Architect in de praktijk

Gezond bouwen: de impact van materialen op milieu en gezondheid

ir.-arch. Mieke Bonnarens • 2 oktober 2017

Frederik Fossé houdt al van in zijn studietijd rekening met de impact van materialen op het milieu en op onze gezondheid. Daarvoor volgt hij een aantal principes, die hij in 2014 ook toepaste in zijn eigen woning hartje Mechelen. Vorig jaar gingen de onderzoekers van VITO er langs om gedurende een week de binnenluchtkwaliteit te meten.

Dat deden ze in het kader van het Renovair-onderzoek, in opdracht van de Vlaamse overheid (Vlaams Planbureau voor Omgeving) en de Vlaamse Milieumaatschappij. Dat onderzoek bekeek de luchtkwaliteit in gebouwen na uitvoering van energiebesparende renovaties. Welke materialen gebruikte hij? Wat deed hij nog meer om een gezonde binnenluchtkwaliteit te krijgen? En… wat zijn de meetresultaten?

Principes van gezond bouwen

Om te beginnen houdt Frederik Fossé bij de materiaalkeuze zo veel mogelijk rekening met de impact ervan op het milieu en de gezondheid. Daarbij laat hij zich leiden door de vragen die tot in zekere mate zelf te beoordelen zijn, al dan niet met behulp van LCA-studies of EPD’s (Environmental Product Declarations). Hoeveel energie kruipt er bijvoorbeeld in de productie? Zijn de voornaamste grondstoffen hernieuwbaar? Zitten er mogelijk specifieke schadelijke stoffen in of niet? Naast de keuze van het materiaal op zich, kiest hij zoveel mogelijk voor rationeel materiaalgebruik. Zo hergebruikt hij materialen waar mogelijk, en vermijdt hij materiaalverspilling. Daarnaast kiest hij ook voor een optimale ventilatie. Dat deed hij in dit project door een balansventilatiesysteem te combineren met een hoge luchtdichtheid, tot op passiefniveau. Zo moet alle binnenkomende lucht over de filters van de ventilatie-unit passeren voor die in de woning terecht komt.

Wat zijn EPD’s?

 

Een Environmental Product Declaration (EPD) bevat gekwantificeerde informatie over de milieu-impact van een product. Het gaat vooral over globale milieu-impact die wordt berekend op basis van een levenscyclusanalyse (LCA). Een levenscyclusanalyse bekijkt de ingaande stromen (grondstoffen, energie, water,…) en de uitstoot (koolstofdioxide, methaan,…) van alle processen die verbonden zijn aan de verschillende fases van een bouwproduct. Het is een integrale aanpak. Dit in tegenstelling tot andere analysen die enkel over geïsoleerde aspecten gaan (bijvoorbeeld recycleerbaarheid). Een EPD geeft je op basis van zo’n LCA een betrouwbare set van cijfers, geen oordeel. Een databank met EPD’s vind je op environmentalproductdeclarations.be, een initiatief van de federale overheid.

 

Parallel en in overleg met de federale overheid legt de OVAM samen met de andere Gewesten de laatste hand aan een LCA-tool (MMG, of Milieu-impact van Materialen in Gebouwen). In die databank zijn met behulp van specifieke software en expertise verschillende EPD’s gecombineerd op het niveau van gebouwelementen. Die moet architecten en andere bouwprofessionals toelaten om de milieu-uimpact van gebouwen door te rekenen.

 

Meer concrete info over EPD’s, ventilatie, gezond bouwen en de milieu-impact van materialen… vind je op bouwgezond.be, de website van de Vlaamse overheid, departement omgeving.

Muuropbouw

De buitenmuren waren in slechte staat en zijn dan ook grotendeels afgebroken. Enkel op het gelijkvloers, waar heel wat muren gemeen zijn, bleven de oorspronkelijke bakstenen muren deels staan, mits de nodige herstellingen. De gevels zijn opnieuw opgebouwd met silicaatsteen, die verlijmd is. F. Fossé: ‘Silicaatsteen vraagt relatief weinig energie bij de productie én heeft een hoge massa. Daardoor scoort het goed qua geluidsisolatie, wat geen overbodige luxe is bij evenementen op de Grote Markt hier vlakbij. Bovendien kan je er leidingen in wegwerken als je ze in halfsteens verband verwerkt, wat slijp- en kapwerk uitspaart.’

