0

publicatie: Schuine glasgevels

1 Het ontwerp

1 Het ontwerp

Afdeling Veiligheid

1.1 Constructieve veiligheid

1.1.1 Prestatie-eisen

Volgens artikel 2 en 174 van het Bouwbesluit mag de uiterste grenstoestand van een bouwconstructie niet overschreden worden, onder invloed van de in NEN 6702: 1991 "Belastingen en vervormingen" genoemde belastingscombinaties. De uiterste grenstoestand moet voor metalen constructies worden bepaald volgens NEN 6710: 1991: "Aluminium constructies" en NEN 6770: 1990: "Staalconstructies". Voor glas in niet-verticale toepassingen is NEN 2608-2: 1996: "Vlakglas in niet-verticale toepassingen" van belang. Deze norm zal in dit hoofdstuk uitgebreid aan de orde komen. Tevens komt de relatie van deze norm tot NEN 6702 aan de orde.

1.1.2 Toegankelijkheid

De toegankelijkheid van flauwhellende SGG's (glasdaken) wordt onderscheiden in drie categorieën:

  1. niet toegankelijk; het dak hoeft alleen zijn eigen gewicht, de windbelasting en de sneeuwbelasting te kunnen dragen.
  2. toegankelijk; de toegankelijkheid heeft betrekking op degenen die de werkzaamheden uitvoeren, uitgaande van een minimaal voorzieningenniveau, en bedoeld om het glas zo min mogelijk te belasten. Naast de belastingen genoemd onder 1, moet het glas de zandzakval/slingerproef kunnen doorstaan.
  3. beloopbaar; in principe kunnen meerdere mensen tegelijk op het dak verkeren.

Een SGG wordt ingedeeld in categorie 2. Omstandigheden die bij de derde categorie horen, spelen geen rol in deze handleiding.

1.1.3 Glasdiktebepaling

Inleiding
De invloed op de benodigde glasdikte voor SGG's door het eigen gewicht van het glas en sneeuw maakt de berekening vergeleken met verticaal geplaatste ruiten moeilijker. Om met het eigen gewicht rekening te houden is een recursieve berekening nodig.

De belastingen voor zowel verticaal als niet-verticaal geplaatste ruiten moeten worden ontleend aan NEN 6702. De glasdikte voor verticaal geplaatste ruiten wordt bepaald volgens NEN 2608 of NPR 3599. Omdat NEN 6702 op sommige punten voor verschillende uitleg vatbaar is (o.a. voor de te hanteren belastingen op glasdaken) is een verantwoord gebruik van deze norm voor niet-verticaal geplaatste ruiten moeilijk.

Voor de glasdiktebepaling voor SGG's wordt uitgegaan van NEN 2608-A. Hierin zijn de eisen en bepalingsmethode voor de glasdikte opgenomen.

Het bepalen van de vereiste glasdikte wordt in het vervolg van dit hoofdstuk op drie manieren beschreven:

  1. Volgens de rekenregels van NEN 2608-A.
    Dit is de procedure die gevolgd moet worden volgens de norm;
  2. Toelichting.
    Hierin worden de rekenregels nader toegelicht;
  3. Opmerking
    Indien er sprake is van lacunes in de normtekst wordt dat hier vremeld.

Figuur 1 (op de volgende bladzijde) bevat een schema van de stappen die genomen moeten worden in de juiste volgorde. Dit schema heeft uitsluitend betrekking op de berekening van de glasdikte op sterkte, de doorbuiging van de ruit blijft buiten beschouwing. In deze paragraaf zal hierop nog verder worden in gegaan.

Figuur 1
Toetsing glasdikte.

Glasdikteberekening

Belastingen

Wind
De representatieve waarde voor de windbelasting wordt berekend volgens:

pw;rep = Ct ∙ pw

De windvormfactor Ct en de extreme windstuwdruk pw worden bepaald volgens bijlage A van NEN 6702.

