1

INTEGRALE BOUWTECHNIEK

Hoofdstuk 1

Traditionele woning

Auteurs Germaine Zielstra & Joop Bensdorp

Boek Integrale Bouwtechniek

Noordhoff Uitgevers

COMPETENTIES

De BBE ingenieur vervult door zijn positie een belangrijke rol in het realiseren van duurzaamheids ambities van opdrachtgevers en de overheid.

Om die reden dient hij basiskennis te hebben in relatie tot het berekenen en toepassen van duurzaamheidaspecten in gebouwen en

de gebouwde omgeving.

auteur Germaine Zielstra 2

LEERDOELEN COLLEGEREEKS

• Het kennen en herkennen van duurzaamheidsprincipes en de daaraan verbonden regelgeving voor de gebouwde omgeving in het algemeen.

• Het globaal kunnen bepalen van duurzaamheidscriteria en deze kunnen communiceren aan betrokken partijen.

• Het kunnen berekenen en toepassen van eenvoudige installatietechnische en bouwfysische berekeningen gericht op duurzaamheid.

• Het kunnen benoemen van duurzaamheidscriteria voor een gebouw en de gebouwde omgeving en kunnen beredeneren van duurzame alternatieven.

auteur Germaine Zielstra 3

IBT 1.4 WEEK 1 – INLEIDEND COLLEGE

• Wat is duurzaamheid;

• Achtergrond en opbouw boek;

• Leerdoelen week 1;

• Verbreding en verdieping hoofdstuk 1.

• Aanwijzingen om te studeren;

• Oefenen

4

WAT IS DUURZAAMHEID?

5

• https://www.youtube.com/watch?v=w5D3rwpQlQA

Integrale bouwtechniek;

een doorkijk naar duurzaam bouwen

DE 4 BASISPRINCIPES DIE

DUURZAAMHEID BELEMMEREN• https://www.youtube.com/watch?v=2Gng0tfOuNM

6

OPBOUW BOEK• De matrix

7

inleiding H 1 H2 H3 H4 H5 H6 H7

onderwerp Woningtraditioneel

Woninghout

Woonbloknieuw

Woonblokrenovatie

Kantoornieuw

Kantoorrenovatie

Wijkduurzaam

Proces & Regels

Bestem-ming plan

Vergun-ning

Veiligheid Aan-besteden

Bouwbesluit

Innovatiefaanbest.

Milieu-Maatreg.

Ontwerp & Opgave

Situatie Ambitie Opgave inde stad

Opgaveverlenging

Opgave duurzaam

Opgavehergebruik

Opgave duurzame wijk

Bouw &Fysica

Transmissie Condens Ventilatie Geluid Koeling Behaaglijkheid Stedelijk milieu

Installaties Basis Duurzaam Hoogbouw Renovatie Invloed materiaal

Specifiekesituaties

Op wijkniveau

Methodiek& Vorm

Traditioneel Hout Beton prefab

Beton In situ

Duurzaam Betonin situ

Profiel

Materialen Traditioneel Duurzaam Schil Renovatie Combi Binnen Straat

Sterkte & Constructie

Basis Belasting Dragen Krachten Weerstand Stabiliteit Grond mechanica

OPBOUW BOEK• De casus

8

• Woonhuis Eindhoven; architect WillemsenU

traditionele bouwmethodiek

OPBOUW BOEK• De kennisblokken

9

Bestemmingsplan

Definitie

Het bestemmingsplan is een instrument waarin dwingend op juridische

grondslag is vastgelegd hoe de

overheid haar grondgebied wenst te bestemmen en in te richten. (betreft

werken, werkzaamheden,

bouwvergunningen, gebruiksverboden en onteigening)

Doel

Het bestemmingsplan is het belangrijkste instrument voor de ruimtelijke

ordening. In het

bestemmingsplan wordt geregeld waar gebouwd mag worden, wat er

gebouwd mag worden, de

omvang van de bebouwing en welk gebruik toegestaan is. Vaste onderdelen

van een

bestemmingsplan zijn de regels of voorschriften voor het gebied, een

verbeelding (plankaart) waarop

de bestemmingen zijn aangegeven en een toelichting..

