Voor de bouw van gevels wordt in constructietechnische zin slechts van een gering aantal materialen gebruik gemaakt: aluminium, staal, hout en dat was het wel zo’n beetje. Andere materialen hebben meestal slechts een cosmetische functie. Door de ontwikkelingen in devezelversterkte betontechniek is het mogelijk om zeer dunne betonplaten te maken, geschikt als gevelbekleding, maar bij de toepassing hiervan wordt nog geen gebruik gemaakt van de constructieve eigenschappen van het materiaal. Dat lijkt te gaan veranderen.
Titel 33 c Artikel
Om de constructieve mogelijkheden aan te tonen, heeft de Duitse hoge-
school Lippe&H?xter, in samenwerking met diverse bedrijven onlangs een
seminar georganiseerd. Hier stond een te ontwikkelen experimenteel, mo-
dulair en zelfdragend gevelelement centraal, waarbij vezelversterkt beton
(zie kadertekst) als constructief materiaal een centrale rol moest spelen.
Daarbij is naast de toepassing van het beton ook gekeken naar de moge-
lijkheden de klimaatinstallatie, als een gedecentraliseerd systeem, in het
element te integreren.
Uitgaande van het modulaire principe is een dragend frame vervaardigd
van vezelversterkt beton. Dit frame dient als onderdeel van een gordijnge-
vel en wordt volledig geassembleerd op de bouwplaats aangeleverd, inclu-
sief beglazing, waarna het aan de ruwbouw-betonvloeren wordt bevestigd.
Voordeel van deze componentenbouwwijze is de snelle montage, zonder
steiger, wat vooral bij hoge gebouwen veel tijd bespaart. Om de voordelen
van prefabricage ten volle te benutten, is tevens de klimaatmodule bij de
assemblage meegenomen.
Het frame van het element is gemaakt van 5 cm brede, rechthoekige pro-
fielen die met koolstof- en glasvezels in de lengterichting zijn versterkt.
Zoals ook bij regulier beton is het frame gevormd met behulp van een hou-
ten bekisting. Om gewicht te besparen zijn hardschuimen kernen toege-
past die een verbinding aangaan met het, slechts 9 mm dikke, textielbeton.
De hoekpunten die gevoelig zijn voor beschadiging zijn met langere vezels
extra omwonden om ze voldoende te versterken. Andere kwetsbare plek-
ken, zoals de ophang- en aansluitpunten van het element op de ruwbouw,
zijn verstevigd met behulp van ingestorte stalen delen en klossen met
schroefkoppelingen. Dit om krachten op de dunne wanden van het textiel-
beton te vermijden.
Vezelversterkt beton
cModulair en zelfdragend gevelelement
Voor de bouw van gevels wordt in constructietechnische
zin slechts van een gering aantal materialen gebruik
gemaakt: aluminium, staal, hout en dat was het wel zo'n
beetje. Andere materialen hebben meestal slechts een
cosmetische functie. Door de ontwikkelingen in de
vezelversterkte betontechniek is het mogelijk om zeer
dunne betonplaten te maken, geschikt als gevelbekleding,
maar bij de toepassing hiervan wordt nog geen gebruik
gemaakt van de constructieve eigenschappen van het
materiaal. Dat lijkt te gaan veranderen.
Vezelversterkt beton
Detail van de fa?ade
Principeschema van het element.
Vezelversterkt beton
Vezelversterkt beton onderscheidt zich qua samenstelling sterk van gewapend beton.
De korte vezels verhinderen scheurvorming en nemen de trekkrachten voor hun reke-
ning. Doordat de vezels niet net als wapeningsstaal corroderen is een deklaag over-
bodig, waardoor er dus wezenlijk slankere componenten mogelijk zijn. Wanneer vezel-
versterkt beton wordt toegepast voor constructieve doeleinden, kan men met matten
of weefsels van glas- of koolstofvezels de eigenschappen en krachtenafdracht van de
component be?nvloeden. Dit laatste wordt ook wel textielversterkt beton genoemd, in
tegenstelling tot vezelversterkt beton dat slechts korte vezels bevat.
