Roofs 2020-06-66 Drukbelasting van PVC en TPO kunststof dakbedekkingssystemen

Productnieuws

Welk type dakisolatie en welk dakbedekkingssysteem is het meest geschikt voor het opvangen van de belastingen via (door derden aan te brengen) installaties op daken, die ook nog frequent onderhoud vergen en dus beloopbaar moeten zijn? In het eerste en tweede deel is ingegaan op de invloed van temperatuur, brand en drukbelasting (statisch) in combinatie met isolatie­materiaal. In dit derde deel wordt ingegaan op kunststof dakbedekkings­materialen die als eenlaagse waterdichte laag hun belangrijkste functie moet kunnen blijven vervullen, indien zich een specifieke situatie voordoet.

Erik de Waard, Technisch Development & Support Specialist van WECAL

Inmiddels wordt steeds duidelijker wat de consequenties zijn voor toepassing van bepaalde types isolatiematerialen in combinatie met dakbedekkingssystemen in gebruiksdaken, die conform de Vakrichtlijn 2018 dienen te worden uitgevoerd. Dezelfde vraag laat zich stellen voor dakbedekkingsmaterialen die als waterdichte laag ingezet worden in de dagelijkse praktijk.

Uitgaande van standaard situaties wordt in dit artikel aandacht besteed aan PVC en TPO kunststof dakbanen, die van oudsher zijn uitgevoerd als eenlaagse waterdichting in daken, funderingen en civiele werken (tunnels, bassins).

Belasting op PVC en TPO kunststof dakbanen

De keuze van PVC en TPO dakbanen voor dit artikel laat zich makkelijk verklaren. Deze eenlaagse systemen zijn vanaf de jaren ‘80 (PVC) en jaren ‘90 (TPO) succesvol toegepast als eenlaagse waterdichting: niet alleen in daken, maar ook in civiele werken. De hetelucht lasmethodiek is daarbij ook dusdanig geëvolueerd, dat met recht gesproken kan worden van zekere naadverbindingen die bij juiste applicatie altijd sterker zijn dan de baan zelf. Verder kan dit type dak­banen worden toegespitst op de dakopbouw waarin ze vaak ­worden toegepast:

  • ingekleurd voor esthetische aspecten (zichtdaken) of simulatie van metaal (koud)daken;
  • gemodificeerd voor wortelwerende toepassingen zoals bedoeld in tuindaken;
  • op dikte en/of met zwaardere dragers voorzien voor extreme (mechanische) belastingen;
  • gemodificeerd met extra brandvertragers en UV-stabilisatoren;
  • gemodificeerd met speciale pigmenten voor energie­besparing en zonreflectie (Smart White energy principe);
  • uitgevoerd als bitumen- of asfaltbestendige variant;
  • uitgevoerd met verhoogde weerstand tegen inwerking van chemicaliën.

Je kan dus eigenlijk met dit type dakbanen alle kanten op, zowel in nieuwbouw als in renovatie, waarbij in renovatie ook het gewicht, eventueel in combinatie met een stijf lichtgewicht isolatiemateriaal, een doorslaggevende keuze kan zijn. Zeker indien de belasting op de constructieve dakvloer beperkt moet blijven (zoals bij renovatie van staaldaken).

Doordat het smeltpunt van de in PVC en TPO dakbanen toegepaste kunststof >200°C is, zal een hogere oppervlaktetemperatuur maar een kleine rol spelen bij eventuele vervorming onder drukbelasting, in vergelijking met bijvoorbeeld gemodificeerde bitumenbanen. Eerder gingen we al uit van een pragmatische temperatuuropbouw die je op een dak voor Nederlandse klimaatomstandigheden als volgt voor zou kunnen stellen:

  • 80˚C: dakbedekking zwart gekleurd;
  • 70˚C: donker- tot lichtgrijs of met wit of grijs mineraal;
  • 60˚C: wit of met warmte werend pigment (met Smart White zelfs nog lager);
  • 45˚C: geballast met laagdikte 50 – 100 mm;
  • 40˚C: geballast met laagdikte 100 - 200 mm;
  • 30˚C: geballast met laagdikte > 200 mm.

