Strobalenbouw Eindwerk Webbey de Keyser

July 10, 2017 | Author: jdewer | Category: Sound, Thermal Insulation, Wall, Column, Building Engineering
Share Embed Donate


Short Description

Download Strobalenbouw Eindwerk Webbey de Keyser...

Description

Strobalenbouw Webbey De Keyser

CVO-IVV De Avondschool Instituut Voor Volwassenenvorming Schoonmeersstraat 52 9000 Gent www.volwassenenonderwijs.be

Eindwerk Promotor: mevr. A. Van Coster Academiejaar 2008 – 2009 Afdeling Bouw- en Houtconstructies Studiegebied industriële wetenschappen en technologie

“What is the point of having a good house if you don‟t have a decent planet to put it on?” Henry David Thoreau (Schrijver/filosoof, 1817 – 1862)

Samenvatting Bouwen met strobalen kent momenteel een heropleving. In de Verenigde staten worden nog veel zelfdragende wanden gebruikt, terwijl in Europa eerder een vorm van houtskeletbouw wordt toegepast waarin de strobalen tussen de elementen van het skelet worden geperst. Zo worden buitenwanden bekomen met een dikte van ongeveer 50 cm, bestaande uit 45 cm stro, een binnen- en een buitenbepleistering. Strobalenwoningen zijn lage-energiewoningen (Uwand ≈ 0.15 W/m²K) met een gezond binnenklimaat ten gevolge van de ademende en vochtregulerende eigenschappen van de wanden. Ook qua geluidsisolatie scoort strobouw vrij goed. Op het vlak van architectuur zijn er talrijke mogelijkheden, zolang het stro maar voldoende tegen alle soorten vocht wordt beschermd. Het warmte-accumulerend vermogen van stro is wel laag, waardoor er best thermisch inerte binnenwanden worden voorzien. Koudebruggen zijn normaalgezien geen probleem. Het opbouwen van een strobalenwand is eenvoudig en gebeurt doorgaans door de bouwheer zelf, nadat het houtskelet en het dak door een schrijnwerker werden geplaatst. Deze werkwijze maakt strobalenbouw iets goedkoper dan traditionele bouw. Door de lage verwarmingsbehoefte zijn de stookkosten eveneens laag. Certificering (en subsidiëring) als passiefhuis is alsnog niet mogelijk door het gebrek aan officiële 𝜆-waarde, en ook luchtdichtheid verdient nog extra aandacht. Strobalenbouw heeft een kleine impact op het milieu, te danken aan goede isolatie (kleine energiebehoefte), het gebruik van CO2-neutrale materialen en een minimale afvalproblematiek wanneer de woning wordt gesloopt. Bouwheren kiezen meestal voor strobalenbouw vanuit een bio-ecologische levensvisie. Het schenkt voldoening om eigenhandig met natuurlijke materialen een gezonde woning te creëren. Doordat een aantal milieubewuste architecten zich de laatste jaren heeft gespecialiseerd in strobalenbouw, voldoen strobalenwoningen nu ook aan alle hedendaagse bouwfysische principes. Het resultaat is een duurzame bouwwijze, in alle betekenissen van het woord.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

Voorwoord Toen ik voor het eerst een artikel las over strobalenbouw in Wonen met de Natuur, het kwartaaltijdschrift van het Vlaams Instituut voor Bio-ecologisch Bouwen en wonen (VIBE), was ik meteen gebeten door een soort sceptische nieuwsgierigheid om te achterhalen hoe het bouwen met strobalen in zijn werk gaat en of deze gebouwen dan wel bestand zijn tegen allerlei problemen waar de traditionele bouw mee te maken heeft, zoals vocht, zettingen, koudebruggen, … Naast deze technische aspecten, was het uiteraard ook het uitgesproken ecologische karakter van de bouwwijze dat mij als milieutechnoloog aantrok. In de traditionele bouw zijn er niet veel mensen die al hebben gehoord van strobalenbouw of laat staan dat ze ermee vertrouwd zijn. Op het eerste gezicht leek het dus niet vanzelfsprekend om veel informatie over het onderwerp te vinden. Niets blijkt minder waar. Hoe meer je je er in verdiept, hoe meer literatuur je er over vindt, zeker zodra je in het Duits of Engels begint te zoeken. Voor wie echt interesse heeft in strobalenbouw, is er mits enig zoekwerk ruim voldoende informatie te vinden in boeken en op het internet om goed geïnformeerd aan een strobalenavontuur te beginnen. Wie vandaag met strobalen bouwt, is al lang geen pionier meer en kan steunen op de ervaring van andere zelfbouwers en van een handvol Vlaamse architecten. Zo heeft het niet lang geduurd voor ik op Casa Calida botste, de Vlaamse vzw ter ondersteuning en promotie van de strobalenbouw. In hun praktijkcursus die ik in september volgde, kon ik veel bijleren en kwam ik in contact met andere enthousiastelingen en potentiële strobalenbouwers. Met de slogan “warme mensen bouwen warme huizen” slaat Casa Calida de nagel op de kop. Naast de technische aspecten die in dit eindwerk besproken worden, is de warme gezelligheid die strobalenwoningen uitstralen een bijkomend element dat mijns inziens in het voordeel pleit van strobalenbouw. Aan al wie graag zou bouwen maar dat toch wil doen op een ecologisch verantwoorde wijze, kan ik een portie strobalenlectuur alleen maar aanbevelen. Dit eindwerk kan een goed startpunt zijn voor een dergelijke ontdekkingstocht. Ik hoop dat u even geboeid raakt door het onderwerp als ikzelf!

Webbey De Keyser Gent, mei 2009 Webbey De Keyser

Strobalenbouw

1

Inhoudsopgave

1.

Inleiding ............................................................................................................... 3

2.

Stro en strobalen .................................................................................................. 5

3.

2.1.

Definitie ......................................................................................................... 5

2.2.

Soorten ......................................................................................................... 5

2.3.

Eigenschappen van strobalen en strobalenwanden ............................................ 6

2.3.1.

Afmetingen van strobalen ......................................................................... 6

2.3.2.

Oriëntatie van de strohalmen .................................................................... 6

2.3.3.

Vochtigheid en vochtresistentie ................................................................. 7

2.3.4.

Dampdiffusie ........................................................................................... 8

2.3.5.

Thermische isolatie .................................................................................. 9

2.3.6.

Geluidsisolatie ....................................................................................... 11

2.3.7.

Druksterkte ........................................................................................... 14

2.3.8.

Brandweerstand..................................................................................... 14

Technische opbouw van een strobalengebouw....................................................... 16 3.1.

Funderingen................................................................................................. 16

3.2.

Dragende constructie .................................................................................... 18

3.2.1.

Zelfdragende strobalenwanden („Nebraska‟ stijl) ....................................... 19

3.2.2.

Skeletbouw ........................................................................................... 21

3.2.3.

Verankering van het houtskelet op de fundering ....................................... 25

3.3.

Dak ............................................................................................................. 27

3.3.1.

Platte daken .......................................................................................... 28

3.3.2.

Hellende daken ...................................................................................... 28

3.4.

Buitenwanden .............................................................................................. 29

3.4.1.

Verwerking van strobalen tot muren ........................................................ 29

3.4.2.

Buitenafwerking ..................................................................................... 34

3.4.3.

Binnenafwerking .................................................................................... 39

3.5.

Binnenwanden ............................................................................................. 40

3.6.

Vloeren........................................................................................................ 41

3.7.

Technieken .................................................................................................. 41

3.8.

Buitenschrijnwerk ......................................................................................... 42

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

2

4.

5.

Vrijheidsgraden en beperkingen ........................................................................... 43 4.1.

Vormgeving ................................................................................................. 43

4.2.

Bescherming tegen weersinvloeden................................................................ 46

4.3.

Koudebruggen.............................................................................................. 46

Energetische aspecten ......................................................................................... 47 5.1.

5.1.1.

Thermische-isolatie-eisen ....................................................................... 47

5.1.2.

Energieprestatie-eis ............................................................................... 50

5.1.3.

Binnenklimaateisen ................................................................................ 52

5.2.

Toetsing aan de passiefhuisnormen ......................................................... 53

5.2.2.

Certificering ........................................................................................... 54

EPB-aangifte en energieprestatiecertificaat (EPC) ............................................ 55

Financiële analyse ............................................................................................... 57 6.1.

Schatting van de globale bouwkost ................................................................ 57

6.2.

Vergelijking van enkele individuele kostenposten............................................. 58

6.2.1.

Buitenwanden........................................................................................ 58

6.2.2.

Binnenwanden ....................................................................................... 59

6.2.3.

Dak ...................................................................................................... 60

6.2.4.

Vloer ..................................................................................................... 60

6.3. 7.

Haalbaarheid van de passiefhuisstandaard ...................................................... 53

5.2.1. 5.3. 6.

Energieprestatie en binnenklimaat (EPB) ........................................................ 47

Besluit ......................................................................................................... 61

Milieu-impact ...................................................................................................... 62 7.1.

Situering van het mondiaal milieuprobleem ..................................................... 62

7.2.

Milieu-impact van bouwen ............................................................................. 64

7.3.

Ecologische voetafdruk van strobalenbouw ..................................................... 66

7.4.

Cradle to cradle ............................................................................................ 67

7.5.

Duurzaamheid .............................................................................................. 68

7.6.

Ruimtegebruik .............................................................................................. 69

8.

Conclusies .......................................................................................................... 70

9.

Bibliografie ......................................................................................................... 73

Verklarende woordenlijst ............................................................................................ 75

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

3

1. Inleiding Stro wordt al eeuwenlang gebruikt bij het bouwen van hutten en huizen, meestal in combinatie met andere materialen zoals klei en zand. Toen aan het einde van de 19e eeuw de strobalenpers werd uitgevonden, begonnen landbouwers in Nebraska (Verenigde Staten) gestapelde strobalen te gebruiken voor de bouw van huizen en stallen. Sinds de jaren ‟90 kent strobalenbouw een heropleving in Noord-Amerika, Europa en Australië. In tegenstelling tot de vroege strobalenbouw in Nebraska, is het nu niet een gebrek aan andere bouwmaterialen dat bouwers ertoe aanzet om stro te gebruiken. Integendeel. De groeiende interesse in strobouw gaat eigenlijk samen met het groeiende milieubewustzijn van de westerse maatschappij. Steeds meer milieubewuste bouwers kiezen tegenwoordig voor strobouw als ecologisch verantwoorde, duurzame bouwwijze. De laatste decennia werd heel wat praktijkervaring opgebouwd en werden tal van wetenschappelijke studies uitgevoerd, waardoor nu vrij goed geweten is hoe stro zich in een gebouw gedraagt, wat de voordelen ervan zijn en wat de aandachtspunten zijn bij het bouwen met strobalen. In Hoofdstuk 2 worden een aantal (bouw)fysische eigenschappen van stro en strobalen besproken: samenstelling en afmetingen van strobalen, eigenschappen met betrekking tot vochtigheid en vochtresistentie en dampdiffusie, thermische en akoestische isolatie, drukweerstand en brandweerstand. Daarna wordt in Hoofdstuk 3 uiteengezet hoe een strobalenwoning is opgebouwd. Achtereenvolgens wordt aandacht besteed aan de funderingen, de dragende structuur, het dak, buitenwanden, binnenwanden, vloeren, het integreren van technieken en het buitenschrijnwerk. Telkens komen zowel louter technische of theoretische aspecten als praktische aanwijzingen aan bod. Hoofdstuk 4 is een kort hoofdstukje in verband met architecturale aspecten van strobalenbouw, waarin onder andere enkele voorbeelden aangehaald worden van woningen met een niet-alledaagse vormgeving. In Hoofdstuk 5 wordt dieper ingegaan op de energetische aspecten van strobalenbouw, in het licht van de Vlaamse Energieprestatieregelgeving. De U-waarde van strobalenwanden, -vloeren en -daken wordt berekend en het probleem van een niet eenduidige warmtegeleidingscoëfficiënt (𝜆) wordt besproken, gelinkt aan de certificering van strobalenwoningen als passiefhuizen. Ten slotte wordt er ook Webbey De Keyser

Strobalenbouw

4

bekeken hoe een strobalenwoning wordt behandeld in de EPB-aangifte en bij het opmaken van energieprestatiecertificaten (EPC). De financiële kant van de zaak wordt belicht in Hoofdstuk 6, waarin getracht wordt een antwoord te bieden op de vraag of strobalenbouw nu al dan niet goedkoper is dan traditionele bouw. Hoofdstuk 7 ten slotte, plaatst dit eindwerk in een veel ruimere context, door de milieu-impact van strobalenbouw te vergelijken met die van traditionele bouw. Strobalenbouw kan namelijk pas echt gewaardeerd worden wanneer men de ernst van de wereldwijde milieuproblematiek inziet, vermits deze de grondslag vormt van het waarom achter strobalenbouw. De vergelijking gebeurt op basis van drie concepten: CO2-emissie (carbon footprint), levenscyclusanalyse (cradle to cradle) en duurzaamheid. Hoofdstuk 8 zet als conclusie de belangrijkste eigenschappen van een strobalenwoning nog eens op een rijtje, alsook de voornaamste aandachtspunten bij de bouw ervan.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

5

2. Stro en strobalen 2.1. Definitie Stro is de gedroogde stengel van koren of peulvruchten. Stro kan afkomstig zijn van verschillende gewassen, zoals zomertarwe, wintertarwe, rogge, gerst, haver en peulvruchten. Op een strohalm ligt er een waslaagje dat een natuurlijke bescherming biedt tegen vocht, knaagdieren en bacteriën doordat de was alkanen bevat en moeilijk verteerbaar is. Het stro heeft in principe geen voedingswaarde, in tegenstelling tot hooi (gedroogd gras) dat daarom als dierenvoeder gebruikt wordt. Strobalen ontstaan wanneer na de oogst het gedorste stro (dus zonder de graankorrels) door een strobalenpers wordt verzameld en geperst in balen. De balen worden samengehouden door 2 touwen uit polypropyleen, sisal of hennep (zie Figuur 1).

Figuur 1 Schematische voorstelling van een strobaal

2.2. Soorten Winterrogge is de meest ideale graansoort om aan strobalenbouw te doen omwille van de lange stengels. Deze graansoort wordt in België echter weinig verbouwd: ongeveer 700 ha per jaar, resulterend in 1 800 ton stro (FOD economie, 2007). De meest voorkomende graansoort is tarwe (ongeveer 200 000 ha per jaar, goed voor ongeveer 700 000 ton stro). Deze graansoort is eveneens bruikbaar in de strobalenbouw. De derde geschikte soort is triticale (een kruising tussen tarwe en rogge). Gerst is af te raden: doordat de stengels gemakkelijk breken bij het persen, neemt het isolerend vermogen van de strobaal af.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

6

2.3. Eigenschappen van strobalen en strobalenwanden In wat volgt worden enkele eigenschappen besproken van strobalen die courant in de strobalenbouw gebruikt worden. 2.3.1. Afmetingen van strobalen Er bestaan strobalen van verschillende formaten en vormen. De balen die bruikbaar zijn in de strobalenbouw, zijn de klassieke kleine strobalen. Deze hebben afmetingen van ongeveer 350 × 450 × 900 mm en wegen ongeveer 12 tot 15 kg. Strobalen hebben dus een massadichtheid van 85 à 105 kg/m³ (na droging). Al deze waarden kunnen variëren, wat natuurlijk alles te maken heeft met de gebruikte strobalenpers en de druk waarmee de balen werden geperst. Deze laatste is best zo hoog mogelijk. De strobalen moeten namelijk minimum een densiteit van 90 kg/m³ hebben (VIBE, 2008a). De klassieke pers produceert in theorie balen met een rechthoekige doorsnede van 14 × 18 inch (356 × 457 mm) en met een variabele lengte, instelbaar tussen 300 en 1 100 mm. Deze laatste afmeting kan nogal wat variatie vertonen, aangezien deze het moeilijkste te controleren valt tijdens het persen, maar de andere afmetingen zijn normaalgezien wel vrij consistent (Hollis, 2005). Tegenwoordig worden er ook grotere persen gebruikt, die de zogenaamde „jumbo balen‟ produceren. Deze hebben een dwarsdoorsnede van 600 × 900 mm, 800 × 900 mm of 900 × 1 200 mm en een variabele lengte, typisch rond de 2 000 mm. Deze jumbo balen hebben een massadichtheid van 130 kg/m³ en zijn enkel met een vorklift te transporteren. Hoewel sommigen al huizen (of grotere gebouwen) geconstrueerd hebben met jumbo balen, worden ze in de meeste gevallen beschouwd als onbruikbaar voor de normale strobalenbouw. Ook de ronde (of beter: cilindervormige) balen worden hier buiten beschouwing gelaten. Hoewel de bovengenoemde maatvoering behoorlijk gestandaardiseerd is, wordt aangeraden om de afmetingen van de strobalen op voorhand na te gaan bij de landbouwer die het stro zal leveren, zodat de bemating van de plannen correct kan gebeuren en hiermee rekening kan gehouden worden bij de bestelling van de balken voor het houtskelet (zie §3.2.2). 2.3.2. Oriëntatie van de strohalmen Door de manier waarop de strobalenpers de balen produceert, is er een overheersende oriëntatie van de strohalmen, namelijk dwars op de langste zijde. Wanneer de strobalen gestapeld worden zoals gevelstenen, dus met het vlak van 45 × 90 cm als grondvlak, zullen de strohalmen dwars op de lengterichting van de muur komen te liggen. Deze oriëntatie heeft invloed op de isolerende eigenWebbey De Keyser

Strobalenbouw

7

schappen (zie §2.3.5). De weerstand voor warmtegeleiding in een strobaal is namelijk hoger in de richting dwars op de strohalmen dan in de richting evenwijdig met de strohalmen, net zoals dat bij hout het geval is met de richting van de nerven. 2.3.3. Vochtigheid en vochtresistentie Bij het persen van de strobalen op het veld is het noodzakelijk dat het stro droog is, omdat het binnenste van de strobalen anders kan beginnen rotten. Een relatieve vochtigheid van 10 tot 16 % wordt aanbevolen. Ook tijdens het transport naar en de opslag op de werf dienen de balen droog gehouden te worden. Opslag op de werf gebeurt best niet in contact met de grond om het opnemen van grondvocht te vermijden. Wanneer de strobalen verwerkt zijn in een wand maar nog niet bepleisterd werden, wordt er tijdelijk een zeil of folie voorzien om de wand te beschermen tegen de weersinvloeden (Figuur 2). Eens er een dampdoorlatende maar tegen regen beschermende afwerking is aangebracht, blijft de relatieve vochtigheid van het stro normaalgezien rond de 12 %.

