Welke prefabbetonelementen gebruik je het best bij de bouw van een school?

FEBE, de Belgische federatie voor de prefabbetonindustrie, is er rotsvast van overtuigd dat (prefab)beton het ideale materiaal is om een schoolgebouw mee te construeren. Om deze overtuiging kracht bij te zetten, maakte FEBE een overzicht van de verschillende prefabproducten en hun toepassingsmogelijkheden. Dit heldere overzicht vormt een leidraad voor elke architect die een school moet ontwerpen en die met prefabbeton aan de slag wil. 

Na een jarenlange oplappolitiek heeft de overheid beslist om een broodnodige inhaaloperatie voor het scholenpatrimonium in te zetten. Heel wat ontwerpers zullen zich in de komende maanden en jaren dan ook buigen over de vraag hoe ze de beste leeromgeving voor studenten kunnen ontwikkelen. De lange levensduur van betonproducten is algemeen bekend. De combinatie van het robuuste oppervlak dat tegen een stootje kan en de esthetische kwaliteiten van de constructiedelen in beton maakt dat prefabbetonproducten vaak gebruikt worden voor de bouw van onderwijsinstellingen. Elk (ruwbouw)deel van een gebouw kan in prefabbeton uitgevoerd worden. Een uitgebreid gamma aan producten - met telkens hun eigen voordelen, beperkingen en toepassingsmogelijkheden - staat ter beschikking van de ontwerpers. Elk product heeft zijn eigenheid, maar deelt ook heel wat gemeenschappelijke kenmerken: ze zijn kwalitatief hoogstaand, geluidswerend, brandwerend, ecologisch, duurzaam, hoog thermisch en akoestisch comfortabel. De specifieke eigenschappen en toepassingsmogelijkheden in de scholenbouw zijn voor elk product anders. Het loont ze allemaal op een rijtje te zetten. Breedplaat, holle vloer of ribvloer? Volle wand, premuur of gemetseld? Skeletbouw of dragende wanden? Volgend overzicht zal u al heel wat wijzer maken.

Structuurelementen

Balken en kolommen

Toepassing

- Skeletstructuur;
- Portiekconstructies (minder vaak toegepast in scholenbouw zelf, wel interessant voor de sporthal en polyvalente zaal);
- Individuele balken en kolommen, in combinatie met andere prefab producten.

Voordelen

- Constructieve doeltreffendheid door optimalisatie van het bouwsysteem, de producten en de verbindingen;
- Minder materiaalverbruik door aangepaste profielen, besparende vormgeving en voorgespannen beton;
- Zeer snelle constructie door ‘just in time’-levering en wegvallen van wachttijden;
- Grote vrijheid bij indeling van de ruimte;
- Mogelijkheid tot architecturale invulling van de gevels;
- Hergebruik van de structuurelementen mogelijk;
- Mogelijkheid tot sterke, slanke en brandveilige constructies.

Soorten

- Op maat volgens plannen van het studiebureau
- Type-elementen volgens catalogus fabrikant.

Technische info

- Productnorm: NBN EN 13225 met zijn nationale aanvulling NBN B 21-604

- Brandwerendheid: in functie van de afmetingen van het element en de asafstand op de hoofdwapening. Berekend volgens Eurocode 2, die tevens getabelleerde waarden bevat.

Aandachtspunten

- Voor de optimalisatie van de constructie in het algemeen en de balken en kolommen op zich is het aan te bevelen overleg te plegen met de fabrikant van het element;
- De ontwerper moet bij skelet- en portiekconstructies aandacht besteden aan de horizontale stabiliteit van de constructie, zoals de weerstand tegen windlasten.

Meer info   

- Modelcursus ‘Ontwerpen van Constructies in Prefab Beton’
- Brochure ‘Kwaliteitsborging van structuurelementen’
-  www.febefast.be

 

Breedplaatvloeren

Toepassing

- Vloer boven rechthoekige en grillig gevormde ruimten, mogelijk met of zonder openingen;
- Massieve monolieten vloeren.

Voordelen

- Oplossing in moeilijke situaties wegens mogelijk maatwerk volgens plan;
- Grote vormvrijheid, mogelijkheid tot ingewikkelde en afgeronde vormen;
- Mogelijkheid tot inwerken van nutsvoorzieningen;
- Hoge akoestische demping van luchtgeluid wegens hoge gewicht van de totale vloer;
- Mogelijkheid tot economische (verflaag, spuitplamuur) of geen afwerking wegens gladde onderzijde;
- Mogelijkheid tot betonkernactivering in de opstortlaag;
- Realisatie van hyperstatische vloeren mits voegwapening.