Toelichting
Afhankelijk van het gebied in Nederland, het karakter van de directe omgeving (stedelijk (bebouwd) of landelijk (onbebouwd)) en de hoogte/breedte-verhouding van de uitwendige scheidingsconstructie, wordt de maximale windstuwdruk bepaald. Deze waarde wordt vermenigvuldigd met de windvormfactor, bepaald uit de ongunstigste combinatie van de lokale windvormfactor Cpe;loc (§ 8.6.4.3 van NEN 6702) en de over- en onderdruk Cpi (§ 8.6.4.4 NEN 6702). Zo wordt de representatieve waarde voor de windstuwdruk verkregen. Deze zal in de meeste gevallen een naar buiten gerichte belasting opleveren, gezien de windzuiging.

Sneeuw
De basis-sneeuwbelasting op de grond is 0,7 kN/m². Deze belasting wordt vermenigvuldigd met een vormfactor (Ci) volgens bijlage B van NEN 6702 bepaald. De belasting wordt omgerekend naar een belasting die loodrecht op het glasoppervlak staat, door te vermenigvuldigen met cos²α.

De representatieve waarde voor de sneeuwbelasting is:

psn;rep = Ci ∙ psn;grond ∙ cos²α

Toelichting
De sneeuwvormfactor wordt gehanteerd bij een plaatselijk verhoogde sneeuwbelasting ten gevolge van ophoping (bij obstakels, zaagtandvormige daken, etc.). Indien het vlak waarin de ruit zich bevindt onder een hoek staat die groter of gelijk is aan 60° met de horizontaal, hoeft over het algemeen geen belasting ten gevolge van sneeuw te worden meegerekend. De sneeuwvormfactor is dan gelijk aan 0.

Eigen gewicht
Glas heeft een soortelijke massa van 2500 kg/m³ . Het eigen gewicht van de ruit (G) is derhalve 0,025 kN/m² per mm glasdikte. De belasting loodrecht op de ruit moet worden berekend. De representatieve waarde voor de belasting ten gevolge van het eigen gewicht is:

peg;rep = G ∙ t ∙ cosα

Toelichting
Omdat bij aanvang van de berekening de vereiste dikte nog niet bekend is, zal eerste een prognose van de glassamenstelling moeten worden gedaan. Indien uit de toetsing (figuur 1) blijkt, dat deze glassamenstelling niet overeenstemt met de eisen, dient een grotere glasdikte te worden aangenomen en moet de berekening worden herhaald.

De werkelijke dikte van een glasplaat dient gelijk te zijn aan de nominale handelsdikte, gecorrigeerd met de maximaal toelaatbare afwijking. De maximale afwijking voor floatglas en draadglas is in tabel 1 vermeld (NEN-EN 572-2, 572-3 en 572-6). Over het algemeen zullen glasfabrikanten glas produceren, dat gelijk is aan de nominale handelsdikte, verminderd met de maximaal toelaatbare afwijking. Deze minimale dikte is de meest ongunstige situatie met betrekking tot de sterkte en stijfheid van een ruit. Een vermindering van het eigen gewicht heeft over het algemeen een geringe invloed op de resulterende belasting. Indien sprake is van windzuiging (wat vaak maatgevend is) wordt de resulterende belasting zelfs verhoogd door het geringere eigen gewicht (deze is tegengesteld aan de windzuiging).

Tabel 1
Afwijking van nominale handelsdikte. (NEN EN 572).

nominale handelsdikte
(mm)
maximaal toelaatbare afwijking
(mm)
floatglas
3, 4, 5, 6 ± 0,2
8, 10, 12 ± 0,3
gepolijst draadglas
6 +1,4
10 ± 0,9

Rekenwaarde belasting
Volgens NEN 2608-2 moet de glasdikte getoetst worden aan de rekenwaarden van de navolgende belastingcombinaties:

  • eigen gewicht:
    peg;d = γf;g ∙ peg;rep
  • windbelasting en eigen gewicht:
    pw;eg;d = γf;q ∙ pw;rep + γf;g ∙ peg;rep
  • sneeuwbelasting en eigen gewicht:
    psn;eg;d = γf;q ∙ psn;rep + γf;g ∙ peg;rep

De representatieve waarden voor de belastingen worden vermenigvuldigd met de belastingfactoren (§5.2 van NEN 6702). Deze zijn vermeld in tabel 2.

