CLT-S

A DURABLE PARTNER FOR ECOLOGICAL BUILDING SOLUTIONS

De constructiewereld staat voor een aantal grote uitdagingen naar de toekomst toe. Hoewel het vandaag hoogconjunctuur is, kunnen bouwbedrijven vandaag niet genieten van deze grote vraag op de markt door de grote foutenlast gecreëerd door archaïsche bouwmethodieken.

 

Visualisatie: Autodesk Revit

Dankzij BIM (Building Information Management) kunnen gebouwen vooraf volledig virtueel kunnen uitgewerkt worden. Toch lukt het niet om de foutenlast te doen dalen omdat BIM niet te verzoenen valt met de traditionele aanpak van bouwen. De traditionele aanpak van bouwen kent immers een minder intensief voortraject en voornamelijk ook uitwerking wanneer het gebouw reeds in volle aanbouw is.

Een groot probleem hierin is dat er geen gebruik wordt gemaakt van een structuur die millimeter correct kan worden gemonteerd op de bouwwerf zelf. Foutieve informatieoverdracht en teveel correcties op de werf leiden vervolgens tot bijkomende kosten die het gebouw tot 30% duurder maken (Cfr. Rapport Mc Kinsey, Modular construction, from projects to products)

CLT biedt een revolutionair antwoord op de verschillende uitdagingen van de bouwsector in verschillende facetten:

 

  1. Exact repliceren wat virtueel in BIM wordt gemodelleerd.

  2. Bouwen wordt monteren: tot 60% sneller klaar met het volledige gebouw.

  3. Minder mankracht in de voorbereiding en op de werf.

  4. Lean bouwen: een structuur waar andere elementen makkelijker kunnen worden toegevoegd (ramen, technieken,…).

  5. Oplossingen voor akoestiek en brand voorhanden.

  6. De effecten op EPB en isolatiewaarden.

  7. Oplossingen voor bouwen op minder draagkrachtige grond en bestaande gebouwen.

  8. Circulair en Ecologisch bouwen.

 

Om deze verschillende facetten nader te kunnen verduidelijken is het noodzakelijk om de eigenschappen van CLT te duiden.

 

CLT is Cross Laminated Timber of Kruiselings Verlijmd hout. Van duurzaam beheerd dennenhout worden planken geproduceerd. Deze planken worden zijdelings verlijmd tot ‘single layers’. Deze single layers worden kruiselings op elkaar verlijmd met formaldehidevrije lijm, zodat de vezelrichtingen van de single layers telkens dwars op elkaar liggen. Dit proces genereert een vormvast paneel genaamd ‘master panel’. De masterpanel kan door een CNC machine gehaald worden om te versnijden, frezingen aan te brengen of boringen te doen. De panelen kunnen gebruikt worden voor vloeren of wanden en hebben naar gelang hun dikte en samenstelling andere draagkrachtige eigenschappen.

CLT kan dus de volledige traditionele draagstructuur van een gebouw gaan vervangen. Met CLT is het perfect mogelijk om meerdere verdiepen te bouwen. CLT-S heeft zo in België het hoogste CLT gebouw gebouwd van 11 verdiepingen hoog. In Noorwegen, Brumunddal staat reeds een houten gebouw van 18 verdiepingen of 85,4 meter hoog.

Bron: CLT-S project Astor te Geel

CLT wordt soms ten onrechte vergeleken met houtskeletbouw of houtmassiefbouw. Doordat CLT echter vormvast is, zijn minder interessante eigenschappen zoals krimp en dillatatie dwars op de vezelrichting van het hout uitgeschakeld. Waardoor het ook voor bredere toepassingen kan gebruikt worden.

Verdere afwerking van het gebouw (gevel, vloeren, technieken, etc.) kan op een gelijkaardige manier gebeuren.

Doordat de CNC alle mogelijke frezingen kan doen, is het tevens mogelijk om doorvoeropeningen voor technieken (HVAC, elektriciteit, sanitair) reeds op voorhand te voorzien. CLT is als product dus revolutionair omdat men de structuur volledig in 3D kan uittekenen en vervolgens perfect maatvast kan produceren om uiteindelijk deze exacte structuur te monteren op de werf. Op die manier kan CLT mee surfen op de golf van het BIM verhaal.

CLT is het eerste gebruiksvriendelijk en duurzaam materiaal waarmee een 3D model perfect kan gerepliceerd worden in de realiteit.