Omdat zowel PVC als TPO kunststof het toelaat extra brandvertragers toe te voegen, kan met dit type dakbanen ­eigenlijk alle vier de vliegvuurbestendigheidstesten die er in Europa zijn met positief resultaat behaald worden. Sommige fabrikanten, zoals Polyglass met Mapeplan M (PVC) en TM (TPO), vermelden dan ook meerdere Broof T classificaties in de DOP en technische datasheets. Omdat deze dakbanen ook in België en in Duitsland op de markt gebracht worden, geldt zelfs dat deze niet alleen op EPS isolatie, maar ook op PIR, MWR en zelfs bestaande bedekking de BRoofT1 test hebben doorstaan. Voor opdrachtgevers die beducht zijn voor calamiteiten ter plaatse van brandmuren en/of in situaties met zonnepanelen kan dat eveneens een doorslaggevend keuze-element zijn. Immers: daar waar verzekeraars graag adviseren over brandbaarheid van isolatiemateriaal, bestaat er gelijktijdig weinig inzicht over brandbaarheid van dakbedekking.

Eventueel zou je - en ook dat is al eerder aangehaald - ook voor deze PVC en TPO kunststof dakbanen kunnen aansluiten bij het Amerikaanse systeem van FM Approval, destijds opgezet door de wereldwijd opererende verzekeraar FM Global. Doordat zowel PVC als TPO voorzien kunnen worden van state-of-the-art UV-stabilisatoren en kleurpigmenten, worden deze materialen als dakbanen wereldwijd ingezet. Dus ook in die gebieden waar FM Approvals een gekend keurmerk vormen voor gebouweigenaren. Dus nog meer zekerheid, met name voor geëxposeerde gebruiksdaken.

Mechanische eigenschappen

PVC en TPO kunststof dakbanen ontlenen hun mechanische eigenschappen aan de dikte, het type kunststof en de in of aan de dakbaan toegevoegde dragermaterialen. Omdat het grootste aandeel in uitgevoerde dakbedekkingssystemen voor Polyglass in de Benelux en Duitsland uitging van mechanisch bevestigde dakbanen, zijn een groot aantal combinaties getest. Op basis van de resultaten met de diverse bevestigingssystemen heeft Polyglass in samenwerking met WECAL bij VRF Europe onderzoek gedaan naar de invloed van isolatiematerialen PIR, EPS en MWR (steenwol) op de rekenwaarde van het mechanische bevestigingssysteem. Omdat de standaarddikte op de grotere projecten inmiddels op minimaal 1,5 mm ligt, zijn de testen ook op deze baandikte uitgevoerd.

Omdat de combinatie UTHERM PIR + Mapeplan M 15 PVC dakbaan, in combinatie met een ronde kunststof tule, de hoogste bezwijkwaarde gaf en een compleet ander bezwijkbeeld als bijvoorbeeld met steenwol, is besloten dit model verder te onderzoeken in de officiële windtest, bij KIWA BDA in Gorinchem. Een dergelijk systeem sluit ook aan bij de ­dagelijkse praktijk en levert het minste risico op door de mogelijkheid van ‘telescoopwerking’ indien de tule van bovenaf statisch belast wordt.

Gewoon een standaard opbouw uit de praktijk dus, met staaldak type 106-075, UTHERM PIR 142 mm en Mapeplan M15, bevestigd met VRF TRPS bevestigers. Het toepassen van een 0,2 mm PE-folie op het staaldak wordt niet toegestaan in de testopbouw, in de praktijk wordt deze standaard wel voorgeschreven. Het uiteindelijk bezwijkbeeld van de windtest kwam overeen met het bij het onderzoek gevonden beeld.