Uitvoering

Een bestemmingsplan bestaat uit drie onderdelen:

1. toelichting; verantwoording over de keuze van de verschillende

bestemmingen in het

bestemmingsplan

2. verbeelding/plankaart: kaart waarop de toegestane

bestemmingen/functies zijn aangegeven

3. regels/voorschriften; regels en kaders van de ingetekende bestemmingen

LEERDOELEN WEEK 1

10

inleiding H 1

onderwerp Woningtraditioneel

Proces & Regels Bestem-ming plan

De regelgeving kennen voor planvorming van bouwwerkenen weten waar die is vastgelegd.

Ontwerp & Opgave Situatie Begrijpen wanneer maten en maatvoering een rol spelen bij de regelgeving voor bouwwerken. Begrijpen hoe de situatie van het bouwkavel een ontwerpgave beïnvloedt.

Bouw & Fysica Transmissie Weten en begrijpen hoe vocht en warmte zich in een constructie gedragen. Een warmtetransmissie van een muur kunnen berekenen en tekenen.

Installaties Basis De technische basisinstallaties van een woonhuis kennen en de symbolen waarmee deze worden aangeduid in een tekening.

Methodiek & Vorm Traditioneel De traditionele bouwmethode voor een woning kennen en de bijbehorende standaarddetails begrijpen.

Materialen Traditioneel Kunnen uitleggen wat onder traditionele bouwmaterialen wordt verstaan.

Sterkte & Constructie Basis De basisbegrippen uit de sterkteleer kennen en die kunnen toepassen in een eenvoudige rekensom.

• WABO

• WRO

• Structuurplan

• Bestemmingsplan

• Bouwbesluit

• Hoe is de regelgeving voor bouwwerken vastgelegd en welke rol

spelen maatvoering en meten daarin?

11

REGELGEVING & PROCES

STRUCTUUR REGELGEVINGRUIMTELIJKE ORDING

12

Europa

Doel bijv; beperken CO2

Structuurvisie landelijk : nationaal beleid windenergie

Structuurvisie provinciaal : aanwijzing gebieden

Structuurvisie gemeentelijk : grenzen , hoogtes enz.

Bestemmingsplan

WRO

Meer sturen

Minder toetsen

STRUCTUUR REGELGEVINGGEBOUWDE OMGEVING

13

Nederland

Doel bijv; beperken energiegebruik

Omgevingsvergunning

WABO

Meer sturen

Minder toetsen

Bijv.

sloopvergunning

kapvergunning

inritvergunning

veiligheid

Bouwbesluit

Bestemmingsplan

Vaste procedure

• Aankondiging in plaatselijke krant of brief aan omwonenden

• Ontwerpbestemmingplan

• Inzageperiode (gelimiteerd tot zes weken!)

• Vaststellen en bekendmaken bestemmingsplan

(max. 12 weken!)

• Besluit kenbaar maken (max 2 weken!)

Invloed burger

Bestemmingsplan

bestaat uit drie onderdelen

1 toelichting

2 plankaart / verbeelding

3 regels en voorschriften bestemmingen

Plankaart

Arcering geeft functie aan

Gebouwen en kavelbegrenzing omlijnd

Water blauw gekleurd

Bos en weide groen gekleurd

Bouwbesluit• Regels• Voorschriften • Normen

• Veiligheid• Gezondheid• Bruikbaarheid• Energiezuinigheid• Milieu

bijvoorbeeld

• Tussenafstand spijlen balustrade• Ventilatievoud ruimtes• Minimale afmetingen ruimtes• Minimale isolatie eis / Rc • Regulering uitstoot materialen

normbladen

Wetten(WABO)

Meten

https://www.youtube.com/watch?v=YnXKV

5yhrpg

https://www.youtube.com/watch?v=hm-

uqw2yBzU

Situatie; wat in ieder geval?

• Noordpijl• Adres• Schaal• Kavelgrens• Relevante maten• Bestraat• Onbestraat

Kennis bouwfysica belangrijk?

vochtslabbe

isolatie

Vocht

PositiefVocht is belangrijk om je behaaglijk te voelen

Het beïnvloedt:De luchttemperatuurDe luchtvochtigheid

Negatief Vocht kan bij te hoge concentratie de behaaglijkheid beïnvloeden

Het veroorzaakt dan:Schimmel

Natte plekken, loslatend behang, bobbels in de vloerbedekking

Warmtetransmissie & Vocht

Vocht slaat neer op de meest koude plek in een constructie.Dit verschijnsel noemt men condens.Met de volgende gegevens kan je de plek waar condensatiegevaarop de loer ligt voorspellen:

1. Toegepaste materialen en 2. λ waarde van de toegepaste materialen3. De dikte van de toegepaste materialen

RELATIEVE VOCHTIGHEID

• De relatieve vochtigheid is de verhouding tussen wat er aan

waterdamp in lucht aanwezig is en wat er maximaal in zou kunnen.

