Roofs 2004-11-06 Schade aan platte daken kan worden beperkt

In de KOMO-attesten voor isolatiematerialen voor platte daken wordt aangegeven in welke klasse van begaanbaarheid een product valt. Deze klasse wordt bepaald volgens een in de beoordelingsrichtlijn BRL 1309 vastgelegde testmethode (NEN 1605). In de praktijk blijkt echter dat er als gevolg van het belopen van daken te vaak schade aan daksystemen ontstaat, ondanks het KOMO keurmerk. Blijkbaar voldoet de in de BRL beschreven testmethode niet.

Tot deze conclusie kwamen het keuringsinstituut BDA en Europese organisatie van polyurethaan schuimfabrikanten BING. Voor BDA was dit aanleiding om een onderzoek te starten naar een geheel nieuwe wijze van testen. De eerste resultaten met deze nieuwe methode bleken veel beter met de praktijk overeen te komen dan de testresultaten volgens BRL 1309. Door BING werd vervolgens aan BDA de opdracht gegeven om deze testmethode verder te ontwikkelen.

Veel voorkomende schadegevallen
Tijdens de montage van isolatieplaten en dakbedekking op een plat dak worden bepaalde delen van het dak veelvuldig belopen. In de praktijk treedt hierbij nogal eens beschadiging van het isolatiemateriaal op. Dit materiaal moet dan worden vervangen voordat de dakbedekking wordt aangebracht. Helaas treedt er ook te vaak schade op aan de dakbedekking, na de oplevering. Een bekend verschijnsel is bijvoorbeeld perforatie door mechanische bevestigingsmiddelen.

Testmethode NEN-EN 1605 en BRL 1309
Voor warmdakconstructies (dakbedekking direct op het isolatiemateriaal) kent de BRL met betrekking tot de begaanbaarheid drie klassen:
o klasse B: beperkt begaanbaar voor voetgangers
o klasse C: frequent begaanbaar voor voetgangers
o klasse D: begaanbaar voor voertuigen (onder bepaalde voorwaarden).
Voor indeling van een isolatiemateriaal in een van deze klassen wordt in de BRL 1309 verwezen naar de NEN-EN 1605. Op het isolatiemateriaal (waarop een losliggend EPDM membraan is aangebracht) wordt gedurende een langere tijd en bij verhoogde temperatuur een rustende belasting aangebracht. Hierbij mag bij klasse B het isolatiemateriaal niet meer dan 5% worden ingedrukt, bij een drukspanning van 20 kPa. Voor klasse C en D geldt een drukspanning van 40 en 80 kPa. In de praktijk wordt, bij het belopen van het dak, het isolatiemateriaal echter op een geheel andere wijze belast, zwaarder en meer dan één keer.

De nieuwe testmethode
Uitgangspunt voor BDA bij de ontwikkeling van de testmethode was de eis, dat het isolatiemateriaal bestand moet zijn tegen een herhaalde belasting, zoals deze optreedt onder de voet van een persoon die een last draagt van 25 kg (bijvoorbeeld een rol dakbedekking). Dit betekent een verticale kracht van 100 kg op een oppervlak van 50 cm2 (met als resultaat een drukspanning van 195 kPa). Bij de nieuwe testapparatuur wordt daarom op de isolatie een kracht van 100 kg (980 N) uitgeoefend door middel van stempels met een diameter van 80 mm.

Met de testapparatuur moest ook het herhaaldelijk belopen van het dak kunnen worden gesimuleerd. Dit werd bereikt door met een batterij van 16 stempels, één voor één, het te beproeven materiaal te belasten. Na elke reeks wordt het proefmateriaal verschoven: van voor naar achter en van links naar rechts (en omgekeerd).

Om de test nog realistischer te maken wordt de frictie, die bij het belopen door de schoenzool op het onderliggende materiaal wordt uitgeoefend, nagebootst door middel van een radiale (draaiende) belasting. In overleg met een research centrum voor de schoenindustrie werd hiervoor een waarde gehanteerd, groot 15,7 Nm. Om slippen van de stempels bij de radiale belasting te voorkomen, werd de onderzijde van de stempels voorzien van materiaal vergelijkbaar met de zool van een werkschoen (na overleg met het research centrum werd gekozen voor polyurethaan met een hardheid van 60 Shore A).

Uitgevoerde tests en verbeteringen
In eerste instantie werd de isolatie zonder dakbedekking getest. Voor en na elke proef werd van het isolatiemateriaal de druksterkte volgens NEN-EN 826 bepaald. Dit is de spanning die nodig is om het materiaal tot 90% van zijn dikte samen te drukken. Deze druksterkte is een indicatie voor de sterkte/stijfheid van het materiaal. Vermindering van de druksterkte na een aantal testcycli betekent dat het isolatiemateriaal zijn structuur (samenhang) verliest, als het ware wordt 'gekraakt'. Bij de eerste proeven ondergingen de platen 10, 30 en 100 testcycli. De materialen werden na elke test door adviseurs/inspecteurs van BDA visueel beoordeeld en vergeleken met schades zoals deze in de praktijk optreden.

