Alles wat u wilt weten over staalframebouw in Nederland! - Atlanta

Ga naar de inhoud
Staalframebouw

waarom Staalframebouw?

  • Omdat het beter bouwen is!
  • Omdat het uiteindelijk goedkoper bouwen is!
  • Omdat er meer ontwerpvrijheid is!
  • Omdat het sneller bouwen is!
  • Omdat het milieuvriendelijker bouwen is!
  • Omdat het vele malen duurzamer bouwen is!
  • Omdat het aardbevingsbestendig bouwen is!
  • Omdat het droger bouwen is!
  • Omdat het krimp- en rekvrij bouwen is!
  • Omdat duurzame installaties meer ruimte krijgen!
  • Omdat domotica er een een stuk goedkoper door wordt!
  • Omdat we niet meer bouwen zoals 50 jaar geleden!
  • Omdat in een staalframe woning minder electromagnetische straling voorkomt of ontstaat. Dit doordat alle wanden vloeren en daken geaard zijn met de grond waarop het huis staat!  
  • Omdat de kooi van faraday niet van toepassing is op het staalframe, het staal zit namelijk alleen binnen in de wanden en de muren!
  • Omdat ( verregaande lichte prefab) staalframebouwsystemen ) aanmerkelijk minder stikstof en Co2 uitstoot veroorzaken.

Staalframebouw

Staalframebouw onstond in de jaren 50. Het werd door Philips ingezet als bouwsysteem voor de woningen die hij bouwde voor zijn personeel, eerst in Eindhoven en later in heel Nederland. Philips produceerde de profielen zelf in zijn fabriek Polynorm te Bunschoten, er zijn duizenden woningen mee gebouwd. In de jaren 60 verdween het systeem om in de jaren 70 als het systeem Arey op kleine schaal weer terug te keren. Rond 1995 startte Corus (daarvoor Hoogovens staal, daarna Tata Steel) een heuse taskforce genaamd Starframe om het systeem gecertificeerd te krijgen voor de Nederlandse bouw en diens bouwbesluiten. Het doel was om staal te gaan leveren aan partijen die er woningen mee gingen bouwen. Dit resulteerde in het handboek voor de staalframebouw en dit werk dient nog steeds als leidraad voor de huidige staalframebouw. Het boekwerk, uitgegeven door de stichting bouwen met staal was overigens daarvoor grotendeels al opgezet voor het Duitse instituut STAHL want ook in Duitsland zocht men naar andere systemen (Dokumentation 590). In 2002 is Corus gestopt met het uitgeven van licenties en is de taskforce gestopt naar verluidt door tegenvallende resultaten; de samenwerking met de bouwsector mislukte, er zijn meerdere oorzaken aan te wijzen waarbij de starre bouwsector een belangrijk onderdeel schijnt te zijn geweest. Dit tijd was er kennelijk nog niet rijp voor.  




Na 2000 kwamen er complete systemen op de markt; combinaties van CAD ontwerpprogrammas's gekoppeld aan rollvorm profielen machienes. FrameCad is de belangrijkste speler op de markt en heeft nu als eerste ook de Eurocode 8 geimplementeerd in zijn systemen. De berekeningen die het programma maakt ondersteunen de constructeur in de keuze voor de juiste hoeveelheid materiaal. Ook aardbevingsbestendigheid is allang ingebouwd in deze programmatuur, het wordt dan ook al meer dan 10 jaar ingezet in gebieden waar veel aardbevingen plaatsvinden, met name in de bakermat van het systeem: Nieuw-Zeeland.



In Groningen kennen we ook aardbevingen. Een korte samenvatting:

   Aardbevingen zorgen ervoor dat gebouwen horizontaal (en een beetje verticaal) heen en weer gaan bewegen. Met name de horizontale bewegingen leveren problemen op voor onze traditioneel gebouwde woningen van metselwerk en beton. Grofweg 10 tot 15 % van het totale gewicht van de woning zal door de bewegingen omgezet worden in een horizontale belasting op de woning. Hier gaat het vaak fout, met schade (of erger) tot gevolg. De horizontale belasting die bij aardbevingen ontstaat is normaal gesproken namelijk vele malen groter dan de windbelasting waarmee onze huizen in Nederland worden ontworpen. Hiermee hebben we gelijk een belangrijke reden te pakken waarom een staalframe woning in basis veel beter bestand is tegen aardbevingen dan een woning met een stenen casco, zoals beton en metselwerk. Een staalframe woning is vele malem lichter in gewicht dan een stenen woning. De horizontale belasting die bij een aardbeving geactiveerd wordt dus ook!
 