Tabel 2
Belastingfactoren (NEN 6702).

Veiligheidsklasse eigen gewicht wind + eigen gewicht sneeuw + eigen gewicht
γf;q γf;q γf;q γf;q γf;q
1 (gewicht van de ruit <200 kg of <30 kg/m²) 1,35 1,2 (winddruk)
0,9 (windzuiging)
1,2 1,2 1,2
2 (gewicht van de ruit >200 kg of >30 kg/m²) 1,35 1,2 (winddruk)
0,9 (windzuiging)
1,3 1,2 1,3

Toelichting
Beglazing is vrijwel altijd een onderdeel van een constructie. In geval van breuk zal de hoofddraagconstructie niet bezwijken. Volgens NEN 6702 mogen daarom de belastingfactoren voor veiligheidsklasse 1 worden aangenomen. Een uitzondering geldt indien het eigen gewicht van de ruit groter is dan 200 kg en 30 kg/m². Als dit het geval is, moeten de belastingfactoren volgens veiligheidsklasse 2 worden gehanteerd.

Indien, volgens NEN 6702, sprake is van een transparante dakafwerking, waarbij zichtbaar onder het dakvlak waar zich geen dragende constructie bevindt, hoeft geen puntlast, lijnlast en stootbelasting in rekening te worden gebracht. Als de constructie voor periodiek onderhoud toegankelijk moet zijn, is het wel raadzaam een dergelijke belasting ten gevolge van personen in rekening te brengen. Te allen tijde dient te worden voorkomen dat personen door de beglazing heen kunnen vallen. Een berekening voor de minimaal vereiste glasdikte voor een dergelijke belasting is zeer complex. Deze kan echter wel proefondervindelijk worden bepaald met behulp van een zandzakvalproef. In de toelichting van NEN 6702 wordt deze proef als volgt beschreven:

Als een persoon bij het lopen over een dak uitglijdt of struikelt, ontstaat een stootbelasting. De energie in stootbelasting is afhankelijk van het gewicht van de desbetreffende persoon en de valhoogte. Het effect van de stootbelasting is onder andere afhankelijk van de dakhelling, de stijfheid van het dak, de demping, de eerste eigenfrequentie en van de vervormingscapaciteit van het dak.

De berekeningseis moet te zijner tijd vervangen worden door een valproef met een zandzak. Er is echter (nog) geen Nederlandse norm beschikbaar waarin de uitvoering van een dergelijke proef is vastgelegd. Als voorlopige leidraad wordt aanbevolen een valproef met een zandzak uit te voeren. De proef moet worden uitgevoerd op die gedeelten van het dak die naar verwachting de minste weerstand bieden. Boven het dak wordt een zandzak met een massa van 50 kg opgehangen. De valhoogte, gemeten tussen de onderkant van de zandzak en de bovenkant van het dak moet 0,7 m bedragen.

Figuur 2
Zak gevuld met zand ten behoeve van zandzakvalproef.

Bij de proef moet gebruik worden gemaakt van een zak van zeildoek, gevuld met zand, waarvan de vorm en de doorsnede in figuur 2 zijn weergegeven. De vulling moet bestaan uit rivierzand met een korreldiameter van 0-5 mm en een dichtheid in droge toestand van 1,55 à 1,60 kg/dm³. Het zand moet zo lang worden gedroogd als nodig is om een constante massa te bereiken.

