Ga naar hoofdinhoud

Remontabel bouwen met kanaalplaten

VBI, remontabel bouwen, kanaalplaat, AGRO NRG, staalconstructie

Remontabel bouwen is goed mogelijk met kanaalplaten. Bij de uitbreiding van Agro NRG in Ootmarsum was de staalconstructie al bijna klaar toen probleemloos de omslag naar remontabel werd gemaakt. Met geringe aanpassingen konden de druklaag en sleufsparingen in de kanaalplaten achterwege worden gelaten.

Kanaalplaten zijn betaalbare en robuuste bouwproducten met een lange levensduur. Aan het eind van de levensduur van een gebouw zouden de kanaalplaten dan ook zeker nog een tweede ronde mee kunnen, is de overtuiging van VBI. Vooral de druklaag die in de utiliteitsbouw veel wordt toegepast, is echter vaak de belemmerende factor voor hergebruik want die laat zich niet zo gemakkelijk verwijderen. Met beperkte aanpassingen kan de constructieve functie van de druklaag echter ook op een andere manier worden gerealiseerd. Het eerste praktijkbewijs hiervoor is inmiddels geleverd in de uitbreiding van het pand van Agro NRG / Home NRG in Ootmarsum.

Remontabel bouwen: duurzaam en circulair

Dit hergebruik van kanaalplaten past in het streven van VBI naar duurzaam bouwen. Duurzaam bouwen kan op vele manieren. Eén daarvan is door te besparen op gebruikt materiaal, op de kilo’s dus. Een andere manier is ervoor te zorgen dat bouwproducten na demontage van een gebouw een tweede leven kunnen krijgen, zoals past bij circulair bouwen. VBI combineert deze twee manieren in remontabel bouwen. Dat kan nog worden aangevuld met ‘groen’ beton, waarvan de CO2-uitstoot per kilogram beperkter is door het gebruik van secundaire bindmiddelen in plaats van cement.

Te weinig tolerantie

Esmee Heebing en Ruben Buunk maakten hier hun afstudeerproject van voor hun opleiding Bouwkunde aan de Hogeschool van Arnhem en Nijmegen (HAN). Ze gingen daarbij van demontabel naar remontabel. “Er zijn in het verleden wel enkele projecten gedaan met demontabele kanaalplaten”, vertelt Esmee Heebing, die inmiddels afgestudeerd is en nu werkzaam is bij VBI. “Maar hergebruik van de kanaalplaten zou weleens tegen kunnen vallen, bijvoorbeeld doordat er heel weinig toleranties zitten in de gebruikte verbindingen. De platen zijn daardoor waarschijnlijk alleen bruikbaar in de originele draagconstructie.” Idealiter zijn de platen juist herbruikbaar in elke constructie van elk nieuw gebouw en komen er bij demontage dus volle, onbeschadigde platen vrij.

Oplossing met droge verbindingen

Een oplossing met droge (bout)verbindingen ligt daarbij dan voor de hand. “Maar kanaalplaten worden niet in een vaste mal geproduceerd maar in een continu proces. Voor constructieve boutverbindingen wordt dat heel lastig. En dan nog heb je te maken met toleranties in de gebruikte producten en in de montage.”

Druklaag weglaten

Om te ontdekken hoe het dan wel zou moeten, is eerst geanalyseerd welke aspecten in het huidige gebruik de remontage belemmeren. “We kwamen tot de conclusie dat in het werk aangebrachte mortel niet per se een probleem hoeft te zijn. Specie voor kelkvoegen en dekvloeren hecht niet sterk en is vrij gemakkelijk weer te verwijderen. Een druklaag daarentegen heeft een veel sterkere hechting en is daardoor niet zonder schade te scheiden van de kanaalplaat. Ook de natte knopen van de sleufsparingen waarin koppelstaven naar de staalconstructie worden aangebracht, maken hergebruik vrijwel onmogelijk door de grote kans op beschadigingen bij de demontage.”