• De relatieve vochtigheid wordt niet in eenheden uitgedrukt

• Wat betekent een relatieve vochtigheid van 100% bij 20◦ ?

22

Oorzaken vocht Neerslag

Optrekkend Vocht

Vocht van

binnen

1. Vocht door neerslag

2. Optrekkende vocht

3. Vocht van binnen

Warmtetransmissie & Vocht

Warm KoudBij een verschil in temperatuur en luchtdruk aan weerszijde van een constructie zal de warmte door de constructie aan de warme zijde worden opgenomen en aan de koude zijde weer worden afgegeven. Als ergens in de constructie de oppervlaktetemperatuur lager is dan het dauwpunt, treedt er condens op in de constructie.

Warmtetransmissie & spouwmuur

- 0

+20

Warmtetransmissie

Dikte materiaal

Soort materiaal

λ= lambda

Temperatuur

(W/m.K)

Warmteweerstand

Rc waarde =

warmteweerstand

constructie

Rse

Resistance Exterior

Rsi

Resistance Interior

Warmtetransmissie & spouwmuur

- 0

+20

R1 R2Rse R3 R4 R5 Rsi

Rc is totale

warmteweerstand

constructie

λ waarden vinden?

Oa SBR

Lambda waarden bij SBR

Materiaal Soortelijk

gewicht

Kg/m³

Lambda droog

W/m.K ( droog)

Lambda

vochtig

Toeslag

in % (a)

Lambda reken

W/m.K

Bouwmaterialen (SBR)

Stenen

Kalkzandsteen 2000 1,0-1,3 25 1,25-1,63

A2 (Poriso) 1350 0,43 30 0,56

A3 (Isolatiesteen) 1000 0,30 35 0,41

B1 (Rood) 1300-1700 0,45-0,65 30 0,59-0,85

B2

(Boerengrauw) 1300-1700 0,45-0,65 30 0,59-0,85

B3 (Hardgrauw) 1700-1900 0,65-0,73 25 0,81-0,91

B4

(Gevelklinkers) 2100 0,80-0,90 25 1-1,13

6 12345

0 oC

4 oC

12 oC

- 4 oC

- 8 oC

- 12 oC

16 oC

20 oC

be = - 8 oC bi = 20 oC

29Th. J. Broeke

Integrale bouwtechniekInstallatietechniek/Bouwfysica

Uitgewerkte berekening van de geïsoleerde spouwmuur:• Bepaal R-waarde van elke laag;

Rm1 = d / λ = 0,13Rm2 = 0,10 / 0,8 = 0,125Rm3 = 0,09 / 0,041= 2,195Rm4 = 0,17Rm5 = 0,10 / 1,1 =0,09Rm6 =0,04

Rtot = 2,75 [m2 . K / W ] Bereken totaal temperatuurverschil; ∆Θ = 20 - (-8) = 28 0C

Bereken de warmtestroomstroomdichtheid ;q = ∆Θ / Rtot 28/ 2,75 = 10,18 W/m2

30Th. J. Broeke

Integrale bouwtechniekInstallatietechniek/Bouwfysica

Bereken de temperatuursprong per laag, deze is evenwijdig met de R-waardevan de laag: ∆Θm1 = q . Rm1 = 10,18 . 0,13 = 1,3 W/m2

∆Θm2 = q. Rm2 = 10,18 . 0,125 = 1,3 W/m2

∆Θm3= q. Rm3 = 10,18 . 2,195 = 22,3 W/m2 (hoger getal geeft betere isolatie!)∆Θm4 = q . Rm4 = 10,18 . 0,17 = 1,7 W/m2

∆Θm5 = q . Rm5 = 10,18 . 0,09 = 0,9 W/m2

∆Θm6 = q . Rm6 = 10,18 . 0,04 = 0,4 W/m2

Θtot = 27,9 W/m2

Bereken de temperatuur op de scheidingsvlakken: (T in 0C)Binnentemperatuur van 20 0C;T1 > T2 = 20 – 1,3 = 18,7 0CT2 > T3 = 18,7 – 1,3 = 17,4 0C 17,4 – 4,9 = 12,5 0 C T3 > T4 = 17,4 – 22,3 = -4,9 0CT4 > T5 = - 4,9 – 1,7 = - 6,6 0CT5 > T6 = -6,6 – 0,9 = -7,5 0CBuitentemperatuur van -8 0C