 
Daarnaast heeft staal de eigenschap om trekspanningen op te kunnen nemen. Steen heeft deze eigenschap minimaal waardoor metselwerk snel scheurt en beton gewapend moet worden (met staal).  Ook speelt de wijze van het opbouwen van de casco’s een belangrijke rol. Bij traditionele bouw is het heel normaal dat we een prefab betonvloer “los” op een gemetselde wand leggen. De zwaartekracht zorgt ervoor dat de vloeren blijven liggen, totdat de aarde gaat beven. Bij staalframe worden alle constructieve elementen vanaf de fundering tot de nok aan elkaar vastgeschroefd zodat bij aardbevingen de onderdelen daar blijven waar we ze willen hebben.
 
Genoeg redenen om in een aardbevingsgebied te bouwen met staalframe (en dan hebben we niet eens gehad over de snelle bouwtijd, de zeer hoge isolatiewaarde, de onbrandbaarheid etc. etc.)

In Groningen hebben de afgelopen jaren enkele particuliere opdrachtgevers met een vooruitziende blilk hun nieuwe woining al in staalframebouw laten uitvoeren. We voorspellen dat dat de komende tijd er behoorlijk meer gaan worden.



ATLANTA moderne Bouwsystemen
Accumuleren of niet-accumuleren, dat is de vraag!

Accumuleren betekend opladen. Met accumuleren binnen de woningbouw bedoelen het opladen ( of opnemen) van warmte door de binnenmuren. Een woning die accumuleert is per definitie een woning met veel massa, dus gebouwd met zware materialen als beton, kalkzandsteen of gebakken stenen. Een bouwer die deze methode hanteert zal dus automatisch ook het voordeel van het accumulerend vermogen van zijn bouwsysteem opsommen: in de winter behaaglijker door opgewarmde muren. (opmerking: we hebben het hier dus niet over een wandverwarming middels warm water maar het opnemen van warmte uit lucht).
Om deze situatie te bereiken moet er echter eerst een behoorlijke hoeveelheid warmte worden ingebracht. Deze warmte wekt u zelf op middels uw verwarmingssysteem. Om een situatie te bereiken waarbij deze “behaaglijkheid” gaat werken heeft u al heel wat energie in de wanden ingebracht. Deze energie komt maar voor een klein deel terug via de geaccumuleerde wanden, een deel verdwijnt eenvoudig weg door bijvoorbeeld afgifte aan vloeren en door isolaties aan de buitenzijde, u verwarmt dus als het ware ook de buitenspouwisolatie van uw woning. Accumulatie in de zomer is een vervelend fenomeen: uw woning wordt steeds warmer zodra er buitenwarmte de woning binnendringt. In een zware bouw is deze warmte er slechts met moeite of met de inzet van energieslurpende installaties er weer uit te krijgen.

Bij lichte bouwmethodes als houtskeletbouw en staalframebouw accumuleren de wanden niet. Het voordeel hiervan is dat er ook geen energie hoeft te worden gestoken. Omdat de wanden geen warmte opnemen zal de woning in de zomer iets sneller opwarmen maar koelt in de zomer ook aanmerkelijk sneller weer af. Door het ontwerpen van een natuurlijk nachtventilatiesysteem (in de praktijk betekend dit: 2 draaikiep-ramen op verschillende plaatsen in de woning op de kiepstand) wordt de opgewarmde lucht de woning uitgetransporteerd, zonder de hulp van extra installaties. Om het proces nog wat te versnellen kan de balansventilatie* worden bijgeschakeld. Op deze manier koelt de woning snel weer af en met name op de slaapkamers levert dit een groot comfort voordeel op want niets zo vervelend als in een hete kamer moeten slapen.
Een passief gebouwde woning met een licht bouwsysteem is in de winter erg behaaglijk doordat er op een efficiente manier lucht wordt ververst zonder dat er ramen op roosters open staan. Bij de Staalframebouw komt dan nog het voordeel dat er relatief grote diameters buis in het vloersysteem kunnen worden ingebracht. De grote diameters zorgen voor een rustig en stil verversingssysteem. er is dan nog maar weinig energienodig om de woning warm te krijgen, en dat is het voordeel van lichter bouwen.