Titel 34 c Artikel
Tweede huid
Het element is als tweedehuidfa?ade uitgevoerd. Aan de binnenzijde is een
`standaard aluminium gevelsysteem' toegepast met een ge?soleerde ruit
en aan de buitenzijde is een enkelglazen ruit ingeklemd in uitsparingen in
het beton. Deze ruit zorgt voor een akoestisch isolerende spouw waarbij
ventilatielucht vrij kan circuleren door openingen onder en boven. Lamellen
in de spouw zorgen voor de benodigde zonwering, waarbij de bovenste
lamellen onder een kleine hoek zijn gezet om natuurlijk daglicht dieper in de
ruimte te weerkaatsen. In elk element past een gedecentraliseerde klimaat-
module. Deze kan de ventilatie, verwarming en koeling voor elke ruimte
afzonderlijk regelen. Het is bovendien mogelijk een warmteterugwinnin-
gelement toe te voegen aan de installatie.
Het systeem zorgt voor een besparing in de verdiepingshoogte, doordat
luchtbehandelingskanalen in het plafond of verhoogde vloer overbodig zijn.
In elk element zijn kabelgoten ge?ntegreerd die eveneens kunnen bijdragen
aan een reductie van de verdiepingshoogte als de werkplekken nabij de
gevelzone zijn gesitueerd. In dit geval is een verhoogde vloer overbodig.
Het gevelelement demonstreert de voordelen van het integreren van func-
ties in een modulair gevelsysteem. Als eerste is het element industri?el te
produceren en te assembleren, daarnaast hoeft men tijdens de ruwbouw-
fase met minder functies rekening te houden, zoals de bekabeling of de
luchtbehandeling. Dit maakt een kortere bouwtijd mogelijk. Het derde lan-
ge termijn voordeel is, dat met een dergelijke gevel het gebouw makkelijker
en sneller is op te waarderen naar de geldende eisen.
Het complete element, waarbij
links van de borstwering de
klimaatmodule is te herkennen.
Montage van de buitenruit in het
beton.
35
Aanbeveling
Uit constructief oogpunt verdient het gebruik van textielbeton een
aanbeveling. Wellicht is de uitvoering, met de relatief massieve
constructie met hardschuimen kern, niet geschikt voor de pro-
ductie van een groot aantal elementen, maar dit zal veranderen.
Mettertijd is textielbeton, net als aluminium, te extruderen. Hier-
door kan het prestatievermogen van het materiaal beter worden
benut, wat voor nog minimalere maten van het kozijn zal zorgen.
Een andere optimalisering is te maken in de toegepaste binnen-
gevel. Deze is opgebouwd uit in de handel verkrijgbare aluminium
gevelprofielen. b
cProf. dr. ing. Ulrich Knaack en
dipl. ing. Marcel Bilow
Ulrich Knaack is werkzaam als professor
aan de faculteit Bouwkunde aan de TU
Delft en aan de Fachhochschule Lippe und
H?xte in Detmold, Duitsland. Marcel Bilow
werkt als Leader Development and
Research aan deze hogeschool.
FERMACELL is een merk van
Xella Droogbouw Systemen BV.
Telefoon 024 - 649 51 11
Telefax 024 - 649 51 26
fermacell-nl@xella.com
www.xella.nl
De FERMACELL Norm.
Schoon, stabiel & snel. FERMACELL.
U stelt strenge eisen aan de kwaliteit en
'gezondheid' van bouwproducten. Dus doet
FERMACELL dat ook met een innovatief
en milieuverantwoord productieproces.
En met afbouwplaten die voldoen aan
de hoogste eisen als het gaat om sterkte,
stabiliteit, brandwerendheid en geluids-
en warmte-isolatie. Dat wilt u natuurlijk
wel eerst even checken. Kijk op ww.xella.nl
of bel 024-649 51 11.
Ik kom uit
een behoorlijk
streng milieu.
Vezelversterkt beton
Reacties