Soorten

- Gewapende breedplaten;
- Voorgespannen breedplaten met/zonder gewichtsbesparende elementen;
- Bijzondere vormen: In twee richtingen dragend / Paddenstoelvloeren, met of zonder kolomkoppen.

Technische info

- Productnorm: NBN EN 13747 met zijn nationale aanvulling NBN B 21-606; Maximale overspanning  gewapend: 7 à 8 m, voorgespannen: 8 à 9 m;
- Ontwerpvloerdikte: 1/35 van de overspanning;
- Standaardbreedte: 2,40 m - kan ook kamerbreed of op maat;
- Brandwerendheid: 1 uur of meer in functie van asafstand op de hoofdwapening, totale vloerdikte en wapeningspercentage. Berekend volgens Eurocode 2, die tevens getabelleerde waarden bevat.

Meer info  

- Technische brochure Breedplaatvloeren
- www.febredal.be

 

Holle vloerelementen

Toepassing

- Overwelving van min of meer rechthoekig gevormde ruimten;
- Overwelving van grillige vormen mits gebruik van passtukken of bijstorten van beton.

Voordelen

- Relatief goedkoop vloersysteem;
- Mogelijkheid tot economische (verflaag, spuitplamuur) of geen afwerking wegens gladde onderzijde;
- Mogelijkheid tot personalisatie (inwerken elektra e.d.) bij maatwerk;
- Snel leverbaar uit stock;
- Snelle, eenvoudige plaatsing;
- Mogelijkheid tot grote overspanningen;
- Goede akoestische demping van luchtgeluid;
- Betonkernactivering is mogelijk door inwerking van leidingen in de elementen;
- Besparing tot 50 % gewicht en materiaal bespaard wegens holle kanalen.

Soorten

- Gewapende holle vloerelementen;
- Voorgespannen holle vloerlementen;
- Bijzonder: holle vloerelementen met verhoogde akoestische demping, holle vloerelementen voor betonkernactivering.

Technische info

- Productnorm: NBN EN 1168 met zijn nationale aanvulling NBN B 21-605

- Brandwerendheid: 1 uur of meer in functie van de asafstand op de hoofdwapening en het wapeningspercentage. De productnorm NBN EN 1168 bevat getabelleerde waarden.

Aandachtspunten

Wanneer voegvulling volstaat - bij kleine overspanning en lage lasten – is een druklaag nodig voor het verminderen van de doorbuiging en het beter solidariseren van de elementen voor de schijfwerking en het voorkomen van scheurvorming in de plafondafwerking.

Ribvloeren

Toepassing

Overwelving van rechthoekige ruimten met grote overspanningen voor het realiseren van grote vrije ruimten.

Voordelen

- Groot draagvermogen, ook bij grote overspanningen;
- Minimaal materiaalverbruik en laag gewicht in verhouding tot overspanning en draagvermogen;
- Goede tot zeer goede akoestische demping van luchtgelijk in functie van de dikte van de opgestorte druklaag;
- Geschikt om zichtbaar te laten of te schilderen;
- Mogelijkheid tot inwerken van nutsleidingen zonder hoogteverlies (tussen de ribben).

Soorten

- TT-elementen
- Omgekeerde U-elementen
- T- of TTT-elementen

Technische info

- Productnorm: NBN EN 13224 met zijn nationale aanvulling NBN B 21-603;
- Maximale overspanning: 24 tot 30 m;
- Vloerdikte: 160 tot 310 mm, ribben niet inbegrepen;
- Meestgebruikte breedte van de elementen: 2,40 m;
- Brandwerendheid in functie van dwarsdoorsnede van de ribben, de flensdikte en de asafstand op de hoofdwapening. Berekend volgens Eurocode 2, die tevens getabelleerde waarden bevat.

Potten en balken

Toepassing

- Overwelving van overwegend rechthoekige ruimten;
- Vaak toegepast bij renovatie.
 

Voordelen

- Plaatsing met mankracht mogelijk;
- Lichte vloerconstructie, zeker bij gebruik van lichtgewicht vulelementen;
- Goede akoestische demping van luchtgeluid, afhankelijk van de dikte van de opstortlaag;
- Grote keuze uit vulelementen voor verschillende toepassingen;
- Minimale tijdelijke ondersteuning nodig (bij bepaalde balktypes en overspanningen). Zo kan snel verder gewerkt worden in onderliggende ruimte;
- Winst in totale vloerdikte wegens mogelijkheid tot inbouw van nutsleidingen.

