rechtstreeks op de funderingen geplaatst en doen ze dienst als drager van de ringbalk. De verticale wanden De basisstructuur van een houtskeletwoning bestaat dus uit houten frames of kaders die op de werf worden geassembleerd tot een groot houtskelet. Men kan de houten frames of onderdelen op de werf zelf maken, maar tegenwoordig wordt deze steeds meer in het atelier en dus droog geprefabriceerd, waarna ze naar de werf wordt gebracht. De openingen tussen de balken van de skeletwand worden volledig opgevuld met isolatie. Dit isolatiemateriaal kan natuurlijk zijn (plantaardige, dierlijke vezels, ), maar het kan ook mineraal zijn zoals glaswol, of zelfs synthetisch (plastic schuim, geëxpandeerd polystyreen ). Vervolgens plaatst men een wind- en neerslagdichte bekleding aan de buitenkant van het skelet. Een andere, deze keer dampdichte bekleding (dampscherm), bedekt de binnenkant. Dan wordt de muur gesloten met zogenaamde stutwerk platen (OSB-platen, vezelplaten ) waarop dan de afwzerkingsbekelding wordt geplaatst. Samengevat en om het simpel uit te leggen, bestaat de wand van een huis in houtskeletbouw, van binnen naar buiten bekeken, uit: een binnenbekleding, een dampscherm (vaak polyethyleenfolie), een skelet in massief hout, isolatie (in de vorm van een plaat, harde of halfharde gerolde isolatie, of zelfs in bulk), een stutplaat (houtderivaat), een wind-en vochtscherm, draagklampen, een luchtspouw en een buitenbekleding. De luchtspouw die minstens 10 millimeter breed moet zijn, is heel belangrijk, want ze laat toe om incidenteel vocht af te voeren. De bovenvloeren In tegenstelling tot de vloerlaag van het gelijkvloers, die eventueel kan bestaan uit welfsels in gewapend beton, zijn de vloeren van de bovenverdiepingen altijd gemaakt van hout, en integreert men er isolatie in die eerder akoestisch dan thermisch isoleert. De draagbalkenstructuur van een deze vloer steunen op de bovenregel (of de ringlijst) die rust op de skeletwanden 22

6 18_25 art ossature_nl corr 9/07/11 12:14 Page 23 van de benedenverdieping. Deze vloerstructuur doet niet alleen dienst als steun voor de planken van de bovenvloer maar ook voor het geheel van profielen dat de basis vormt voor het plafond van de onderliggende verdieping. De vloerbalken van een bovenvloer worden meestal met tussenafstanden van 30 cm geplaatst om overeen te stemmen met de plafondpanelen die er op de markt zijn. Het gebinte Het dakgebinte van een houtskeletwoning verschilt niet van dat van traditionele huizen. Zoals bij dit laatste wordt het meestal ook geïndustrialiseerd en dus in de fabriek geprefabriceerd. Zodoende kan men veel nauwkeuriger en comfortabeler werken. Voor een skeletbouwhuis kan men alle gebruikelijke dakvormen realiseren: een lessenaarstaak, een zadeldak, een plat dak, Ook voor de zolderruimte bestaan er verschillende mogelijkheden: niet toegankelijk, toegankelijk maar niet bewoonbaar, of bewoonbaar. Voor de dakbedekking geldt hetzelfde als voor traditionele gemetste huizen: alle gebruikelijke dakbedekkingen (leien, dakpannen, stroken sneldak, ) komen in aanmerking. Het buitenschrijnwerk Zodra de wanden, de vloeren geplaatst zijn, wordt het gebouw definitief en hermetisch gesloten met de plaatsing van het schrijnwerk (deuren en vensters) in de muren van het skelet. Alle buitenschrijnwerk kan men zowel ter plaatse op de werf als vooraf in een atelier realiseren. De plaatsing van het schrijnwerk moet perfect lucht- en waterdicht gebeuren want het hout van de skeletconstructie en dat van de structuur mogen nooit nat worden. Inderdaad, ze zijn meestal van gebruiksklasse 2, hetgeen geen enkele vochttolerantie toelaat omdat het hout dan kan rotten. Voor de keuze van de materialen is er geen exclusieve voorkeur. In tegenstelling tot wat u zou denken, moeten de deuren en de ramen niet verplicht in hout zijn. Het is perfect mogelijk om een houten skelet te combineren met schrijnwerk in aluminium of PVC, ongeacht de gevelafwerking die men kiest. De gevel Bij een huis in houtskeletbouw is de skeletstructuur aan de buitenkant niet zichtbaar omdat de buitenmuren meestal afgewerkt worden met een gevelbekleding. Men is niet altijd vrij om eender welke bekleding te kiezen. Zo verplichten sommige stedenbouwkundige voorschriften het gebruik van een welbepaalde gevelbekleding. Is dit niet het geval, dan krijgt de kandidaat-bouwheer te maken met een enorme keuze aan gevelafwerkingen. Toch is het kiezen van de gevelafwerking is heel belangrijk omdat bepaalde gevels, net zoals daken, zwaar worden blootgesteld aan wind, neerslag en zonnestraling die, al naargelang de oriëntatie, een min of meer ernstige impact & 2. Voor de renovatie van deze woning midden in de stad koos men voor houtskeletbouw. De vertrekken bevinden zich rond een kleine centrale binnentuin. Via de grote glaspartijen profiteert men toch van een maximale lichtinval in deze omgeving van hoogbouw. C: Patrick Joubard/CNDB. Realisatie: Idiome 3. De muren van een huis in houtskeletbouw bestaan uit meerdere lagen die elk hun eigen functie hebben: buitenbekleding, geventileerde spouw, vochtscherm, skeletstructuur, isolatie, dampscherm en binnenbekleding. Document Tomwood (groep Thomas & Piron) 4 tot 6. Net zoals de skeletwanden kan men ook het dakgebinte van een houtskeletbouw vooraf in het atelier assembleren en vervolgens monteren en bedekken op de werf. Realisatie: Arkana hebben op de materialen. Daarom moeten ze beantwoorden aan tal van vereisten. De eerste oplossing waaraan we bij een houten huis denken, is uiteraard een houten gevelbekleding. Deze oplossing past enigszins vanzelfsprekend in het volstrekt logische streven naar homogeniteit. Toch is ze verre van de meest gebruikelijke. Heel wat streken, gemeenten of steden leggen namelijk stedenbouwkundige regels op en dit geldt in het bijzonder voor gevelbekledingen. Een houten bekleding van gevels wordt niet altijd aanvaard. Maar buiten deze verplichtingen kan men houten huizen bekleden met een zeer ruime waaier aan gevelbekledingen. Wij overlopen ze 23 hier in het kort: massieve houten beplanking multiplex of laminaat beplanking houten shingles platen op planken in composiethout/ materiaal bekleding in dunne natuurstenen platen een gemetste muur (in baksteen of natuursteen) pleisterkalk en hydraulische bepleisteringen platen in houtcement metalen gevelbekleding gevelbekleding in PVC traditionele dakpannen in aardewerk leisteen voor gevels of dak

