Woningcorporaties, architecten en ontwikkelende aannemers tonen steeds meer interesse in het prefab gevelsysteem dat gebruik maakt van gerecycled hout en biobased materialen. Dit concept is ontwikkeld door timmerfabrikanten WEBO en Helwig, in opdracht van TNO. Het houtskeletbouwelement, dat SKH KOMO-gecertificeerd is, is onderdeel van het project emissieloos (of liever gezegd: emissiearm) bouwen. Wat dit systeem bijzonder maakt, is dat het als eerste biobased gevelsysteem met gerecycled hout aantoonbaar voldoet aan de strenge Europese brandveiligheidsnorm klasse B.
TNO startte enige tijd geleden een onderzoek naar biobased gevelelementen die off-site geproduceerd kunnen worden. Met als inzet een forse reductie van de CO2 en NOx (stikstof) uitstoot. Het onderzoeksinstituut schakelde de ervaren timmerfabrikanten WEBO en Helwig in voor ontwerp en bouw van het beoogde gevelsysteem.
Drie opbouwvarianten
Zij hebben in eerste instantie diverse opbouwvarianten geanalyseerd op milieu-impact, waaronder CO2– en stikstofuitstoot. De eerste variant was een op de bouwplaats gemaakte gevel met stenen materialen. De tweede variant betrof de prefabricage van een HSB-element met een gevelafwerking van vezelcementplaat en binnen met gipsvezelplaat. In de derde variant ging het om een prefab gevelelement met louter gerecyclede biobased materialen. In een screening LCA is inzichtelijk gemaakt wat de CO2 en NOx-emissies zijn bij het productie- en montageproces (zie kader).
Gerecycled hout upgraden
Naast WEBO en Helwig waren ook andere marktpartijen bij het tijdelijke consortium betrokken: vastgoedontwikkelaar VORM 2050 en deurenfabrikant Weekamp. WEBO en Helwig schakelden vingerlasser BEAR Optima Wood en houtlamineerbedrijf Topjoynt in om het gerecyclede sloop- en balkhout uit projecten te upgraden. Houtoogstbedrijven inventariseerden geschikt hout voor het biobased gevelsysteem op kwaliteiten en sorteerden dit bij de bron op sterkte. De houtpartijen werden in dichte containers getransporteerd en indien nodig luchtgedroogd. Vervolgens konden de desbetreffende verwerkers te kort hout vingerlassen en recht maken en waar het hout te smal was lamineren voor het gewenste balk -of elementenhout.
Bouw kan fors bijdragen aan emissiereductie
Het afval in Nederland bestaat voor ongeveer 40% uit bouw- en sloopmaterialen. Daarnaast is de bouwsector verantwoordelijk voor circa 35% van de CO2-uitstoot. Geen mooie statistieken. Dus hebben TNO en TKI Bouw en Techniek in opdracht van het ministerie van Binnenlandse Zaken het programma Schoon en Emissieloos Bouwen Programmalijn Prefab (SEB) opgesteld. In kader van dit programma worden innovatieve projecten ontwikkeld die de woningbouw schoner maken en de productie opschalen via prefab. De ambitie is om vanaf 2027 bij 15% van de nieuwbouwwoningen een emissiereductie te realiseren.
Metalen verwijderen
Van cruciaal belang was om het gerecyclede hout te ontdoen van metalen. TNO beschikt over een speciale metaalscanner die normaliter ingezet wordt voor de voedingsindustrie. “We konden de balken door de scanner halen. Die detecteerde zeer nauwkeurig waar schroeven of nagels zaten”, vertelt Jan Nijmeijer. Hij is als manager kwaliteit & innovatie bij WEBO zeer nauw betrokken bij dit project. “We konden exact zien hoe het metaal in het hout zat, dus we konden deze plek eruit frezen of eruit boren. Dat is noodzakelijk, want voor een vingerlasapparaat of langsfrees zijn metalen ‘dodelijk’.”
KOMO-certificaat voor prefab biobased gevelsysteem
Het prefab biobased gevelsysteem wordt onder KOMO-certificaat geproduceerd met een CE-markering conform Europese normen. De certificering betekent in deze dat de toegepaste houtelementen voldoen aan de in BRL 1001 gestelde eisen en uiteraard aan het Besluit Bouwwerken en Leefomgeving. De Beoordelingsrichtlijn 1001 richt zich op niet-dragende binnenspouwbladen en gevelvullende elementen. “Vanwege deze certificering wordt op de oogstplek al het hout gesorteerd naar sterkte en toepassing van de HSB-elementen en balkhout”, vertelt Nijmeijer. “De duurzaamheid van het hout, hoe het materiaal wordt hergebruikt en in welk gebouwtype het gerecyclede hout toegepast, maakt deel uit van het selectieproces.”