Het uitvoeren van een berekening leidt wellicht tot een te ongunstig resultaat in vergelijking met het uitvoeren van een valproef met een zandzak. Niet alle valenergie (0,35 kNm) wordt bij de proef overgedragen op het dak; er treedt immers energiedissipatie op in de zandzak zelf.

Toelaatbare spanningen
De maximaal toelaatbare buigtrekspanning van glas is vermeld in tabel 3. Deze is afhankelijk van de glassoort (draadglas, ongehard floatglas, thermisch versterkt of voorgespannen) en de belastingcombinatie. Glas heeft een grotere weerstand tegen een dynamische belasting (wind) dan een statische belasting (eigen gewicht).

Indien sprake is van een combinatie van glassoorten (bijvoorbeeld ongehard en voorgespannen glas in isolatieglas), dient de waarde van de glassoort met de laagst toelaatbare buigtrekspanning te worden aangehouden.

Tabel 3
Maximaal toelaatbare buigtrekspanning. (NEN 2608 A).

Glassoort maximaal toelaatbare buigtrekspanning fmt;u;rep
eigen gewicht
10³kN/m²
sneeuw+ eigen gewicht
10³kN/m²
wind+ eigen gewicht
10³kN/m²
draadglas 7,5 12,5 24
ongehard floatglas 12,5 20 40
thermisch versterkt floatglas 60 63,5 90
voorgespannen floatglas 180 185 190

Het motief voor de toepassing van thermisch versterkt of voorgespannen glas is vaak niet uitsluitend de hogere weerstand tegen een belasting van wind, sneeuw en eigen gewicht. Ook veiligheidseisen (voorgespannen glas valt in kleine stukken uiteen wat de kans op verwonding verkleint) of het voorkomen van breuk ten gevolge van thermische spanningen kunnen motieven zijn.

Door de laagste waarde van fmt;u;rep te gebruiken bij een combinatie van glassoorten, is er een overdimensionering van de glasdikte. Dit kan leiden tot een kostenverhoging. Het beperkt echter ook de doorbuiging. Voor ruiten met een groot oppervlak, een hoge belasting of ruiten die zijn vervaardigd uit voorgespannen glas kan de doorbuiging aanzienlijk zijn. Het berekenen van de minimaal vereiste dikte op basis van de materiaaleigenschappen van ongehard floatglas, resulteert in een grotere dikte dan wanneer de eigenschappen voor voorgespannen glas zouden zijn gehanteerd. De doorbuiging is hierdoor geringer.

Maatgevende belastingcombinatie
De maatgevende belastingcombinatie is de combinatie waarvoor de volgende verhouding het grootst is:

Toelichting
De belastingcombinatie waarvoor bovenstaande verhouding het grootst is, leidt tot de grootst minimaal vereiste glasdikte en is hiermee de maatgevende belasting.

Rekenwaarde glasdikte
Voor ruiten die zijn samengesteld uit meerdere glasplaten (waaronder ook gelaagd glas) moet een equivalente dikte worden berekend. Daarom wordt het meervoudige of gelaagde glas geschematiseerd tot één monolitische ruit met dikte te;d:

waarin:

te;d = de equivalente dikte (mm);
t1;d = de waarde van de dikste glasplaat (mm);
ti;d = de waarde van de afzonderlijke glasplaten (mm);
n = het aantal glasplaten.

Toelichting
Voor de berekening geldt als uitgangspunt dat geen dwarskrachten worden overgebracht tussen de lagen in isolerend dubbelglas of gelaagd glas. Bij de toetsing op sterkte van de glasdikte dient altijd te worden uitgegaan van de nominale handelsdikte, verminderd met de maximaal toelaatbare afwijking.

Door het ontbreken van rekenregels wordt voor een combinatie van glassoorten (bijvoorbeeld ongehard en voorgespannen glas in isolerend dubbelglas) geen rekening gehouden met de extra belasting, die met de 'sterkere' glassoort (in dit geval voorgespannen glas) kan worden opgenomen.