 

Op de silicaatsteen kwam aan de voorgevel een ETICS van 20 cm isolatie, afgewerkt met een minerale pleister. Aan de zijgevels en achtergevel kwam er 10 cm isolatie, op dezelfde manier afgewerkt. De geveldikte moest namelijk erg beperkt blijven, omdat het gaat over muren op de perceelsgrenzen, en de isolatie en afwerking dus voor een stuk bij de buren zit. F. Fossé: ‘Als isolatiemateriaal dacht ik aanvankelijk aan resolschuim voor de buitenmuren, omwille van de relatief lage milieu-impact gecombineerd met een zeer lage lambdawaarde. Op dat moment waren er echter nog wel eens problemen met de dimensiestabiliteit van dit materiaal, zeker bij dikkere platen van 10 cm dik of meer. Daarom opteerde ik bij het ETICS-systeem voor gegrafiteerde EPS. EPS scoort quasi even goed qua milieu-impact als resolschuim. Beide materialen haalden een NIBE-klasse 2c, op dat moment de hoogste score binnen de harde isolatieplaten.”  De afwerking bestaat uit een gladde, witte pleister. Nadeel hierbij is dat die sneller vervuild, zeker in een stedelijke omgeving zoals hier. Stedenbouw vereiste echter dat die glad en wit was.’

Muurafwerking

Om plaats te winnen én om op lage temperatuur te kunnen verwarmen koos de architect voor muurverwarming. Vloerverwarming bleek in de beperkte vloerhoogte moeilijk haalbaar en duur. Omwille van de goede warmteverspreiding en omwille van de milieu-impact zit de muurverwarming in een leempleister van zo’n 3 cm dik ingewerkt. De laag die volledig over de muurverwarming zit is bovendien gewapend, om scheurtjes te vermijden. Daarbovenop werd een 3 mm dikke kalkpleister aangebracht, wat voor een hogere stootvastheid zorgt. Op de muren zonder wandverwarming zit er een gipspleister omwille van budgettaire redenen.

Schrijnwerk

Stad Mechelen schrijft  houten ramen voor, en arduinen dorpels van 10 cm dik. De ramen zijn dan ook gemaakt uit meranti nemesu, die gelakt werd in het atelier. Om koudebruggen te vermijden zijn de dorpels buiten het beschermd volume gehouden. De EPS-gevelisolatie staat via cellenglas en XPS-isolatie in contact met de raamprofielen. Achter elke dorpel zit er XPS-isolatie, omwille van de hoge dampdichtheid van dat materiaal. Het gewicht van de arduinen dorpels – dat anders op de muurisolatie zou terecht komen – rust op stalen L-profielen waar een extra lip is aangelast. Om opnieuw koudebrugwerking te vermijden zit er onder de dorpel cellenglas. Naast een lage milieu-impact en een hoge dampdichtheid was hier namelijk ook dragend vermogen nodig.

 

De raamtabletten binnen zijn net als het keukenwerkblad in HPL: homogene massieve platen van harsgeïmpregneerd papier, die helemaal wit zijn tot in de kern. De dagkanten zijn wel eerst helemaal uitgepleisterd omwille van de luchtdichtheid, ook onder de tabletten. Verder zorgen ook bepleisterbare vliezen rondom de ramen voor de luchtdichtheid.

 

Aan de inkompartij die volledig in glas is, zit een LVL-balk. Ook hier koos de architect dus voor houtachtige materialen. Bovendien zorgt de balk niet alleen voor de draagstructuur, maar vormt hij ineens ook de dakopstand.

Vloeropbouw verdiepingsvloeren

De oude balkenlagen waren verrot. Voor de nieuwe vloeropbouw koos de architect opnieuw houten balken. Hout is niet alleen een natuurlijk materiaal, het zorgde ook voor ruimtewinst. F. Fossé: “We wilden hetzelfde aantal verdiepingen behouden, maar mochten van stedenbouw niet hoger bouwen. Door de balken van de vloerstructuur in het zicht te laten krijg je toch voldoende plafondhoogte, ondanks het feit dat er tussen vloerafwerking en de onderkant van de balken maar zo’n 2,25 à 2,30 m hoogte zit. Enkel tussen de balken tegen de zijgevel zit er een smalle plafondstrook. Daar konden we alle technieken in kwijt.” Zo zit de dampkap daarin verwerkt. Op de plaats waar vaak een moeilijk bereikbare hoekkast zit, zit een technische koker. Daardoor is er voldoende plaats voor de ventilatiekanalen – inclusief geluidsdempers – én voor de doorvoer van de dampkap naar de motor in de technische ruimte op de zolder erboven.