De hoge rekenwaarde van de TRPS tule maakt het mogelijk minder tules te voorzien in het dak, zeker ter plaatse van belastingen op het dak biedt dat ook een voordeel, doordat er simpelweg minder risico is op puntbelasting. Andersom zou je er ook voor kunnen kiezen de baanbreedten breder aan te houden, waardoor je in de te belasten zones minder lopende meters naad hebt en dus nog minder uitvoeringsgevoelig bent. Overigens bieden VRF en WECAL ook de service voor het maken van een windlastberekening met bijbehorend legplan, waardoor ook de positionering van installaties (zoals zonnepanelen met frames) deels al op tekening uitgeëngineerd kan worden.

Drukverdeling

Omdat PVC en TPO dakbanen duurzaam flexibel blijven, moet wel onderkend worden dat belastingen op de dakbaan ook direct zouden kunnen worden doorgezet op de laag eronder, er is immers weinig drukverdelende werking te verwachten. Dit kan met name risicovol zijn, wanneer dit type dakbanen rechtstreeks toegepast worden over steenwol isolatiematerialen met drukvastheidsklasse B/C. Van oudsher zien we deze combinaties bijvoorbeeld nog terugkomen bij brandmuren, waar een strook van 2,5 m met steenwol wordt uitgevoerd en aangesloten tegen een EPS of PIR isolatieplaat.

WECAL heeft inmiddels met haar partners diverse dak­opbouwen uitgewerkt, waarin een stijve onbrandbare (Batiboard) of slecht bandbare (Retrofit/Fesco) drukvaste laag (klasse D) wordt voorzien op de steenwol waardoor deze beter beloopbaar wordt. Deze oplossingen zijn inmiddels ook in de praktijk doorgevoerd.

Een kritisch punt bij toepassing van anorganische materialen die voorzien zijn van een organisch bindmiddel is de inwerking van vocht. Toepassing van dit type materialen vroeg en vraagt, zeker met de Wet Ketenaansprakelijkheid in het achterhoofd om speciale aandacht. Te dikwijls wordt in dakopbouwen nog nat/vochtig geworden steenwol isolatiemateriaal aangetroffen met verminderde drukvastheid, dikwijls ook nog tijdens de bouwfase. Om discussies op de bouw te voorkomen, kan wellicht op eenvoudige wijze, zeker in combinatie met een relatief dampopen Mapeplan M PVC dakbaan, in een condensvrije dakopbouw worden voorzien. Het opwaarderen van PE-folie in dikte van 0,2 mm naar 0,4 mm zal in de standaard situaties zelfs al genoeg kunnen zijn. Blijft uiteraard wel van belang dat deze isolatiematerialen droog en beschermd opgeslagen moeten worden op het dak.

Een ander punt dat niet altijd wordt meegenomen is het milieuprofiel. Naast het feit dat PVC en TPO kunststof dak­banen uiterst milieuvriendelijk te produceren zijn, in relatie tot de bijbehorende levensduur met recyclagemogelijkheid, geldt ook dat de wijze van produceren vrijwel altijd plaatsvindt onder ISO 9001 en 14001 systeemcertificering. Voor Mapeplan M en TM beschikt Polyglass over uitgebreide EPDs (Environmental Product Declaration) die overal in Europa gevraagd kunnen worden en die in combinatie met ISO 9001 en 14001 ook meer credits opleveren in projecten met een Duurzaamheidskeurmerken zoals BREEAM.

Nawoord

Inmiddels is Polyglass met een aantal isolatiefabrikanten bezig met het detailleren van de voorstellingen in de diverse artikelen rondom het thema belasting en FM in concrete dakopbouwen. Op dit moment integreert WECAL deze opbouwen en de voorstellingen in een database, die ook deels zal worden overgenomen op de binnenkort te lanceren nieuwe website.

Labels