De tussenlaag in gelaagd glas kan dwarskrachten overbrengen. Dit is afhankelijk van het materiaal (polyvinyl butyral of giethars), de dikte en de temperatuur. Het ontbreekt echter aan gegevens om met de invloed van deze tussenlaag op de minimaal vereiste glasdikte, rekening te kunnen houden.

Toetsing
De glasdikte is toereikend, indien de rekenwaarde van de maatgevende belasting kleiner dan of gelijk is aan de rekenwaarde voor de uiterste grenstoestand van de weerstand tegen belasting van de glasplaat. Dit laatste wordt bepaald met onderstaande formules:

  • voor rechthoekige tweezijdig opgelegde ruiten:
  • voor rechthoekige vierzijdig opgelegde ruiten:

waarin:

Ru = rekenwaarde voor de uiterste grenstoestand van de weerstand belasting (kN/m² );
fmt;u;rep = representatieve waarde voor de uiterst opneembare buigtrekspanning van vlakglas (kN/m² );
γm = materiaalfactor bepaald volgens tabel 4 (-);
b = overspanning van de ruit (m);
γr = vormfactor bepaald volgens tabel 5 (-);
A = oppervlakte (m²).

Tabel 4
Materiaalfactor (NEN 2608 A).

Glassoort γm
enkelglas
γm
dubbelglas en gelaagd glas
draadglas en ongehard floatglas 1,79 2,08
thermisch versterkt floatglas 2,68 3,12
voorgespannen floatglas 3,58 4,16

Tabel 5
Vormfactor (NEN 2608 A).

l/b 1 1,1 1,2 1,3 1,6 1,8 2,0
γr 3,7 3,5 3,3 3,2 3,2 3,2 3,3

Toelichting
De uiterste grenstoestand (Ru) is gelijk aan de maximaal toelaatbare belasting. Indien de rekenwaarde van de maatgevende belasting (pd) groter is dan de toelaatbare belasting, is de glasdikte niet toereikend. Bij de gegeven afmetingen van de ruit, oplegging, wind- en sneeuwbelasting is dan een grotere glasdikte noodzakelijk.

Berekening op doorbuiging
De eisen ten aanzien van de doorbuiging in NEN 2608-2 hebben betrekking op de stijlen en regels die de ruit ondersteunen. De maximale doorbuiging moet geringer zijn dan de onderstaande vermelde waarden:

  • 0,005 x lengte van de stijl of regel, met een maximum van 10 mm (voor enkelglas);
  • 0,0028 x lengte van de stijl of regel, met een maximum van 8 mm (voor dubbelglas).

Het is toegestaan de doorbuiging zowel door berekening als beproeving (NEN 3660) te bepalen.

Zowel in NEN 2608 voor verticaal geplaatst glas als in NEN 2608-2 voor niet-verticaal geplaatst glas wordt geen eis gesteld aan de doorbuiging van de ruit. Deze kan echter aanzienlijk groter zijn dan die van de stijlen en regels. Een beperking van de doorbuiging van de ruit is noodzakelijk, om beschadiging van de randverbinding te voorkomen en de gebruikers van het gebouw geen onveilig gevoel te geven.

Als algemene richtlijn voor de maximale doorbuiging kan worden aangehouden:

en fg ≤ 10 mm

waarin:

f = de doorbuiging van de ruit (mm)
L = de kortste zijde van de ruit.

De doorbuiging in het midden van een vlakke plaat kan met behulp van onderstaande formules worden berekend: (Als de berekende doorbuiging groter is dan de helft van de glasdikte neemt de nauwkeurigheid van de uitkomst af.)