Figuur 2 Het stockeren van de strobalen dient droog te gebeuren, bijvoorbeeld onder het dak (links); stro dat verwerkt is in muren maar nog niet voorzien is van een afwerkingslaag, wordt beschermd door middel van een zeil of folie (rechts)

Er dient op gelet te worden dat het stro in afgewerkte strobalenwanden niet nat kan worden. Een afwerkinglaag zoals een leembepleistering, een beplanking of eventueel een gemetst parement (met luchtspouw) is daarvoor noodzakelijk. Om geleemde muren te beschermen tegen hevige slagregen wordt bovendien meestal een grote dakoversteek voorzien. Ook bij de constructie van dorpels, vensterbanken en allerhande doorboringen van de afwerkinglaag (b.v. voor de bevestiging van regenpijpen of doorvoer van een horizontale schoorsteenbuis) dient ervoor gezorgd te worden dat er geen water tot binnen in het stro kan lopen of sijpelen. Webbey De Keyser

Strobalenbouw

8

In principe is dit niet anders dan bij traditionele bouwwerken, waar het nat worden van het isolatiemateriaal ook dient vermeden te worden. De reden hiervoor is wel verschillend. Klassieke isolatiematerialen worden best droog gehouden omdat hun warmtegeleidend vermogen toeneemt bij vochtigheid en daardoor de isolatiewaarde afneemt. Bij natuurlijke isolatiematerialen zoals stro komt daar de factor biodegradatie bij. Vochtig stro is een voedingsbodem voor schimmels en bacteriën, wat tot rottingsverschijnselen kan leiden. Ten slotte dient er ook op gelet te worden dat het stro beschermd is tegen opstijgend vocht door een waterkerende folie te voorzien onderaan de wand (zie ook verder, b.v. Figuur 15 in §3.4.1). 2.3.4. Dampdiffusie Buitenmuren die uit verschillende lagen bestaan, worden normaalgezien zo geconstrueerd dat vocht dat zich in de muur zou bevinden (door condensatie van luchtvochtigheid, regendoorslag, …) naar buiten kan migreren door te verdampen (dampdiffusie). De buitenste lagen moeten volgens deze redenering dus dampdoorlatend zijn (zie ook verder in §3.4.2 voor een bespreking van verschillende buitenafwerkingen). Aan de binnenzijde kan een dampscherm voorzien worden om te verhinderen dat waterdamp uit de binnenlucht tot in de isolatie zou diffunderen en daar condenseren ten gevolge van een plotse temperatuurdaling. Stro is op het vlak van dampdiffusie een geschikt materiaal voor het opbouwen van buitenmuren, vermits het over goede dampdoorlatende eigenschappen beschikt. De dampdiffusiecoëfficiënt µ geeft aan wat de weerstand is van een materiaal tegen dampdiffusie. Het is een dimensieloos getal dat de verhouding weergeeft van de dampweerstand van het materiaal t.o.v. de dampweerstand van een laag lucht van dezelfde dikte. Hoe hoger µ, hoe sterker dampremmend het materiaal is (b.v. voor roofing is µ = 10 000 tot 100 000, voor metalen is µ = ∞). Hoe lager µ, hoe meer damp-open het materiaal is. Tabel 1 geeft een overzicht van enkele courante bouwmaterialen en hun µ-waarden. In vergelijking met synthetische isolatiematerialen is stro dus veel meer dampdoorlatend, wat de „ademende‟ eigenschappen van de muur alleen maar ten goede kan komen.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

9 Tabel 1 Dampdiffusiecoëfficiënten van enkele courante bouwmaterialen (naar www.bouwtechnologie.com)

Materiaal

Massadichtheid [kg/m³]

µ [-]

Minerale wol

35 - 200

1-2

Strobalen

90 - 110

2.5

Cellenbeton

400 - 700

4-6

1 300

6

1 600 – 1 900

9 - 13

900

13

PUR

30 - 150

60 - 80

EPS

10 - 40

15 – 200

XPS

30 - 40

250

Gipsbepleistering Baksteen Gipskarton

2.3.5. Thermische isolatie Eén van de belangrijkste redenen om voor strobalenbouw te kiezen, is het goede isolerende vermogen van strobalen in verhouding tot hun erg lage kostprijs. Door hun holle kokervorm zijn de strohalmen goed thermisch isolerend: het principe achter isolatie is immers het vasthouden van stilstaande droge lucht. In België is stro totnogtoe echter nog niet officieel erkend als isolatiemateriaal en is er ook nog geen officiële warmtegeleidingcoëfficiënt 𝜆 vastgesteld door het BUtgb (Belgische Unie voor de technische goedkeuring in de bouw). In enkele andere Europese landen werden er wel al standaardtesten uitgevoerd om de 𝜆-waarde officieel te bepalen. In Oostenrijk werd een warmtegeleidingcoëfficiënt van 0.038 W/mK vastgesteld op een volledig gedroogd monster met een dichtheid van 100 kg/m³, en werd er vastgesteld dat de isolatiewaarde toeneemt met toenemende dichtheden (Wimmer et al., 2001). In Duitsland werd in testen volgens de norm DIN 52612 dezelfde waarde (0.0379 W/mK) gevonden op een monster met een dichtheid van 90 kg/m³ bij een temperatuurverschil van 10 K. De norm voorziet echter in het toepassen van een veiligheidsfactor Z van 20 % om rekening te houden met een verlies aan isolerend vermogen ten gevolge van vocht dat in de praktijk aanwezig kan zijn. Daardoor wordt een rekenwaarde 𝜆Z van 0.045 W/mK bekomen (Forschungsinstitut für Wärmeschutz e.V. München, 2003). In Denemarken werd een iets hogere 𝜆waarde van 0.050 W/mK vastgesteld (VIBE, 2008a), en in Frankrijk werd door het CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment) een 𝜆-waarde van 0.070 W/mK bij een dichtheid van 80 kg/m³ vermeld (Van den Bruel, 2006). Het belangrijkste document inzake de officiële aanvaarding van strobalen als isolatiemateriaal, is de Duitse DIN-certificatie daterende van 2006 (DIN Z-23.111595) (VIBE, 2008a). Hierin worden volgende warmtegeleidingcoëfficiënten gespeWebbey De Keyser

Strobalenbouw

10

cificeerd: 𝜆 = 0.044 W/mK (rekenwaarde 0.052 W/mK) dwars op de halmrichting, en 𝜆 = 0.067 W/mK (rekenwaarde 0.080 W/mK) evenwijdig met de halmrichting. Hieruit kunnen we dus afleiden dat het qua oriëntatie van de strohalmen beter zou zijn om de balen rechtopstaand of op hun zijkant te verwerken omdat de warmtegeleiding in de wand dan loodrecht op de halmrichting verloopt. Zelfs al is de dikte van de wand dan slechts 35 in plaats van 45 cm, dan wordt er toch een warmtedoorgangscoëfficient Λ (= 𝜆/d) van 0.148 W/m²K bekomen in plaats van 0.178 W/m²K in het geval de strobalen op hun onderkant verwerkt worden. In de praktijk wordt dit echter niet gedaan omdat de strobalen niet goed samendrukbaar zijn in de richting van de halmen. Zoals in §3.4.1 wordt uitgelegd, is het samendrukken van de strobalen noodzakelijk om ze op hun plaats te houden in het houtskelet. Enkele voorwaarden die DIN verbindt aan de certificering van strobalen als isolatiemateriaal, zijn: 

    



De strobalen worden ingebouwd in een damp-open systeem met een verluchte buitenbekleding – dus niet afgewerkt met een dampdichte bepleistering zoals een cementpleister. De maximaal toegelaten afwijking op de afmetingen bedraagt 3 %. De dichtheid van de strobalen moet tussen 90 en 110 kg/m³ zijn. De vochtopname mag maximaal 15 % bedragen en de inbouwvochtigheid van de balen moet kleiner zijn dan 15 %. De bindkracht van de touwen die de strobaal samenhouden moet 10 keer de gewichtskracht van de balen bedragen. De leverancier van de strobalen moet een intern controlesysteem hebben om alle bovenstaande voorwaarden strikt op te volgen. Ook een externe controle door een erkend bureau is noodzakelijk. De norm is enkel geldig voor stro als isolatiemateriaal, dus de strobalen dienen ingebouwd te worden in een dragend houtskelet. Zelfdragende strobalenwanden komen niet in aanmerking.

Dankzij deze technische goedkeuring, komen strobalen in Duitsland ook in aanmerking voor subsidiëring als isolatiemateriaal uit landbouwgrondstoffen (25 EUR/m³). De prijs van de strobalen bedraagt slechts ongeveer 20 EUR/m³, dus komt dit er voor de bouwheer op neer dat ze gratis worden. Merk op dat de prijs van de strobalen wel stijgt en er minder landbouwers gevonden worden die bereid zijn de strobalen te leveren wanneer ze verplicht worden om aan al de bovenstaande eisen te voldoen (b.v. intern controlesysteem). De praktijk in België staat nog heel ver af van deze bepalingen. Certificering zal dus nog niet voor binnenkort zijn. Maar wanneer enkele eenvoudige vuistregels op het Webbey De Keyser

Strobalenbouw

11

gebied van densiteit en vochtigheid in acht genomen worden tijdens het bouwen met strobalen, kunnen we de vastgestelde 𝜆-waarden toch gebruiken als een betrouwbare leidraad bij de EPB-berekeningen voor strobalengebouwen (zie hoofdstuk 5). In Tabel 2 worden de warmtegeleidingscoëfficiënten van enkele courante isolatiematerialen vergeleken met die van strobalen. Hieruit blijkt dat stro zeker geen lagere 𝜆-waarde heeft dan andere isolatiematerialen. Het goed isolerende effect van een strobalenwand is dus te wijten aan zijn dikte, net zoals dat het geval is bij muren die opgetrokken worden uit cellenbeton. Wanneer de U-waarde van een hele strobalenwand wordt beoordeeld, dient men naast het stro ook rekening te houden met het houtskelet en de afwerkingslagen die langs binnen en buiten op de wanden werden aangebracht. De berekening van de U-waarde van een strobalenwand wordt geïllustreerd in hoofdstuk 5. Tabel 2 Warmtegeleidingscoëfficiënten van enkele courante isolatiematerialen in droge toestand (VIBE, 2008a; VIBE, 2009; Parewijck, 2008)

Massadichtheid [kg/m³]

𝜆i [W/mK]

Strobalen, // halmen

90 - 110

0.080

Strobalen,  halmen

90 - 110

0.052

100

0.040 - 0.043

Houtvezelplaten

140 - 240

0.037 - 0.053

Cellulosevlokken

30 - 60

0.039

130 - 140

0.048

Cellenbeton

400

0.180

Minerale wol

35 - 200

0.032 - 0.040

PIR

30 - 60

0.023 - 0.032

PUR

30 - 60

0.023 - 0.032

EPS

15 - 30

0.040

XPS

30 - 50

0.035

Materiaal

Kurk

Cellenglas

2.3.6. Geluidsisolatie Er bestaan twee soorten geluidsisolatie, namelijk luchtgeluidsisolatie en contactgeluidsisolatie. Luchtgeluid is geluid dat zich door golven in de lucht voortplant. Wanneer de geluidsgolven tegen een muur botsen, doen ze de materie in de muur ook trillen. De trillingen worden vervolgens voortgeplant doorheen de muur, waarbij ze kunnen afzwakken naargelang de materiaaleigenschappen van de muur. Aan de andere kant van de muur zorgt de trillende massa er op haar beurt voor dat de lucht aan deze zijde ook begint te trillen, waardoor er geluid hoorbaar is aan deze zijde van Webbey De Keyser

Strobalenbouw

12

de muur. Om de voortplanting van dit luchtgeluid doorheen een muur tegen te gaan, is het luchtgeluidsisolerend vermogen van de muur van belang. Algemeen beschikken zwaardere materialen over betere luchtgeluidsisolerende eigenschappen, aangezien er meer energie vereist is om zwaardere materie aan het trillen te brengen. Uiteraard is niet alleen de massadichtheid van de gebruikte materialen maar ook de dikte van de wand van belang. Beide parameters samen worden in de akoestiek uitgedrukt als oppervlaktemassa. Behalve door constructieelementen uit te voeren in zware materialen, kan luchtgeluid ook door absorbtie verzwakt worden. Hierbij komt het er op neer dat de energie van geluidsgolven die tegen een wand botsen, wordt geabsorbeerd in (bijvoorbeeld) een wandbekleding, waardoor er minder geluid wordt teruggekaatst en minder trillingsenergie wordt doorgegeven aan de wand zelf. De efficiëntie van beide afzwakkende mechanismen verschilt naargelang de frequentie van het geluid: laagfrequente geluiden (lage tonen) worden best afgezwakt door zwaardere materialen, midden- en hoogfrequente geluiden kunnen al worden afgezwakt door absorbtie. De tweede soort geluidshinder is contactgeluid. Hierbij is een vast materiaal zoals een betonnen vloer of wand rechtstreeks verantwoordelijk voor het voortplanten van het geluid. Contactgeluidsisolatie is meestal gericht op het verbreken van het contact tussen de geluidsbron en het vaste materiaal, door bijvoorbeeld een vloer „zwevend‟ uit te voeren. In wanden is contactgeluidsisolatie in de meeste gevallen minder relevant. Het geluidsisolerend vermogen van strobalen wanden is vooral te verklaren door de moeilijkheid waarmee geluidstrillingen zich voortplanten doorheen het stro. In het geval van luchtgeluidsisolatie komt het er op neer dat het stro dienst doet als een geluidsbrekende laag tussen de twee bepleisteringen. Doordat het stro geen hard materiaal is, worden inkomende geluidstrillingen geabsorbeerd binnenin de wand en worden ze slechts zeer afgezwakt doorgegeven aan de tegenoverliggende pleisterlaag. De twee bepleisteringen zijn als het ware zwevend met elkaar verbonden door het stro. Ondanks de geringe massa van stro, heeft het dus toch nog een redelijk luchtgeluidsisolerend vermogen. Wat betreft contactgeluid, gaat uiteraard een gelijkaardige redenering op: doordat trillingen binnenin de strobalen eerder worden geabsorbeerd dan voortgeplant, vormen ze ook een goede isolator voor contactgeluiden. Testen in Nederland en Oostenrijk hebben uitgewezen dat een strobalenwand (langs weerszijden bepleisterd met 3 à 4.5 cm leem) een Rw-waarde heeft van 55 dB. De Rw-waarde is volgens de norm EN ISO 717 een gewogen geluidsverzwakkingsindex en geeft in principe het verschil in geluidssterkte weer tussen de twee zijden van de wand. Het is echter wel belangrijk erop te wijzen dat geluidsverzwakkende eigenschappen variëren naargelang de frequentie (Figuur 3), Webbey De Keyser

Strobalenbouw

13

niettegenstaande de Rw-waarde een ééngetalsaanduiding is. In Tabel 3 worden enkele Rw-waarden vergeleken. Hieruit zou kunnen besloten worden dat strobalenwanden ongeveer even goed geluidsisolerend zijn als wanden van 15 cm dik beton. Voor frequenties hoger dan 1000 Hz, zoals spraakgeluid, kan dit het geval zijn, maar dat geldt zeker niet voor laagfrequente geluiden zoals zwaar verkeer en bastonen in muziek. Uit Figuur 3 blijkt duidelijk dat het geluidsisolerend vermogen in dit onderste deel van het geluidsspectrum slechts 30 tot 40 dB bedraagt. Tabel 3 Geluidsverzwakkingsindex van enkele courante wandmaterialen (diverse bronnen)

Materiaal

Muurdikte [mm]

Rw [dB]

Hout

90

33

Lichte betonblokken (geëxpandeerde klei)

140

25

10 + 140 + 10

44

Kalkzandsteen (silicaatsteen)

175

51

Normaal beton

150

57

Baksteen

190

41

Snelbouwsteen + minerale wol + pleisterlaag

200 + 80 + 10

48

Strobalen, aan beide zijden met leempleister

40 + 450 + 40

55

12.5 + 50 + 12.5

45

Idem, maar aan beide zijden bepleisterd

Rotswol tussen twee lagen gipskarton

Figuur 3 Geluidsverzwakkingsindex R van bepleisterde strobalen (40 + 450 + 40 mm, volle lijn) en van beton (100 mm, stippellijn) in functie van de geluidsfrequentie (figuur samengesteld op basis van Magwood et al. (2005) voor stro en Warnock (1985) voor beton)

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

14

2.3.7. Druksterkte De verticale belasting die een strobalenwand aankan, werd al in verschillende onderzoeken proefondervindelijk bepaald. King (2003) geeft een overzicht van de testresultaten uit 14 studies, verspreid over de hele wereld. Hij besluit dat er ten eerste een groot verschil is tussen bepleisterde en onbepleisterde strobalenwanden. Net zoals in andere sandwich-systemen, blijkt het vooral de bepleistering te zijn die vertikale belasting opneemt. Onbepleisterde strobalenwanden vertonen een veel grotere vervorming (samendrukking) dan bepleisterde wanden. Ook het type en de stijfheid van de bepleistering zijn van belang. Zo zal een bepleistering op basis van cement met een wapeningsnet een veel hogere druksterkte opleveren dan een traditionele leembepleistering. Ten tweede is de densiteit van de strobalen van belang. Voor zelfdragende wanden (zie verder in §3.2.1) moet de (droge) densiteit van de balen liefst groter zijn dan de gebruikelijke 110 kg/m³. Blijkbaar treedt er in de eerste weken na het bouwen ook zetting op door het eigen gewicht van het gebouw (bijvoorbeeld het dak). Daarom is het bij deze zelfdragende wanden van belang om zo lang mogelijk te wachten alvorens de wanden te bepleisteren zodat scheuren in het pleisterwerk voorkomen worden. Uiteraard wordt dit effect kleiner naarmate de wand sterker mechanisch wordt samengedrukt bij de constructie, en is het onbestaande bij de houtskeletconstructies die tegenwoordig in onze streken worden gebouwd, omdat het stro daar gewoon tussen het skelet geperst wordt zonder zelf belastingen te moeten opnemen. De druksterkte die werd geregistreerd in de verschillende proeven varieert van 19 kN/m voor gelijkmatig verdeelde belasting op onbepleisterde wanden over 21 kN/m voor excentrisch belaste wanden tot 40 à 60 kN/m voor degelijk bepleisterde wanden. In California is de maximaal toegelaten belasting op een met cement bepleisterde zelfdragende strobalenwand vastgesteld op 11.7 kN/m. Dit illustreert dat er met een erg ruime veiligheidsfactor rekening gehouden wordt. 2.3.8. Brandweerstand Het is enigszins contra-intuïtief, maar testen hebben uitgewezen dat strobalenwanden een hoge brandweerstand bezitten. Uiteraard minder dan die van beton, maar ruimschoots voldoende om aan alle eisen qua brandbestendigheid in gebouwen te voldoen. Los stro is uiteraard makkelijk brandbaar, maar het is de compactheid van de strobaal die ervoor zorgt dat er binnenin onvoldoende zuurstof aanwezig is om een verbrandingsproces te onderhouden. Een analoog fenomeen wordt vastgesteld bij papier: een los vel papier brandt heel makkelijk, maar een telefoonboek absoluut niet. Daarbij komt nog het beschermende effect van de brandresistente pleisterlaag Webbey De Keyser

Strobalenbouw

15

die op de strobalen wordt aangebracht. Een brand dient al doorheen de pleisterlaag te geraken om het stro te bereiken. Verschillende laboratoria hebben de brandbestendigheid van strobalenwanden getest volgens standaardproeven. De besluiten kunnen samengevat worden als volgt: onbepleisterde strobalen hebben een brandweerstand van minimum 30 minuten, voor bepleisterde strobalen werd een brandweerstand van minimum 90 maar meestal 120 minuten vastgesteld. De Duitse norm DIN 4102-B2 klasseert strobalenwanden als „normaal ontvlambaar‟. Een overzicht van testresultaten is bijvoorbeeld te vinden in Theis (2003) of op http://www.casacalida.be/ brandveiligheid/44. Er dient echter wel gewezen te worden op het grote brandgevaar bij de aanwezigheid van los stro, zoals op strobalenwerven. Als er door onvoorzichtigheid brand uitbreekt op de werf, kunnen de vlammen zich door de wind snel verspreiden in het losse stro. Het losse stro dient daarom dagelijks in zakken verzameld te worden en op een veilige afstand van het gebouw bewaard te worden, tot het in een later stadium (bij het pleisteren) kan gebruikt worden in de leemmengeling. Ook de nog niet gestapelde strobalen dienen veilig bewaard te worden. Voor het bekomen van een normale brandverzekering, kan het helpen om de attesten van de hoger genoemde standaardproeven in Duitsland en Oostenrijk voor te leggen. De vzw ter promotie van de strobalenbouw in Vlaanderen, Casa Calida, probeert ondertussen toch een Belgisch officieel brandweerattest te verkrijgen, maar de ervaring bij Vlaamse strobouwers is dat het wel mogelijk is om een gewone brandverzekering aan normaal tarief te verkrijgen.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

16

3. Technische opbouw van een strobalengebouw In dit hoofdstuk wordt de opbouw van een strobalenwoning systematisch besproken in de volgorde die in de praktijk gehanteerd wordt. Na de funderingen komen verschillende mogelijkheden aan bod voor de dragende structuur van het gebouw. Gelijktijdig met de opbouw van het houtskelet, wordt ook al het dak geconstrueerd en afgewerkt. Pas daarna worden de buitenwanden opgebouwd door strobalen in het houtskelet te persen en ze langs binnen en buiten af te werken met een bepleistering. Nadat het buitenschrijnwerk is geplaatst, kunnen de binnenwanden, technieken en vloeren worden afgewerkt in een wind- en waterdichte omgeving.