 

Technische info

- Productnorm: NBN EN 15037 delen 1, 2 en 3 met zijn nationale aanvulling NBN B 21-604;
- Maximale overspanning: 8,5 m;
- Vloerdikte: 20-30 cm;
- Meest gebruikte tussenafstand balken: 600 mm;
- De brandwerendheid wordt berekend volgens Eurocode 2.

Gevels, binnen- en buitenwanden

Architectonisch beton

Toepassing

- Buitengevels
- Binnenwanden
- Maar ook vloeren, plafonds, binnen- en buitenmeubilair, balkons, kroonlijsten, plinten, … kortom elk element in prefab beton met esthetische eisen wordt in architectonisch beton gemaakt.

Voordelen

- Blijvend hoge esthetische waarde
- Evenwaardig aan soms duurdere materialen (bvb. natuursteen)
- Onderhoudsvrij
- Quasi onbeperkte creatieve mogelijkheden: kleuren, texturen, vormgeving,…
- Blijvende waarde voor het gebouw
- Combinatiemogelijkheden met andere materialen zoals inleg baksteen of natuursteen
- Sandwichpanelen met dragende, isolerende en esthetische functie in één element

Soorten

- Bekledingspanelen
- Monoliete wanden
- Sandwichpanelen
- Glad uit bekisting, gezuurd, gestraald, uitgewassen, gepolijst, gezoet, geprofileerd,…
- Elk gebouwdeel, decoratief element of attribuut kan in architectonisch beton gemaakt worden

Technische info

- PTV 21-601: “Geprefabriceerde architectonische en industriële elementen van sierbeton” beschrijft o.a. de esthetische eisen en toleranties (kleur en afmetingen) waaraan architectonisch beton moet voldoen

De productnormen van het soort element zijn van toepassing:
- NBN EN 14992: “Wandelementen” en zijn nationale aanvulling NBN B 21-612
- NBN EN 14843: “Trappen” en zijn nationale aanvulling NBN B 21-611
- NBN EN 13225: “Lijnvormige dragende elementen” en zijn nationale aanvulling NBN B 21-604
- NBN EN 14843: “Bijzondere dakelementen”
- …

Aandachtspunten

- Voor een optimaal resultaat is het aanbevolen tijdig een fabrikant van architectonisch beton te raadplegen (zie lijst op www.febelarch.be)
- Door het transport zijn er beperkingen op de afmetingen van de elementen, een doordachte studie van de voegoplossingen kan prachtige resultaten opleveren
- Minimale dikte ifv afmetingen
- Voegbreedtes: aanbevolen minimale voegbreedte = 15 mm
- Maximale afmeting ifv transport:
o Het gewicht van een element wordt ivm hijskracht op de werf beperkt tot 10 ton (meer kan maar vraagt bijzondere aandacht)
o Eén van de twee hoofdafmetingen van het element mag niet groter zijn dan 3,90 m (meer kan na studie van het traject fabriek – werf)

Meer info

- Architectonisch beton, gids voor architecten en voorschrijvers
- Sandwich elementen in architectonisch beton
- Onzichtbaar beton
- Checklist voor aannemers
- www.febelarch.be
 

Gevelpanelen in industrieel sierbeton

Toepassing

Buitengevels en binnenwanden

Voordelen

- Prijsgunstig zeker bij toepassing van standaardmaten
- Goed resultaat bij wegwassen cementhuid
- Esthetische oplossingen met kleuren en grootte van granulaten
- Robuust en sterk
- Weinig onderhevig aan vervuiling
- Alles in één oplossing: afsluiten, dragen, esthetiek

Soorten

- Meestel toegepast als uitgewassen beton, maar er zijn ook andere mogelijkheden zoals baksteen motief
- Standaardpanelen of maatwerk
- Volle wand
- Geïsoleerde wand, sandwichpanelen
- Lichtgewicht panelen

Technische info

- PTV 21-601: “Geprefabriceerde architectonische en industriële elementen van sierbeton” beschrijft o.a. de esthetische eisen en toleranties (kleur en afmetingen) waaraan industrieel sierbeton moet voldoen
- De productnorm NBN EN 14992: “Wandelementen” en zijn nationale aanvulling NBN B 21-612 is van toepassing
- Standaardafmetingen: zie technische fiche fabrikant
- Standaardlengte: 495 tot 600 mm

