Invloed van de EPB op het metselwerk 2011/04.05

De Energieprestatieregelgeving voor gebouwen (EPB) heeft een belangrijke weerslag op verschillende bouwkundige principes. Ze roept ook tal van vragen op binnen de sector, en dan vooral bij de algemene bouwondernemingen die gespecialiseerd zijn in de uitvoering van metselwerk. Dit artikel tracht in deze context een aantal verduidelijkingen en algemene aanbevelingen aan te reiken.

Muurvoeten bij gevels

Detail van de muurvoet van een gevel (de binnenafwerking is niet weergegeven).
Om warmteverliezen aan de muurvoet van een gevel te vermijden, gaat men dikwijls over tot de plaatsing van een isolerend bouwblok tussen de isolatielaag van de gevel en de isolatielaag van de vloer van het gelijkvloers (zie principeschema). Om deze thermische onderbreking tot stand te brengen, kan men verschillende materialen gebruiken (cellenbeton, cellenglas, elementen uit XPS, ...). Er rijzen echter dikwijls vragen omtrent de invloed van dit isolerende bouwblok op het mechanische gedrag van het metselwerk (druksterkte, buigsterkte, afschuifsterkte) en zijn brandgedrag.

Aangezien de mechanische sterkte van isolerende metselstenen vaak een stuk lager ligt dan deze van de courante metselwerkmaterialen (druksterkte van minder dan 5 N/mm², of zelfs minder dan 1 N/mm²), zouden eerstgenoemde enkel gebruikt mogen worden indien de belastingen beperkt zijn (lage gebouwen met minder dan vier verdiepingen, naargelang van de gebruikte isolerende metselsteen en de opbouw).

Onze aanbeveling is gebaseerd op de toepassing van het principe van de Eurocode 6 en zijn nationale bijlage. Bij gebrek aan proefresultaten dient men de sterkte van het metselwerk aan de muurvoet op dezelfde manier te berekenen als de sterkte van het eigenlijke metselwerk, d.w.z. onder meer rekening houdend met de sterkte van de isolerende metselsteen en de mortel (zie WTCB-Dossiers nr. 2010/3.2). De aldus berekende sterkte van het metselwerk is lager dan de sterkte van de metselsteen.

De toepassing van de regels uit de Eurocode 6 en de extrapolatie ervan naar dit specifieke geval zijn geldig voor alle metselstenen die in dit document beschouwd worden (bv. cellenbeton). Deze regels hebben onder meer betrekking op de invloed van de excentriciteit van de belastingen en het buig-, afschuif- en brandgedrag. Bij gebrek aan bijkomende informatie dient men er volgens ons vanuit te gaan dat een muurvoet met een isolerende metselsteen minstens even goede prestaties biedt als een metselwerkconstructie die uitsluitend uit dit materiaal zou opgebouwd zijn.

Aangezien er vooralsnog geen studies over dit onderwerp uitgevoerd werden, lijkt het ons logisch dat er voor de isolerende metselstenen die niet aan bod komen in de Eurocode 6 een gebruiksgeschiktheidsgarantie afgeleverd wordt.

Spouwmuren : fasering

Het gebruik van zeer grote isolatiedikten heeft onder meer een toename van de spouwbreedte tot gevolg (tot ± 20-25 cm). Hierdoor wordt ook de totale muurdikte groter, wat een aangepast funderingsmassief vereist. Dit heeft een belangrijke weerslag op de uitvoering.

De isolatie wordt in verschillende lagen aangebracht. Hiertoe start men met het optrekken van de draagmuur, waarna men de isolatie aanbrengt en ten slotte overgaat tot de uitvoering van het gevelmetselwerk. Deze werkwijze wijkt sterk af van de huidige bouwpraktijk, waarbij de draagmuur en het gevelmetselwerk in de regel gelijktijdig opgetrokken worden.

Spouwmuren : ankers

Men dient eveneens aandacht te besteden aan de invloed van de spouwbreedte op het mechanische gedrag van de spouwmuur. Wanneer een muur - met name een spouwmuur - blootgesteld wordt aan zijdelingse windbelastingen, moeten de ankers die de twee spouwbladen met elkaar verbinden in staat zijn om de belastingen die aangrijpen op het gevelmetselwerk over te dragen naar het dragende metselwerk. Gelet op de ervaring, worden er in België gewoonlijk minstens vijf ankers per m² aangebracht. Indien voorzien van een rozet, laten deze ankers in de regel toe om de spouwisolatie stevig tegen de draagmuur te bevestigen.

Door de toename van de spouwbreedte bestaat het risico dat de ankers beginnen door te buigen onder invloed van de winddruk. Een juiste keuze van hun aantal, diameter en/of maximaal toelaatbare helling laat evenwel toe om dit fenomeen binnen de perken te houden (zie tabel).

Minimum aantal ankers (nt) dat voorzien moet worden per m² (zie NBN EN 845-1, de Eurocode 6 en zijn ANB).
Sterkte van het anker Rekenwaarde van de windbelasting WEd (**) [Pa]
Rekenwaarde Fd (*) [kN] ≤ 1500 ≤ 2000 ≤ 2500
≥ 0,278 6 8 9
≥ 0,370 5 6 7
≥ 0,463 5 5 6
≥ 0,556 5 5 5
(*) Fd = FkM, hetzij γM = 2,7 (normale controle van de werken).
(**) Zie norm NBN EN 1991-1-4 ANB (opmerking : 1000 Pa = 1 kN/m²).

Opmerking
: de geharmoniseerde norm NBN EN 845-1 beschrijft de specificaties waaraan de ankers moeten voldoen. Zo moet de producent zowel de druksterkte als de treksterkte (windzuiging) van zijn ankers (Fk) declareren en dit, afhankelijk van hun maximaal toelaatbare helling, de spouwbreedte en de breedte van de beschouwde metselwerkelementen (metselstenen en mortel).

Indien het ontwerp afwijkt van de gewone regels (bv. indien er minder dan vijf ankers per m² gebruikt worden), moet deze dimensio­nering gepaard gaan met de controle van het buiggedrag van het gevelmetselwerk onder de totale windbelasting.

Aangezien de ankers de vrije uitzetting van de twee onderling verbonden spouwbladen moeten waarborgen, is het bovendien beter om te opteren voor een groter aantal ankers dan voor een verhoging van hun diameter.


Y. Grégoire, ir., afdelingshoofd, afdeling ‘Materialen’, WTCB
L. Lassoie, ing., afdelingshoofd, afdeling ‘Interface en consultancy’, WTCB