3.1. Funderingen De hedendaagse strobalenbouw in West-Europa is een vorm van houtskeletbouw met verticale kolommen en horizontale balken, waarbij ook de binnen- en buitenmuren van de gelijkvloerse verdieping rusten op balken die de kolommen verbinden. Daardoor rust het hele gewicht van het gebouw op de kolommen en dienen in principe enkel deze kolommen gefundeerd te worden (zie Figuur 4). Doorlopende muurfunderingszolen zijn overbodig aangezien deze muren geen dragende functie hebben. Toch worden de kolomfunderingszolen die de kolommen dragen onderling verbonden met gewapende dwarsbalken om zettingen van de funderingszolen ten opzichte van elkaar te beperken. Indien gewenst, kan er gewerkt worden met een funderingsplaat (met vorstrand) voor de gelijkvloerse verdieping. In dat geval worden er wel best verstevigingen aangebracht ter hoogte van de kolommen. Figuur 5 illustreert dit voor een strobalenwoning die werd gebouwd op de plaats waar een loods stond. Er werd geopteerd om de funderingsplaat te behouden en verstevigingen te voorzien onder de kolommen. De totale belasting van een strobalengebouw op de funderingen is lager dan wanneer het zelfde gebouw in traditioneel metselwerk zou worden uitgevoerd, aangezien zowel het houten skelet als de strobalen muren lichter zijn dan baksteen en beton. Het gewicht van het dak is normaalgezien niet afwijkend. De vloeren worden opgebouwd uit hout en zijn daarom lichter dan betonnen vloerplaten.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

17

Figuur 4 Houtskelet van een strobalenwoning waarbij de volledige belasting van het gebouw via de kolommen wordt overgedragen op kolomfunderingszolen

Figuur 5 Het voorzien van een http://baleninhetstro.blogspot.com/)

Webbey De Keyser

kolomfunderingszool

onder

een

bestaande

vloerplaat

(bron:

Strobalenbouw

18

Door dit lager totaal gewicht van het gebouw, kunnen normaalgezien ook lichtere funderingen toegepast worden dan in de klassieke bouwkunde, hoewel de keuze van het type en de omvang van de funderingen uiteraard niet alleen afhankelijk is van de over te brengen belasting maar ook grotendeels van de fysische eigenschappen van de grond. Of er door het toepassen van strobalenbouw besparingen mogelijk zijn in het grondwerk, de hoeveelheid funderingsstaal en funderingsbeton, moet dus van geval tot geval geëvalueerd worden in functie van de resultaten van het bodemonderzoek. Uiteraard kan men ervoor kiezen om het strobalengebouw geheel of gedeeltelijk te onderkelderen. Aangezien deze keuze los staat van de bouwwijze met strobalen, is er op dit vlak dus geen verschil met de traditionele bouwkunde: zowel prefab- als ter plaatse gegoten kelders behoren tot de mogelijkheden en de uitvoeringswijze is klassiek. Bij een volledige onderkeldering doet de kelder meteen dienst als fundering voor het houten skelet. Daarvoor is het belangrijk dat de bovenkant van de betonnen keldermuren perfect effen is en dat de hoeken van de kelder perfect haaks zijn. De wijze van verankering van dit skelet op een funderingszool verschilt wel met de verankering op een keldermuur. Dit wordt verder toegelicht in §3.2.3. Net als in de traditionele bouwkunde betekent de keuze voor een kelder in ter plaatse gegoten beton een grote kost, zowel in hoeveelheid wapeningsstaal en stortbeton als in de hoeveelheid arbeid nodig voor het plaatsen van de bekisting. Men kan er natuurlijk ook voor kiezen de keldermuren op te trekken in metselwerk van betonstenen, wat de kostprijs enigszins kan drukken omdat bekisting vermeden wordt.

3.2. Dragende constructie Voor de dragende elementen van een strobalengebouw zijn er in principe slechts twee mogelijkheden. Ofwel zijn de strobalenmuren zelfdragend en rusten de eventuele verdiepingsvloeren en de dakconstructie dus integraal op de muren, ofwel wordt er een vorm van skeletbouw toegepast en worden de strobalen in feite enkel gebruikt om de vlakken tussen de dragende elementen van het skelet op te vullen, zonder een structurele functie te vervullen.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

19

3.2.1. Zelfdragende strobalenwanden (‘Nebraska’ stijl) In het beginstadium van de strobalenbouw, werden enkel zelfdragende wanden gebruikt. In Nebraska, waar de strobalenbouw ontstond, was namelijk niet veel ander constructiemateriaal zoals hout aanwezig (Hollis, 2005). In Amerika is er dan ook een veel langere traditie in zelfdragende wanden („load bearing walls‟), terwijl er in Europa eerder een traditie is van skeletbouw (cfr. Bokrijk en Duitse „vakwerkhuizen‟). Daardoor komen er in Europa ook veel minder zelfdragende strobalenconstructies voor. Bij zelfdragende wanden wordt de constructie opgebouwd als volgt (zie Figuur 6): 1. Als fundering wordt een doorlopende funderingssleuf of een funderingsplaat gebruikt. 2. Daarop komt een bescherming tegen opstijgend vocht en een houten muurplaat. Deze wordt stevig bevestigd aan de fundering omdat de strobalen worden aangetrokken tegen deze plaat. 3. Op de hoeken worden palen opgericht ter versteviging en ter geleiding, zodat het makkelijker is om een rechte wand te construeren. 4. Het stro wordt gestapeld in halfsteens verband. Op de plaatsen waar raamen deuropeningen moeten komen, wordt een houten frame voorzien – zoals bij betonbekistingen. 5. De strobalen worden verticaal verbonden door het inhameren van wapeningsstaven of houten stokken. De raam- en deurbekistingen worden op analoge wijze in het stro verankerd. 6. Bovenop de strowand komt een tweede muurplaat, die door middel van een spansysteem naar de onderste muurplaat wordt getrokken. Zo worden de strobalen extra gecompacteerd, om een steviger wand te bekomen en om latere zettingen te voorkomen of beperken. 7. Op de muurplaat wordt een dakconstructie gebouwd. 8. De wandafwerking bestaat doorgaans uit een leempleister en verloopt analoog als bij skeletwanden. (Zie verder onder §3.4.) Het gebruik van strobalen met een voldoende hoge densiteit is bij zelfdragende wanden nog meer van belang dan bij skeletbouw vermits er minder compactie mogelijk is tijdens de constructie, maar wel een redelijke kracht zal uitgeoefend worden op de wanden door het dak. Bij skeletbouw kan er makkelijker druk uitgeoefend worden op de gestapelde strobalen omdat het skelet hierbij kan helpen (zie verder onder §3.4.1).

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

20

Figuur 6 Verschillende stappen in de constructie van een zelfdragende strobalenconstructie (bron: Corum, 2005)

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

21

Voordelen van de „load bearing‟ techniek zijn:  

Eenvoudig en snel: er zijn weinig moeilijke details, de techniek is gemakkelijk aan te leren en toe te passen Goedkoop: er zijn geen aannemers nodig (de bouwheer kan alles zelf doen), en er is enkel hout nodig voor de muurplaten en het dak

Nadelen van de „load bearing‟ techniek zijn: 



In principe kunnen enkel gebouwen van één verdieping opgetrokken worden vermits het dak de strobalen aandrukt. Omdat het dak pas op het einde wordt geplaatst, zijn de strobalen gevoeliger aan regenweer en treden zettingen pas na enige tijd op. Daardoor moet even gewacht worden met het bepleisteren van de wanden om scheurvorming te voorkomen. Openingen voor deuren en ramen mogen niet meer dan 50 % van de totale bouwoppervlakte bedragen om de stabiliteit niet in gevaar te brengen.

3.2.2. Skeletbouw In houtskeletbouw kunnen twee verschillende methoden onderscheiden worden om de draagstructuur op te trekken. De eerste is de „post and beam‟ methode, de tweede wordt de „platform and balloon‟ methode genoemd. Beide maken gebruik van naaldhoutsoorten zoals den, vuren, lariks, …

A. Post and beam Bij deze skeletbouwwijze bestaat het dragend skelet uit verticale kolommen en horizontale balken. Waar beide met elkaar verbonden zijn, spreekt men van een knoop. Omdat de constructie bestaat uit rechthoeken, kan er een gebrek aan vormstabiliteit optreden. Om dat te voorkomen, worden ofwel windverbanden geplaatst (diagonale verbindingen tussen kolommen, balken of knopen, zodat driehoeken bekomen worden), ofwel worden de knopen op een “stijve” wijze uitgevoerd, zodat ze zeker niet scharnierend zijn. Er kan ook stijfheid aan de constructie verleend worden door een doorlopende beplating aan te brengen (een techniek die standaard bij de platform and balloon methode toegepast wordt). In het geval van strobalenbouw wordt normaalgezien voor balken en kolommen gekozen die een grote breedte hebben (45 cm). Daardoor heeft een knoop een oppervlakte van 45 bij 45 cm, en kunnen er 4 bouten voorzien worden, die scharnierende effecten moeten tegengaan. Voor particuliere woningbouw (tot 2 verdiepingen) worden geen specifieke stabiliteitsberekeningen meer gemaakt aangezien er al voldoende expertise Webbey De Keyser

Strobalenbouw

22

aanwezig is bij de Vlaamse strobalenarchitecten1 uit voorgaande projecten. Bovendien hebben de schrijnwerkers die het houtskelet plaatsen ook voldoende ervaring om aan te voelen wanneer een constructie onvoldoende stabiel zou zijn. Voor grotere vloeren wordt gebruik gemaakt van sterkteberekeningen op basis van gegevens die door de fabrikant van de gebruikte gelamelleerde balken ter beschikking gesteld worden (zie b.v. Tabel 4). Tabel 4 Gegevens van gelijmd gelamelleerd hout die kunnen gebruikt worden bij berekeningen met betrekking tot de toelaatbare belasting van het houtskelet (bron: BUtgb, 2006) Homogeen gelijmd gelamelleerd hout

Gemengd gelijmd gelamelleerd hout

Houtkwaliteit lamel

S6

S8

S10

S8/S6

S10 /S8

S10 /S6

Sterkteklasse lamel

C18

C24

C30

C24/ C18

C30/C24

C30/ C18

Karakteristieke densiteit lamel (kg/m³)

320

350

380

350/320

380/350

380/320

Min. karakteristieke buigspanning vingerlas (N/mm²)

24

28

33

28/24

33/28

33/24

Buigspanning (N/mm²)

10 (20)

12 (23)

14 (28)

12/10 (23/20)

14/12 (28/23)

14/10 (28/20)

Trekspanning // (N/mm²)

7 (14)

8 (16)

10 (19)

8/7 (16/14)

10/8 (19/16)

10/7 (19/14)

Trekspanning ⊥ (N/mm²)

0.15 (0.37)

0.2 (0.40)

0.2 (0.47)

0.2/0.15 (0.45/0.37)

0.2 (0.47/0.40)

0.2/0.15 (0.45/0.35)

Drukspanning (N/mm²)

10 (21)

12 (24)

13 (26)

12/10 (24/21)

13/12 (25/24)

13/10 (25/21)

Schuifspanning (N/mm²)

0.9 (2.2)

1.2 (2.6)

1.3 (3.2)

1.2/0.9 (2.6/2.2)

1.3/1.2 (3.2/2.6)

1.3/0.9 (3.2/2.2)

10 000

12 000

12 500

12 000/10 000

12 500/12 000

12 500/10 000

580

700

800

800/580

800/700

8 000/580

Module E (buiging) Module G

Waarden tussen haakjes: kenmerkende weerstanden volgens EN 1194: 1999.

1

Enkele architecten die in Vlaanderen ervaring hebben met strobalenbouw: Luc De Meyer, Kanunnik Bittremieuxlaan 75, 8340 Sijsele, [email protected] Mark Depreeuw, Moorkensplein 17 , 2140 Borgerhout, [email protected] Ward Lagrain, De Roosen 60, 3910 Neerpelt, [email protected] Henk Van Aelst, Hertstraat 52, 2590 Berlaar, [email protected] Herwig Van Soom, Blijde inkomststraat 35, 3000 Leuven, [email protected] Alexis Verseele, St-Pietersaalststraat 1, 9000 Gent, [email protected] Peter Vos, Tikkelsteeg 11, 3770 Riemst, [email protected] Webbey De Keyser

Strobalenbouw

23

Architect Peter Vos werkt meestal om ecologische redenen met gelijmd gelamelleerde balken in onbehandelde rode Noorse den. De balken worden ovengedroogd op 80°C om aanwezige organismen te doden. In principe is het mogelijk dat er tijdens het bouwproces insecten (b.v. de huisboktor) hun eitjes leggen in de blote balken, maar nadat deze zijn uitgekomen in mei of juni treden er normaalgezien geen verdere problemen meer op met insecten. De lijmen die bij de productie van deze balken worden gebruikt, zijn onschadelijk voor de gezondheid, in tegenstelling tot sommige formaldehydelijmen die courant in plaatmaterialen worden gebruikt. Een alternatief voor houtskeletbouw met volhouten balken of met gelijmd gelamelleerde balken, is een houtbouwsysteem op basis van zogenaamd stijve bouwknopen, ontwikkeld door architect De Medts. Het is een post and beam bouwwijze waarbij elke kolom wordt gevormd door vier verticale balken (Figuur 7). Deze vier balken zijn met elkaar verbonden via twee, drie of vier horizontale balken. Dankzij de driedimensionale onderlinge verbinding van de balken in de knoop, worden belastingen en momenten op een ideale wijze opgenomen met een minimum aan hout (VIBE, 2008c).

Figuur 7 De stijve bouwknoop van architect De Medts, bestaande uit vier verticale en twee horizontale (of zelfs schuine) balken (bron: VIBE, 2008c)

De vzw Casa Calida, opgericht door en voor strobalenbouwers, bouwt momenteel een workshop-atelier met deze nieuwe houtbouwwijze onder leiding van architect Peter Vos (Figuur 8). Het doel is onder andere om na te gaan of de techniek verenigbaar is met strobalenbouw, vermits hiervoor normaalgezien kolommen gebruikt worden met dezelfde breedte als de strobalen (45 cm). Indien het resultaat positief is, betekent dat niet alleen een potentiële verlaging van de benodigde hoeveelheid hout, maar gaat er tevens een nieuwe wereld open voor zelfbouwers. Niet alleen het stapelen van het stro en de afwerking van de wanden kan men dan zelf doen, maar ook het optrekken van het houtskelet, wat tot nu toe dient te gebeuren door een schrijnwerkfirma met behulp van een kraan.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

24

Figuur 8 Vzw Casa Calida richt een klein testgebouwtje op om te onderzoeken of de houtskeletbouwwijze met de stijve bouwknopen van architect De Medts verenigbaar is met strobouw

B. Platform and balloon Bij deze methode worden de dragende wanden gevormd door een reeks rechtopstaande spanten, aan beide zijden verstijfd met een plaatmateriaal zoals OSB. Tussen de spanten ontstaan verticale holle ruimten die worden opgevuld met een isolatiemateriaal. De verdiepingsvloeren rusten op de dragende muren, die al dan niet doorlopen over verschillende verdiepingen. Deze houtskeletbouwmethode wordt frequent toegepast en is de laatste jaren populairder geworden doordat het houtskelet in de functie van binnenspouwblad kan voorzien worden van goede isolerende eigenschappen, leidend tot lage-energiewoningen en passiefhuizen. In de strobalenbouw wordt deze methode echter niet toegepast, vermits het stro zich niet makkelijk in de verticale holten tussen het houtskelet laat aanbrengen, in tegenstelling tot bijvoorbeeld cellulosevlokken die onder druk door een opening kunnen ingeblazen worden. Een variant van de „platform and balloon‟ methode wordt soms wel toegepast, onder andere door architect Henk Van Aelst. In deze variant worden de strobalen tussen een raamwerk van rechtopstaande spanten geperst (Figuur 9, Figuur 15). In vergelijking met de vaker toegepaste post and beam methode op basis van gelijmd gelamelleerde balken, heeft deze methode het voordeel dat het houtskelet volledig ingebed zit in de strobalen. Doordat het houtskelet niet doorloopt over de volledige Webbey De Keyser

Strobalenbouw

25

breedte van de wand, zijn er tussen het hout en het stro geen naden die voor scheuren kunnen zorgen (zie §3.4.2) of als koudebrug optreden. Na afwerking zijn er geen elementen van het houtskelet meer zichtbaar, wat esthetisch soms als een nadeel kan beschouwd worden, maar wat op financieel vlak als voordeel kan hebben dat er goedkoper constructiehout kan gebruikt worden in plaats van de dure gelijmd-gelamelleerde balken.

Figuur 9 Strobalenbouwwijze waarbij de strobalen tussen een skelet van verticale spanten worden geklemd (bron: arch. Henk Van Aelst)

3.2.3. Verankering van het houtskelet op de fundering Om een goede weerstand tegen windbelasting te verzekeren, is het essentieel dat de dragende constructie degelijk is verbonden met de fundering van het gebouw. Hoe dit gebeurt, hangt zowel af van het type fundering als van het type houtskelet. Er kunnen drie mogelijkheden onderscheiden worden.

A. Post and beam skelet op funderingszolen of op een vloerplaat In dit geval dient er een verbinding gemaakt te worden tussen een verticale kolom en een horizontaal betonoppervlak. Voor deze verbinding wordt een beroep gedaan op metalen beugels die met draadstangen verankerd zijn in het beton en met behulp van bouten de houten kolom stijf op haar plaats houden. De beugels dienen hoofdzakelijk om horizontale verplaatsing tegen te gaan. Verticale druk wordt overgedragen naar de fundering via betonnen of hardhouten blokjes, waarvan de dikte nog kan aangepast worden om eventuele niveauverschillen tussen de funderingszolen te nivelleren. Figuur 10 illustreert het gebruik van verschillende soorten beugels en blokjes. Zoals de rechter afbeelding toont, wordt het houtskelet verstijfd door de kolommen ook aan de basis met elkaar te verbinden met balken. Webbey De Keyser

Strobalenbouw

26

In het gebouw op de linker afbeelding bevindt de eerste dwarsbalk zich pas op enkele meter hoogte aangezien de ruimte op het gelijkvloers als carport dienst doet. Om de onderlinge afstand tussen de kolommen constant te houden, werd hier voor doorlopende funderingsbalken gekozen.

Figuur 10 Verbinding van een post and beam houtskelet met funderingszolen

B. Post and beam skelet op funderingsmetselwerk of keldermuren Indien het houtskelet op een doorlopende muur bevestigd wordt, voorziet men eerst een balk die aan de binnenzijde van het gebouw door middel van ijzers met het beton is verbonden. De kolommen rusten op de onderste balken en zijn er ook met (hoek)ijzers aan bevestigd. De balken spreiden op die manier de belasting van de kolommen gelijkmatiger over de muur. De bevestigingswijze met ijzers is esthetisch niet optimaal en wordt dus best alleen toegepast als het knooppunt na de afwerking niet meer zichtbaar is (Figuur 11).

C. Platform and balloon skelet op funderingsmetselwerk of keldermuren Zoals bij klassieke houtskeletbouw, wordt er in dit geval een onderste balk in de fundering verankerd door middel van ingebetonneerde draadstangen. De verticale stijlen worden door middel van hoekijzers met deze balk verbonden.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

27

Figuur 11 Houtskelet rustend op een keldermuur als fundering (links) en verbinding van kolommen en balken door middel van ijzers (rechts)

3.3. Dak Doordat er in onze streken normaalgezien met een houtskelet wordt gewerkt, spreekt het voor zich dat er voor het dak ook een houten constructie zal gebruikt worden en geen betonnen breedvloerplaten of welfsels. De bouwfysische opbouw van een dak op een strobalenwoning verschilt in principe niet van een ander dak, maar uiteraard wordt er stro gebruikt als isolatiemateriaal. Zowel voor platte als hellende daken dient er gelet te worden op de afmetingen van de strobalen om ze makkelijk te kunnen aanbrengen tussen de spanten. De afstand tussen de dakspanten moet overeenkomen met de breedte van de strobalen (normaalgezien standaard 45 cm), eventueel verminderd met enkele centimeter zodat ze goed spannen tussen de balken. Ook de hoogte van de balken dient te worden afgestemd op de dikte van de strobalen. Normaalgezien bedraagt deze 35 cm, wat het noodzakelijk maakt om gebruik te maken van gelijmd gelamelleerde spanten. Indien geen rekening wordt gehouden met de afmetingen van de strobalen, en de spanten bijvoorbeeld op een standaardafstand van 40 cm uit elkaar geplaatst worden, komt er een aanzienlijke hoeveelheid bijkomend werk aan te pas om het stro aan te brengen in het dak. Praktisch houdt men er best ook rekening mee dat het comfortabeler is om de strobalen via de bovenkant tussen de dakbalken te duwen dan om ze nadien via de onderkant te moeten aanbrengen. Als de weersomstandigheden het toelaten, wordt na het plaatsen van het houtskelet (inclusief de spanten van het dak) dus meestal eerst de onderste laag plaatmateriaal samen met het dampscherm op de onderkant Webbey De Keyser

Strobalenbouw

28

van de spanten geschroefd. Daarna wordt het stro aangebracht via de bovenkant (Figuur 12) en wordt het geheel afgedekt met de bovenste laag plaatmateriaal en de waterdichting. 3.3.1. Platte daken Voor platte daken wordt doorgaans geopteerd voor de opbouw volgens het principe van een „warm dak‟. Van binnen naar buiten bestaat het uit de volgende lagen: binnenafwerking (b.v. gipsvezelplaten), een plaatmateriaal (b.v. OSB), dampscherm, dragende houten spanten met daartussen stro als isolatiemateriaal, een plaatmateriaal (b.v. multiplex), een waterdichte laag (b.v. EPDM), eventueel een ballastmateriaal en / of groendak.