6 12345

0 oC

4 oC

12 oC

- 4 oC

- 8 oC

- 12 oC

16 oC

20 oC

bu = - 8 oC

bi = 20 oC18,7

17,4

- 4,9

- 6,6- 7,5

Temperatuurlijn

32Th. J. Broeke

Integrale bouwtechniekInstallatietechniek/Bouwfysica

Uitgewerkte berekening van de geïsoleerde spouwmuur:• Bepaal R-waarde van elke laag;

Rm1 = d / λ = 0,13Rm2 = 0,10 / 0,8 = 0,125Rm3 = 3,5Rm4 = 0,17Rm5 = 0,10 / 1,1 =0,09Rm6 =0,04

Rtot = 4,06 [m2 . K / W ] Bereken totaal temperatuurverschil; ∆Θ = 20 - (-8) = 28 0C

Bereken de warmtestroomstroomdichtheid ;q = ∆Θ / Rtot 28/ 4,06= 6,90 W/m2

33Th. J. Broeke

Integrale bouwtechniekInstallatietechniek/Bouwfysica

Bereken de temperatuursprong per laag, deze is evenwijdig met de R-waardevan de laag: ∆Θm1 = q . Rm1 = 6,90 . 0,13 = 0,9 W/m2

∆Θm2 = q. Rm2 = 6,90 . 0,125 = 0,9 W/m2

∆Θm3= q. Rm3 = 6,90 . 3,5 = 24,2 W/m2

∆Θm4 = q . Rm4 = 6,90 . 0,17 = 1,2 W/m2

∆Θm5 = q . Rm5 = 6,90 . 0,09 = 0,6 W/m2

∆Θm6 = q . Rm6 = 6,90 . 0,04 = 0,3 W/m2

Θtot = 28,1 W/m2

Bereken de temperatuur op de scheidingsvlakken: (T in 0C)Binnentemperatuur van 20 0C;T1 > T2 = 20 – 0,12 = 19,1 0CT2 > T3 = 19,1 – 0,12 = 18,2 0C 18,2 – 6 = 12,2 oC

T3 > T4 = 18,2 – 24,2 = -6 0CT4 > T5 = - 6 – 1,2 = - 7,2 0CT5 > T6 = -7,2 – 0,08 = -7,5 0CBuitentemperatuur van -8 0C

6 12345

0 oC

4 oC

12 oC

- 4 oC

- 8 oC

- 12 oC

16 oC

20 oC

be = - 8 oC bi = 20 oC

Basis installaties woonhuis

Installaties Bronnen traditioneel

Warmte Gas Elektriciteit

Licht Elektriciteit

Voedsel Water

Afvoer stoffen Water

1. CV installatie2. Elektriciteitsnet3. Waterleidingnet 4. Riolering

5. WTW installatie

Cv-installatie

1.CV ketel2. Toevoerbuizen2. Afvoerbuizen3. Radiatoren

Principe WTW-installatie (lucht)

WTW-installatie in CV ketel

Riolering

Ontluchting / Standleiding

Leidingdiameters

Stankvoorzieningen

Afschot

Riolering - leidingen

Ontluchting / Standleiding

Leidingdiameters

Stankvoorzieningen

Afschot (1:100/1:200)

Riolering – Stankvoorzieningen

Ontluchting / Standleiding

Leidingdiameters

Stankvoorzieningen

Afschot (1:100/1:200)

Bekersifon

Zwanenhals

Waterslot

42

Kiezen van de hoofddraagconstructie

• Uiterlijk• Kosten

Casco

dak (vlak)

vloeren

dragende

wanden

Casco Stapelbouw

Spouwmuur

Fundering op staal

Innovatief funderen

https://www.youtube.co

m/watch?v=NBK14le8J

i0

https://www.youtube.

com/watch?v=eZDbd

k1qmPg

klassiek funderen

Metselwerk

https://www.youtube.com/watch?v=5krUe4

3mSNo

Kleur

Aanzicht

Maat

Voeg (dikte en kleur)