 

Op het gelijkvloers is er een kleine voorbouw, waarbij het plafond en de onderliggende ruimte één geheel vormt met het gelijkvloers van het hoofdvolume. Hier bestaat de balkenlaag uit houten I-liggers van 30 cm hoog, afgewerkt met een vochtgestuurde damprem, die volledig luchtdicht is afgewerkt. Tussen de I-liggers is er cellulose ingeblazen. F. Fossé: ‘Cellulose is niet alleen een materiaal waarbij hergebruik en natuurlijke grondstoffen toegepast zijn, maar het laat ook een volledige vulling toe van de holte. Met andere materialen is dat bij I-liggers veel moeilijker haalbaar.’ Als toplaag is gekozen voor epdm. Onder de damprem zit dan weer een leidingenspouw van 22 mm, met daaronder gipsvezelplaten als plafondafwerking. ‘Die gipsvezelplaten zijn vochtregulerend, vandaar dat dit een goede keuze is bij een compact plat dak.’

 

 

Vloeropbouw gelijkvloers

Op het gelijkvloers zitten er micropalen, waarop een nieuwe funderingsplaat kwam. Daarbij is de bestaande kelder met tongewelf behouden. Op de funderingsplaat kwam een uitvullingschape, waarin de koudwaterleidingen zitten, de elektriciteitskabels en de aardgasleidingen. Daarom kwam een eerste laag isolatie in resolschuim, waarmee het tongewelf uitgevuld is. Een tweede laag resolschuim bedekt het kelderplafond volledig. F. Fossé: ‘Op de vloer gebruikten we nog een laatste restje PE-buizen met alu-inlage van de wandverwarming als vloerverwarming. Om de kelder buiten het beschermd volume te houden, ontwierp ik samen met de schrijnwerker een vloerluik, dat volledig luchtdicht is. Het is opgebouwd als een raamkader, dat luchtdicht is ingebouwd. Op de plaats van de beglazing zit hier multiplex en resolisolatie. Veren en magneten in en onder het luik zorgen dat het toch gemakkelijk open kan. Er bovenop is dezelfde vloerpasta toegepast als in de rest van de vloer, waardoor het luik nauwelijks zichtbaar is.   

Vloerafwerking en trap

Ook voor de afwerking van de verdiepingsvloeren koos Huisraad voor een zo laag mogelijke milieu- en gezondheidsimpact. Bovenop de balkenlagen kwam formaldehyde-arme OSB beplating. Daarop kwam een laag houtvezelplaten van zo’n 2 cm dik, waarin de elektrische leidingen weggewerkt werden. De afwerking bestaat uit gipsvezelvloerelementen met daarop een eiken parket. ‘Het parket hebben we zelf uitgebroken in een ander project, opgekuist en herlegd, een enorm werk. Omdat er te veel diepe groeven in zaten, hebben we de onderkant naar boven gelegd, zodat we opnieuw een vrij gave parket hadden. Die is afgewerkt met olie, die licht wit gepigmenteerd is, om verkleuring tegen te gaan. De olie bevat gedesaromatiseerde white spirit, die nodig is om dit product verwerkbaar te houden.’

 

Op de verdiepingen gingen alle binnenmuren eruit, en is de trap vervangen door één trap zonder tussenbordes, en in het zicht. F. Fossé: ‘Voor de trap kozen we stalen balustrades en trapwangen, want hout zou hier visueel te zwaar zijn. Die moesten we ter plaatste lakken, omdat we ze slechts in kleine stukken konden binnenbrengen, door het gebrek aan ruimte. Hier kozen we niet voor een ecologisch product, omdat we een gemakkelijk verwerkbare verf wilden die we zelf konden aanbrengen en die voldoende stootvast is. De treden hebben we op dezelfde manier geolied als de vloer.’

 

Op de zolderkamer is een samengesteld parket gebruikt, met tand- en groefsysteem. Dat bestaat uit een multiplex onderlaag met daarop bamboe. In de groeven is het parket verlijmd. Voor de douchecel en de vloer beneden bestaat de vloerafwerking uit een pasta op basis van kalk, die opengesmeerd wordt op de vloer, met een vernislaag er op. Hierbij primeerden praktische en esthetische overwegingen.