7 18_25 art ossature_nl corr 9/07/11 12:14 Page 24 Nu we al deze verschillende mogelijke gevelbekledingen voor een houtconstructie hebben opgesomd, maken we het u misschien des te moeilijker om uit al deze materialen te kiezen. Maar dat is helemaal niet onze bedoeling. Iedereen moet zijn keuze maken volgens zijn eigen voorkeuren en daarbij rekening houden met criteria zoals esthetiek, techniek, stedenbouwkundige voorschriften, praktische of economische aspecten. Toch kunnen bepaalde zaken vanzelfsprekend lijken: in een constructie die heel groen opgevat is zoals een huis met stro-isolatie, zal men de voorkeur geven aan een pleisterwerk of aan een gevelbekleding met natuurlijk hout omdat deze milieuvriendelijker zijn. We kunnen ons inderdaad, vooral uit filosofisch oogpunt, moeilijk voorstellen dat men voor een dergelijke constructie een PVC gevelbekleding zou nemen. In het algemeen zijn producten op basis van hout goed geschikt voor een houten huis, omdat het simpelweg gelijkaardige materialen zijn. Maar er bestaan nog heel wat andere materialen die door hun natuurlijke oorsprong perfect met hout combineren. Dit is het geval voor breuksteen of natuurlijke leisteen, bepaalde hydraulische bepleisteringen en zelfs baksteen of terracotta. De binnenbekledingen Ook hier is de keuze zeer groot voor de mogelijke combinaties van vloer-, muur- en plafondbekledingen. Voor de vloeren lijkt parket (zwevend, gelijmd of genageld) vaak een evidente keuze om de houtspirit van het gebouw te behouden. Maar dit is noch verplicht, noch aanbevolen. Betegeling op een plankenvloer is ook mogelijk, alleen moet u in dat geval een tussenlaag voorzien. Tegels mag men niet rechtstreeks op een houten plankenvloer kleven want de dimensionale schommelingen (uitzetten en krimpen door bv. 24 warmte) van deze twee materialen zijn verschillend. Daarom plaatst men de betegeling op een onderlaag (bijvoorbeeld in polyethyleen) die de twee materialen van elkaar scheidt. U kunt ook kiezen voor een soepele vloerbekleding zoals vinyl. Voor de muren en de plafonds is het aanbod van mogelijke materialen zeer gevarieerd. De meest gebruikelijke voor een huis in houtskeletbouw zijn wandbetimmeringen, panelen in houtderivaten en gipsplaten.

8 18_25 art ossature_nl corr 9/07/11 12:14 Page Deze woning is geïnspireerd op de traditionele Canadese woningbouw. Het is een mooi voorbeeld van de mogelijkheden van de skeletbouwtechniek op het gebied van volumes en van een originele afwerking met de geschilderde gevelbeplanking. Realisatie: Canhouse 2. Naargelang de stedenbouwkundige voorschriften kiest men voor een gevelbekleding in hout, met kalkpleister of zoals hier in traditionele bakstenen. Lageenergiewoning in houtskeletbouw van 3bouw Dit is dan weer een perfect voorbeeld van houtskeletwoning met een strakke en sobere architectuur. Voor de gevelbekleding koos men rood geschilderde beplanking. Realisatie: Arcadial 4. Voor gevelbekleding van een houtskeletwoning kan men ook een combinatie van materialen kiezen: op deze gevel zijn baksteen en een hout harmonieus samengebracht. Concept: Ligno Architecten 25