Figuur 12 Het gebruik van stro als isolatiemateriaal in platte daken (bron: http://huisvanstro.skyrock.com)

3.3.2. Hellende daken Hellende daken bestaan van binnen naar buiten doorgaans uit de volgende lagen: binnenafwerking (b.v. gipsvezelplaat), een plaatmateriaal (b.v. OSB), dampscherm, houten spanten met strobalen ertussen, een onderdakplaat (b.v. Celit, Gutex, Pavatex2), tengellatten, panlatten en ten slotte pannen of leien. Uiteraard kan er

2

Celit is een merknaam van gebitumineerde houtvezelplaten die vaak gebruikt worden als wind- en waterdicht maar dampdoorlatend onderdak in de bio-ecologische bouwsector. Afmetingen: 2485 x 575 x 22 mm, densiteit: 270 kg/m³, 𝜆: 0.055 W/mK, prijs: ± 8.40 €/m² excl. BTW. Gutex Multiplex-top is een analoog product uit Duitsland. Het wordt eveneens als isolerend, winden waterdicht, damp-open onderdak gebruikt in de bio-ecologische bouw. Afmetingen: 2500 x 750 x 18/22/28/35 mm, densiteit: 200 kg/m³, 𝜆: 0.044 W/mK, prijs: ± 7.50 €/m² excl. BTW (22 mm). Pavatex Isolair L is een derde merk van bio-ecologische onderdakplaten. De Zwitserse fabrikant legt vooral de nadruk op de goede thermische en geluidsisolerende eigenschappen, samen met een bescherming tegen oververhitting in de zomer. Afmetingen: 2480 x 750 x 18/22/35/52 mm, densiteit: ± 250 kg/m³, 𝜆: 0.047 W/mK, prijs: ± 7.50 €/m² excl. BTW (22 mm). Webbey De Keyser

Strobalenbouw

29

ook gekozen worden voor andere dakbedekkingen zoals zink, wat minder milieuvriendelijk is, of bv. cederhouten leien (shingles).

Figuur 13 Het gebruik van strobalen als isolatiemateriaal in hellende daken. Op de rechter foto zijn ook het dampscherm en de Celit onderdakplaten duidelijk te zien (bronnen: links: Van den Bruel, 2006; rechts: www.milieuadvieswinkel.be)

3.4. Buitenwanden Buitenwanden van een strobalengebouw bestaan van binnen naar buiten uit de volgende lagen: een binnenafwerking, strobalen (al dan niet in een houtskelet) en een buitenafwerking. Normaalgezien is er dus geen sprake van een spouw. 3.4.1. Verwerking van strobalen tot muren Strobalenwanden dienen in elk geval beschermd te worden tegen opstijgend vocht (zie Figuur 14). Dit kan door een waterdichte folie te plaatsen onder de onderste laag strobalen en een constructiewijze te hanteren waarbij de strobalen nooit in contact kunnen komen met de grond. Dit laatste kan op verschillende manieren: door de strobalen op een horizontale balk van het houtskelet te laten rusten, of door een sokkel te voorzien in steen of in cellenbeton (Figuur 15). De sokkel moet niet zo breed zijn als de strobalen zelf. Strobalen zijn normaalgezien 45 cm breed, maar voor de sokkel volstaat een breedte van 35 cm. Indien de sokkel breder zou zijn dan het stro, zou aflopend water zich hierop kunnen verzamelen, en zo in de onderkant van de balen dringen. In principe moet in de aansluiting van de bepleisterde strobalen met de sokkel een soort druiplijst voorzien worden, net zoals dat bij gevels in bepleisterd cellenbeton het geval is. Behalve tegen vocht, dient een strobalenwand ook beschermd te worden tegen het binnendringen van „ongedierte‟. Stro bevat geen voedingsbestanddelen, maar kan wel aantrekkelijk bevonden worden door b.v. muizen om een warm en droog nest in te maken – waardoor stro dus in principe niet verschillend is van andere isolatieWebbey De Keyser

Strobalenbouw

30

Figuur 14 Rottend stro in een 6 jaar oude strobalenwand (aan beide zijden bepleisterd met 50 mm cementpleister) die werd opgetrokken zonder bescherming tegen opstijgend grondvocht (Wihan, 2007)

Figuur 15 Er dient voor gezorgd te worden dat de strobalen nooit in contact komen met potentieel vochtige ondergronden door het voorzien van een waterdichte folie onder de eerste laag strobalen (links), door ze bovenop een horizontale balk van het houtskelet te plaatsen (links), of door een console of plint in een ander materiaal te voorzien (rechts) (bronnen: links: praktijkcursus strobalenbouw Casa Calida 21/09/2008; rechts: arch. Henk Van Aelst)

materialen. Om dit tegen te gaan, moet er op gelet worden dat er nergens een opening is waarlangs deze dieren de strobalenwand zouden kunnen binnendringen. De zijkanten worden daarom steeds afgewerkt met een bepleistering (zie verder), en aan de onderkant wordt een gaas van metaaldraad voorzien. Vooral op en in hoeken moet er voldoende aandacht besteed worden aan het goed verzorgen van de afdichtingen. Op de rechter foto in Figuur 15 is duidelijk te zien dat het metaalgaas wordt omgeplooid naar boven, zodat het in de bepleistering kan worden ingebed. Op de linker foto van Figuur 15 is het gaas niet zichtbaar omdat het werd aangebracht tussen de onderste horizontale balken van het houtskelet.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

31

De strobalen worden steeds gestapeld in een min of meer halfsteens verband. De tweede laag wordt met de eerste verbonden door er gepunte wilgentakken in te kloppen. Ook de derde laag wordt op deze manier met de twee voorgaande lagen verbonden. Na elke 3 lagen strobalen (dus in principe ongeveer om de meter), worden de lagen onder hoge druk samengeperst. De lengte van de wilgentakken moet daarom een 15 à 20-tal cm korter zijn dan de hoogte van de drie lagen strobalen. In het geval van zelfdragende wanden, worden de balen met staaldraad ( 2.5 mm) tegen de fundering of onderste muurplaat aangetrokken. Deze staaldraad blijft in de constructie zitten en blijft dus continu onder spanning staan. In het geval van houtskeletbouw, worden de balen na samendrukking verankerd met behulp van houten balken die aan het houtskelet worden bevestigd. De hulpmiddelen die werden gebruikt voor het samendrukken, kunnen daarna worden verwijderd. Voor het samendrukken zijn er twee verschillende methoden in omloop (Figuur 16). 

Samendrukking met behulp van spanriemen Bij deze methode wordt er bovenop de strobalen een tijdelijke houten constructie voorzien van twee aan elkaar geschroefde balken die de druk van de spanriemen gelijk moet verdelen over de hele lengte en breedte van de muur. Opdat de muur geen kromming zou vertonen langs één zijde, worden de spanmechanismen van de spanriemen afwisselend langs binnen en buiten geplaatst, en wordt er vanboven een houten plaatje voorzien waarover de spanriemen kunnen glijden.



Samendrukking met behulp van hydraulische persen Bij deze werkwijze wordt de druk verleend door 2 hydraulische krikken die worden opgespannen tussen een (tijdelijke) balk van het houtskelet en de balk(en) die op de bovenkant van de strobalenwand liggen. De hydraulische persen zijn verkrijgbaar in zaken waar autotoebehoren verkocht worden, want ze worden ook gebruikt als krik voor vrachtwagens. De kracht die een dergelijke krik kan leveren, varieert naargelang het model van 20 tot 120 kN.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

32

Figuur 16 Het samendrukken van de strobalen kan gebeuren met behulp van spanriemen (links) of met hydraulische persen (rechts)

Om de strobalen in de samengedrukte positie te houden, worden houten balken gebruikt die worden vastgemaakt aan het houtskelet. Ook hiervoor bestaan twee verschillende werkwijzen. 

Volhouten balken over de hele breedte van de muur. (Figuur 17) In deze werkwijze worden twee baddingen van kopmaat 70 × 220 mm of 80 × 230 mm naast elkaar gelegd, zodat ze de hele breedte van de muur bedekken. Deze worden vervolgens samen met de strobalen aangedrukt op één van de bovenstaande manieren, waarna ze bevestigd worden aan de kolommen van het houtskelet met behulp van metalen hoekijzers of multiplex plankjes. In dit laatste geval worden ook best nog enkele lange nagels gebruikt om het horizontale en verticale element rechtstreeks te verbinden.



Eén balk ingewerkt in de bovenste laag strobalen. (Figuur 18) Voor deze methode wordt er in de bovenste laag strobalen een sleuf gemaakt waar een balk met kopmaat 80 × 80 mm in past. Dit uitfrezen gebeurt met behulp van een slijpschijf of kettingzaag. De voordelen van deze methode zijn dat er 50 tot 60 % minder hout nodig is, en dat er geen onderbreking van het stro is aan de binnen- en buitenzijden van de strobalenwand. Dit verlaagt het risico op scheuren in de leemlaag die later wordt aangebracht, aangezien er geen overgang tussen verschillende materialen moet worden gemaakt. Om zeker te zijn dat dit systeem de strobalen voldoende onder druk houdt, wordt een balk voorzien in elke laag strobalen of om de twee lagen in plaats van om de drie lagen.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

33

Figuur 17 De strobalen worden op spanning gehouden door horizontale balken die aan de kolommen van het houtskelet worden vastgemaakt door middel van multiplex plankjes (links) of hoekijzers (rechts)

Figuur 18 Het inslijpen van een sleuf laat toe vierkante balkjes te gebruiken voor het op spanning houden van de strobalen

Nadat de strobalen werden aangedrukt en op één van de bovenstaande wijzen werden verankerd, worden de binnen- en buitenzijde van de wand effen geschoren met behulp van een kettingzaag of zware haagschaar op benzinemotor. Op deze manier worden al te grote oneffenheden vermeden, waardoor het aanbrengen van een bepleistering makkelijker wordt.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

34

3.4.2. Buitenafwerking Stro heeft een goede damp-openheid nodig om gezond te blijven. Concreet betekent dit dat alles wat gebruikt wordt om het stro weerbestendig of decoratief te maken, deze natuurlijke damp-openheid niet mag blokkeren. Zoniet kan het stro beginnen rotten. Plastieken schermen of synthetische afwerkingen worden best niet gebruikt. De ideale afwerking voor stro is een traditionele op kalk gebaseerde pleister of natuurlijke leempleister, omdat dit ook ademende materialen zijn, geschilderd met damp-open verven. Cementpleisters en kunstharspleisters zijn minder of niet dampopen en tevens minder milieuvriendelijk. Het gebruik ervan bij strobalenbouw wordt daarom afgeraden. Indien gewenst, kan er voor gekozen worden om als buitenafwerking toch een gemetste muur te voorzien, maar dat heeft dan wel volgende consequenties:     



de strobalenwand dient hoe dan ook toch bepleisterd te worden (om geen ongedierte toe te laten en omwille van de brandweerstand), het voorzien van spouwhaken om het parement met de strobalenwand te verbinden is niet evident, er dient over de volledige lengte van de muur een funderingszool voorzien te worden, bij de aansluiting van de muur met het schrijnwerk moeten koudebruggen vermeden worden, bakstenen worden als minder ecologisch verantwoord bouwmateriaal beschouwd omwille van de energie die vereist is bij de productie ervan, wat bij strobalenbouwers dus vaak indruist tegen de motivatie waarom er voor strobalenbouw gekozen werd, en het is duurder.

Omwille van deze nadelen, en omdat een professioneel aangebrachte buitenbepleistering perfect in staat is het gebouw te beschermen tegen de weersomstandigheden, worden gemetste gevels in de praktijk niet toegepast in de Vlaamse strobalenbouw. Waar het, omwille van de kans op hevige slagregen, toch noodzakelijk is om af te zien van een bepleistering, wordt er dikwijls voor gekozen om een deel van de gevel uit te voeren in een houten beplanking (zie b.v. Figuur 20). In wat volgt, worden enkele mogelijke buitenbepleisteringen besproken.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

35

A. Kalkbepleistering Kalk wordt al lang gebruikt als bindmiddel, nog voor cement werd uitgevonden. Het gebruik van kalk vereist echter wel wat voorkennis van het productieproces van kalk. Een zorgvuldig aangebrachte kalkpleister kan honderden jaren intact blijven, maar er zijn er ook voorbeelden van mislukkingen, te wijten aan verkeerde toepassing van het materiaal. In essentie is de voorbereiding en de praktijk van kalkwerk eenvoudig, maar variabiliteit in de materialen zelf (het zand en de kalk) en vooral de weersomstandigheden tijdens de aanbreng- en droogperiode, zijn cruciaal voor de totale duurzaamheid van een kalkpleister (Bellens et al., 2004). Nadat het oppervlak van de strobalen effen geschoren werd, en losse strohalmen verwijderd werden, kan de eerste laag kalkpleister worden aangebracht met de hand of met een spuitmachine (Figuur 19). De daaropvolgende dagen dient de pleisterlaag beschermd te worden tegen direct zonlicht, slagregen, krachtige wind en vorst. Tijdens het droogproces ontstaan er hier en daar scheuren ten gevolge van krimp. Op die plaatsen dient de kalkpleister bijgewerkt te worden, zodat er geen luchtruimten meer overblijven wanneer de volgende laag aangebracht wordt. Er wordt aangeraden om tijdens het verharden een vochtige atmosfeer te creëren rond de bepleisterde wand, b.v. door nat linnen aan een stelling op te hangen en de wand af en toe te benevelen, zodat er zeker voldoende koolstofdioxide vanuit de lucht tot in het binnenste van de pleisterlaag kan diffunderen. Koolstofdioxide is namelijk nodig in de carbonatatiereactie die optreedt tijdens de verharding: CaO + H2O Ca(OH)2 + CO2

Ca(OH)2 CaCO3 + H2O

Na het aanbrengen mag een kalkpleister gedurende ongeveer drie maand niet blootgesteld worden aan vorst. Er kan dus niet te laat op het jaar gepleisterd worden met kalkpleisters. Bij het bepleisteren van strobalen is het van belang dat de eerste laag niet te dik is, zodat er nog strohalmen door deze laag uitsteken, waardoor de volgende laag beter verankerd wordt. Pas bij het aanbrengen van de tweede laag wordt er gestreefd naar een effen oppervlak. Alvorens de tweede laag aan te brengen, wordt de eerste laag bevochtigd door verneveling. Na de tweede laag volgt nog een afwerkinglaag.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

36

Figuur 19 Het aanbrengen van een kalkpleister met behulp van een spuitmachine (bron: http://strobalenhuiswilderen.skynetblogs.be)

Figuur 20 Een halfopen bebouwing in strobalenbouw die langs buiten werd afgewerkt met een kalkbepleistering in 3 lagen; deze pleisterwerken werden uitgevoerd door een firma gespecialiseerd in gevelbepleistering en leverden perfect vlakke gevels op (bron: http://strobalenhuis-wilderen.skynetblogs.be)

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

37

B. Leembepleistering Leem is goedkoop, vaak lokaal te vinden, zorgt voor een ideale vochtregeling, kan warmte opslaan (soortelijke warmte van ± 1 kJ/kg.K) en is gemakkelijk zelf te verwerken op verschillende manieren. Daardoor is leem het pleistermateriaal bij uitstek voor strobouwers. Nochtans kan leem minder goed tegen regenweer. Wanneer het als buitenbepleistering wordt gebruikt, wordt er daarom vaak kalk bijgemengd, die tevens een ontsmettende werking heeft. Naast kalk wordt ook zand toegevoegd om het pleistermengsel te verschralen. Bij wijze van wapening wordt in het leemmengsel ook stro verwerkt (volumeverhouding 1/1). In de onderste leemlaag worden langere strohalmen tot 10 à 15 cm gebruikt, bij de daaropvolgende lagen alleen kortere strootjes en in de afwerkinglaag wordt geen stro meer gebruikt maar beter een andere, fijnere „matrix‟ zoals vlaskaf. Soms wordt er voor gekozen om in de tweede leemlaag een wapeningsnet te verwerken zoals gebruikelijk is bij klassieke pleisterwerken. Daardoor wordt het geheel minder ecologisch maar misschien wel beter bestand tegen krimpscheuren. Het aanmaken van het leemmengsel kan best gebeuren in een betonmolen, waarna het eventueel nog wat fijner kan gemixt worden met een krachtige plaastermenger. Het aanbrengen van het leemmengsel op de effen geschoren strobalenwanden gebeurt best manueel, zodat de leem goed in het oppervlak van de strobalen kan gewreven worden. Spuiten van het leemmengsel kan ook, maar is moeilijker aangezien de strohalmen die in het mengsel worden verwerkt, verstopping veroorzaken van de meeste spuittoestellen. Het min of meer effen afwerken van een leemlaag gebeurt met de klassieke stukadoorswerktuigen. De meeste strobouwers kiezen ervoor om de eerste twee leemlagen zelf aan te brengen en de afwerkinglaag door een professionele leemstukadoor3 te laten verzorgen. Dit is namelijk de meest kosteneffectieve manier om een vlakke geleemde wand te bekomen. Doordat leem een natuurlijke grondstof is, die vaak op de bouwplaats zelf wordt uitgegraven, is het van groot belang om vooraf proefondervindelijk te bepalen welke samenstelling (leemgrond / zand / kalk / stro / water) het best voldoet m.b.t. sterkte-eigenschappen, krimp, verwerkbaarheid, kleur, … Het bijmengen van kalk in de leem heeft een ontsmettend effect, is insectenwerend en zorgt voor minder scheuren. 3

Enkele stukadoors die gespecialiseerd zijn in leempleisterwerken: Matthias Lootvoet, Diksmuidelaan 87, 2600 Antwerpen-Berchem Ruben Withouck, Meulebekestraat 100, 8740 Pittem Webbey De Keyser

Strobalenbouw

38

Ondanks het gebruik van stro als wapening in de leempleister, kunnen er toch krimpscheuren optreden bij het uitharden. Dit fenomeen komt vooral voor ter hoogte van de overgang tussen verschillende materialen, b.v. waar het stro aan het houtskelet grenst. Om op deze plaatsen krimp te beperken en opdat het leem beter zou hechten aan vlakke ondergronden zoals hout, wordt het hout vooraf bedekt met een materiaal dat als wapeningsnet dienst doet, zoals b.v. riet (Figuur 21). De rietmatten worden met een nietmachine of pneumatisch nietpistool vastgeschoten tegen het houtskelet.

Figuur 21 Rietmatten worden aangebracht op het houtskelet om een betere aanhechting van de (buiten)bepleistering te bekomen en om scheuren in het pleisterwerk ten gevolge van zettingen en/of ongelijkmatige krimp te vermijden; daarvoor moeten de bamboematten het stro wel wat overlappen (wat niet overal het geval is op bovenstaande foto) (bron foto links: http://strobalenhuis-wilderen.skynetblogs.be, foto rechts: praktijkcursus strobalenbouw Casa Calida 21/09/2008)

C. Cementbepleistering Het gebruik van op cement gebaseerde buitenbepleisteringen wordt afgeraden omdat een cementpleister veel minder damp-open is. Indien het om één of andere reden toch noodzakelijk zou zijn om een cementpleister te gebruiken, moet er zeker op gelet worden dat de binnenbepleistering nog minder dampdoorlatend is, zodat vocht dat zich in de strobalenwand bevindt steeds de neiging heeft om naar buiten toe te diffunderen en niet naar binnen.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

39

3.4.3. Binnenafwerking Als binnenafwerking voor strobalenwanden kan om het even welke oppervlaktebehandeling in aanmerking komen, als voldaan is aan de voorwaarden van dampdoorlatendheid (maar minder damp-open dan de buitenafwerking), brandbestendigheid, afdichting tegen kleine en grote levende organismen, en bij voorkeur een goede warmtecapaciteit ter bevordering van de thermische inertie van de wand. Concreet komt het er op neer dat er voor de binnenafwerking meestal gekozen wordt voor een leembepleistering. Leem zorgt door zijn damp-open karakter namelijk voor een goed binnenklimaat door schommelingen in de relatieve vochtigheid te dempen (Delile & Vereecken, 2008). Metingen hebben uitgewezen dat in lemen huizen de relatieve vochtigheid steeds stabiel blijft rond 50 %. De samenstelling en werkwijze voor het aanbrengen van leem als binnenbepleistering is analoog met degene die besproken werd in §3.4.2 m.b.t. het gebruik van leem als buitenbepleistering, met dat verschil dat het bijmengen van kalk nu alleen dient ter ontsmetting en niet meer om de bepleistering meer waterresistent te maken. Als hechtingsmateriaal wordt voor binnenshuis ook vaker jute gebruikt in plaats van bamboematten (Figuur 22). Naast het gebruik van leem dat op de bouwplaats werd uitgegraven, kunnen er ook gebruiksklare leemmengsels aangekocht worden in tal van tinten4. Vaak worden dergelijke pleisters als afwerkinglaag gebruikt. Hoewel het mogelijk is om geleemde wanden perfect vlak af te werken, kiezen sommige bouwheren ervoor om de buitenmuren langs binnen af te werken met gipsvezelplaten op een lattenwerk om zo zeker een perfect strakke wand te bekomen en om een leidingenspouw te bekomen. Toch moet er op het stro eerst een leemlaag aangebracht worden om het meer brandbestendig te maken en af te dichten tegen het indringen van organismen. Het lattenwerk kan wel al gedeeltelijk bevestigd worden voordat de leemlaag wordt aangebracht (zie Figuur 27), anders kan het moeilijker worden om de elementen van het houtskelet nog terug te vinden onder de leembezetting.