  • voor rechthoekige tweezijdig opgelegde ruiten:
  • voor rechthoekige vierzijdig opgelegde ruiten:

Voor het berekenen van de doorbuiging van andere dan rechthoekige ruiten (driehoek-, trapezium- en circelvormige) wordt verwezen naar WTCB "Glas in daken".

waarin:

fg = doorbuiging (mm);
pd = te hanteren belasting (kN/m²);
E = elasticiteitsmodulus (7,2 ∙ 107) (kN/m²);
td = rekenwaarde glasdikte (m);
b = overspanning van de ruit (m);
a = kortste zijde van de ruit (m);
α = vormfactor volgens tabel 6.

Tabel 6
Vormfactor doorbuiging (WTCB "Glas in daken").

l/b 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,5 3
α 0,044 0,062 0,077 0,091 0,102 0,111 0,123 0,134 0,142

De doorbuiging van de ruit hoeft uitsluitend te worden berekend voor gelijkmatig verdeelde belastingen (wind, sneeuw en eigen gewicht). Voor de windbelasting kan ontwerp-NEN 3661 worden gehanteerd. Hierin worden de toetsingsdrukken vermeld, afhankelijk van de locatie in Nederland en de hoogte van het gebouw. De toetsingsdrukken worden geacht zowel positief als negatief op de beglazing te werken en worden niet gecorrigeerd voor het eigen gewicht. Sneeuwbelasting en eigen gewicht worden bepaald volgens NEN 6702.
De te hanteren belastingfactoren γf;q en γf;g zijn hiervoor gelijk aan 1,0.

Voor isolerend dubbelglas en gelaagd glas dient een equivalente glasdikte te worden berekend. Deze is niet gelijk aan de equivalente glasdikte zoals gehanteerd in de sterkte-berekening.
Met onderstaande formule is te;d te berekenen.

waarin:

te;d = equivalente dikte (mm);
ti;d = dikte afzonderlijke glasplaat (mm);
n = aantal glasplaten (-).

Uitgangspunt hierbij is dat een luchtspouw en de tussenlaag in gelaagd glas geen dwarskrachten overbrengen. Als gevolg hiervan is de doorbuiging van iedere afzonderlijke glasplaat gelijk. Bij de berekening wordt eveneens aangenomen dat het statisch drukverschil tussen de spouw en het binnen- en buitenklimaat gelijk is aan 0 kN/m². Het is wenselijk om in situaties waarin een grote doorbuiging te verwachten is, de invloed ervan op het kader waarin de ruit is geplaatst, niet te verwaarlozen. Beproevingen kunnen uitwijzen in hoeverre de doorbuiging van een ruit het functioneren van de gehele constructie beïnvloedt.

Rekenvoorbeelden
In deze paragraaf worden twee rekenvoorbeelden besproken. Figuur 3 toont de gevels en de posities van de ruiten daarin. De glasdikte wordt berekend voor isolerend dubbelglas, waarvan de buitenruit is voorgespannen en de binnenruit is vervaardigd uit gelaagd ongehard floatglas.

positie 1
rekenvoorbeeld 1

positie 2
rekenvoorbeeld 2

Figuur 3
Posities ruit.

Voor de berekeningen gelden de volgende uitgangspunten:

  • het gebouw is in windsnelheidsgebied II gesitueerd (volgens bijlage A van NEN 6702);
  • het betreft een stedelijke omgeving (bebouwd);
  • afmetingen van de ruit:
    1) 1500 x 1250 mm en
    2) 1000 x 1000 mm;
  • vierzijdige oplegging.

Rekenvoorbeeld 1

Belastingen
De extreme windstuwdruk op 15 m hoogte is, voor de gegeven locatie van het gebouw, 0,79 kN/m². Volgens figuur 29 uit bijlage A van NEN 6702 geldt voor de positie van de ruit een lokale windvormfactor (Cpe;loc) van -1,4. De vormfactor voor inwendige over- of onderdruk (Ci) is ± 0,3. In de meest ongunstige situatie is dan sprake van een windvormfactor (Ct) van -1,7. De vormfactor voor sneeuwbelasting (Ci) is volgens figuur 42 uit bijlage B van NEN 6702 0,8.

