Toetsingshulpmiddel structureel verlijmde gevels

Als gevolg van de energietransitie is er een grote behoefte aan verlijmde gevels ontstaan vanuit de markt. Denk bijvoorbeeld aan structureel verlijmd glas, volkernplaat, steenstrips, natuursteen en tegels. Om deze innovatie verantwoord risico-gestuurd een kans te geven heeft de werkgroep 'structureel verlijmde gevels' van het COBc (Centraal Overleg Bouwconstructies) het initiatief genomen om een toetsingshulpmiddel op te stellen. Met de richtlijn wil het COBc werken aan een transparante en uniforme aanpak.

Toetsingshulpmiddel structureel verlijmde gevels
Een wel heel bijzondere prefab-oplossing is de buikvormige gevel op de nieuwe multifunctionele accommodatie (MFA) De Cammeleur in Dongen. Steenstrips van Vandersanden zijn hierbij op EPS vormstukken verlijmd, die weer op een stalen constructie zijn gemonteerd.

De afgelopen jaren zijn er meerdere schadegevallen gezien bij verlijmde gevels. Er zijn schadegevallen bekend van diverse systemen. Ook van systemen die uitvoerig getest zijn, al dan niet met gecertificeerde halffabricaten. In 2011 is de BRL 4101-7 ‘Lijm voor de bevestiging van gevelbeplatingen’ dan ook ingetrokken. Hierdoor is onduidelijkheid in de markt ontstaan. Ook voor de toetsers is het niet eenvoudig om de diversiteit aan aangeboden informatie te doorgronden. Denk hierbij aan (deel)certificaten, Zulassung (toelating, erkenning, red.), voorlichtingsfolders, werkprotocollen en CE-markeringen.  

Om structureel verlijmde gevels verantwoord risico-gestuurd een kans te geven heeft de werkgroep ‘structureel verlijmde gevels’ van het COBc het initiatief genomen om een toetsingshulpmiddel op te stellen. De richtlijn is niet bedoeld voor één product, maar kan universeel worden toegepast. Hoewel er momenteel al wordt gewerkt aan meerdere beoordelingsrichtlijnen (BRL’s) over dit onderwerp is voor dit document het uitgangspunt geweest dat er nog geen nationaal gecertificeerd systeem is.  

Het op 7 november 2019 gepubliceerde groene document is op 1 juli 2020 een groeidocument geworden. Het groeidocument is gratis beschikbaar op de website van de Vereniging BWT Nederland. Op 14 oktober 2020 heeft de werkgroep met de brancheverenigingen en producenten overleg gevoerd om te komen tot kennisdeling. Hier zijn de nodige vragen en aandachtspunten uit voort gekomen. 

CE-markering 

Vanuit de verordening bouwproducten (Europese regelgeving) is het verboden om een bouwproduct zonder CE-markering als bedoeld in artikel 8 van de verordening bouwproducten in de handel te brengen als er sprake is van een geharmoniseerde norm. Bij het ontbreken van een geharmoniseerde norm kan vrijwillig door een producent een CE-markering worden verkregen op basis van een European Assesment Doccument (EAD). In de Construction Products Regulation (CPR) is de harmonisatie beperkt tot Europese testmethoden.  

Testmethoden voor de duurzaamheid, circulariteit en gevaarlijke stoffen ontbreken. Gemeenten maken zich wel zorgen, terugblikkend op de schadegevallen. Worden die producten in de praktijk wel altijd conform de verwerkingsvoorschriften aangebracht? Het betreft hier immers een samenstel van halffabricaten, die na verwerking op de bouwplaats tot een veilige gevel moet leiden. En de veiligheid op bouwwerkniveau is nu eenmaal de competentie van de lidstaten. Daarnaast is in artikel 11, zesde lid van de verordening geregeld dat een producent verwerkingsrichtlijnen meelevert op grond waarvan een veilig bouwwerk ontstaat.  

Geen normen 

In Nederland en Europa zijn er tot op heden geen materiaalgebonden normen voor structureel verlijmde gevels. Veel fabrikanten kiezen daarom voor het vrijwillige European Technical Assesment, de ETA-route of een Zulassung. Het gaat echter mis als van het in de Zulassung omschreven concept wordt afgeweken. De European Assessment Documents (EAD’s) doen geen uitspraak over de Basic Work Requirement BWR1 ‘Mechanical resistance and stability’. Volgens Bouwbesluit 2012 is deze BWR1 van belang om een uitspraak te doen over de duurzame veiligheid. Formeel zijn er dus geen documenten die uitspraak doen over de duurzame veiligheid, zoals vereist is volgens Bouwbesluit 2012. 

Waar heb je een BRL voor nodig? 