4

Voorbeelden van leemmengsels die in de handel te koop zijn (bron: www.ecologischbouwen.be, www.tierrafino.be) (prijzen excl. BTW): Tierrafino Base: bruine grondlaag aan te brengen in lagen van 10 à 15 mm dik. Warmtegeleidingscoëfficiënt 𝜆 = 0.70 W/mK (0.65 W/mK met stro erin verwerkt), prijs: 15 euro per zak van 25 kg, 174 euro per big bag van 1200 kg, verbruik: 25 kg/m² in een laagdikte van 15 mm. Tierrafino Finish: afwerkingslaag verkrijgbaar in 8 kleuren die onderling kunnen gemengd worden. Warmtegeleidingscoëfficiënt 𝜆 = 0.91 W/mK, prijs: 41 euro per zak van 25 kg, verbruik: 5 kg/m² in een laagdikte van 3 mm. Clayfix is een gelijkaardig product van het merk Claytec. Zie www.wonenennatuur.be, www.claytec.be. Webbey De Keyser

Strobalenbouw

40

Figuur 22 Aan de overgangen van stro naar hout wordt een strook jute vastgeniet in het hout om een betere aanhechting van het leem te bekomen

3.5. Binnenwanden Het optrekken van (sowieso niet-dragende) binnenwanden gebeurt in een strobalenwoning normaalgezien pas nadat alle buitenwanden zijn geplaatst. Betreffende de materiaalkeuze zijn er verschillende mogelijkheden. Wanneer er enkel een scheidende functie dient vervuld te worden, kan er gekozen worden voor holle wanden in gipskarton of gipsvezelplaat. Indien mogelijk wordt er wel beter met zwaardere materialen gewerkt, zoals b.v. natuursteen of silicaatsteen, om de thermische inertie van de woning te verhogen. Stro isoleert namelijk wel goed, maar houdt niet veel warmte vast. Die functie moet dus vervuld worden door leembepleistering, vloeren of binnenwanden. Silicaatsteen of kalkzandsteen wordt vervaardigd uit kalk, zand en water, en wordt bij de productie op slechts 200 °C verhard. Dit is een aanzienlijk lagere verhardingstemperatuur dan die van baksteen, waardoor silicaatsteen ecologisch meer verantwoord is dan baksteen. Verder heeft het materiaal ook interessante eigenschappen qua brandveiligheid en akoestische isolatie.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

41

3.6. Vloeren De structurele opbouw van vloeren is niet specifiek voor strobalengebouwen, maar uiteraard wordt er gebruik gemaakt van stro als isolatiemateriaal. De vloer van de gelijkvloerse verdieping bestaat meestal uit een reeks rechtopstaande balken in (gelijmd-gelamelleerd) hout, die op een zodanige afstand uit elkaar geplaatst worden dat er net een strobaal tussen past. De balken worden bevestigd op horizontale balken van het houtskelet, zodat de belasting via het houtskelet wordt overgedragen op de fundering. De vloer rust dus niet rechtstreeks op de volle grond. Aan de onderkant van de roostering wordt een waterdichte folie en een plaatmateriaal voorzien, meestal OSB. Onder de vloerconstructie kan zich een kelder of kruipruimte bevinden, ofwel een laag grind, eventueel met drainagebuizen erin en eventueel bovenop een waterdichte betonplaat. Aan de bovenzijde van de roostering komt eveneens een OSB-plaat. De afwerking van de vloer gebeurt best met een thermisch inert materiaal zoals stampleem (sterk aangedamd leem) of tegels. Verdiepingsvloeren in een strobalengebouw zijn niet anders dan die in de traditionele houtskeletbouw.

3.7. Technieken Het inwerken van leidingen in strowanden is op zich gemakkelijk, maar het bevestigen van aansluitpunten (schakelaars, stopcontacten, shellkraantjes, …) is minder evident. De luchtdichte afwerking van die inbouwdozen is nog veel moeilijker. Er wordt aangeraden om aansluitpunten zo veel mogelijk in de binnenmuren te voorzien, zodat onderbrekingen van de leembepleistering in de mate van het mogelijke vermeden worden. Moeten er toch inbouwdozen voorzien worden in strowanden, dan kan dat gebeuren door houten inbouwdozen op een element van het houtskelet te bevestigen, of door een balkje te voorzien naast het houtskelet en een kunststof inbouwdoos tussen het skelet en dat balkje te schroeven (Figuur 23). Een alternatief is het voorzien van een leidingenspouw door een voorzetwand in gipsvezelplaten te construeren op enkele centimeter afstand van de bepleisterde strobalenwand. In de meeste hedendaagse strobalenwoningen worden vloerverwarmingbuizen voorzien. Door het grote contactoppervlak kan met een relatief lage watertemperatuur toch de nodige warmte afgegeven worden. Vermits strobalenwoningen het K-peil hebben van lage-energiewoningen of passiefhuizen, is er slechts een geringe verwarmingsbehoefte en vinden er geen plotse temperatuurschommelingen plaats. Vloerverwarming is in dit geval ideaal.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

42

Figuur 23 Inbouwdozen voor elektrische aansluitpunten kunnen worden voorzien in hout of kunststof, maar steeds naast een element van het houtskelet

Ventilatie is in strobalenwoningen even belangrijk als in andere woningen. De meeste bouwheren kiezen voor een actief ventilatiesysteem met warmterecuperatie (“systeem D”). Dit is echter geen specifiek kenmerk van strobalenbouw en daarom wordt hier ook niet dieper op ingegaan.

3.8. Buitenschrijnwerk In de strobalenbouw wordt (bijna?) altijd gekozen voor houten buitenschrijnwerk, aangezien dit ecologisch meer verantwoord is dan aluminium of PVC. Het buitenschrijnwerk wordt ingebouwd tussen de balken en kolommen van het houtskelet. Deuren, poorten en opendraaiende ramen verschillen bij strobalenwoningen niet van die in andere bouwwijzen. Betreffende de vaste ramen kan er wel een verschil zijn. De bouwheer en de architect kunnen er namelijk voor kiezen om glas te bestellen zonder schrijnwerk en dit rechtstreeks tussen de elementen van het houtskelet in te bouwen door middel van glaslatten en een elastische voegkit. Daarbij moet er op gelet worden dat er een voldoende ruime uitzettingsvoeg voorzien wordt om glasbreuk ten gevolge van zettingen in het houtskelet te voorkomen. De buitenbepleistering loopt meestal door tot tegen het schrijnwerk of tot tegen de glaslatten. Er wordt aangeraden om de gevel op te bouwen uit verticale stroken van ofwel strobalen ofwel glas, maar deze niet te mengen in ramen op halve hoogte, aangezien het perfect haaks uitvoeren van de horizontale dwarsbalken meer tijd en moeite vergt. Indien de bouwheer het zo wenst, is het uiteraard wel mogelijk. Webbey De Keyser

Strobalenbouw

43

4. Vrijheidsgraden en beperkingen In het vorige hoofdstuk werd er herhaaldelijk op gewezen dat er voor heel wat technische aspecten een keuze mogelijk is tussen verschillende concepten, bijvoorbeeld verschillende skeletbouwwijzen, verschillende mogelijke afwerkingen van binnen- en buitenwanden, enzoverder. Het is duidelijk dat strobalenwoningen dus niet altijd hetzelfde stereotype uiterlijk hoeven te hebben.

4.1. Vormgeving Stro is een heel flexibel materiaal dat heel wat architecturale creativiteit toelaat. Zowel afgeronde “organische” vormen als heel strakke rechte wanden kunnen met quasi dezelfde moeite en kosten verwezenlijkt worden. Het bouwproces vereist geen grote precisie, wat zowel als een voor- als nadeel kan beschouwd worden. Wie bouwt met strobalen, dient er zich van bij het begin van bewust te zijn dat ontwerpafmetingen niet exact kunnen (noch moeten) aangehouden worden tijdens het bouwen. Door tal van bestaande voorbeelden wordt aangetoond dat men inzake creatieve vormgeving niet beperkt is tot het invullen van rechte vlakken tussen een post and beam houtskelet. 

Figuur 24 illustreert bijvoorbeeld het gebruik van gebogen daken met stro als isolatiemateriaal. Naar verluidt zou dit slechts 2 000 EUR meer kosten dan een vlak dak doordat er slechts 5 of 6 gebogen spanten in gelijmd gelamelleerd hout vereist zijn. Ook gebogen wanden kunnen geconstrueerd worden. Daarvoor wordt er (al dan niet plaatselijk) gebruik gemaakt van verticale spanten (methode van Figuur 9) in plaats van een post and beam houtskelet.



In Stoumont (Wallonië) wordt momenteel een experimentele woning gebouwd op basis van een zelfdragend strogewelf. Het principe is net zoals bij klassieke stenen booggewelven. Er wordt gebruik gemaakt van jumbo balen waarvan 2 zijkanten worden afgeschuind om een “gewelfbaal” te bekomen. Figuur 25 toont slechts één enkele boog (met een dikte van 90 cm en een overspanning van 9 meter) die als proefstuk werd opgericht. De uiteindelijke woning wordt een soort tunnel bestaande uit dergelijke bogen naast elkaar, afgewerkt met leem, EPDM-folie en een groendak.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

44



Figuur 26 toont enkele zichten van een kleine, organische, ecologisch verantwoorde woning in Wales. Het bouwwerk bestaat uit geleemde strobalen tussen een natuurlijk houtskelet waarbij enkel hout werd gebruikt van ter plaatse gevelde of gesnoeide bomen. De woning werd volledig in harmonie met de omgeving geïntegreerd in de heuvelflank en afgewerkt met een groendak.

Figuur 24 Houtskelet van strobalenwoningen met gebogen dakspanten (bron: www.casacalida.be)

Figuur 25 Strogewelf als basis van een zelfdragende dakconstructie voor een experimentele woning te Stoumont (bron: www.milieuadvieswinkel.be)

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

45

Figuur 26 Kleine strobalen gezinswoning met een natuurlijk houtskelet en een groendak voor een optimale integratie in de omgeving (bron: www.simondale.net)

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

46

4.2. Bescherming tegen weersinvloeden Bij het ontwerpen dient er rekening gehouden te worden met de uiteindelijke buitenafwerking van de strobalenwanden. Indien gekozen wordt voor leem – de meest natuurlijke oplossing – dan moet het gebouw zodanig ontworpen worden dat deze geleemde muren quasi nooit blootgesteld worden aan (hevige) regen, vermits puur leem niet waterbestendig is. In onze streken kan dat wel eens voor problemen zorgen. Oplossingen hiervoor zijn het voorzien van grote dakoversteken (zie Figuur 9, Figuur 20) en/of het afwerken van westelijk georiënteerde buitenmuren in andere materialen zoals een houten beplanking, kalei, kalkbepleistering, … Vochtproblemen kunnen behalve door regen ook ontstaan ten gevolge van opstijgend vocht of een te weinig dampdoorlatende buitenafwerking. Er dient daarom goed gelet te worden op de uitvoeringsdetails zoals vermeld in §3.4.1 (contact tussen strobalen en een vochtige ondergrond vermijden) en op de keuze van de buitenafwerking.

4.3. Koudebruggen In strobalenwoningen komen normaalgezien geen noemenswaardige koudebruggen voor doordat het slechtst isolerende materiaal in de meeste gevallen hout is (𝜆 = 0.12 tot 0.17). Dit is uiteraard minder goed isolerend dan stro, maar gezien de dikte van de wanden, wordt voor de houten onderdelen een U-waarde van 0.26 W/m²K bekomen (Tabel 5), wat aanvaardbaar is en normaalgezien niet tot condensatieproblemen leidt.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

47

5. Energetische aspecten Eén van de redenen om voor strobalenbouw te kiezen, is het goede thermisch isolerend vermogen van strobalen. In dit hoofdstuk wordt uiteengezet wat er op energetisch vlak kan worden verwacht van een strobalenwoning.

5.1. Energieprestatie en binnenklimaat (EPB) De Europese richtlijn betreffende de energieprestaties van gebouwen (EPBD: Energy Performance of Buildings Directive) werd eind 2002 goedgekeurd en impliceerde dat elke lidstaat verplicht werd tegen begin 2006 een systeem uit te werken om de energieprestatie van gebouwen te kwantificeren en te controleren. De uiteindelijke doelstelling is de CO2-uitstoot ten gevolge van activiteiten die verbonden zijn aan gebouwen (verwarmen, koelen, sanitair water opwarmen, …) te verlagen. Deze achtergrond wordt uitgediept in hoofdstuk 7. Vlaanderen vertaalde de Europese richtlijn in de momenteel geldende energieprestatieregelgeving. In wat volgt worden de verschillende onderdelen van de opgelegde EPB-eisen telkens kort geïntroduceerd en dan specifiek toegepast op strobalenbouw. 5.1.1. Thermische-isolatie-eisen Er zijn twee eisen op het vlak van thermische isolatie: het totale niveau van thermische isolatie van een gebouw (het K-peil) moet lager zijn dan K45 en de verschillende constructiedelen moeten voldoen aan bepaalde maximale warmtedoorgangscoëfficiënten (U-waarden). Wat betreft strobalenbouw, is het voldoen aan deze eisen geen probleem. De Uwaarde van een strobalenwand zoals berekend in Tabel 5 bedraagt 0.18 à 0.19 W/m²K. De huidige EPB-eis voor buitenmuren is maximaal 0.60 W/m²K. Analoge berekeningen voor vloeren (Tabel 6) en daken (Tabel 7) tonen aan dat deze Uwaarden zelfs nog lager zijn (0.15 W/m²K). De reden hiervoor is dat het warmtetransport in vloeren en daken geïsoleerd met strobalen loodrecht op de strohalmen verloopt, waardoor volgens de Duitse norm DIN Z-23.11-1595 voor de warmtegeleidingscoëfficiënt een rekenwaarde van 0.052 W/mK kan gebruikt worden in plaats van 0.080 W/mK. De huidige EPB-eis voor vloeren en daken bedraagt maximum 0.40 W/m²K. De hier berekende waarden liggen daar ruimschoots onder.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

48 Tabel 5 Berekening van de U-waarde van een strobalenwand

1.

d [m]

𝜆 [W/mK]

R [m²K/W]

0.03 0.43 0.03 0.01 -

0.91 0.08 0.91 0.70 -

0.125 0.033 5.375 0.033 0.014 0.044 5.624

Bepleisterde strobalen ri Binnenbepleistering leem Stro Buitenbepleistering leem Afwerklaag: kalkpleister re Rtot U1 = 1/Rtot = 0.178 W/m²K

2a. Bepleisterd houtskelet in gelijmd gelamelleerde balken over de hele breedte van de wand ri Binnenbepleistering leem Hout Buitenbepleistering leem Afwerklaag: kalkpleister re Rtot U2a = 1/Rtot = 0.261 W/m²K

0.03 0.43 0.03 0.01 -

0.91 0.12 0.91 0.70 -

0.125 0.033 3.583 0.033 0.014 0.044 3.832

2b. Bepleisterd houtskelet bij gebruik van ingewerkte spanten ri Binnenbepleistering leem Stro Hout Stro Buitenbepleistering leem Afwerklaag: kalkpleister re Rtot U2b = 1/Rtot = 0.214 W/m²K

0.03 0.10 0.23 0.10 0.03 0.01 -

0.91 0.08 0.12 0.08 0.91 0.70 -

0.125 0.033 1.250 1.917 1.250 0.033 0.014 0.044 4.666

3a. Samengestelde wand (post and beam houtskelet + strobalen) Veronderstel 1m² wand ≈ 15 % houtskelet en 85 % stro Utot ≈ 0.85 U1 + 0.15 U2a ≈ 0.19 W/m²K 3b. Samengestelde wand (spanten houtskelet + strobalen) Veronderstel 1m² wand ≈ 15 % houtskelet en 85 % stro Utot ≈ 0.90 U1 + 0.10 U2b ≈ 0.18 W/m²K Opmerking 1: indien gebruik wordt gemaakt van de methode met horizontale ingefreesde kepers om de strobalen aan te drukken en op hun plaats te houden (Figuur 18), dan wordt nog een iets lagere U-waarde bekomen. Opmerking 2: indien men rekent met de 𝜆-waarde van 0.038 W/mK zoals bepaald in Oostenrijk (zie §2.3.5), worden voor wanden U-waarden van 0.10 à 0.11 W/m²K bekomen. Webbey De Keyser

Strobalenbouw

49 Tabel 6 Berekening van de U-waarde van een vloerconstructie bestaande uit rechtopstaande spanten in gelijmd gelamelleerd hout met daartussen stro als isolatiemateriaal, met een OSB-plaat langs de bovenzijde als ondervloer en zonder rekening te houden met de eigenlijke vloerbekleding

1.

R [m²K/W]

0.022 0.340 0.018 -

0.13 0.052 0.13 -

0.167 0.169 6.538 0.138 0.167 7.179

0.13 0.12 0.13 -

0.167 0.169 2.833 0.138 0.167 3.474

Houtskelet spanten in gelijmd-gelamelleerd hout ri OSB-plaat (ondervloer) Hout OSB-plaat ri Rtot U2 = 1/Rtot = 0.288 W/m²K

3.

𝜆 [W/mK]

Stro ri OSB-plaat (ondervloer) Stro OSB-plaat ri Rtot U1 = 1/Rtot = 0.139 W/m²K

2.

d [m]

0.022 0.340 0.018 -

Samengestelde vloer

Veronderstel dat de spanten 4 cm dik zijn en de hart-op-hartafstand 47 cm bedraagt (= 45 cm breedte van een strobaal + 4 cm breedte van een spant – 2 cm samendrukking van de strobaal), dan bestaat 1m² vloer uit 9 % houtskelet en 91 % stro. Utot ≈ 0.91 U1 + 0.09 U2 ≈ 0.15 W/m²K Opmerking: voor de onderkant van de constructie wordt een interne warmteovergangsweerstand r i gebruikt omdat er verondersteld wordt dat de vloer zich boven een kelder of kruipruimte bevindt, maar niet rechtstreeks op de volle grond of niet blootgesteld aan wind en regen.

Bij de bepaling van het K-peil wordt rekening gehouden met warmteverliezen doorheen de buitenwanden (gemiddelde warmtedoorgangscoëfficiënt ks) en met de volumecompactheid van het gebouw (beschermd volume V / verliesoppervlakte AT). Vermits deze beide parameters gevalspecifiek zijn en dus geen inherente eigenschap van strobalenbouw, wordt hier geen volledige K-peilberekening gedaan. Algemeen kan wel gesteld worden dat stro als isolatiemateriaal ruimschoots voldoet aan de gestelde eisen, en dat het bij een weloverwogen ontwerp (koudebruggen vermijden, goed isolerend schrijnwerk kiezen, compact bouwen) zeker mogelijk is een veel lager K-peil te behalen dan er door de EPB-eisen wordt opgelegd (zie verder in §5.2 met betrekking tot passiefhuizen).

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

50 Tabel 7 Berekening van de U-waarde van een dakconstructie bestaande uit rechtopstaande spanten in gelijmd gelamelleerd hout met daartussen stro als isolatiemateriaal, met langs de onderzijde een OSB-plaat en een dampscherm en langs de bovenzijde een onderdak in gebitumineerde houtwolplaat (b.v. Gutex), zonder rekening te houden met een eventuele verdere binnenafwerking (gipsplaat, gipsvezelplaat, …) of dakbedekking omdat die kan verschillen van geval tot geval (EPDM, groendak, shingles, pannen, leien, …)

1.

R [m²K/W]

0.015 0.340 0.022 -

0.13 0.052 0.044 -

0.125 0.115 6.538 0.500 0.044 7.322

0.13 0.12 0.044 -

0.125 0.115 2.833 0.500 0.044 3.617

Spanten in gelijmd-gelamelleerd hout ri OSB-plaat Dampscherm Hout Gebitumineerde houtwolplaat re Rtot U2 = 1/Rtot = 0.276 W/m²K

3.