Aandachtspunten

- Zie gevelpanelen in architectonisch beton
- Het gaat om industriële panelen met minder strenge stoleranties dan architectonisch beton

Meer info

Zie websites van fabrikanten van industrieel sierbeton (www.febe.be)

Glad grijs industrieel beton

Toepassing

- buitengevels en binnenwanden
- brandwerende wanden
- akoestisch isolerende wanden

 

Voordelen

- industriële look
- meest economische oplossing
- massieve volle betonwanden hebben een zeer grote weerstand tegen brand
- zeer hoog akoestisch isolerend vermogen
- thermische inertie
- hoge inbraakweestand
- robuust

 Noteer dat deze voordelen ook van toepassing zijn op de voorgaande wandtypes.

Soorten

- volle wanden
- lichtgewicht panelen
- sandwichpanelen

Technische info

- NBN EN 13369 en zijn nationale aanvulling NBN B 21-600: “Algemene bepalingen voor geprefabriceerde vetonproducten"
- De productnorm NBN EN 14992: “Wandelementen” en zijn nationale aanvulling NBN B 21-612 is van toepassing.

Aandachtspunten

- Zie gevelpanelen in architectonisch beton
- Het gaat om industriële panelen die worden vervaardigd in industrieel glad grijs beton, de toleranties op het uitzicht zijn beschreven in de NBN EN 13369 en zijn nationale aanvulling NBN B 21-601

Premuren

 

Voordelen

- Zelfde eigenschappen als volle betonnen wand
- Snelle uitvoering
- Monoliete wanden
- Grote flexibiliteit
- Ook voor waterdichte constructies (zie aandachtspunten)
- Zonder afwerking of lage afwerkingskost (schilderen of spuitplamuren)
- Inbouw van elementen zoals ramen, deuren en electra

Soorten

- Standaard premuren
- Premuren met ingewerkte isolatie

Technische info

- Voor het beton van de schil: NBN EN 13369 en zijn nationale aanvulling NBN B 21-600: “Algemene bepalingen voor geprefabriceerde betonproducten"
- De productnorm NBN EN 14992: “Wandelementen” en zijn nationale aanvulling NBN B 21-612 is van toepassing.

Aandachtspunten

- Maximale afmetingen en gewicht van de elementen:

o Maximale lengte 8.00 m
o Maximale hoogte 3.50 m
o Maximale dikte 40 cm
o Minimale dikte 19 cm
o Minimale schildikte 5 cm
o Maximale schildikte 8 cm
o Betongewicht per m2 (bij schildikte 5 cm) 250 kg
o Betongewicht per m2 en per cm meerdikte 50 kg

- Premuren worden vervaardigd in industrieel glad grijs beton, de toleranties op het uitzicht zijn beschreven in de NBN EN 13369 en zijn nationale aanvulling NBN B 21-601

Meer info

- Brochure: “Premuren – snel en economisch”
- www.febredal.be

Metselwerk in betonmetselstenen

 

Voordelen

- Hoge thermische inertie en dus groot therisch comfort
- Hoge draagkracht
- Goede geluidsisolatie
- Grote varieteit in gewichtsklasse en dus grote variatie in eigenschappen
- Goed geschikt voor zichtbaar blijvend metselwerk
- Rechtstreeks beschilderbaar
- Grote brandwerendheid
- Stevig voor bevestiging van zware elementen als lavabo’s, hang wc, ...
- Duurzaam: weinig natuurlijke grondstoffen, lage grijze energie, lange levensduur

Soorten

- Dragend / niet-dragend
- Zware / lichte betonstenen
- Akoestische betonstenen
- Hoge weerstandsbetonstenen
- Brandwerende betonstenen
- Zichtbetonmetselstenen
- Stapel- of bekistingsbetonstenen

Technische info

http://www.belblock.be/nl/normering-nl.html


Aandachtspunten

Betonmetselstenen hebben een zeer grote variatie is samenstelling, massagewicht en configuratie. Voor elke situatie bestaat een geschikte steen, het is belangrijk in functie van de gewenste eigenschappen van de wand, de juiste betonmetselsteen te kiezen.

Bron: FEBE, ‘Scholen bouwen dat doe je met betonproducten’