Geclassificeerde brandveiligheid
Aangezien WEBO in haar orderportefeuille veel houten gevelelementen in hoogbouwprojecten verwerkt, is het noodzakelijk om aan de daarvoor geldende brandveiligheidseisen te voldoen. Deze gevelelementen moeten minimaal Euro-brandklasse D dragen en boven de 13 meter hoogte zelfs klasse B. “De houtconstructie moeten we ‘inpakken’ met materialen die aan die brandveiligheidseisen voldoen”, merkt Nijmeijer op. “Een OSB plaat als binnenafwerking bijvoorbeeld is niet mogelijk omdat dit materiaal als brandklasse D wordt aangemerkt. Daarom zijn de HSB-elementen van vurenhout en de genormeerde houtvezelisolatieplaten (brandklasse E) afgedekt met een cementvezelplaat aan de buitenzijde en een gipsplaat van Fermacell aan de binnenzijde.
Fabrikanten zijn bezig om voor de spouw een opgewaardeerde gipsplaat te ontwikkelen, maar die is nog niet marktrijp en kan dus de cementgebonden plaat vooralsnog niet vervangen. Andere biobased isolatiematerialen, zoals ingeblazen stro, legt een te hoge druk op de prefab constructie. Vlas is een alternatief maar dat is nog in te geringe mate beschikbaar voor massaproductie.”
Fermacell verwerkt zogeheten rookgasontzwavelingsgips uit kolencentrales voor de productie van gipsplaten. Dit restproduct is dus bij uitstek geschikt voor hergebruik in de afwerking van dit gevelsysteem.
De gehele constructie inclusief de cementvezelplaat in de spouw is zelfs in combinatie met PV-panelen getest in het brandlab van Peutz en Warringtonfire. Door het goed inpakken van de brandbare materialen draagt dit gevelsysteem de B-s1-do classificatie.
Meer projecten op stapel
Inmiddels is het prefab gevelsysteem met gerecyclede hout-, isolatie -en overige bouwmaterialen toegepast in enkele projecten, namelijk het project Houtrak in Amsterdam, een studentenflat aan de van Heemskerckstraat in Groningen, een grondgebonden woning in Rijssen. Nieuwe projecten staan op de planning. Doordat het Rijk subsidies beschikbaar stelt voor toepassing van biobased materialen, verwacht WEBO dat de interesse in dit gevelsysteem groeit. “De aandacht van Building Balance maakt wat dat betreft wel impact. Met ons systeem heeft de klant een kant-en-klare oplossing die voldoet aan bouwfysische normen en emissiearm bouwen”, besluit Bernard Reuvers, technical sales engineer bij WEBO | Steigerloos Bouwen.
Laagste milieu-impact voor prefab gevelelement
met biobased circulaire materialen
Helwig en WEBO hebben een screening LCA (dus niet-geverifieerd!) laten maken voor de productsamenstelling van een 2D gevelelement met een netto afmeting van 13,9 m2. Zodoende kreeg men inzicht in de milieu-impact qua CO2 en NOx (stikstof) uitstoot en MKI.
Er werden drie productvarianten geanalyseerd: een op de bouwplaats geproduceerde gevel met steenachtige materialen en houten kozijnen. De tweede variant betrof een prefab HSB wandsysteem met in de kern vurenhout, vezelcement als buitengevelbekleding, binnenafwerking met gipsvezelplaten en kozijnen van merantihout. De derde variant bestond uit circulaire biobased materialen met secundair vuren, gevelpanelen van gerecycled gemodificeerd hout en gerecyclede gipsvezelplaten. Bij alle varianten werd dubbel ++ glas toegepast. Uit de kgCO2 eq. en MKI blijkt dat de eerste variant de hoogste milieu-impact heeft en variant drie de laagste. Wat stikstofuitstoot betreft heeft de steenachtige variant de hoogste waardes met als uitschieter het transport van personeel van en naar de bouwplaats. Op de bouwplaats komt de hoogste NOx-emissie voor rekening van het materieel.
Lees meer over prefab bouwen.