Ontwerp zonder druklaag of sleufsparingen

De uitdaging voor Heebing en Buunk was dus om een constructief ontwerp te maken zonder druklaag en zonder sleufsparingen. “De druklaag wordt vaak standaard toegepast, terwijl die naar ons inzicht in de meeste gevallen niet nodig is. Meestal is de benodigde schijfwerking ook op te lossen door te rekenen aan de voegen en deuvels toe te voegen. Met een trekband-drukboogsysteem is geen druklaag nodig. Alleen als er bijvoorbeeld sprake is van hoge puntlasten of van torsie door ongelijke belasting van vloervelden is een druklaag wel nodig. Maar in normale kantoorgebouwen is dit doorgaans niet het geval. Daar hebben we ons dan ook op gericht.”

Staalconstructie als trekband

Basis van de gevonden oplossing is het gebruik van de staalconstructie als trekband rondom de vloervelden en deze daarmee op te sluiten. Behalve het gebruikelijke staal voor de oplegging van de kanaalplaten is er dan wel een extra staalprofiel nodig langs de zijkanten van de vloervelden, om de trekband compleet te maken.

“Vooral met een geïntegreerde hoedligger is deze oplossing heel gemakkelijk te realiseren. Je kunt de kanaalplaten dan gewoon opsluiten door de voegen en de randen aan te storten. Dat beton wordt dus alleen op druk belast. Als bij latere demontage de trekband wordt onderbroken, kunnen de kanaalplaten worden losgetrokken en laat dit beton weer los. Belangrijk is wel om de koppen van de kanaalplaat af te schermen met een plaat of een dikke sticker. Normaal worden de kanalen dichtgezet met kanaaldeksels. Doordat deze verdiept in de kanalen liggen vormt het beton dat hierin loopt een nok, waardoor een kettingwerking ontstaat in de kopvoeg. Dit vergroot de aanhechting van de voeg met de vloer, wat je bij demontabel bouwen juist wilt voorkomen.”

Hoedligger

Met een hoedligger kunnen ook de sleufsparingen op de koppen probleemloos achterwege worden gelaten. Een staaf aanbrengen in de langsvoegen is voldoende. De staaf zal overigens bij demontage moeten worden afgeslepen. Ook al wordt deze met een boutverbinding aangebracht, dan nog is de bout door het aanbrengen van het natte beton uiteindelijk nauwelijks meer te demonteren. Of dat beter kan, is nog onderwerp van verdere studie.

Omdat hoedliggers vrij duur zijn, wordt in de bouwpraktijk vaak gekozen voor geïntegreerde I-profielen. Voor remontabel bouwen is dat echter lastig. “Bij het toepassen van zo’n geïntegreerde ligger liggen de kanaalplaten vrij ver uit het hart van de ligger op. Deze excentriciteit wordt meestal gecompenseerd door twee staven aan te brengen in sleufsparingen, maar dat wil je dus niet bij remontabel bouwen. Daarom is het aan te raden om een torsiestijve ligger toe te passen zoals een hoedligger.”

Opgelegde kanaalplaatvloer

Behalve geïntegreerde hoedliggers is het wel mogelijk om de kanaalplaten op te leggen op een staalconstructie van I-profielen. “In dat geval gebruiken we de kolommen als deuvels om de verbinding te vormen tussen de vloervelden en de onderliggende staalconstructie. Daarvoor moet je dan wel de zijkanten van de kolommen constructief dichtzetten met een lasplaat erop. Dan kan het beton zijn drukkracht afvoeren en blijven de boutverbindingen van de kolom op de ligger bereikbaar voor demontage.”

Deze opgelegde oplossing is ook toegepast bij Agro NRG / Home NRG in Ootmarsum. “Daar was de staalconstructie al bijna geproduceerd toen de opdrachtgever besloot tot remontabel bouwen. De aanpassingen die daarvoor nodig waren, waren heel beperkt. Dat betrof het oplassen van platen op de zijkant van de kolommen en het opschuiven van de koppelingsstaven, zodat die niet in sleufsparingen kwamen maar in de plaatvoegen. En in de uitvoering moesten dus geen kanaaldeksels worden gebruikt, maar moesten de kanalen met een vlakke plaat worden afgedekt.”