Bron: CLT-S Project KOCA, internaat

Visueel kan CLT op verschillende manieren worden toegepast. Gebouwen kunnen eruit zien als een traditioneel gebouw hoewel CLT wel de draagstructuur is. Een leek zou het verschil niet kunnen zien. Een gebouw kan echter ook ontworpen worden met CLT in het zicht. Daarvoor bestaan 2 zichtkwaliteiten: industrieel visuele kwaliteit en visuele kwaliteit. Daardoor kan de structuur van binnenuit getoond worden. Een groot voordeel van CLT binnenmuren is dat ze massief zijn en niet hol klinken. Commercieel gezien wordt dit steeds geapprecieerd.

 

Als men met CLT werkt betekent dit dat het volledige uitvoeringsdossier moet klaar zijn voor men start met bouwen. Eenmaal de panelen immers in productie zijn, is er geen (of toch bijna geen) weg meer terug. Omdat CLT bovendien andere draagkrachtige eigenschappen heeft dan traditionele materialen, is het aangewezen om reeds van bij de ontwerpfase te kiezen voor CLT als ruwbouwmateriaal. Daardoor kan het gebruik van CLT optimaal worden verwerkt in het ontwerp en zal het kostenplaatje dan ook gelijkaardig of voordeliger zijn dan traditioneel.

CLT-S vaardigt steeds een team af van 3 personen in de voorbereiding:

 

  • Een projectleider begeleidt het volledig traject in het bouwteam en verzorgt de communicatie met de klant.

  • Een 3D modelleur tekent de productietekeningen van de structuur.

  • Een ingenieur verzorgt de studie stabiliteit, de rekennota’s en de detaillering van de structuur.

 

Ieder project team van CLT-S weet dat het nodig is om een pro-actieve rol te vervullen in het bouwteam. Nieuwe bouwtechnologie vraagt om een andere aanpak in het voortraject en deze dient uitgedragen te worden door CLT-S, ook al is CLT-S slechts een onderaannemer structuur.

 

Het architecturaal ontwerp dient rekening te houden met de structuur. Daarom is het goed dat de ingenieur stabiliteit meteen mee aan tafel zit. De studie stabiliteit bepaald immers de plaatdiktes. Dewelke dan ook 1 van de grotere kostendrijvers voor een CLT structuur zijn.

Om de volledige kost van een CLT structuur te bepalen dient naast een studie stabiliteit dus een 3D model opgemaakt te worden met de juiste plaatdiktes. Dit 3D model wordt vervolgens uit elkaar getrokken om de verschillende panelen te ‘nesten’ in de master panels. Op die manier kan het snijverlies bepaald worden. Het snijverlies is dan ook de tweede grote kostendrijver in het gebruik van CLT.

CLT is immers volledig vervaardigd van hout en kent een lineaire kostencurve. In tegenstelling tot beton dat een afvlakkende curve heeft omwille van het feit dat het grootste deel van de kost in de bekisting en de wapening zit.

De intentie moet dus zijn om zo weinig mogelijk hout te gebruiken.

De twee kostendrijvers van CLT worden steeds gemonitord. Het snijverlies ligt doorgaans optimaal onder de 7% en er wordt gestreefd naar een structuur die onder de 0,32 m3/m2 ligt.

Eenmaal het ontwerp gefinaliseerd is, dan wordt door CLT-S een structureel model opgebouwd. De verbindingsdetails worden uitgetekend door onze ingenieursafdeling en worden samen met de stabiliteitsplannen en de rekennota’s ter goedkeuring voorgelegd aan de ingenieur stabiliteit die verantwoordelijk is voor het project. In het structureel model worden alle detailleringen (structureel, akoestisch, zichtkwaliteit,raam- en deuropeningen…) die belangrijk zijn voor de productie ingetekend. Eenmaal het structureel model is gefinaliseerd, worden de sparingsvoorstellen voor de technieken ingetekend.

Na goedkeuring hiervan wordt het productiemodel klaargemaakt met de finale nesting in de master panels. Eveneens wordt dan de laadvolgorde toegekend van de panelen op de trailers. Vervolgens worden de panelen geproduceerd in de fabrieken van Stora Enso in Oostenrijk of Zweden. 6 weken nadat de productieplannen zijn doorgestuurd wordt de eerste trailer verwacht op de werf. Het eerste paneel dat van de eerste trailer wordt gehaald is eveneens het eerste dat dient geplaatst te worden.

Lean bouwen is perfect mogelijk omdat CLT structuur gemonteerd wordt en niet gebouwd. De montage kan virtueel gesimuleerd worden zodat deze ook in bouwtijd wordt geoptimaliseerd.