𝜆 [W/mK]

Stro ri OSB-plaat Dampscherm Stro Gebitumineerde houtwolplaat re Rtot U1 = 1/Rtot = 0.137 W/m²K

2.

d [m]

0.015 0.340 0.022 -

Samengestelde dakconstructie

Veronderstel dat de spanten 4 cm dik zijn en de hart-op-hartafstand 47 cm bedraagt (= 45 cm breedte van een strobaal + 4 cm breedte van een spant – 2 cm samendrukking van de strobaal), dan bestaat 1m² dak uit 9 % spanten en 91 % stro. Utot ≈ 0.91 U1 + 0.09 U2 ≈ 0.15 W/m²K

5.1.2. Energieprestatie-eis Het E-peil is het peil van primair energieverbruik en mag maximaal 100 bedragen (en vanaf januari 2010 slechts 80). Bij de berekening van het E-peil wordt het „karakteristiek jaarlijks primair energieverbruik‟ van een gebouw vergeleken met een referentiewaarde. Om dit 'karakteristiek jaarlijks primair energieverbruik' te bepalen, wordt rekening gehouden met de energie die verbruikt wordt voor de ruimteverwarming, de bereiding van het sanitair warm water, de hulpfuncties van de installaties en de ventilatoren, de koeling en de energie die geproduceerd wordt door fotovoltaïsche panelen of warmtekrachtkoppeling (Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap, 2006). Met betrekking tot strobalenbouw zijn volgende zaken relevant:

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

51



Warmteverliezen Doordat strobalenwanden goede thermisch isolerende eigenschappen bezitten, zal de energiebehoefte voor verwarming in een strobalenwoning laag zijn.



Koudebruggen Normaalgezien is het eenvoudig om bij het ontwerp van strobalengebouwen koudebruggen te voorkomen.



Luchtdichtheid De luchtdichtheid van een strobalengebouw is niet evident. Stro op zich is uiteraard niet luchtdicht. De luchtdichtheid is dus afhankelijk van de binnenen buitenafwerking. Leembepleistering kan luchtdicht zijn zolang er geen scheuren optreden. Om luchtdicht binnenpleisterwerk te bekomen, kunnen alle overgangen tussen stro en hout – daar waar het leem het gevoeligste is voor de vorming van barsten – worden voorzien van een strook luchtdicht ProClima dampscherm en tape. Om de aanhechting van het leem op de stroken dampscherm te verbeteren, wordt gebruik gemaakt van een strook jute, die tevens dienst doet als wapeningsnet (zie Figuur 27). Ter hoogte van ingewerkte stopcontacten is volledige luchtdichting moeilijk. Daarom worden inbouwdozen voor stopcontacten en schakelaars best zoveel mogelijk in binnenmuren voorzien.



Zonnewering De grote dakoversteken die voorzien worden om de buitenbepleistering te vrijwaren van (slag)regen kunnen in geval van goede oriëntatie ook dienst doen als beschaduwing van vensters om het gebouw in de zomer te beschermen tegen oververhitting.



Thermische massa Een strobalenwoning wordt beschouwd als een lichte constructie. Bij de berekening van het E-peil is dit negatief omwille van de lage thermische massa. In de praktijk kan er wel voor voldoende thermische massa gezorgd worden door zware vloeren en binnenmuren te voorzien.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

52

Figuur 27 Luchtdichting ter hoogte van de overgang tussen stro en hout kan uitgevoerd worden met behulp van stroken dampscherm (bron: http://strobalenhuis-wilderen.skynetblogs.be)

5.1.3. Binnenklimaateisen Ten eerste worden er in de energieprestatieregelgeving minimumeisen opgelegd voor ventilatie. Vermits dit geen specifiek verband heeft met strobalenbouw, wordt hier niet dieper op ingegaan. Ten tweede geldt voor woongebouwen een verplichting tot beperking van het risico op oververhitting in de zomer. Een doordachte oriëntatie van het gebouw, afdoende zonwering, het gebruik van beglazing met een hoge zonnetoetredingsfactor (g-waarde), … beperken het risico op oververhitting aanzienlijk. Zoals aangehaald, kan het voorzien van een grote dakoversteek ter bescherming van bepleisterde strobalenwanden in bepaalde gevallen meteen ook dienst doen als bescherming tegen direct zonlicht in de zomer. Bij de berekening van de dakoversteek wordt ervan uitgegaan dat de zon in de zomer onder een hoek van 60° instraalt en in de winter onder een hoek van 30° (Figuur 28).

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

53

Figuur 28 Berekening van een dakoversteek zodat zomerzon niet binnenvalt en lager staande winterzon wel (bron: arch. Henk Van Aelst)

De energieprestatieregelgeving gaat ervan uit dat de relatieve vochtigheid in een gebouw automatisch op een gezonde waarde wordt geregeld door het voorzien van afdoende ventilatie. In de strobalenbouw wordt er nochtans ook vaak op gewezen dat een leembepleistering als binnenafwerking goede vochtregulerende eigenschappen bezit. Leem heeft namelijk een vrij laag evenwichtsvochtgehalte, maar is in staat om tijdelijk een hoeveelheid waterdamp in zich op te nemen in geval van hoge relatieve luchtvochtigheid. Schommelingen in de relatieve luchtvochtigheid worden daardoor gedempt, wat bijdraagt tot een gezond binnenklimaat.

5.2. Haalbaarheid van de passiefhuisstandaard Uit het voorgaande is duidelijk dat het met strobalenbouw mogelijk is om een woning te creëren die voldoet aan de EPB-eisen en zelfs om een lageenergiewoning (K-peil < 30) te ontwerpen. In wat volgt wordt nagegaan of het ook mogelijk is om met strobalenbouw een passiefhuis te realiseren. 5.2.1. Toetsing aan de passiefhuisnormen Voor residentiële gebouwen zijn er momenteel drie eisen waaraan moet voldaan zijn om te kunnen spreken van een passiefhuis (onderstaande cursieve tekst is overgenomen uit Passiefhuis-Platform, 2007). Webbey De Keyser

Strobalenbouw

54

Als eerste is er de verwarmingsbehoefte die maximaal 15 kWh/m² mag bedragen. Daarnaast moet het certificaat van de luchtdichtheidstest een n50-waarde aangeven die kleiner of gelijk is aan 0.6 per uur. Ook moet de oververhitting (gerekend boven de 25°C) kleiner of gelijk zijn aan 10 %. Bovendien streeft men naar U-waarden voor de wanden (vloer, muur, dak) die kleiner zijn dan 0.15 W/m²K en die voor het schrijnwerk kleiner zijn dan 0.80 W/m²K. De ervaring leert dat om te voldoen aan de eis van de maximale verwarmingsbehoefte, de U-waarden voor de wanden lager liggen dan de streefcijfers. Een koudebrugvrije constructie is het streefdoel, indien er toch nog koudebruggen aanwezig zijn, is er een richtwaarde waarbij de lineaire warmtedoorgangscoëfficiënt ψ niet hoger mag zijn dan 0.01 W/m.K of dient een condensatievrije constructie verzekerd te zijn. Wat technieken betreft, wordt voor de warmtewisselaar van het balansventilatietoestel een rendement van minimum 75 % nagestreefd. Bovendien kiest men best voor een toestel met efficiënte ventilatoren waarbij het verbruik beperkt is tot maximum 0.45 W/m³u. Met betrekking tot strobalenbouw moet het technisch mogelijk zijn om aan deze voorwaarden en streefdoelen te voldoen, al zal er toch een inspanning voor nodig zijn. De U-waarde van standaard strobalenwanden werd berekend in Tabel 5 op 0.18 à 0.19 W/m²K5. Als het volgens Passiefhuis-Platform in de praktijk noodzakelijk is om een U-waarde lager dan 0.15 W/m²K te bekomen voor de wanden, dan betekent dit dat er strobalen met een breedte van 55 in plaats van 45 cm moeten gebruikt worden of dat er aan de standaard strobalenwand nog een extra laag isolatiemateriaal moet toegevoegd worden (b.v. 4 cm houtwolplaat met 𝜆 = 0.04 w/mK). Het aanbrengen van een bijkomende isolerende plaat kan meteen ook het probleem van de luchtdichtheid (§5.1.2) helpen oplossen. 5.2.2. Certificering Wanneer voldaan is aan de voorwaarden die in de vorige paragraaf werden opgelijst, kan een aanvraag tot certificering ingediend worden. De toekenning van een passiefhuiscertificaat houdt een softwarematige ontwerpcontrole in van het karakteristieke gebouw (d.w.z. bij standaardgebruik). Alvorens een certificatiedossier kan opgestart worden, moet een aanvraagdossier worden ingediend waarin 5

Merk op dat deze waarden gebaseerd zijn op de warmtegeleidingscoëfficiënten die opgenomen zijn in de Duitse norm DIN Z-23.11-1595. Met de waarde van 0.038 W/mK die werd vastgesteld in officiële Oostenrijkse proeven, bekomt men een U van 0.10 à 0.11 W/m²K, waardoor meteen probleemloos aan de vooropgestelde 0.15 W/m²K voldaan is. Webbey De Keyser

Strobalenbouw

55

zich onder andere de inplanting van het gebouw, plannen en snedes, detailtekeningen, fotomateriaal, technische fiches van schrijnwerk en technische installaties, enz. bevinden (Passiefhuis-Platform, 2007). Om een beroep te kunnen doen op de verschillende premies, subsidies en belastingvermindering die de overheden ter beschikking stellen (samen ter waarde van 15 000 EUR volgens www.Bostoen.be), is een dergelijk certificaat noodzakelijk. Nu is er echter één probleem: de warmtegeleidingscoëfficiënt 𝜆 waarop de berekening van de U-waarden gebaseerd is, werd in België niet eenduidig vastgelegd, omdat stro nog niet erkend is als isolatiemateriaal door de BUtgb (Belgische Unie voor de technische goedkeuring in de bouw) (zie §2.3.5). Daardoor kunnen strobalenwoningen momenteel nog niet in aanmerking komen voor certificering als passiefhuis.

5.3. EPB-aangifte en energieprestatiecertificaat (EPC) Om de energieprestatieregelgeving in de praktijk te doen naleven, werden er in het Energieprestatiedecreet twee mechanismen voorzien. Het bewijs dat een nieuw of verbouwd gebouw voldoet aan de EPB-eisen wordt na de ingebruikname van het gebouw geleverd door middel van de EPB-aangifte. Die aangifte is een conformiteitsdossier waarin een verslaggever alle maatregelen beschrijft die zijn genomen om de EPB-eisen na te leven, en de resultaten ervan al dan niet conform die eisen verklaart (Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap, 2006). Daarnaast is er het EPC (energieprestatiecertificaat) dat moet worden opgemaakt door een erkend energiedeskundige van het type A bij elke woning die verhuurd of verkocht wordt. Op het EPC staat een energie-kengetal vermeld waarmee potentiële kopers of huurders het energieverbruik van woningen makkelijk onderling kunnen vergelijken. Zowel de EPB-aangifte als het opmaken van een EPC gebeuren online in software die door het Vlaams Energieagentschap ter beschikking wordt gesteld van de verslaggevers en erkende energiedeskundigen. Nu is het probleem dat beide softwaretoepassingen niet afgestemd zijn op de ecologische bouwsector. In de EPB-software kan hout bijvoorbeeld niet ingegeven worden als energiebron voor centrale verwarming, terwijl het perfect mogelijk is om een CV-ketel te stoken met houtpellets. Ook een grondbuis om ventilatielucht voor te verwarmen (ook wel Canadese put genoemd) is geen optie in de EPB-software (VIBE, 2009). Webbey De Keyser

Strobalenbouw

56

Om de EPC-software overzichtelijk te houden, werd ervoor geopteerd de energiedeskundigen te laten kiezen uit een lijst met 9 categorieën isolatiematerialen: „PUR/PIR‟, „XPS‟, „EPS/MW/PF/PEF‟, „kurk‟, „cellenglas‟, „perliet/ natuurlijke materialen‟, „vermiculiet‟, „vermiculietplaten‟ en „onbekend‟ (VIBE, 2009). Alle verschillende soorten natuurlijke isolatiematerialen, gaande van dons over cellulosevlokken tot houtvezelplaten, zitten dus in één heterogene categorie, samen met perliet, een volkomen ander materiaal uit minerale grondstoffen. In de software is het niet zichtbaar welke 𝜆-waarde er voor die verschillende categorieën gehanteerd wordt, maar voor wie weet hoe de U-waarde berekend wordt, is het uiteraard makkelijk om terug te rekenen naar de gebruikte 𝜆-waarde. Voor de groep van natuurlijke isolatiematerialen is dat 0.06 W/mK. Voor wat betreft stro valt deze waarde nog mee, ook al werden proefondervindelijk reeds lagere waarden bepaald. Uiteindelijk is 0.06 W/mK lager dan het gemiddelde van de 0.080 en 0.052 W/mK die in de DIN Z-23.11-1595 opgenomen zijn. Maar voor b.v. papiervlokken (𝜆 = 0.039 W/mK), vlas (𝜆 = 0.038 tot 0.040 W/mK), houtvezelplaten (𝜆 = 0.037 tot 0.053 W/mK) of hennep (𝜆 = 0.040 tot 0.042 W/mK), is 0.06 W/mK een onterechte onderschatting van de isolatiewaarde. Het is daarenboven ook erg jammer en onlogisch dat bij het aanduiden van „onbekend‟ als isolatiemateriaal gerekend wordt met 𝜆 = 0.04 W/mK, wat dus een veel betere score oplevert dan wanneer „perliet/ natuurlijke materialen‟ aangeduid wordt. In de EPB-software kan de verslaggever zelf 𝜆-waarden ingeven. Om dit niet telkens opnieuw te moeten doen, is er een bibliotheek van warmtegeleidingscoëfficiënten samengesteld: de EPB-productgegevensdatabank of EPBD. Fabrikanten kunnen voor hun (isolatie)materiaal een 𝜆-waarde in deze databank laten registreren. Stro komt daar dus niet in voor vermits er geen “fabrikanten” van zijn. Om bij eventuele controle van de EPB-aangifte geen discussie over de 𝜆waarde van stro uit te lokken, stelt het Vlaams Energieagentschap voor om een waarde van 0.06 W/mK te gebruiken, net als in de EPC-software. In de U-waardeberekeningen die eerder in dit hoofdstuk gebeurden, werd deze waarde van 0.06 W/mK niet gebruikt omdat deze niet gefundeerd is op onderzoek, maar gewoon een voorlopige grove schatting is die in de EPB-software wordt gehanteerd voor alle soorten organische vezelmaterialen. Wanneer de berekeningen uit Tabel 5 echter toch herhaald worden met een 𝜆-waarde van 0.06 W/mK, wordt een warmtetransmissiecoëfficiënt U van 0.14 à 0.15 W/m²K bekomen voor strobalenwanden. Daarmee moet het behalen van de passiefhuisstandaard dus mogelijk zijn.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

57

6. Financiële analyse Een strobalenwoning is op het vlak van verwarmingsbehoefte steeds een lageenergiewoning of zelfs een passiefhuis. Daardoor worden sterke besparingen gerealiseerd in de stookkosten. Om de vergelijking met een traditioneel gebouwde woning ten gronde te kunnen uitvoeren, zijn er twee mogelijkheden: ofwel moeten de stookkosten mee in rekening gebracht worden, ofwel moet de kostprijs van een strobalengebouw vergeleken worden met een traditioneel gebouwde woning die hetzelfde K-peil heeft (“massief passief”). Wanneer men de stookkosten mee in rekening wil brengen, dient er een afschrijvingstermijn bepaald te worden, wat niet evident is (20 jaar? 30 jaar? …). Gedurende deze periode zijn er vermoedelijk ook verschillen in de onderhoudskosten. Het inschatten van onderhoudskosten is echter zowel voor klassiek gebouwde woningen als voor strobalenwoningen moeilijk, vermits dit erg verschillend is van geval tot geval. Daarom wordt in de rest van dit hoofdstuk alleen de kost voor de bouw in beschouwing genomen.

6.1. Schatting van de globale bouwkost Bij Casa Calida weet men uit jarenlange ervaring dat de bouw van een doorsnee strobalenwoning ongeveer 750 EUR/m² bewoonbare vloeroppervlakte kost. (Ter vergelijking: een traditionele woning kost ongeveer 900 tot 1200 EUR/m², en dan gaat het nog niet over een K15- à K20-woning.) Om aan dat bedrag te komen, wordt ervan uitgegaan dat de bouwheer zoveel mogelijk zelf doet. De fundering, het houtskelet, het dak, de draagbalken voor vloeren, het buitenschrijnwerk en de buitenbepleistering worden doorgaans door vaklui uitgevoerd. De bouwheer staat zelf in voor het plaatsen van de strobalen, de binnenafwerking, het plaatsen van binnenwanden, het leggen van alle nutsleidingen onder begeleiding van een vakman en het afwerken van vloeren. Op www.bloggen.be/lapaillote/ vermeldt de (Vlaamse) bouwheer van een strobalen woning in de provincie Luxemburg een reële kost van 900 EUR/m². De woning in kwestie is een vrij eenvoudig ontwerp (rechthoekig met zadeldak, bewoonbare oppervlakte 160 à 200 m²), maar de vermelde prijs omvat wel alle „snufjes‟ zoals drievoudige beglazing, zonneboiler, individuele waterzuiveringsinstallatie, balansventilatie type D, gevelbepleistering in trasskalk en leien als dakbedekking. De isolatiewaarde bedraagt theoretisch K18, bijna zo goed als een passiefhuis dus. De totale prijs van een „massief‟ passiefhuis bij aannemer Bostoen komt ongeveer op 1350 EUR/m². Volgens een Duitse studie (samengevat op www.passiefhuisplatform.be) bedraagt de gemiddelde kost voor een alleenstaand Webbey De Keyser

Strobalenbouw

58

passiefhuis 1375 EUR/m² en is het prijsverschil tussen massiefbouw en houtskeletbouw niet zo groot. Een gecertificeerd passiefhuis komt anderzijds wel in aanmerking voor een aantal premies en belastingvoordelen, terwijl een strobalenwoning voorlopig nog niet in aanmerking komt voor een aantal van deze financiële voordelen door het gebrek aan een officieel vastgestelde 𝜆-waarde voor stro (zie §5.2.2).

6.2. Vergelijking van enkele individuele kostenposten De kostprijs berekenen van een volledige strobalenwoning is moeilijk als men niet beschikt over een concreet project. Er kan echter wel een analyse gemaakt worden van enkele belangrijke algemene kostenposten. Op architectenkosten, funderingen, elektriciteit, sanitair, verwarming, ventilatie, schrijnwerk, en inrichting zoals keuken en badkamer wordt hier niet verder ingegaan, omdat die niet specifiek zijn voor strobalenbouw. 6.2.1. Buitenwanden Strobalenwanden lijken op het eerste gezicht goedkoop en worden ook als dusdanig gepromoot: stro en leem kosten bijna niets, de bouwheer kan de werken makkelijk zelf uitvoeren, … Uit de gedetailleerde kostprijsschatting in Tabel 8 blijkt echter dat het prijsverschil tussen (deels) zelfuitgevoerde strobalenwanden en door een aannemer uitgevoerde klassieke spouwmuren niet zo groot is. Eerlijkheidshalve moet er wel op gewezen worden dat de richtprijzen in Tabel 8 afkomstig zijn van diverse bronnen (o.a. www.livios.be, tijdschrift Beter Bouwen & Verbouwen nr 245, prijslijst Ecomat, prijsofferte houthandel Terryn, …) en dat er een erg grote onzekerheid is op zowat alle eenheidsprijzen die vermeld staan. Bovendien zijn er bij de traditionele wand ook nog elementen die niet in rekening werden gebracht, zoals de binnenafwerking (verf, behang, …) en het gebruik van lateien en balken in ter plaatse bekist en gegoten beton boven raam- en deuropeningen. Voor de strobalenwand zijn deze twee posten wel meegeteld in respectievelijk de afwerkingslaag van de leembepleistering en het houtskelet. Kiest de bouwheer ervoor om de binnen- en buitenbepleistering niet uit te besteden maar zelf uit te voeren in leem, b.v. na het volgen van een leemcursus bij Casa Calida, dan betekent dit wel een aanzienlijke besparing. Wat hoedanook uit Tabel 8 kan besloten worden, is dat een strobalenwand toch meer kost dan enkel wat stro (tegen 2 à 3 EUR per baal) en wat leem (dat min of meer gratis is wanneer er leemgrond op de bouwplaats aanwezig is).