Nadeel van deze remontabele bouwmethode is dat voor de kolommen sparingen worden aangebracht in de hoeken van de aangrenzende kanaalplaten. Daar liggen dus geen volle onbeschadigde platen. Dat maakt de herbruikbaarheid in een ander gebouw iets lastiger, maar niet onmogelijk.

Aandachtspunten ontwerp

Om bij demontage volle, onbeschadigde kanaalplaten te verkrijgen, hebben Heebing en Buunk een aantal aanbevelingen opgenomen voor ontwerpers. Eén daarvan is om op stramienmaat 1,20 meter te ontwerpen, zodat er geen pasplaten nodig zijn. Een tweede is om het aantal sparingen te minimaliseren, onder meer door leidingen te verzamelen op één plek. Ook in lengte zijn er aanbevelingen, gebaseerd op constructieve optima: 7,20 meter bij een dikte van 200 mm tot 14,40 meter bij een dikte van 400 mm bij standaard belastingen.

Belangrijk is dat de demontage in exact de omgekeerde volgorde kan plaatsvinden als die bij het bouwen. Dat betekent een stapeling per verdieping, waarbij de kolom op de ligger wordt geplaatst in plaats van dat de ligger aan een doorgaande kolom wordt opgehangen. De kolom kan dan worden gedemonteerd, waardoor de kanaalplaten niet meer opgesloten liggen.

Hoogtewinst

Het weglaten van de druklaag bespaart niet alleen op gebruikte materialen in de vloer zelf en kilogrammen in de constructie, maar betekent ook hoogtewinst. Als dat al in de ontwerpfase zit, vertaalt zich dat ook in geveloppervlak en daarmee in bouwkosten.

Een afwerkvloer op de kanaalplaten blijft wel nodig, al was het maar vanwege de toog in de kanaalplaten en de toleranties in hoogte. Die kan bijvoorbeeld bestaan uit een (droge) computervloer, een cementdekvloer of een dunne gietvloer. Consequentie van een dunne dekvloer is uiteraard wel dat er geen of minder ruimte meer is voor leidingen door de vloer, maar daar kan in het ontwerp rekening mee worden gehouden.

Meer duurzaamheid

In de uitbreiding van Agro NRG / Home NRG is overigens niet alleen duurzaam gebouwd door remontabel te bouwen, maar ook wat betreft materiaalgebruik. Er zitten zowel kanaalplaten van geopolymeerbeton in als van VBI Groen beton. Bij beide wordt gebruik gemaakt van secundaire bindmiddelen en wordt dus bespaard op cement en daarmee op de CO2-footprint van beton. VBI maakt verder in alle kanaalplaten gebruik van granulaat van gerecycled beton. Ook is VBI CSC-gecertificeerd door de internationale Concrete Sustainability Council. Dit certificaat garandeert een verantwoorde herkomst van materialen en grondstoffen, kwaliteit, milieumanagement, integriteit, mensenrechten en veiligheid.

“Sowieso is kanaalplaat trouwens al een goede keuze doordat er alleen materiaal wordt toegepast waar het nodig is”, voegt manager duurzaamheid / MVO Thies van der Wal daar nog aan toe.

Naast remontabel circulair bouwen, ziet Van der Wal ook veel in hergebruik van cement uit gerecycled beton. “Cement heeft een hoge CO2-footprint en daar moeten we wat aan doen. Bij sloop van beton komt nu granulaat vrij met veel fijn materiaal. Maar als je dat fijne materiaal beter bekijkt, zie je iets dat qua gradering tussen zand en cement in zit. En daar gaat het bij beton nou net over. Dat kun je gaan hergebruiken.”

Meer informatie: VBI, Huissen

Tekstproductie: Henk Wind
Beeld: VBI

Schrijf je in voor de nieuwsbrief

Met deze wekelijkse nieuwsbrief blijf je op de hoogte van het laatste nieuws uit de bouwtechniek.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.