 

Doordat alle panelen gelabeled zijn, kan men deze inscannen en zien in een 3D model waar dit paneel geplaatst moet worden. Op deze manier wordt de totale structuur geplaatst. Dit gaat uitermate snel aangezien het allemaal droge montage is. Alles wordt met winkelhaken en schroefverbindingen vastgezet.

 

Bij een doorgaanse werf wordt de structuur gemonteerd door 4 personen. 1 werfleider en 3 arbeiders. De werfleider kan zelf de kraan bedienen. De montageploeg wordt bijgestaan door de projectleider voor de off site voorbereidingen. Een doordeweekse woning bijvoorbeeld, wordt gemonteerd in 2 dagen met een ploeg van 4 mensen. Dat de structuur zeer snel wordt gemonteerd is een evidentie. Maar ook het volledige bouwproces kan door CLT versneld worden. Doordat de openingen van ramen en deuren perfect op voorhand gekend zijn, kunnen deze reeds op voorhand geproduceerd worden. Daardoor kunnen ze gelijktijdig met de CLT structuur op de werf komen en gemonteerd worden. Indien de dakbedekking meteen volgt op de structuur, is het mogelijk om meteen een droge omgeving te hebben binnen. Doordat de ramen en deuren reeds bevestigt zijn aan de structuur, zit de gevelafwerking niet langer op het kritische pad. Men kan dus binnen reeds droog verder afwerken. Het onmiddellijk beschikbaar zijn van een droge omgeving binnen is een gigantische tijdsoptimalisatie die men met traditionele materialen nooit kan halen.

Bron: CLT-S Project KOCA, internaat

Indien men LEAN plannen meeneemt in het proces zijn snelheidswinsten mogelijk op alle onderdelen van het bouwproces.

Bron: CLT-S Project Notariskantoor

Een bijkomend voordeel zijn de reeds uitgefreesde uitsparingen voor de technieken en de elektriciteit. Alle doorvoeropeningen zijn reeds klaar en hoeven niet meer ter plaatse gekapt of geboord te worden. Installatie van technieken en elektriciteit is dus enkel nog een kwestie van afmonteren en schroeven. Een stopcontactbevestiging dient dus enkel met twee schroeven vastgeschroefd te worden in de CLT. Niet alleen is het afmonteren van de technieken veel efficiënter, het doet de foutenlast eveneens dalen.

Doordat het bouwproces tot 60% sneller kan gaan, is ook de werfinrichting met kraan etc. minder lang nodig op de werf. Dit kan eveneens een grote besparing bezorgen op de totale bouwkost. Maar ook in mankracht betekent dit dat de mensen terug sneller beschikbaar zijn om nieuwe werven aan te vatten. Een projectleider kan zo tot 3 keer zijn normale rendement halen.

 

CLT is een lichter materiaal. Akoestiek heeft echter massa nodig. Daarom is akoestiek een aandachtspunt bij het gebruik van CLT als structuur. CLT-S slaagt erin om met haar standaard detailleringen verhoogd akoestisch comfort aan te bieden in residentiële gebouwen. Deze oplossingen zijn allemaal getest in situ en zijn dus beproefde methodes. De oplossingen zijn voornamelijk gestoeld op het ontkoppelen van wanden met akoestische rubbers en ontkoppelde winkelhaken alsook op het toevoegen van massa met een grindlaag. Alternatief kan er ook gewerkt worden met voorzetwanden of verhoogde vloeren voor kantooroplossingen.

Bron: Detaillering CLT-S

Akoestiek wordt doorgaans strenger bekeken voor CLT dan voor traditionele bouw, voornamelijk omdat het een nieuwe materiaal is waar nog te weinig gemeten referenties van zijn. Dit komt het uiteindelijke resultaat in situ uiteraard alleen maar ten goede.

 

Om te voldoen aan de brandreactie en brandweerstand wordt de structuur gedimensioneerd op basis van de geldende normen en op basis van de gehanteerde wand en vloeropbouw. Rf120 in hoogbouw is mogelijk, mits het toepassen van de juiste opbouwen en bijkomende materialen. Brandreactie wordt doorgaans aangepakt door behandeling van de CLT of door gipskarton bekleding.

 

Mensen hebben soms de verkeerde indruk dat hout brandbaarder is dan andere bouwmaterialen. Dit is echter een foutief buikgevoel dat niet in overeenstemming is met de wetenschappelijke kennis die reeds jaren voorhanden is.

 
 
 

© 2020 CLT-S NV