7.1
Inleiding
In het vorige hoofdstuk is uit de MCA gekomen dat een houtconstructie met minerale wol de beste keuze is op het gebied van een gemiddelde beoordeling, prestaties, wensen van bewoners en regelgeving. Op de tweede plaats kwam een houtconstructie met houtvezelisolatie, deze was ook de beste keuze bij een gemiddelde beoordeling, maar ook bij een circulair uitgangspunt.
Dit onderzoek is gericht op het ontwerpen van een circulair dakcomponent, dus de circulariteit van het ontwerp speelt de hoofdrol hierbij. Daarom zal er een betere vergelijking gemaakt moeten worden tussen de eerder genoemde varianten. Dit zal in de volgende paragraaf gedaan worden. Vervolgens zal er met de beste variant een schetsontwerp gemaakt worden voor het circulaire dakcomponent. Bij dit schetsontwerp zal er een risicoanalyse opgesteld worden voor de detaillering van het ontwerp.
7.2
Uitgangspunten
7.2.1 Beste variant
Voordat er een schetsontwerp gemaakt kan worden, wordt er eerst een keuze gemaakt tussen de verschillende varianten. De keuze is tussen de varianten met een houtconstructie en minerale wol of houtvezelisolatie. Het is noodzakelijk om de vergelijking daarom uit te breiden.
In tabel 11 zijn de twee varianten en bijbehorende scores naast elkaar gezet.
Onderdelen Weging Hout +
minerale wol Hout + houtvezel- isolatie C ir cu la ir e ec o n o mi
e Schaduwkosten per m² BVO Circulaire score 6 8 5 7 6 8
Demonteerbaar 2 3 3
Transport afstand 4 6 5
Totaal Circulaire conomie 20 116 126
Pr es ta ti es co mpo n en t Isolatiewaarde 3 6 5
Dikte totale component 2 6 4
Totale gewicht 1 3 3 Levensduur 2 5 3 Kosten 2 5 4 Totaal Prestaties 10 53 40 W en se n b e w o n
er Aanpasmogelijkheden Consequenties aanpassingen 10 6 7 6 7 7
Afwerking binnenzijde 4 7 7 Totaal Wensen 20 134 140 Reg e lg e vi n g Verbetering brandveiligheid 2 7 3 Verlaging geluidsbelasting 3 4 4 Binnencomfort 5 6 7 Totaal Regelgeving 10 56 53 Totalen 60 359 359 Gemiddelden 5,983 5,983
Tabel 11Vergelijking minerale wol en houtvezel variant door verzwaarde weging circulaire economie en bewonerswensen
30
Figuur 22 Circulair proces hout (EllenMacArthurFoundation)
De hoofdvraag van dit onderzoek was het ontwerpen van een zo circulair mogelijk dakcomponent dat voldoet aan prestaties, aanpasbaar is aan de wensen van de bewoners en een extra toevoeging geeft aan de minimale regelgeving. Dit onderzoek en de visie van Alliantie+ zijn gericht op de circulaire economie en de wensen van bewoners. Dit betekent dat deze twee categorieën zwaarder meetellen in de eindbeoordeling van de twee eerder genoemde varianten.
Zoals te zien is in tabel 10 scoort de keuze voor houtvezelisolatie beter op de circulaire economie dan de keuze voor minerale wol. Daarnaast leveren de twee verschillende materialen nagenoeg dezelfde prestaties aan de dakcomponent. Dit betekent dat verder uitwerken tot een schetsontwerp voor een dakcomponent zal gebeuren met een constructie van hout met houtvezel als isolatiemateriaal.
Om aan te kunnen geven dat hout een goede circulaire keuze is, is in figuur 22 het circulaire proces van hout te zien. Deze figuur is door de Ellen MacArthur Foundation gemaakt en laat exact zien waarom hout een goede keuze is als er gekeken wordt naar de circulaire economie. Doordat het subcomponent, dakpakket, uit houten balken en houtvezelisolatie bestaat, is hout het hoofdproduct en dus belangrijk dat het circulair is. Na winning van het mineraal zinkblende, wordt er zink verkregen. Dit kan weer gebruikt worden als grondstof voor o.a. zinken dakgoten of batterijen. Na het repareren en onderhouden van de oude producten kan het zinken product weer hergebruikt worden. Ten slotte kan het zink gebruikt worden in de landbouwsector, gezondheidszorg of als product in thermochemisch of elektrolytische processen. Dit proces is in figuur 23 weergegeven.
In figuur 23 is het circulaire proces van de keramische dakpannen te zien. Hierbij wordt er rivierklei gewonnen in de uiterwaarden van rivieren. Deze afgravingen worden later gebruikt als recreatiegebied of natuurgebied. (KNB, 2017) (Mooiman, 2017) Vervolgens wordt deze klei gebruikt voor keramische dakpannen of (gevel)bakstenen. Na gebruik kunnen de dakpannen en bakstenen hergebruikt worden mits ze in goede staat zijn.