Beproefd werden de volgende materialen:

Product Dikte Vol.massa Cachering
(mm) (kg/m3 )
MWR 1 130 160 ongecacheerd
EPS 120 20 eenzijdig gebitumineerd glasvlies
PUR 1 90 30 tweezijdig gebitumineerd glasvlies

Deze isolatieplaten hebben ongeveer dezelfde warmteweerstand van 3,2 m2 K/W. De testresultaten zijn weergegeven in onderstaande grafiek:
De druksterkte van de minerale wol kon na 30 cycli niet meer worden bepaald, omdat de wol geheel uiteen was gevallen. Door de beoordelaars van BDA werd de visuele schade aan de wol na 30 cycli, en de schade aan de polystyreen- en polyurethaanplaten na 100 cycli beoordeeld als niet meer overeenkomstig de praktijkschade. Besloten werd het aantal cycli te beperken tot maximaal 30.

Het makkelijk uiteenvallen van de minerale wol werd deels geweten aan het afwezig zijn van een zijdelingse ondersteuning van de proefmonsters. Ook de afwezigheid van een dakbedekking werd, met name bij minerale wol, als negatief beschouwd. Om dit te verifiëren werd een proef uitgevoerd met dezelfde kwaliteit minerale wol, geplaatst binnen een kader en met een ongewapende EPDM dakbedekking (in de hoeken bevestigd aan het kader). De resultaten van deze proef werden door de deskundigen van BDA als realistisch beoordeeld. Besloten werd om de opzet van de test op deze wijze te verbeteren.

Met de aangepaste opzet van de test werden opnieuw een aantal isolatiematerialen getest:

Product Dikte Vol. massa Cachering Extra
(mm) (kg/m3 )
MWR 1 129 160 ongecacheerd
MWR 2 100 160 ongecacheerd verdichte toplaag
MWR 3 60 niet bepaald ongecacheerd sterk verdichte topl.
PUR 2 80 32 2-zijdig Alu
PUR 3 70 32 bovenzijde PE onderkant
gebitumineerd glasvlies

De testresultaten zijn weergegeven in onderstaande grafiek:
De druksterkte van MWR1 na 5 cycli is niet gemeten. Hetzelfde geldt voor de druksterkte van PUR2 na 10 cycli en de druksterkte van PUR3 na 5 en 10 cycli.

Testresultaten
De testresultaten van de proeven, uitgevoerd met het isolatiemateriaal binnen een kader en met dakbedekking, werden door BDA als realistisch beoordeeld. Een opvallend gegeven was het feit, dat de harde toplaag bij het monster MWR3 na 30 cycli geheel los was gekomen, door beschadiging van de onderliggende wol. Een bevestiging dat de testresultaten als realistisch kunnen worden beschouwd, komt uit een onverwachte hoek. Binnen het kader van het opstellen van de Europese norm prEN 14509 'Self-supporting double skin metal faced sandwich panels' is een uitgebreid onderzoek uitgevoerd onder de naam ASPAN. Dit onderzoek is kort geleden afgerond. Onderzocht werd onder meer de gevolgen van het belopen van stalen sandwichpanelen. Het onderzoek werd verricht aan de Manchester University. De gebruikte methode van beproeven is niet geschikt als laboratorium-test, maar wel zeer realistisch: men liet een student tot 2400 maal heen en weer lopen over een constructie met de sandwich dakplaten. Geconstateerd werd dat bij de panelen met minerale wol (en in mindere mate bij panelen met phenol-schuim) het isolatiemateriaal na relatief gering aantal belastingen ernstig was beschadigd.

Conclusie
In de praktijk treedt er te vaak schade op aan het dak als gevolg van mechanische belasting. De testmethode, waarmee volgens beoordelingsrichtlijn de BRL 1309 de begaanbaarheid van het platte dak wordt getest, voldoet dus niet. Met de door BDA ontwikkelde testmethode wordt de praktijk veel beter benaderd. Verder onderzoek is nog nodig om tot een klassering van isolatiematerialen met betrekking tot de begaanbaarheid te kunnen komen. Dit nader onderzoek is ook van groot belang voor goede kwaliteitsverklaringen. Een KOMO attest-met-certificaat heeft in principe een meerwaarde ten opzichte van CE-markering of Key-merk. Immers, een KOMO-attest beperkt zich niet tot de keuring van een product op materiaaleigenschappen alleen, maar toetst ook of een product toepasbaar is in bepaalde praktijksituaties. Voor een juiste toetsing is een betrouwbare testmethode een eerste vereiste.
Voor de beoordeling van isolatiematerialen voor platte daken betekent dit, dat de Beoordelingsrichtlijn op het punt van begaanbaarheid moet worden verbeterd.