Als je een product bestaande uit halffabricaten wil laten certificeren door bijvoorbeeld Kiwa, dan is een beoordelingsrichtlijn (BRL) een vereiste. Dit is in beginsel een privaat document. Gaat het echter om een door bijvoorbeeld Stichting Bouwkwaliteit (tegenwoordig Toelatingsorganisatie Kwaliteitsborging Bouw, TloKB) erkent certificaat dat gekoppeld is aan Bouwbesluit 2012, dan is dat een publiekrechtelijk document. Reden te meer om te werken aan de ontwikkeling van een BRL voor ieder te verwerken gevelmateriaal. 

Hoe kunnen we onduidelijkheid oplossen? 

Met een ETT-procedure kan gekomen worden tot een ‘erkende technische toepassing’ (ETT). Het plan van aanpak structureel verlijmde gevels kan hiervoor als onderlegger gebruikt worden. In een ETT worden gegarandeerde prestaties op bouwwerkniveau vastgelegd. Het gaat hierbij om alle wettelijke voorschriften, dus niet alleen Bouwbesluit 2012, maar ook andere wettelijke voorschriften. Dat is inclusief de zorgplicht en alle wettelijke eisen die de houder van de ETT garandeert. In de ETT is ook beschreven hoe het product in een bouwwerk moet worden verwerkt, welke handelingen hierbij kritisch zijn en waarover bewijs moet worden geleverd dat het correct conform de verwerkingsvoorschriften en de daarbij behorende randvoorwaarden is aangebracht.  

Dat bewijs moet worden vastgelegd in een overdrachtsdossier dat overhandigd wordt aan de opdrachtgever, de producent en het bevoegd gezag. Het gaat hierbij om alle prestaties die in samenhang met de aansluitende bouwdelen integraal zijn beoordeeld. Bij gebleken geschiktheid kan het systeem dan door een onafhankelijke instantie van een erkenning worden voorzien. Hierbij is het kwaliteitsborgingsproces gebaat en kan een systeemhouder zich onderscheiden van niet-systeemhouders. 

Laboratoriumonderzoek

De sterkte van de lijmverbinding is niet alleen afhankelijk van de lijm, maar ook van de ondergrond en het te verlijmen element. De sterkte van de lijmverbinding is bovendien sterk afhankelijk van de wijze van verwerken en de verwerkingsomstandigheden. Ook de voorbereidingen kunnen essentieel zijn. Zo is het verlijmen op ‘vers’ prefab beton risicovol door het gebruik van bekistingsolie. Hierdoor kan een lijmfabrikant nooit verantwoording nemen voor het uiteindelijke product, tenzij hij zijn lijm onder ETT levert en hij op grond van het overdrachtsdossier vaststelt dat de kritische handelingen allen correct zijn uitgevoerd. Hier zijn de systeemhouders duidelijk in het voordeel, zij hebben dat onderzoek immers al klaarliggen. Tenzij er wordt afgeweken van het beproefde concept. Hier zijn de ‘cowboys’ van de markt dus in het nadeel.  

Referentieperiode 50 jaar 

De duurzame hechtsterkte aantonen voor 50 jaar wordt gezien als een zeer zware eis. De producenten hebben inmiddels tot 35 jaar ervaring met hun systeem. De gevel van Casa Battló (zie foto) van de architect Antonio Gaudi is inmiddels ruim honderd jaar oud en stond er toen ik daar was nog prima bij. Zijn andere werken overigens ook. Hier moet ik eerlijkheidshalve natuurlijk wel bij opmerken dat vakmanschap in die tijd meer de ruimte kreeg dan tegenwoordig. En zijn werken hebben natuurlijk minder last van vrieskou en worden regelmatig gerestaureerd. 

Het is verheugend om te horen dat de brancheverenigingen inmiddels hun eigen opleidingen verzorgen, waarbij de cursisten bij goed gevolg een certificaat krijgen. Bouwbesluit 2012 in combinatie met NEN-EN 1990 biedt ook de mogelijkheid van tussentijdse inspecties met zo nodig passend onderhoud om de veiligheid op orde te houden. We kennen dit bijvoorbeeld ook bij vermoeiing van stalen bruggen. Dit kan ook bij structureel verlijmde gevels door inspecties gedurende de levensduur van een gebouw. Dat zal dan in de omgevingsvergunning moeten worden vastgelegd. Dan bereiken we ons doel om preventief, dus voor het falen, te kunnen ingrijpen. Ook de Stichting Gevelgarantie acht inspecties tijdens de applicatie noodzakelijk, liefst onafhankelijk en onderbouwd met een rapportage. Dit komt dicht bij de ETT-procedure met de beoordeling ‘as build’. 

Risicoanalyse met Fine and Kinney 

In de COBc-richtlijn is de risicoanalysemethode van Fine & Kinney opgenomen, uit NEN 2608 ‘Vlakglas voor gebouwen - Eisen en bepalingsmethode’. Het risico op letsel wordt berekend door RL= WS x BS x ES.  

