In de bouw worden veelvuldig geprefabriceerde elementen toegepast, waaronder geïsoleerde prefab betonelementen in gevels. Het beton van deze elementen wordt niet op de bouwplaats, maar op een andere locatie gerealiseerd, zoals in een betonfabriek. Deze bouwmethode is met name populair geworden bij binnenstedelijke projecten. Belangrijk is wel dat de detaillering goed is en de elementen demontabel zijn, zodat eventuele vochtproblemen en hoge herstelkosten worden voorkomen.
Het van tevoren fabriceren van betonnen gevelelementen is interessant als de te realiseren bouwelementen veel gelijkenissen vertonen. Er zijn zelfs situaties te bedenken dat prefabriceren als enige oplossing gezien kan worden. Denk hierbij aan grote geïsoleerde betonnen elementen met een niet-gangbare opbouw.
Ten aanzien van prefabriceren worden in de markt veelvuldig de volgende voordelen genoemd:
– Doordat men onder gecontroleerde omstandigheden kan werken, heeft men meer controle op het productieproces met grotere kwaliteit als resultaat.
– Men kan de elementen sneller produceren dan wanneer men op de bouwplaats de werkzaamheden zou verrichten.
– De bouwperiode, oftewel de periode die nodig is om het gebouw in elkaar te zetten, wordt gereduceerd.
– De overlast voor de omgeving is minder, doordat vele handelingen in de fabriek reeds verricht zijn.
– Er is geen opslagcapaciteit op de bouwplaats nodig voor bijvoorbeeld bekistingsmateriaal, betonpomp, et cetera.
Het grote nadeel van prefabriceren van geveldelen is dat de te vervoeren elementen een grote omvang hebben en het gewicht van de elementen vaak aanzienlijk is. Dit vraagt vaak om speciale voertuigen en groot en zwaar hijsmaterieel.
Opbouw
De manier waarop geïsoleerde betonelementen worden gerealiseerd wisselt. Zo zijn er systemen waar eerst een betonnen casco (vaak een betonnen binnen- of buitenschaal) wordt gerealiseerd. Dit casco is eventueel voorzien van instortvoorzieningen voor bijvoorbeeld elektra- en waterleidingen. Tijdens de fabricage worden de kozijnen doorgaans in het prefab systeem ingestort. Vervolgens wordt het geheel voorzien van een isolatiesysteem, waarna een gevelbekleding wordt aangebracht. Hierbij kan men denken aan architectonisch beton, natuursteenplaten, aluminium panelen, steenstrips en dergelijke.
Men kan er ook voor kiezen om te beginnen met de gevelbekleding en daarna het isolatiepakket aan te brengen. In dat geval is de toepassing van een noppenfolie tussen de gevelbekleding en het isolatiepakket vaak van belang. Dit om een gecontroleerde ontwatering in het systeem te kunnen realiseren. Bij een dergelijke opbouw wordt het betonnen binnenblad als laatste gerealiseerd. Tijdens de laatste fase wordt een wapeningsnet aangebracht en wordt er beton op het geheel gestort. Na uitharding van het beton kan het geheel uit de mal gehaald en opgeslagen worden op het fabrieksterrein (tasveld) en uiteindelijk getransporteerd worden naar de bouwlocatie.
De toegepaste methoden hebben doorgaans als overeenkomst dat tijdens de productie het gevelelement liggend wordt opgebouwd en dat het geheel na productie niet meer te demonteren is. Het is van groot belang dat de detaillering van prefab gevels goed wordt uitgedacht. Dat daar in de praktijk niet altijd sprake van is, wordt geïllustreerd aan de hand van de volgende casus.
Voorbeeldproject
Begin 2023 heeft door onafhankelijk adviesbureau Peutz Geveltechniek een inspectie plaatsgevonden bij een hoogbouwproject met prefab betongevels in Capelle aan den IJssel. Reden van dit onderzoek waren klachten over waterlekkages en het vinden van een passend herstel om de lekkageproblematiek te verhelpen. De lekkages deden zich met name voor aan de bovenzijde
van de raamkozijnen in de gevel. Daar is schade ontstaan aan het stucwerk door het binnentredende water. Het aantal lekkages en de hoeveelheid binnentredend water waren dusdanig dat circa de helft van de verdiepingen niet verhuurd kon worden. De gevel is opgebouwd uit geïsoleerde prefab betonelementen die aan de exterieurzijde voorzien zijn van een gevelbekleding van natuursteenplaten. Op de detailtekening is te zien hoe de constructie nabij een vliesgevel is opgebouwd.
Om te kunnen bepalen of de gevel is opgebouwd volgens tekening, is een natuursteenplaat uitgenomen. Deze bleken met lipankers gefixeerd te zijn,
die waren ingewerkt in de achterzijde van de natuursteenplaat. De ankers zijn hierbij met het natuursteen verlijmd. Bij het destructief onderzoek is te zien dat de detaillering in de praktijk overeenkomt met hetgeen op tekening is weergegeven. Op de detailtekening hiernaast is te zien hoe de detaillering boven een raamkozijn is ontworpen.
Ontbrekende ontwateringsopeningen
Door een kozijn deels te demonteren en naar binnen te bewegen is de wijze van plaatsing nagegaan. Rond het kozijn is aan de exterieurzijde een doorgaand EPDM-afdichtingsprofiel aangetroffen zonder gebruikelijke ontwateringsopeningen aan de onderzijde van het kozijn. Hierdoor kon het water dat achter het EPDM-afdichtingsprofiel komt, moeilijk weer naar buiten wegstromen. Op de stellat, bestaande uit multiplex latten, waren de plekken met lekkages deels verrot. Op deze stellat is een dunne waterkerende folie aangebracht die doorloopt tot achter de isolatielaag (die zich achter de natuursteenpanelen bevindt). De folie zou theoretisch het water dat in de constructie komt naar buiten moeten leiden. Echter, de toegepaste folie is erg dun en vertoonde schade. Daarnaast waren de slabben bij de overlappingen niet waterdicht met elkaar verbonden, waardoor er makkelijk water achter kon komen. Tevens zijn de ankers ter fixatie van de natuursteenplaten door deze folie gevoerd.