Als men uitgaat van de trias energetica en passief bouwen gedachte is het ook veel logischer om voor een non-accumulerend systeem te kiezen: wat niet wordt gebruikt, wordt ook niet opgewekt. En dat is en blijft de basis gedachte van passief bouwen.

*In een moderne woning zit tegenwoordig een balansventilatiesysteem met warmteterugwinning. Dit systeem zorgt ervoor dat verse lucht van buiten (en niet frisse lucht zoals we soms horen) wordt voorverwarmd zodat het met ca. 90 % van de woning warmte wordt ingebracht in de verblijfsruimtes. Door de openingen in de liggers van de staalframe installatievloeren kunnen grotere dimaeters buis eenvoudig worden ingebracht en blijft dit ventilatiesysteem fluitserstil.




ATLANTA moderne Bouwsystemen

Ervaring is nodig om van een innovatief bouwconcept een gangbaar bouwconcept te maken

 
ATLANTA moderne bouwsystemen bouwt al haar woningen met een Staalframebouw hoofddraagconstructie. Er zijn met dit bouwsysteem in Nederland al duizenden extra duurzame, milieuvriendelijker en energiearmere woningen gebouwd. ALTLANTA MBS zet deze bouwmethode ook in voor de bouw van nieuwe woningen in het door aardbevingen en aardschokken getroffen gebied in Noord Nederland. Doordat er ruime ervaring is opgedaan om van het staalframecasco een energiearm (passief) gebouw te maken zullen de geleverde staalframecasco's niet alleen aardschokproof zijn, het omhulsel, de eigenelijke woning zal ook nog eens extreem energiearm tot passief worden uitgevoerd.
 
Staalframebouw: van historie naar het heden
Binnen de woningbouw is het geen nieuw systeem (sinds ca. 1950 door Philips) maar het is ook nooit echt doorgebroken. In de jaren 70 is er een kleine revival geweest en ook heeft Corus een poging ondernomen om het van de grond te krijgen, maar steeds strande het op de starheid van de bestaande bouwkolom: de tijd was er nog niet rijp voor. In andere landen (ook in Europa) is de staalframe bouwmethode nu  bezig aan een echte opmars. Ook de onbekendheid van alle voordelen van het werken met koud gewalst staal en de voorkeur voor het werken met beton, steen en hout in de bouwkolom heeft de ontwikkeling van het product tegen gehouden. De beton en steenlobby heeft in dat opzicht beter werk verricht dan die van de staalbranche. Dit uit zich bijvoorbeeld in het feit dat het nog steeds niet goed is gelukt om koud gewalst staal de juiste plek te geven in berekeningen volgens het Breeam of het GPR model. Het NIBE gaat er inmiddels beter mee om. Dit heeft ook weer te maken met de problematiek van de LCA’s van de verschillende materialen. Anders dan bij de staalindustrie maken (en keuren) de leveranciers van andere materialen nog steeds hun eigen rapporten, met name de houtindustrie zou andere ( slechtere) waarden krijgen als ze werden verplicht om het rapport te updaten. (bron: Thomas van Velzen: Duurzaamheidsoorlog) Maar de tijden en normen zijn veranderd en net als in andere landen zal het staalframe nu definitief doorbreken. De redenen zijn evident: voorschriften in minder belasten van het milieu en de daarmee gepaard gaande CO2 uitstoot vermindering zullen ervoor zorgen dat andere systemen nu ook kans maken. Staalframe hoort daar zeker bij want het basismateriaal Staal past uitstekend binnen de nieuwe normen en veranderende conjuctuur (zelfs die van de bouw).    

Historie en vervolg.
Staalframebouw ontstond in de jaren na de 2e wereldoorlog. Het werd door Frits Philips ingezet als bouwsysteem voor de woningen die hij bouwde voor zijn personeel, eerst in Eindhoven en later in heel Nederland. Philips produceerde de profielen zelf in zijn fabriek Polynorm te Bunschoten, er zijn honderden woningen mee gebouwd. In de jaren 60 verdween het systeem om in de jaren 70 als het systeem Airey op kleine schaal weer terug te keren. Rond 1995 startte Corus (daarvoor Hoogovens staal, daarna Tata Steel) een heuse taskforce genaamd Starframe om het systeem gecertificeerd te krijgen voor de Nederlandse bouw en diens bouwbesluiten. Het doel was om staal te gaan leveren aan partijen die er woningen mee gingen bouwen. Dit resulteerde in het handboek voor de staalframebouw en dit werk dient nog steeds als leidraad voor de huidige staalframebouw. Het boek was overigens daarvoor grotendeels al opgezet voor het Duitse instituut STAHL (Dokumentation 560) want ook in Duitsland zocht men naar andere . In 2002 is Corus gestopt met het uitgeven van licenties en is de taskforce gestopt naar verluidt door tegenvallende resultaten; de samenwerking met de bouwsector mislukte, er zijn meerdere oorzaken aan te wijzen waarbij de starre bouwsector een belangrijk onderdeel schijnt te zijn geweest. Dit tijd was er kennelijk nog niet rijp voor.   