  • WS staat voor de waarschijnlijkheid van het optreden van de schade en heeft een referentiewaarde van 0,1 tot 10.  
  • BS staat voor de duur dat personen gevaar kunnen lopen. De blootstellingsfactor gaat van 0,5 tot 10. 
  • ES staat voor de ernst van de gevolgen met een waarde van 0,1 tot 100.  Als de waarde voor het risico op letsel RL kleiner of gelijk is aan 25, is het risico aanvaardbaar

WS: waarschijnlijkheid van schade  

Indien een gelijmde gevel correct wordt geconstrueerd, maar er geen inspectieprotocol wordt gehanteerd, is de waarschijnlijkheid van optreden van schade ongewoon maar mogelijk (WS=3). 

  • Bij het hanteren van het inspectieprotocol wordt de waarschijnlijkheid en het niet tijdig ontdekken onwaarschijnlijk (WS=0,5).  
  • Als we de inspecties jaarlijks gaan uitvoeren mag de waarschijnlijkheid worden gereduceerd naar praktisch onmogelijk (WS=0,2). 
  • Voor mechanisch verankerde gevels rekening houdend met ankeruitval is falen bijna niet denkbaar (WS=0,1). 

BS: blootstelling aan het risico 

De waarden voor de blootstellingsduur aan het risico ‘BS’ zijn sterk afhankelijk van de omgeving: 

  • Voor een gevel die grenst aan begroeiing, oftewel een plantsoen of tuin, gaan we uit van een wekelijkse blootstelling (BS=3). 
  • Voor een gevel die grenst aan openbaar gebied ofwel de entree, gaan we uit van dagelijkse bloostelling (BS=6). 
  • Voor een gevel in bijvoorbeeld een stationsgebied waar 24/7 mensen aanwezig zijn geldt een voortdurende blootstelling (BS=10). 

ES: ernst van de gevolgen 

De waarden voor de ernst van de gevolgen ‘ES’ zijn wat moeilijker te bepalen. Hierbij is vooral de massa en de valhoogte van belang. Als we dit conventioneel beschouwen, kunnen we de potentiële energie Ep=mgh gelijkstellen aan de kinetische energie Ek=0.5mv2. Met de hoogte kunnen we dan de snelheid berekenen v=(2gh)0,5 in m/s. Hierin is g=9.814 m/s2 de aantrekkingskracht van de aarde en h de valhoogte in meter. Door de snelheid in m/s te vermenigvuldigen met 3,6 verkrijgt men de snelheid in km/h. Bij een valhoogte groter dan 9 meter bedraagt de snelheid 3,6 ( 2 x 9,814 x 9 )0,5 = 48 km/h.  

Dat hoeft voor een beukennootje van 4 gram geen probleem te zijn: dat doet even pijn en daar blijft het bij. Bij de gevels van Casa Battló van de architect Antonio Gaudi is dat een mozaïektegeltje van 4 gram. Dat geeft ook Ep = 0,004 x 9,814 x 9 = 0,35 J. Maar het tegeltje kan scherp zijn en daardoor lichte verwondingen (ES=1) veroorzaken. Maar het risico is op veel plaatsen acceptabel en daardoor blijft het risico op letsel (RL) < 25.  

Het wordt anders als dat een baksteen is van 1,7 kg. Ep = 1,7 x 9,814 x 9 = 150 J: dat is dodelijk (ES=15). Een kind raakte al zwaar gewond (ES=7) door een vallende baksteen van 4,5 meter hoogte: Ep = 1,7 x 9,814 x 4,5 = 75 J. En zo kun je met Google wel de nodige ongevallen traceren waarmee je de ernst van het letsel kunt inschatten bij een mogelijk falen van de duurzame hechtsterkte. Belangrijk hierbij is wel om uit te gaan van het slechtst mogelijke scenario, en het besef dat de eigenaar te allen tijde verantwoordelijk blijft.  

Informatie over de auteur: 

Ing. Adri Borst RTb is hoofdconstructeur bouwtoezicht Gemeente Utrecht en voorzitter van ROBc-midden Hij vertegenwoordigt verder het COBc (Centraal Overleg Bouwconstructies) in de Vlakglas commissie NEN 2608, is voorzitter COBc commissie ‘structureel verlijmde gevels’ en is daarnaast actief in andere commissies binnen het COBc. Het Centraal Overleg Bouwconstructies is een gezaghebbende organisatie op het specifieke domein van de constructieve veiligheid. Bijna alle gemeentelijke constructeurs zijn aangesloten bij dit expertisenetwerk. 

Onderdeel van de collectie

Normen en richtlijnen

Er zijn verschillende normen en richtlijnen die vanuit de Bbl worden opgedragen. In deze collectie worden deze nader toegelicht.