Hellend dak

Zoals vaak bij bestaande, ingesloten woningen vormen de muren in plan geen perfecte rechthoek. Om materiaal en kosten te besparen opteerde Huisraad voor een klassiek symmetrisch hellend dak. De maatafwijkingen werkte hij helemaal weg in de bakgoten, en de ingewerkte kasten van de zolderruimte, die variëren in diepte. Ook in dit dak koos hij voor houten I-liggers, deze keer van 40 cm hoog, gevuld met cellulose. Bijkomend voordeel van de cellulose was hier dat het materiaal beneden bij de vrachtwagen in de machine wordt gebracht. Dat spaarde heel wat manueel verticaal transport uit. Aan de buitenkant kwamen winddicht afgewerkte houtvezelplaten, met daarop kleidakpannen. Aan de binnenkant zit er opnieuw een dampscherm met leidingenspouw, afgewerkt met gipsvezelplaten.

 

De dakvlakvensters hebben een dubbele dichting én zijn prefab voorzien van een luchtdichtingsfolie. Bovendien kan je de vleugel gemakkelijk herinregelen. Zo is er ook hier een hoge luchtdichtheid gegarandeerd, en kan het ventilatiesysteem optimaal haar werk doen. F. Fossé: ‘Voor het opstoppen rond de dakvlakvensters koos ik hier cellulose in plaatvorm. In de muren werd voor het opvullen rond de ramen wel schuim op basis van kunstharsen gebruikt.’

Ventilatiesysteem

De ventilatie-unit van het systeem D kreeg een gemakkelijk bereikbare plaats in de technische ruimte naast de zolderkamer. F. Fossé: ‘De aangezogen buitenlucht gaat over een F7-filter. Die stofzuigen we regelmatig. Om de 6 maand vervangen we hem, dan ziet hij echt zwart.’ Een leuk detail: de ventilatie-inlaat zit weggewerkt in de bakgoot (zie foto 4). Door het uitgekiend kanalennet is de drukval erg klein. Er zijn quasi enkel verticale kanalen en geen bochten, op een klein stukje horizontaal kanaal op het gelijkvloers na. Bovendien zijn op verschillende plaatsen T-stukken voorzien, zodat ook de kanalen gereinigd kunnen worden. Standaard staat de unit hier qua capaciteit ingesteld op 45% van de 300 m3/u die hij kan leveren, en dat voor 4 bewoners.

Meetresultaten

 

Bij de meetresultaten hebben we twee referenties waarnaar we kunnen kijken.

Om te beginnen is er de buitenluchtkwaliteit, die uiteraard voor een deel bepaalt hoe de kwaliteit van de binnenlucht is. Hoe is die in de dense bebouwing hartje Mechelen? Vooral de verkeersgerelateerde polluenten hebben buiten hogere meetwaarden dan de andere woninglocaties in de studie.

 

Kijken we dan naar de waarden in de binnenluchtkwaliteit. Marianne Stranger, VITO: ‘De  meetresultaten voor ongezonde stoffen zoals fijn stof, vluchtige organische stoffen en acetaldehyde zitten overal onder de richtwaarden van het Vlaams Binnenmilieubesluit, die aanbevolen worden voor een kwaliteitsvolle gezonde binnenomgeving. Ook de concentraties van de buitenlucht worden voor de meeste polluenten trouwens niet overschreden. De meetresultaten binnen wijzen enerzijds op een lage bijdrage van zogenaamde ‘binnenbronnen’ tot de binnenluchtkwaliteit. Anderzijds wijst dit ook op een goede afvoer van vervuilende stoffen, die vrijkomen door uitgassing.’

 

Toch heeft formaldehyde een relatief hoge concentratie, die weliswaar nog onder de interventiewaarde blijft. De interventiewaarde is het maximaal toelaatbaar risiconiveau, bepaald volgens het Vlaams Binnenmilieubesluit. Wordt dit overschreden, dan wordt aanbevolen in te grijpen worden. Nochtans koos de architect resoluut voor formaldehyde-arme OSB. M. Stranger: ‘Hoewel formaldehyde vaak in verband gebracht wordt met uitstoot van OSB-platen, kent deze stof ook een grote waaier aan andere binnenbronnen bij renovaties. De uitstoot van bouwmaterialen, meubels en ander decoratiemateriaal dragen namelijk allemaal bij tot de formaldehydeconcentratie die we meten in een woning. Dit uitgassen van nieuwe producten en materialen kan tot een jaar na de installatie ervan impact hebben op de binnenluchtkwaliteit.’

 

Voor alle andere parameters scoort de woning erg goed. Als je bedenkt dat de woning vrij recent gerenoveerd was op het moment van de meting, is dat een uitstekende prestatie.