Staalframebouw anno NU.
Na 2000 kwamen er complete systemen op de markt; combinaties van CAD ontwerpprogramma's gekoppeld aan rollvorm profielen machines. Bedrijven als FrameCad, Howick en Samesor zijn spelers op de markt van de CNC gestuurde rolvorm-machines. Framecad heeft nu als eerste ook de Eurocode 8 geimplementeerd in zijn systemen. Dit was nodig omdat er is afgesproken te gaan denken vanuit 1 gedachtte inzake constructies. De berekeningen die het programma maakt ondersteunen de constructeur in de keuze voor de juiste hoeveelheid materiaal. Ook aardbevingsbestendigheid is al ingebouwd in de engineering-programmatuur  welke ook de machines aanstuurt, het wordt dan ook al meer dan 10 jaar ingezet in gebieden waar veel aardbevingen plaatsvinden, met name in de bakermat van de moderne CNC machines: Nieuw-Zeeland: men kan als het ware door het aangeven van de hoogte van het richtergetal een versteviging van het casco laten doorvoeren.
 
 
Met een staalframebouw casco  kunnen alle denkbare gebouwen worden gemaakt:

 




 

Van Industriele bouwmethode tot een energiearm of passief gebouw.
 In feite is staalframebouw een zustersysteem van houtskelet: bij beide is het mogelijk de constructie te voorzien van isolatie waardoor praktisch de gehele buitengevel bestaat uit isolatie: ergo, smallere wanden met meer isolatie. Staalframebouw heeft echter grote voordelen op houtskeletbouw: constructief vele malen sterker bij minder materiaal, onbrandbaar, geen houtrot en minder koudebruggen.    

Precisie door pre-fab.
Door het prefab karakter ontstaat een veel beter gemaatvoerd gebouw: het belangrijke kierdichten speelt een prominente rol in de verdere afbouw tot een (nagenoeg) passief gebouw, en juist dat is nodig om van het aardbevingsbestendige staalframecasco een energiewoning te maken.    

Minder afval is beter voor het milieu.
 Door van te voren een goed bouwplan te bedenken zal er logischerwijs ook een stuk minder afval ontstaan. Er worden geen of weinig cementproducten toegepast, in feite is er alleen wat zaagverlies op de beplatingen, wat constructiehout en gipsplaat. Alle resten minerale isolatie worden in het casco verwerkt of mee retour genomen naar een volgende bouw. Dit geld ook voor de gevelisolatie. Daar het staalframecasco in de fabriek wordt gemaakt blijven knip en ponsafval op de locatie om verzameld te worden afgevoerd naar een staalsmelter. (ftr: staal wat wordt omgesmolten wordt naar nieuw staal verliest steeds meer onreinheid en wordt dus in feite steeds betere staal, het past dan ook perfect binnen de cradle to cradle denkwijze. Er is onderzoek verricht naar de LCA's (Life Cycle Analyses) van diverse bouwproducten NIBE en Thomas van Velzen. Met name deze laatste schreef er een erg onderhoudend (en openbarend) boekje over.   

Van Passief naar Energieneutraal.
Bij het bouwen van een nieuwe energiearme of passieve woning dient altijd de TRAIS Energetica worden toegepast: alleen dan kan men efficieent naar een energieneutraal gebouw onder het credo: wat niet wordt gebruikt hoeft ook niet te worden ingekocht (gas, stroom) of opgewekt (stroom). De ATLANTA woningen worden energiearm gebouwd en hebben zodoende een lage behoefte aan verwarmings- en koelingsenergie. Moderne Installaties zullen er erg efficent in werken. Er zijn diverse verwarmingssystemen te koop die volledig electrisch werken, bijvoorbeeld infraroodverwaming. In combinatie met een goed werkend (zie onder) ventilatie systeem zou dat wel eens het systeem van de nabije toekomst kunnen zijn. Met een staalframebouw woning zit men dan qua bouwsysteem al op de eerste rang. Het toepassen van PV systemen om zelf stroom op te wekken is een erg goed idee, zeker nu er batterijen op de markt komen op die stoom zelf op te slaan.