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

59 Tabel 8 Vergelijkende schatting van de kost van 1 m² buitenwand (alle prijzen inclusief 21 % BTW)

hoeveelheid eenheidsprijs [eenh.] [EUR/eenh.] Strobalenwand met houtskelet in gelijmd-gelamelleerd hout

prijs [EUR]

440 mm strobalen 0.35 m³ 18 30 mm leempleister (grondlaag) 1.00 m² 9 5 mm leempleister (afwerking) * 1.00 m² 30 Rietmatten 0.25 m² 2 30 mm kalkpleister (buiten) * 1.00 m² 60 Houtskelet kopmaat 10/44 1.00 l.m. 43 Plaatsing houtskelet * ? ? Baddingen kopmaat 8/23 1.36 l.m. 10 Metalen toebehoren (forfaitair) Totaal Klassieke spouwmuur met dezelfde U-waarde als een strobalenwand

6.3 9.0 30.0 0.5 60.0 43.0 ? 13.6 4.0 166.4

15 mm gipsbepleistering * 140 mm poreuze snelbouwsteen * 200 mm PUR 90 mm gevelsteen (gevoegd) * Totaal

1.00 1.00 1.00 1.00

m² m² m² m²

26 50 40 92

15.0 50.0 40.0 92.0 197.0

Opmerking 1: aangezien de eenheidsprijzen slechts benaderend zijn, is het niet relevant om de decimalen in rekening te brengen en werden ze afgerond. Opmerking 2: voor de posten aangeduid met een sterretje werd een eenheidsprijs inclusief uitvoering door een vakman gehanteerd, vermits deze werken door de doorsnee bouwheer niet zelf kunnen worden uitgevoerd.

6.2.2. Binnenwanden Uit de richtprijzen voor binnenwanden die te vinden zijn in Tabel 9, blijkt dat silicaatsteen en gipskartonwanden (op houten geraamte met isolatie) – twee veelgebruikte types binnenwanden in de strobalenbouw – niet goedkoper zijn dan andere soorten binnenmuren. De vermelde prijzen zijn inclusief plaatsing door een vakman. Gipskartonwanden worden in de praktijk wel vaak door de bouwheer zelf geplaatst, maar dat fenomeen is niet specifiek gerelateerd aan strobalenbouw. Voor binnenwanden kan dus evenmin besloten worden dat strobalenbouw goedkoper zou zijn dan traditionele bouw.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

60 Tabel 9 Richtprijzen voor binnenwanden, inclusief levering en plaatsing door een vakman, exclusief BTW (bron: tijdschrift Beter Bouwen en Verbouwen, nr 245, januari 2009)

Gipsblokken 80 mm Gipsblokken 100 mm Gipskartonplaten op metalen geraamte Gipskartonplaten op houten geraamte met isolatie Silicaatsteen 100 mm, tweezijdig gevoegd Silicaatsteen 200 mm, tweezijdig gevoegd Betonblokken 90 mm, tweezijdig gevoegd Betonblokken 90 mm, tweezijdig bepleisterd Snelbouwsteen 90 mm, tweezijdig bepleisterd

minimumprijs [EUR/m²]

maximumprijs [EUR/m²]

31 34 64 95 43 66 42 56 60

37 40 81 125 66 92 67 85 91

6.2.3. Dak Een dakconstructie geïsoleerd met strobalen van 35 cm dik heeft een U-waarde van ongeveer 0.15 W/m²K (zie Tabel 7 op pagina 50). Om dezelfde waarde te bekomen met traditionele isolatiematerialen, moet er ongeveer 27 cm minerale wol gebruikt worden. Er zal dus iets meer hout nodig zijn voor een strobalendak. Daar tegenover staat dat de strobalen slechts 18 EUR/m³ kosten, terwijl minerale wol ongeveer 65 EUR/m³ kost. Met cellulosevlokken is ongeveer dezelfde dikte vereist en die kosten ook 50 à 70 EUR/m³, afhankelijk van de densiteit die bekomen wordt bij het spuiten. (Alle prijzen zijn inclusief BTW, maar exclusief plaatsing.) Wat de materiaalkost betreft, zou een strobalendak dus iets goedkoper kunnen uitvallen dan een dak met traditionele materialen (voor dezelfde isolatiewaarde). Het kan ook een financieel voordeel zijn dat het dak normaalgezien geconstrueerd wordt door dezelfde aannemer/schrijnwerker die het houtskelet plaatst, en dat de bouwheer zelf kan instaan voor het aanbrengen van de strobalen en de plaatmaterialen. 6.2.4. Vloer In Tabel 10 wordt de prijs van een vloer geschat voor strobalenbouw en voor traditionele bouw. De vloerbekleding en eventuele vloerverwarming worden hierbij niet in rekening gebracht, aangezien die niet noodzakelijk verschillend zijn voor de twee bouwwijzen en afhankelijk zijn van de keuzes die de bouwheer maakt. Hoewel er een tamelijk grote onzekerheid is op de vermelde eenheidsprijzen, lijkt de strobalenvloer iets goedkoper te zijn.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

61 Tabel 10 Schatting en vergelijking van de prijs (inclusief BTW) van 1 m² vloer (bron strobalenvloer: prijslijst Ecomat, bron klassieke vloer: tijdschrift Beter Bouwen en Verbouwen, nr 245, januari 2009)

hoeveelheid eenheidsprijs [eenh.] [EUR/eenh.] Strobalenvloer met houten spanten in gelijmd-gelamelleerd hout

prijs [EUR]

340 mm strobalen 0.32 m³ 18 2 x 22 mm OSB-platen 2.00 m² 10 Dampscherm / folie 1.00 m² 5 40 mm contactgeluidisolatie 1.00 m² 13 Spanten kopmaat 5/44 2.00 l.m. 22 Plaatsing houtskelet ? ? Metalen toebehoren (forfaitair) Totaal Klassieke vloer met dezelfde U-waarde als een strobalenvloer (0.15 W/m²K) 130 mm welfsels 40 mm druklaag Wapeningsnet 200 mm PUR 60 mm chape Totaal

1.00 0.04 1.00 0.20 1.00

m² m³ m² m³ m²

45 240 8 400 24

6 20 5 8 44 ? 3 91 45 10 8 80 24 167

6.3. Besluit Zonder concrete gevalstudie is het moeilijk om een betrouwbare prijscalculatie te maken. Bovendien wordt de vergelijking tussen strobalenbouw en traditionele bouw bemoeilijkt doordat in de traditionele bouw standaard meestal slechtere isolatiewaarden gehanteerd worden dan wat bekomen wordt met strobalenbouw. De belangrijkste besparingen in strobalenbouw zitten vermoedelijk in de grote hoeveelheid werk die de bouwheer zelf besteedt aan de bouw van zijn woning. Indien men bij de bouw van een traditionele woning evenveel werken zelf zou uitvoeren, dan zou de gemiddelde kostprijs wellicht ook rond of onder de 900 EUR/m² bewoonbare oppervlakte liggen.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

62

7. Milieu-impact 7.1. Situering van het mondiaal milieuprobleem De Aarde warmt geleidelijk op. Die boodschap was in wetenschappelijke milieus al lang gekend maar raakte de laatste jaren ook meer verspreid bij het grote publiek dankzij de aandacht die de media schenken aan het onderwerp (b.v. de documentaire An Inconvenient Truth, de Gentse Low Impact Man, alles rond het Kyoto-protocol, …). De mens is (mede) verantwoordelijk voor deze opwarming door het verstoren van de natuurlijke koolstofkringloop (Figuur 29). Dit is een complex systeem van korte- en langetermijncycli waarin koolstof enerzijds wordt opgeslagen (in vegetatie, bodem, water, materialen) en anderzijds wordt vrijgesteld aan de atmosfeer onder de vorm van koolstofdioxide (CO2). Koolstofdioxide is een belangrijk broeikasgas, dat samen met waterdamp (H2O), methaan (CH4), lachgas (N2O), CFK‟s (chloorfluorkoolwaterstofverbindingen) en een aantal minder voorkomende gassen zorgt voor de „isolatie‟ van de aarde. In de dampkring houden deze gassen de warmte vast die het aardoppervlak uitstraalt. Normaalgezien is dat effect positief, omdat er anders geen leven mogelijk zou zijn op aarde.

Figuur 29 De koolstofkringloop (zwart gedrukte getallen zijn hoeveelheden opgeslagen koolstof (in gigaton), blauwe getallen zijn koolstoffluxen (in gigaton koolstof per jaar))

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

63

Nu is echter het probleem dat door toedoen van de mens de concentratie van deze broeikasgassen toeneemt, waardoor de gemiddelde temperatuur op aarde stijgt. Daardoor komt er nog meer waterdamp in de atmosfeer, smelten de ijskappen en gletsjers af (waardoor er minder zonlicht gereflecteerd wordt en er nog meer zonlicht in warmte wordt omgezet), verlaagt de oplosbaarheid van CO2 in (zee)water, neemt de woestijnvorming toe ten koste van regenwouden (die anders CO2 zouden opslaan in de vorm van biomassa), enzoverder. Dit soort effecten noemt men „positieve feedback‟: een ketting van reacties die het probleem alleen maar doen toenemen. Er zijn gelukkig ook negatieve feedbackmechanismen (b.v. door het afsmelten van de poolkappen is er meer water waarin CO 2 kan oplossen, door meer CO2 in de lucht groeien planten en bomen sneller, …), waardoor het moeilijk te voorspellen is hoe groot het uiteindelijke netto-effect zal zijn. Afhankelijk van de mechanismen die in klimaatmodellen worden opgenomen, zal het voorspelde effect dus groter of kleiner zijn. Toch voorspellen alle huidige modellen weldegelijk een opwarming van de aarde (met 1.1 tot 6.4 °C tegen 2100) als de mensheid zich blijft gedragen zoals de laatste eeuw. De gevolgen van zo een klimaatopwarming zijn catastrofaal. Oceaanstromingen veranderen, waardoor lokale klimaten wijzigen (qua temperatuur en neerslag), waardoor bepaalde plantensoorten verdwijnen, diersoorten die zich met deze plantensoorten voeden uitsterven, kortom hele ecosystemen wijzigen, en ten slotte ook de mens het moeilijk krijgt om nog voldoende voedselgewassen te telen om de hele (tevens aangroeiende) wereldbevolking mee te voeden. Het klinkt als een doemscenario en is in West-Europa momenteel een ver-van-ons-bedshow, maar voor een aantal landen rond de evenaar is het effect van toenemende woestijnvorming en steeds meer onvruchtbare bodem nu reeds te voelen. De meeste wetenschappers zijn het er over eens dat de klimaatopwarming en haar gevolgen minder catastrofaal kunnen gemaakt worden door een massale gedragswijziging. De mensheid is moreel verplicht om haar netto-uitstoot van broeikasgassen te verlagen. Een aantal mogelijke pistes om dat te doen, zijn het verminderen van de CO2-uitstoot van verkeer en industrie, het opslaan van koolstof (b.v. in de vorm van bossen), het wijzigen van voedingspatronen (veeteelt is namelijk de grootste mensgerelateerde bron van methaan), het verlagen of stopzetten van verbranding van fossiele brandstoffen (waardoor grote hoeveelheden koolstof ondergronds opgeslagen zouden blijven in plaats van versneld in de atmosfeer te komen onder de vorm van CO2), … Wat heeft dit hele verhaal nu met strobalenbouw te maken? Het antwoord op die vraag zit vervat in het concept “verlaging van de CO2-uitstoot”. Enerzijds kan de bouwsector hiertoe bijdragen door goed geïsoleerde energievriendelijke gebouwen te construeren, zodat er minder (fossiele) energie nodig is voor verwarming en dus Webbey De Keyser

Strobalenbouw

64

minder CO2 in de atmosfeer terecht komt. Dit gedachtegoed lag mee aan de basis van de ontwikkeling van lage-energiewoningen en passiefhuizen. Het verband tussen strobalenbouw en passiefhuizen werd reeds uitgelegd in hoofdstuk 5. Anderzijds kan er heel wat gedaan worden aan de CO2-uitstoot die verbonden is aan de productie van de gebruikte bouwmaterialen. De volgende paragrafen gaan dieper in op (o.a.) dit onderwerp.

7.2. Milieu-impact van bouwen De bouwsector heeft een aanzienlijke invloed op de maatschappij, zowel op vlak van economie en werkgelegenheid als op het vlak van milieu-impact. In wat volgt wordt de milieu-impact van traditionele bouwmaterialen vergeleken met de materialen die in de strobalenbouw worden gebruikt. Voor de productie van bakstenen moet klei worden ontgonnen, wat visuele en ecologische schade toebrengt aan het landschap. Vervolgens worden de klei en andere bestanddelen getransporteerd naar steenbakkerijen, waar ze worden gemengd en in vormen worden geperst. Deze „groene stenen‟ worden gedroogd en gebakken op hoge temperaturen. Wanneer ze klaar zijn, worden de stenen getransporteerd naar handelaars van bouwmaterialen, om daarna nogmaals getransporteerd te worden naar de werf. Hoewel klei een natuurlijk materiaal is, is het niet hernieuwbaar en vergt het gebruik van bakstenen in de bouw enorm veel energie voor productie en transport. Vergelijken we dit met stro dat normaalgezien gezaaid, gemaaid en tot balen geperst wordt door een lokale landbouwer, die het meteen ook zelf tot op de werf brengt, dan valt het verschil in energieconsumptie en milieuaantasting direct op. Natuurlijk bestaat een traditionele woning uit meer dan alleen bakstenen. Cement bijvoorbeeld. Maar daarvoor geldt een analoge redenering als voor bakstenen: ook voor de productie van cement is er veel energie en transport nodig. In de hedendaagse strobalenbouw worden weliswaar funderingen in beton toegepast, wat dus ook cement vereist, maar door het kleinere gewicht van een strobalen gebouw, kunnen deze lichter uitgevoerd worden dan in de klassieke bouw. Indien ervoor gekozen wordt om een (strobalen)gebouw te onderkelderen, komt daar jammer genoeg wel veel cement/beton aan te pas. Het gebruik van metalen (b.v. voor wapening, I-profielen, …) is milieubelastend op het gebied van de ontginning van grondstoffen (steenkool, erts), het transport (grondstoffen, eindproducten) en de energiebehoefte bij de productie. Anderzijds zijn metalen wel recycleerbaar, wat bij de voornaamste kunststoffen niet het geval is. Zowel in de traditionele bouwsector als in de strobalenbouw wordt gebruik Webbey De Keyser

Strobalenbouw

65

gemaakt van staal voor funderingen en verbindingen (hoekijzers, schroeven, nagels). Het gebruik van stalen kolommen, I-profielen, wapening in vloerplaten en aluminium schrijnwerk is in de strobalenbouw normaalgezien wel erg beperkt in vergelijking met de traditionele bouw. Daar tegenover staat dat voor een strobalen woning in houtskeletbouw meer hout vereist is dan voor een traditionele woning. Dit hout is afkomstig uit de bosbouw en kan, in geval van niet-duurzaam bosbeheer, ook een ernstige impact hebben op de visuele en ecologische waarde van bosecosystemen. Het ontginnen van hout uit de bosbouw is echter wel perfect mogelijk op een verantwoorde wijze (door selectieve houtkap in plaats van kaalkap en door de aanplanting van nieuwe bomen), in tegenstelling tot de productie van traditionele bouwmaterialen zoals baksteen, cement, aluminium,… Hout wordt daarom een hernieuwbare natuurlijke hulpbron genoemd. Door hout te gebruiken met een FSC of PEFC label, bij voorkeur uit nabijgelegen bossen, kan men er zeker van zijn dat de schade aan het milieu beperkt bleef. Isolatiematerialen bestaan in tal van natuurlijke en kunstmatige varianten, maar in de traditionele bouwwijzen wordt wel heel vaak gekozen voor synthetische materialen zoals polyurethaan (PUR), polystyreen (EPS, XPS), glaswol, … Zowel bij de productie en het transport ervan als in het afvalstadium hebben deze materialen een aanzienlijke milieu-impact. Daar tegenover staan meer natuurlijke materialen zoals cellulosevlokken (die in de houtskeletbouw steeds vaker gebruikt worden), houtvezelplaten, kurk, … en stro. Deze materialen hebben algemeen een iets hogere warmtegeleidingcoëfficiënt (zie §2.3.5) en zijn gevoeliger aan vocht, maar daar tegenover staat dat ze milieuvriendelijker zijn op het gebied van productie en afvalverwerking. Stro is in principe een afvalproduct uit de landbouw. Zoals reeds vermeld, heeft stro geen voedingswaarde en kan het dus niet als dierenvoeder worden gebruikt. Het kan enkel worden gebruikt om op de bodem van stallen te leggen of om, vermengd met dierlijke mest, terug op het land te brengen zodat de verhouding tussen koolstof en stikstof in de bodem meer in evenwicht is. Volgens VIBE (2008a) bedraagt het stro-overschot in België ongeveer 210 000 ton per jaar, wat goed is voor het bouwen van circa 14 000 strobalenwoningen (er wordt gerekend op gemiddeld 15 ton stro per woning) zonder daardoor extra druk uit te oefenen op de landbouwsector of op het milieu. Ter vergelijking: volgens de Confederatie Bouw worden er in België jaarlijks 50 000 tot 60 000 nieuwbouwwoningen gebouwd.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

66

7.3. Ecologische voetafdruk van strobalenbouw Eén van de mogelijke concepten om de milieu-impact van (b.v.) een bouwwijze te kwantificeren, is er de „voetafdruk‟ van te berekenen. Daarbij worden alle nodige hulpbronnen (energie, materialen, ruimte, …) uitgedrukt in eenzelfde eenheid, zodat optellen en vergelijken eenvoudiger wordt. Een veelgebruikte benadering is om alles om te rekenen naar ruimtegebruik en uit te drukken in hectare. Deze benadering wordt vooral gebruikt wanneer de bedoeling van de studie is om aan te tonen dat we onze natuurlijke hulpbronnen aan een te snel tempo aan het verbruiken zijn en daarmee roofbouw plegen op onze planeet. Energie- en grondstoffenverslindende samenlevingen zoals de Verenigde Staten leven „op veel te grote voet‟ en het is onmogelijk om de hele wereldbevolking op die manier te laten leven op één aardbol. In dat soort studies wordt vaak ook gewezen op de enorme ongelijkheid tussen Noord en Zuid. Een meer recente benadering, compatibel met de milieuproblematiek die werd uiteengezet aan het begin van dit hoofdstuk, is om de ecologische voetafdruk niet uit te drukken in oppervlakte maar in ton koolstof (of koolstofdioxide): de „carbon footprint‟. Figuur 30 brengt de bovengenoemde bedenkingen (§7.2) kwantitatief in beeld in termen van CO2-emissies die gepaard gaan met de productie van enkele courante bouwmaterialen. Positieve getallen duiden op een uitstoot van CO2, negatieve getallen impliceren dat er meer koolstof in het bouwmateriaal wordt opgenomen dan dat er nodig is voor de productie ervan (omgerekend naar CO2). Het is duidelijk dat natuurlijke bouwmaterialen zoals hout en stro een veel kleinere milieu-impact hebben dan de traditionele keramische materialen.

Figuur 30 Hoeveelheid CO2-emissie (kg) die nodig is om 1 kg van een bouwmateriaal te produceren (bron: Wihan, 2007)

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

67

7.4. Cradle to cradle De visie achter het begrip „cradle to cradle‟ (letterlijk vertaald “wieg tot wieg”) is dat het onverantwoord is om een product te produceren dat in zijn afvalstadium voor problemen zal zorgen. Alvorens iets te produceren, dient er dus een volledige levenscyclusanalyse gemaakt te worden, met oog voor de verwerkingsmogelijkheden op het einde van de nuttige levensduur van het product. In het ideale geval kan al het afval opnieuw als voedsel dienen voor de natuur of kunnen er nieuwe producten uit vervaardigd worden. Er worden namelijk twee parallelle kringlopen onderscheiden: een biologische en een technologische kringloop (VIBE, 2008b). In het ideale geval behoren verbruiksgoederen tot de biologische kringloop en kunnen ze na gebruik terugkeren naar de natuur door biologische afbraak (compostering). Gebruiksgoederen behoren dan tot de technologische kringloop en kunnen op het einde van hun nuttig leven gerecycleerd worden tot nieuwe technologische grondstoffen voor de productie van nieuwe gebruiksgoederen. Wanneer beide kringlopen gemengd raken, ontstaan er milieuproblemen, het ene al erger dan het andere. In het verhaal achter de reductie van CO2-emissies is de basisidee dat de natuurlijke koolstofkringloop zo min mogelijk mag verstoord worden door de mens; hier is de basisgedachte dat (natuurlijke) kringlopen zoveel mogelijk dienen gesloten te worden zodat er nergens ongewenste opeenhopingen van bepaalde stoffen of materialen plaatsgrijpen. Toegepast op de bouwsector, betekent dit dat er weldegelijk van technologische materialen en producten gebruik kan gemaakt worden, zolang die bij de afbraak van het gebouw terug kunnen gerecycleerd worden. Voor veel bouwmaterialen is dat het geval: op sloopwerven worden verschillende afvalstromen (hout, metaal, steen) tegenwoordig gelukkig gescheiden gehouden. Toch is er een behoorlijk risico op contaminatie (b.v. verven met zware metalen in houtafval), waardoor voorzichtigheid geboden is. In het geval van strobalenbouw wordt grotendeels gebruik gemaakt van natuurlijke materialen, die bij afbraak van het gebouw gewoon kunnen terugkeren naar de natuur door compostering (stro, leem, hout). In principe zijn alle gebruikte metalen onderdelen afzonderlijk beschikbaar voor recyclage, behalve misschien de wapening die in de fundering werd verwerkt – hoewel gewapend beton in breekinstallaties ook perfect kan gescheiden worden in metaal en steenpuin. De link tussen cradle to cradle en het in evenwicht houden van de koolstofkringloop is dus de CO2-productie die gerelateerd is met het afvalstadium van de bouwmaterialen. Hoewel de gegevens in Figuur 30 wellicht correct berekend werden door de auteur, moet er op gewezen worden dat hier niet de volledige levenscyclus Webbey De Keyser

Strobalenbouw

68

van het materiaal in beschouwing werd genomen, maar enkel de productie ervan. Veel van de metalen die als bouwmateriaal gebruikt worden, kunnen in hun afvalstadium gerecycleerd worden tot een nieuw metalen materiaal, maar daar is uiteraard opnieuw energie (CO2-emissie) voor nodig. De natuurlijke bouwmaterialen zoals hout en stro kunnen uiteindelijk gecomposteerd of verbrand worden, waarbij in beide gevallen eveneens een CO2-emissie plaatsvindt. In theorie is deze gelijk aan de hoeveelheid CO2 die bij het groeien van het hout of het stro door fotosynthese werd opgenomen uit de lucht. Deze laatste redenering leidt tot de gedachte dat deze materialen CO2-neutraal zijn – wat de negatieve waarden in Figuur 30 herleidt tot nul. Daarbij komt er nog een kleine CO2-emissie ten gevolge van transport en basisbewerkingen die plaatsvonden op de natuurlijke grondstoffen (b.v. zagen van houten balken). Bij een volledige levenscyclusanalyse zou de CO2emissie van deze natuurlijke bouwmaterialen dus toch lichtjes positief worden, hoewel dit nog steeds verwaarloosbaar weinig is in vergelijking met traditionele bouwmaterialen zoals bakstenen.