Waterkerende folie niet waterdicht
Bij de vliesgevels bleek de waterkerende folie niet waterdicht aan te sluiten op het betonnen binnenblad. Dat heeft met name te maken met het productieproces. In de onderhavige situatie zijn namelijk eerst de natuursteenplaten, het isolatiemateriaal (incl. noppenfolie) en de kozijnen met de waterkerende folie in de mal geplaatst. Vervolgens is beton over het geheel aangebracht.
Uit het onderzoek is gebleken dat de lekkages bij de kozijnen worden veroorzaakt doordat water op de bovenregel van het kozijn terecht kan komen en vervolgens door de naad tussen het kozijn en het beton naar binnen kan treden. Dat water deze positie kan bereiken, komt doordat de waterkerende folie in de gevel niet waterdicht bleek aan te sluiten op het betonnen binnenblad en gebreken vertoont. Hierdoor zijn ook delen van de stellatten verrot.
Een en ander is verslechterd door het niet aanbrengen van ontwateringsopeningen in de gevel. Bijkomend probleem is dat men tijdens een herstelronde enkele jaren terug de sponning boven het kozijn heeft gevuld met elastische PUR. De PUR heeft echter niet de oorzaak weggenomen en doordat de PUR het ontwateringskanaal boven het kozijn volledig heeft afgesloten is er voor het water, dat achter de slabbe komt, geen mogelijkheid meer een weg naar buiten te vinden.
Geen permanente waterdichting
In het oorspronkelijke ontwerp van de gevel zijn alle naden rond de natuursteenplaten en de aansluitingen tussen de natuursteenplaten en de kozijnen volledig met elastische kit afgedicht. Zo is getracht te voorkomen dat water van buitenaf in de constructie kan komen. In de praktijk is het niet eenvoudig met elastische kit een permanente waterdichting te realiseren. Zo ook in dit project. De kit is met de tijd verhard en gaan onthechten van het natuursteen.
Hiernaast is het maar de vraag of het natuursteen van zichzelf waterdicht is. Het gevolg van het bovenstaande is dat water in de onderhavige gevelconstructie terechtkomt en daar stagneert. Dit water heeft na verloop van tijd de gebreken in de waterkering bereikt met vele lekkages tot gevolg.
Beoordeling en advies
Eerdere pogingen met elastische kit hebben aangetoond dat een oplossing hiermee niet het gewenste resultaat geeft. De enige juiste en duurzame oplossing voor deze situatie is het aanbrengen van een goed functionerende waterkering bij de bouwkundige naden boven de kozijnen en het deugdelijk verlijmen van de waterkering langs de vliesgevels met het betonnen binnenblad. De gedachte dat men al het regenwater bij de gevelbekleding buiten kan houden, dient als een illusie te worden gezien. Ook de waterkering boven het kozijn, bestaande uit bijvoorbeeld een EPDM-slabbe, zal op het beton verlijmd/geklemd moeten worden en doorgezet moeten worden tot aan de voorzijde van de bovenregel van het kozijn.
In de onderhavige casus is ervoor gekozen de slabbe te verlijmen met de voorzijde van de bovenregel en de slabbe aan weerszijden van de kozijnen circa 0,15 meter door te zetten. Om de nieuwe slabbes op een correcte manier aan te kunnen brengen, moesten de natuursteenplaten direct boven de kozijnen destructief worden verwijderd, oftewel worden kapotgeslagen. Demontage van de platen was vanwege de verankeringswijze namelijk niet mogelijk. Nieuwe natuursteenplaten zijn vervolgens met renovatieankers tegen de gevel gemonteerd.
Prefab gevelelementen niet demontabel
Het niet demontabel zijn van de prefab gevelelementen en het feit dat niet goed is stilgestaan bij hoe de bouwkundige naden rondom de gevelopeningen duurzaam dichtgezet kunnen worden, heeft in deze situatie tot grootschalige en kostbare herstelmaatregelen geleid. Dit terwijl op tekening alles prima op elkaar lijkt aan te sluiten. Met dit project is aan het licht gekomen dat de toepassing van geïsoleerde prefab betonelementen niet altijd tot betere kwaliteit hoeft te leiden en problemen in de detaillering hoge herstelkosten met zich meebrengen.
Kijkend naar het aantal probleemprojecten waarmee wij als adviesbureau worden geconfronteerd, staat dit project helaas niet op zichzelf. Ook als men de deugdelijkheid van de verankering van de gevelbekleding wil controleren, geeft dit in het geval van geprefabriceerde gevelelementen vaak problemen. De ankers zijn immers niet zichtbaar en de platen zijn niet te demonteren. Neemt niet weg dat prefabriceren in de bouw bij een correct ontworpen detaillering een prima bouwmethode is en in geval van bijvoorbeeld binnenstedelijke projecten soms de enige mogelijkheid.
Dit artikel is eerder gepubliceerd in Aannemer 5 – 2024.
Discussie zien we graag op Aannemervak, maar wel met respect voor elkaar. Wij vragen daarom om onder volledige naam te reageren. Lees onze andere regels voor discussie hier. Met het plaatsen van een reactie verklaart u zich akkoord met deze regels.