Monteren van een staalframebouw casco.
Er is een bouwdetailboek met daarin veel voorkomende knooppunten gemaakt. De oplsossingen voor deze knooppunten zijn in de praktijk uitgetest op mogelijkheid van eenvoudige doch goede montage en kierdichting, soms en lastige combi. Onder ziet u een gedetailleerde uitvoering van een knooppunt. In de bijlage een opgave van meer knooppunten en details. Het moet u duidelijk worden, niet alleen het aardbevingsdeel kan onder controle komen, ATLANTA MBS kijkt ook naar het totale plaatje.




 
In de afgelopen jaren is gewerkt aan een pragmatische montage. Om perfect te kunnen monteren en de hoge kierdichting juist te kunnen aanbrengen is besloten de beplatingen en de binnen-isolatie op de bouwplaats te gaan uitvoeren. De elementen worden als bouwpakket op de bouwplaats aangeleverd op gemonteerd op het latwerk op de extra geisoleerde vloerplaat.

   


 
Door nieuwe wetgeving moeten prefab bouwsystemen, net als traditionele bouwsystemen aan steeds hoger eisen voldoen. Veelal wordt standaard een OSB 3 beplatin op het casco aangebracht als brenger van stijfheid, basis voor de kierdichting en drager voor de gevelisolaties. Bij ATLANTA kunt u echter ook kiezen deze OSB te vervanger door meer weersbestendige Calsium Silicaat plaat. Deze plaat wordt in de fabriek reeds aangebracht met alle voordelen van doen.  
 
       

 
   
Gevolg van deze actie was dat de folie welke aan de binnenzijde wordt toegepast alleen nog een dampremmende werking heeft, waardoor de complete (extra) installatiewand (tevens kierdichting) komt te vervallen, dit is een tevens een kostenbesparing. Alle bekabeling  en installatiezaken gaan nu door de wand en de verdiepingsvloeren. Inmiddels hebben uitgevoerde blowerdoortesten aangetoond dat het systeem werkt. Door het krimp- en rekvrije staalframecasco blijft deze kierdichting altijd intact en dat is een belangrijk gegeven. Als een ATLANTA MBS woning inderdaad, zoals boven  “geheel” meebeweegt met de schok, zou ook de kierdichting en de energiezuinigheid intact moeten blijven.
 

 

 
Het ventilatiesysteem.
In een energiearme woning zitten geen ventilatieroosters in de kozijnen en speelt het ventilatiesysteem dus een belangrijke rol. Het is van belang om zo groot mogelijke diameters buis toe te passen. In conventionele vloersystemen van beton kunnen alleen kleine diameters of rechthoekige systemen worden ondergebracht. Beide hebben niet voldoende capaciteit en / of zullen overmatig geluid produceren. In het staalframebouw systeem van ATLANTA MBS is het veel eenvoudiger dan bij andere bouwsystemen grotere diameters buis mm in te brengen. Deze buizen kunnen ook “dwars” door de profielen zonder dat deze extreem verzwakken, dit komt doordat de gaten worden getrokken in plaats van gestanst. Het ventilatiesysteem werkt zo optimaal met een minimale geluidsniveau wat het woongenot erg ten goede komt.


 
  
 
Gevelafwerkingen.
Uiteraard spelen gevelafwerkingen ook een rol bij het totale plaatje. De laatste jaren zijn er alternatieve gevelafwerkingen op de markt gekomen die steeds meer in trek raken. Metselen wordt uit den boze nu elke zichzelf respecterende steenproducent voor bijna elke steen een strip alternatief heeft. Daar het echte stenen betreft is het eindresultaat als dat van een gemetselde muur, echter zonder de nadelen: het gewicht en de spouw. Elke architect kan nu overschakelen en daarnaast details eenvoudiger invullen.  


 
     
 


Bekijk onderstaand landelijk vergelijk van meerdere gangbare bouwsystemen u ook zult concluderen dat bouwen met staalframe de meeste voordelen heeft.

Terug naar de inhoud