7.5. Duurzaamheid Hoewel het begrip „duurzaamheid‟ tegenwoordig in de wereld van de bouwkunde wordt gebruikt om aan te duiden dat een materiaal lang meegaat alvorens sporen van aftakeling te vertonen, werd het op het einde van de jaren ‟80 gedefinieerd als “het voldoen aan onze behoeften zonder afbreuk te doen aan de mogelijkheden voor de toekomstige generaties” (World Commission on Environment and Development, 1987). Strobouw past volkomen in deze laatste visie.

“Het begrip, maar vooral het woord duurzaamheid binnen de architectuur bekijk ik met enige argwaan,” zegt architect Mark Depreeuw in een interview (Danckaers, 2005). “Ik geef er de voorkeur aan om ons ontwerpatelier bio-ecologisch te noemen. "Duurzaam" is in de Vlaamse mond eerder synoniem voor onvergankelijk dan voor natuurlijk, ecologisch en sociaal. Dat leidt tot misvattingen en foute discussies. Een voorbeeld: wanneer je biologisch materiaal ongenuanceerd tegenover energieverbruik plaatst, zit je met twee discussies. Zo is de strobalenbouw een bio-ecologisch alternatief voor bakstenenbouw. Stro, een natuurlijk afvalproduct – perfect isolatiemateriaal, snel geplaatst en bepleisterd – staat echter nog altijd ter discussie. Energofielen staren zich blind op het isoleren, in welk materiaal maakt niet uit, "als het maar goed gedaan is, zodat je minder energie gebruikt". Er bestaan inderdaad materialen met een betere isolatiewaarde dan stro, maar binnen het bio-ecologisch bouwen kijken we verder en zijn ook de andere voordelen belangrijk. Wanneer je je huis bekijkt als je derde huid, wordt het verhaal anders: die moet gezond zijn.”

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

69

De ecologische aspecten van strobalenbouw kwamen hoger reeds aan bod, maar het begrip duurzaamheid betrekt ook het sociaal aspect bij het bouwproces. Strobalenbouw is vaak een sociaal gebeuren, wat in de traditionele bouwsector zeker niet altijd het geval is. Bouwheren die voor strobalenbouw kiezen, doen dat vaak vanuit een ecologische gedachte en weten op voorhand dat er geen aannemers zijn die sleutel-op-de-deur strobalenwoningen bouwen. Maar dat zouden ze ook niet willen. Strobalenbouwers zijn mensen die graag zelf met ecologische middelen hun (t)huis willen verwezenlijken. Behalve het triviale feit dat tijdens het stapelen van de strobalen familie en vrienden graag komen meehelpen met de bouwheer – al was het maar uit nieuwsgierigheid – is het ook zo dat kandidaat-strobalenbouwers zich eerst dienen te informeren over de achtergrond en uitvoeringsdetails van deze bouwwijze. Daarbij komt men ongetwijfeld in contact met mensen die vanuit hetzelfde gedachtegoed ook met strobalenbouw bezig zijn. In Vlaanderen is de vzw Casa Calida een mooi voorbeeld van een vrijwilligersorganisatie die dergelijke mensen met elkaar in contact brengt. Hun veelzeggende slogan “warme mensen bouwen warme huizen” vat een groot deel van het sociaal aspect van strobalenbouw samen. Strobalenbouw is meer dan een technische bouwwijze: het is een levensvisie. In de Verenigde Staten gaat het sociaal aspect nog verder dan hier. The Red Feather is een vrijwilligersgroepering ontstaan in South Dakota / Montana die (zelfdragende) strobalen huizen bouwt. Hun doel is: ecologisch en sociaal verantwoorde huizen te bouwen voor mensen die het niet breed hebben en die dreigen dakloos te worden. Daarbij wordt vooral gefocust op de verschillende groepen Indianen die tegenwoordig gedwongen worden in een soort reservaten te leven. De plaatselijke bevolking wordt intens betrokken bij het bouwproces, waardoor elk bouwproject ook een educatieve waarde krijgt. De vrijwilligers van The Red Feather hopen op deze wijze de fundamenten te leggen voor een duurzaam woonbeleid voor deze Indiaanse gemeenschappen: The American Indian Sustainable Housing Initiative (Corum, 2005).

7.6. Ruimtegebruik In Vlaanderen begint open ruimte schaars te worden en zou er nog veel meer moeten op gelet worden dat in het Ruimtelijke Ordeningbeleid de resterende groene ruimte niet wordt bebouwd of versnipperd. Ondanks het erg groene karakter van strobalenbouw, kan er (terecht) op gewezen worden dat strobalenwoningen in de meeste gevallen grote open bebouwingen zijn en daarmee dus niet echt bijdragen tot een doordacht ruimtegebruik. Het uitvoeren van meergezinswoningen in strobalenbouw moet in principe mogelijk zijn, maar gebeurt momenteel (nog) niet. Webbey De Keyser

Strobalenbouw

70

8. Conclusies Strobalenbouw is een volwaardige bouwwijze die het laatste decennium door verschillende architecten en groepen zelfbouwers is geperfectioneerd. Daardoor kunnen nu strobalenwoningen worden gebouwd die voldoen aan alle wettelijke en menselijke noden, rekening houdend met algemeen aanvaarde bouwfysische principes. De hedendaagse strobalenwoning vertoont volgende eigenschappen. 

Een gezond binnenklimaat ten gevolge van goede dampdiffusie doorheen de strobalenwanden. In combinatie met leembepleistering als binnenafwerking wordt een quasi constante relatieve luchtvochtigheid bekomen van 50 %.



Goede thermische isolatie door een combinatie van een relatief lage warmtegeleidingcoëfficiënt (𝜆) met een grote dikte van de buitenwanden. In Duitsland wordt met een rekenwaarde van 0.052 W/mK dwars op de halmrichting en 0.080 W/mK evenwijdig met de halmrichting gewerkt. In Vlaanderen is nog geen officiële waarde vastgesteld, maar voor EPB-doeleinden wordt voorlopig met 0.060 W/mK gerekend. Strobalenwanden (inclusief houtskelet en bepleisteringen) hebben een U-waarde van ongeveer 0.15 W/m²K. Certificering als passiefhuis kan momenteel nog niet door dat gebrek aan officiële 𝜆-waarde, maar het K-peil van een lage-energiewoning of passiefhuis wordt zeker gehaald.



Voldoende akoestische isolatie doordat een strobalenwand een geluidsverzwakkingsindex Rw heeft van 55 dB (≈14 cm beton). In tegenstelling tot beton is stro ook goed als contactgeluidsisolatie.



De afwezigheid van noemenswaardige koudebruggen.



Een lichte constructie, waardoor ook iets lichtere funderingen mogelijk zijn in vergelijking met traditionele bouw. De keuze van het type fundering moet van geval tot geval geëvalueerd worden op basis van de berekende belasting, de bodemfysische eigenschappen van de bouwplaats en de wensen van de bouwheer inzake onderkeldering. De bevestigingswijze van het houtskelet op de fundering verschilt van geval tot geval, afhankelijk van het type fundering en het type houtskelet (post and beam of een variant van platform and balloon).



Een uitzicht dat zowel “organisch” (golvend) als strak kan zijn, voornamelijk bepaald door de afwerking. Meestal is dit een kalk- of leembepleistering. Kalkpleisters zijn vrij delicaat wat betreft het aanbrengprocédé. Leem is eenvoudiger te verwerken en is tevens goedkoper, maar minder weerbestendig. Op cement gebaseerde pleisters komen niet in aanmerking doordat deze onvoldoende damp-open zijn.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

71



Een kostprijs die iets lager ligt dan die van traditionele bouw. Een standaard strobalenwoning kost 750 à 850 EUR/m² bewoonbare oppervlakte. Doordat strobalenbouw principieel eenvoudig is, kunnen er besparingen gerealiseerd worden door zelfbouw. In de traditionele bouw is dat voor de meeste bouwheren minder evident, wat meteen de reden is waarom een traditioneel gebouwde woning (met hetzelfde K-peil) 30 tot 50 % duurder is dan een strobalenwoning.



Een kleine milieu-impact, enerzijds door goede isolatie (weinig energie nodig voor verwarming), anderzijds door gebruik van CO2-neutrale materialen en doordat er op het einde van de levensduur van het gebouw geen schadelijk afval vrijkomt.

Naast al deze voordelige eigenschappen, blijken er ook enkele aspecten te zijn waar tijdens het ontwerp en de bouw van een strobalenwoning extra aandacht moet worden aan besteed. 

De landbouwer die het stro aanlevert (best winterrogge, tarwe of triticale), moet op de hoogte zijn van de vereiste eigenschappen van de balen: (1) droog, (2) gedorst en (3) geperst met een dichtheid van minimum 90 kg/m³ maar liefst nog meer. Over de invloed van het gebruik van pesticiden werd geen informatie gevonden, maar het staat de bouwheer vrij om gebruik te maken van strobalen uit de biologische landbouw.



De strobalen moeten ten allen tijde droog gehouden worden om het risico op schimmels te minimaliseren: zowel tijdens de persing, het transport, de tijdelijke opslag, het bouwproces, als in de afgewerkte wand. De buitenafwerking moet dampdoorlatend zijn, maar moet het stro droog houden bij regenweer. Grote dakoversteken worden voorzien om veel (slag)regen op de muren te verhinderen.



De binnenafwerking wordt best minder damp-open gekozen dan de buitenafwerking, zodat vocht vanuit de strobalen naar buiten kan diffunderen.



Op de werf moet los stro steeds opgeruimd worden wegens brandgevoeligheid. Eens ingebouwd in een wand en bepleisterd aan beide zijden, is er herhaaldelijk in standaardproeven bewezen dat er een brandweerstand van 90 tot 120 minuten is. Volgens DIN 4102-B2 worden bepleisterde strobalen als “normaal brandbaar” geklasseerd.



De afmetingen en afstanden van de houtskelet-elementen moeten worden afgestemd op de afmetingen van de strobalen: de kolommen van een post and beam houtskelet moeten even breed zijn als de strobalen (meestal 44 à 45 cm), de hoogte van de vloer- en dakspanten en hun onderlinge afstand moeten zo gekozen worden dat er net een strobaal tussen past. Wordt er geen rekening

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

72

gehouden met deze maatvoering, dan is er veel manueel werk vereist om ofwel het skelet ofwel de strobalen aan te passen. 

Bij het isoleren van een dak met strobalen, kunnen deze het makkelijkst worden aangebracht via de bovenzijde. Daarom worden de onderste laag plaatmateriaal en het dampscherm best eerst aangebracht op de onderzijde van de dakspanten, zodat de strobalen er via de bovenzijde kunnen worden ingepropt.



Het stro moet overal goed afgesloten zijn tegen het binnendringen van levende organismen, door de bepleistering te laten doorlopen tot op het houtskelet, de onderste laag strobalen in te pakken in metaalgaas, en vloer- en dakconstructies goed af te sluiten met behulp van plaatmaterialen.



Binnen in de woning worden best enkele thermisch inerte elementen voorzien, zoals binnenwanden in silicaatsteen, vloeren in stampleem of tegels in een mortelbed, omdat stro zelf slechts weinig thermische inertie bezit.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

73

9. Bibliografie Bellens, G., Claus, P. & Thoelen, P., Inleiding in de strobalenbouw. Antwerpen, VIBE, 2004, 32p. BUtgb (Belgische Unie voor de technische goedkeuring in de bouw), Balken in

gelijmd gelamelleerd hout WOODLAM. Technische goedkeuring met certificatie. http://www.ctib-tchn.be/main_tchn/cert/files_pdf_N/ggh2550_N.pdf, 2006. Geraadpleegd op 8 april 2009. Corum, N., Building a straw bale house. The Red Feather construction handbook. NY, Princeton Architectural Press, 2005, 192p. Danckaers, T., Mark Depreeuw: „Je huis is je derde huid‟. http://www.mo.be, 2005. Geraadpleegd op 11 november 2008. Delile, C. & Vereecken, E., Bouwkunde, milieu en duurzame ontwikkeling;

Passiefhuisprincipes en ecologisch bouwen a.d.h.v. een concreet project van (en voor) een architect. Verhandeling. Leuven, Faculteit toegepaste wetenschappen, departement burgerlijke bouwkunde, 2008, 47p. FOD economie, Productie van landbouwteelten. Rekenblad. http://statbel.fgov.be/ downloads/crp2007_nl.xls, 2007. Geraadpleegd op 17 november 2008. Forschungsinstitut für Wärmeschutz e.V. München, Wärmeleitfähigkeit nach DIN 52612; Prüfbericht Nr. F.2-430/03, München, Duitsland, 2003, 1p. Hollis, M., Practical straw bale building, Collingwood, Australia, Landlinks Press, 2005, 98p. King, B., Load-bearing straw bale structures – a summary of testing and experience, http://www.ecobuildnetwork.org/pdfs/Load-Bearing_SB_Const.pdf. Ecological Building Network, 2003, 17p. Geraadpleegd op 2 maart 2009. Magwood, C., Mack, P. & Therrien, T., More straw bale building – a complete guide to designing and building with straw, Canada, New Society Publishers, 2005, 288p. Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap, Syllabus opleiding energieprestatieregelgeving. Module 1: algemeen kader, 2006, 236p.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

74

Parewijck, C., Constructieleer – Bouwfysica, Cursus derde jaar bouw- en houtconstructies, Gent, CVO-IVV De Avondschool, 2008, 133p. Passiefhuis-Platform, Passiefhuisgids: Antwerpen, PHP, 2007, 123p.

Instrumentarium

voor

de

architect,

Theis, B., Straw bale fire safety: a review of testing and experience to date, http://www.ecobuildnetwork.org/pdfs/Fire_safety.pdf, Ecological Building Network, 2003, 5p. Geraadpleegd op 21 december 2008. Van den Bruel, L., Stro als bouwmateriaal, Eindwerk, Geel, Katholieke Hogeschool Kempen, Departement Industrieel Ingenieur en Biotechniek, 2006, 105p. VIBE (Vlaams Instituut voor Bio-ecologisch Bouwen en Wonen), Dossier: Bouwen met strobalen, in: Wonen met de Natuur nr. 45, 2008a, 14p. VIBE (Vlaams Instituut voor Bio-ecologisch Bouwen en Wonen), Dossier: Cradle to cradle: kringlopen sluiten, in: Wonen met de Natuur nr. 47, 2008b, 14p. VIBE (Vlaams Instituut voor Bio-ecologisch Bouwen en Wonen), Dossier: Naar een nieuwe houtskeletbouwwijze, in: Wonen met de Natuur nr. 46, 2008c, 14p. VIBE (Vlaams Instituut voor Bio-ecologisch Bouwen en Wonen), Vlaamse energiecertificaten benadelen bewuste bouwers: eraan voor de moeite, in: Wonen met de Natuur nr. 49, 2009, p. 8-11. Warnock, A., Factors Affecting Sound Transmission Loss, http://irc.nrc-cnrc.gc.ca/ pubs/cbd/cbd239_e.html, 1985. Canadian Building Digest, National Research Council Canada. Geraadpleegd op 30 april 2009. Wihan, J., Humidity in straw bale walls and its effect on the decomposition of straw, Doctoraat, UK, University of East London School of Computing and Technology, 2007, 271p. Wimmer, R., Hohensinner, H., Janisch, L. & Drack, M., Heat insulation performance of straw bales and straw bale walls, Poster, Oostenrijk, Technische Universiteit Wenen, 2001. World Commission on Environment and Development, Our common future, UK, Oxford University Press, 1987, 400p.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

75

Verklarende woordenlijst E-peil: peil van primair energieverbruik: vergelijking van het “karakteristiek jaarlijks primair energieverbruik” van een gebouw met een referentiewaarde. Het E-peil mag nog maximaal 100 bedragen, en vanaf januari 2010 slechts 80. EPB: energieprestatie en binnenklimaat: de Vlaamse regelgeving waaraan nieuwe en verbouwde gebouwen sinds 2006 moeten voldoen. Ze omvat bepalingen omtrent thermische isolatie, energieprestatie (verwarmingsinstallatie, ventilatie, zonne-energie...) en ventilatie. EPC: energieprestatiecertificaat: een attest dat moet worden opgemaakt door een erkend energiedeskundige van het type A bij elke woning die verhuurd of verkocht wordt. Op het EPC staat een energie-kengetal vermeld waarmee potentiële kopers of huurders het energieverbruik van woningen makkelijk onderling kunnen vergelijken. K-peil: kengetal om de graad van thermische verliezen door de gebouwschil aan te geven. De term houdt niet alleen rekening met de isolatiegraad van een gebouw (op basis van de U-waarde van de verschillende constructie-onderdelen), maar ook met de compactheid van het gebouw. Volgens het energieprestatiedecreet mag het K-peil maximaal K45 zijn. Lage-energiewoningen en passiefhuizen hebben een Kpeil lager dan respectievelijk K30 en K15. Kaleien: het aanbrengen van een dunne kalkpleisterlaag met behulp van een blokborstel. Deze techniek wordt meestal toegepast op bakstenen muren maar kan ook op een geleemde strobalenwand gebruikt worden. Een kalei is zeer damp-open maar beschermt de muur toch tegen regendoorslag. 𝜆-waarde: warmtegeleidingscoëfficiënt [W/mK]: een materiaalconstante die aangeeft hoe goed het materiaal warmte geleidt. Voor isolatiematerialen moet deze waarde zo klein mogelijk zijn.

µ: dampdiffusiecoëfficiënt [-]: uitdrukking van de weerstand van een materiaal tegen dampdiffusie. Het is een dimensieloos getal dat de verhouding weergeeft van de dampweerstand van het materiaal t.o.v. de dampweerstand van een laag lucht van dezelfde dikte. Post and beam: skeletbouwwijze waarbij de draagstructuur wordt gevormd door verticale kolommen en horizontale balken. Webbey De Keyser

Strobalenbouw

76

Platform and balloon: skeletbouwwijze waarbij de draagstructuur verwerkt wordt in de wanden onder de vorm van een reeks verticale spanten. Verdiepingsvloeren worden gedragen door deze wanden. Rw-waarde: geluidsverzwakkingsindex [dB]: geeft het verschil in geluidssterkte tussen de twee zijden van de wand weer. U-waarde: warmtedoorgangscoëfficiënt [W/m²K]: drukt de hoeveelheid warmte uit die per seconde, per m² en per graad temperatuurverschil tussen de ene en de andere zijde van een constructie doorgelaten wordt. De waarde geeft de mate van isolatie van de constructie aan: hoe hoger de U-waarde, hoe slechter geïsoleerd.

Webbey De Keyser

Strobalenbouw

View more...

Comments

Copyright ©2017 KUPDF Inc.