Metselwerk en uitstraling

Dakpannen

50

Uitrekenen hoofddraagconstructie

• Permanente belasting• Variabele belasting

51

Permanente belasting = G /m1 of m2 of m3

• eigen gewicht van de constructie

• afwerking b.v. tegels

• continue rustende gebouwdelen bijvoorbeeld:• muren

• waterdruk

• gronddruk

• anders

Uitrekenen hoofddraagconstructie

52

Eigen gewicht

53

Gewicht van materialen uitdrukken in kN/m3

• bijvoorbeeld:

• metselwerk 17 tot 21 kN/m3

• beton 20 tot 25 kN/m3

• dan weegt een:

• pannendak 75 kg/m2

• houten vloer l=4,5m 30 kg/m2

• stalen IPE profiel 42,2 kg/m1

• vierkant buis (100 x 100 x 4) 12 kg/m1

Ir. M.R. Adhin

Uitrekenen hoofddraagconstructie

Variabele belastingen

WindRegen en

sneeuw

55

Windbelastingen

56

Variabele belasting

• windbelasting

• sneeuwbelasting

• mensen op het dak

• belasting op zolder

• belasting op verdieping

• belasting op begane grond

Uitrekenen hoofddraagconstructie

57

Hoe

• Sterkte

• Stijfheid

• Stabiliteit

Uitrekenen hoofddraagconstructie

58

Sterkte

breuk

Uitrekenen hoofddraagconstructie

59

Stijfheid

Uitrekenen hoofddraagconstructie

60

Stabiliteit

Uitrekenen hoofddraagconstructie

61

1 kantelen 2 schuiven 3 buigen 4 knikken

onder en bovenscharnierend

onderingeklemd

onder en boveningeklemd

eigengewicht

horizontale belasting

Vervorming door uitwendige belasting

62

Krachtwerking

Verschil Puntlast – Lijnlast

Koppel veroorzaakt Moment

DISCUSSIE AAN DE HAND VAN VRAGEN

1. Hoe is de regelgeving voor bouwwerken vastgelegd en welke rol

spelen maatvoering en meten daarin?

2. Hoe beïnvloedt de situatie een ontwerpopgave?

3. Hoe gedragen vocht en warmte zich in een constructie en waarom

is dat zo belangrijk?

4. Welke technische basisinstallatie tref je aan in een woonhuis?

5. Wat verstaan we onder traditionele bouwmethoden?

6. Wat verstaan we onder traditionele bouwmaterialen?

7. Welke basisbegrippen onderscheiden we in de sterkteleer?

65

STUDEREN

1. Lezen Casus

2. Leren definities

3. Leren begrippen

4. Leerdoelen teruglezen en bijbehorende stof bestuderen

66

OEFENINGEN

• Via de website van Noordhoff kan je twee trainingsmodules volgen

• Aan het einde van dit college zijn 4 multiple choice vragen die je na

bestuderen kan proberen te beantwoorden

• Volgende week de antwoorden!

67

OEFENVRAGEN ZELFSTUDIE

1. Het bestemmingsplan is een juridisch instrument:

a. waarin de gemeente bestemming, vorm en gebruik van gebouwen

vastlegt

b. waarmee de burger kan beslissen hoe zijn woning eruit komt te zien

c. waarin de Staat der Nederlanden de WABO heeft verankerd

68

2. Bij het inmeten van twee naast elkaar te bouwen woningen:

a. kan van de richtlijn voor de onderlinge minimale afstand afgeweken

worden

b. wordt de maatvoering altijd achteraf bepaald

c. kan de gemeente achteraf met piketpalen de rooilijnen veranderen

OEFENVRAGEN ZELFSTUDIE

3. Warmtetransmissie komt voor bij constructies en:

a. wordt uitgedrukt in W/m2.K

b. wordt voornamelijk bepaald door de materialen van de constructie

c. wordt berekend door de verschillende warmteweerstanden op te tellen

69

4. Het eigen gewicht kan op drie manieren worden afgevoerd naar de

fundering van een gebouw. Schets de drie situaties en geef met

peilen aan waar de krachten worden afgedragen.

Dit is het eerste college op basis van een reeks van zeven

De reeks hoort bij het boek integrale bouwtechniek

wordt momenteel ontwikkeld voor jaar 1 BTB aan de Hogeschool van Amsterdam

g.g.a.b.zielstra-olivier@hva.nl

joop@ruimtevoorleven.nl

Integrale Bouwtechniek

IBT 1.4