Als deze niet meer te gebruiken zijn wordt er granulaat van gemaakt als nieuwe grondstof voor dakpannen of bakstenen. Daarnaast wordt het gebruikt als fundatiemiddel voor de wegenbouw.
Circulair dakcomponent: Een zo circulair mogelijke oplossing voor de dakcomponent
31
7.2.2 Schetsontwerp
Aan de hand van de gekozen materialisatie en de gestelde randvoorwaarden in hoofdstuk 5 kan er een schetsontwerp gemaakt worden voor de dakcomponent.
Om een goed beeld te krijgen van het ontwerp en de aansluitingen met andere componenten en de bestaande situatie is een aantal details geschetst. Zo is de aansluiting tussen de bestaande gevel en de nieuwe component zeer belangrijk. Verder is het nokdetail met de aansluiting een aandachtspunt door de dikte van het dakpakket. Daarnaast zal de aansluiting met het dak van de buren geschetst worden.
De dakopbouw van het circulaire dak zal bestaan uit:
Houten plaat; OSB3 18mm
Houten balken; 280x50mm
Eerste en tweede laag houtvezelplaat isolatie
Tengels en panlatten
Dakafwerking
Keramische dakpannen EPDM folie met PV panelen
Aan de hand van het schetsontwerp van het circulaire PANZER dakcomponent is er een vergelijking gemaakt met het bestaande PANZER dakcomponent en welke ontwerpwijzigingen in het schetsontwerp zijn ontstaan. Prestaties Bestaand PANZER dak Circulair PANZER dak Consequenties Dikte 361,5 mm incl. afwerking 416,5 mm incl. afwerking
De aansluiting met het dak van de buren wordt 55 mm hoger. Nokdetail wordt breder.
Gewicht 66 kg/m² 99 kgm² Het circulaire component is
1/3 zwaarder dan het standaard PANZER dak. Dit betekent dat er rekening gehouden moete worden met het transport van de dakplaten.
Levensduur 54 jaar 50,9 jaar Het circulaire dakcomponent
heeft een kortere gemiddelde levensduur. Dit betekent dat deze eerder vervangen moet worden.
Tabel 12 Consequenties circulair dakcomponent Figuur 24 Circulair proces klei (Hijink)
32
Figuur 25 dakgoot detail
Een van de details die getekend is het dakgootdetai. Dit detail is in figuur 25 te zien. Dit detail is in de situatie getekend dat de bestaande muurplaat verwijderd wordt en er dus een nieuwe geplaatst moet worden.
Dit detail lijkt veel op een standaard dakgoot detail. Er zal bij dit detail gekeken moet worden naar de demontabiliteit van het gehele component
of de verschillende subcomponenten.
Het tweede en derde detail is de nokaansluiting van het nieuwe dakcomponent met het dak van de buren. Hierbij is de uitdaging om een goede aansluiting te creëren ondanks het hoogte verschil tussen de twee daken, maar dat ook demontabel is
Figuur 27 overgang buren Figuur 26 nokdetail
Circulair dakcomponent: Een zo circulair mogelijke oplossing voor de dakcomponent
33
7.3
Risico-analyse schets ontwerp
De tekeningen die in de vorige paragraaf zijn ontworpen zijn nog een schetsontwerp. Voordat deze verder uitgewerkt kunnen worden tot een definitiever ontwerp, is het raadzaam om een risicoanalyse uit te voeren op de schetsen. Door het uitvoeren van deze analyse kunnen mogelijke probleempunten eerder in de ontwerpfase herkend en opgelost worden. 1. Kierdichting tussen dakcomponent en de zoldervloer moet minimaal voldoen aan Qv,10 klasse 2. Dit mag niet uit PUR schuim bestaan, aangezien dit niet demontabel is en er altijd sporen achterblijven na het demonteren van het component. Bij de overgang naar de buren moet de kierdichting brandwerend worden uitgevoerd.
2. De dakgoot moet goed te demonteren zijn. De dakpannen kunnen eenvoudig gedemonteerd worden. Dit geld ook voor de PV panelen.
3. Om in een later stadium een gevelrenovatie toe te passen, moet er rekening gehouden worden met de gewicht afdracht van de dakplaat naar de bestaande constructie toe. Dit betekent dat een muurplaat (gedeeltelijk) op de gevel niet mogelijk is en dus vervangen moet worden. Een eerder onderzoek van een andere student, Thijs Swinkels, heeft geleid tot het ontwerp van een subcomponent die in deze situatie gebruikt wordt.
4. Door het dikker worden van het dakpakket, moet er rekening gehouden worden met een bredere of ander soort nokvorst. Dit geldt ook voor het zetwerk bij de overgang naar de buren.
5. Waterkering moet goed verlopen tussen de twee dakelementen. 6. Door de dampregulerende werking van de houtvezelisolatie is een
dampremmende folie niet nodig.
Figuur 28 Risico´s dakgoot detail
Figuur 29 Risico´s nokdetail
34