De representatieve waarden voor de wind- en sneeuwbelasting zijn:

pw;rep = Ct ∙ pw = -1,7 ∙ 0,79 = -1,34 kN/m²

psn;rep = Ci ∙ psn;grond ∙ cos²α° = 0,8 ∙ 0,7 ∙ cos²30° = 0,42 kN/m²

Voor het berekenen van het eigen gewicht zal een eerste aanname voor de glassamenstelling moeten worden gedaan. Het eigen gewicht wordt bepaald voor isolatieglas waarin de buitenruit 4 mm dik is en de binnenruit bestaat uit twee glasplaten van 4 mm dik, gescheiden door een pvb folie. Het eigen gewicht van deze ruit is : (de te hanteren glasdikte is 3 maal 3,8 mm = 11,4 mm)

peg;rep = G ∙ t ∙ cosα = (0,025 ∙ 11,4) cos30° = 0,25 kN/m²

Met behulp van de belastingfactoren uit tabel 2, kunnen de rekenwaarden voor de verschillende belastingcombinaties worden bepaald.

peg;d = 1,35 ∙ 0,25 = 0,34 kN/m²

pw;eg;d = 1,2 ∙ -1,34 + 0,9 ∙ 0,25 = -1,38 kN/m²

psn;eg;d = 1,2 ∙ 0,42 + 1,2 ∙ 0,25 = 0,80 kN/m²

Toelaatbare buigtrekspanning
Het betreft hier een combinatie van glassoorten (ongehard en voorgespannen). Ongehard glas heeft de laagste, maximaal toelaatbare buigtrekspanning. Deze dient in de berekening gehanteerd te worden en is voor de verschillende belastingcombinaties (tabel 3):

eigen gewicht: 12,5 ∙ 10³ kN/m²
wind en eigen gewicht: 40 ∙ 10³ kN/m²
sneeuw en eigen gewicht: 20 ∙ 10³ kN/m²

Maatgevende belasting
De verhouding tussen de rekenwaarde van de belasting en de maximaal toelaatbare buigtrekspanning is:

eigen gewicht: (0,34/12,5 ∙ 10³) = 2,7 ∙ 10-5
wind en eigen gewicht: (1,38/40 ∙ 10³) = 3,5 ∙ 10-5
sneeuw en eigen gewicht: (0,80/20 ∙ 10³ ) = 4,1 ∙ 10-5

Deze verhouding is voor de combinatie van sneeuw en eigen gewicht het grootst en is derhalve de maatgevende belasting.

Rekenwaarde glasdikte
Het isolerend dubbelglas is samengesteld uit drie glasplaten van ieder 4 mm dik. De nominale handelsdikte, verminderd met de maximale afwijking, is 3,8 mm.

Deze dikte moet worden aangehouden bij de berekening van de equivalente dikte:

Controle
Voor een ruit met afmetingen van 1500 x 1250 mm geldt een vormfactor γr van 3,3 (zie tabel 5). Uit tabel 4 volgt voor dubbelglas en ongehard floatglas een materiaal factor γm van 2,08. De uiterste grenstoestand voor een vierzijdig opgelegde ruit is:

De rekenwaarde voor de belastingcombinatie van sneeuw en eigen gewicht is groter dan de uiterste grenstoestand. De glasdikte is dus niet toereikend.

Een samenstelling met een buitenruit vervaardigd uit 6 mm voorgespannen floatglas en een gelaagde binnenruit bestaande uit 2 maal 4 mm ongehard floatglas is wel toereikend.

Doorbuiging
De toetsingsdruk voor stijfheid is volgens ontwerp NEN 3661 0,7 kN/m². De representatieve waarde van de belasting ten gevolge van sneeuw en eigen gewicht is 0,67 kN/m², waarmee de windbelasting de maatgevende belasting is.

De equivalente dikte voor doorbuiging is:

De kortste zijde van de ruit (a) is 1250 mm en de vormfactor (α) volgens tabel 6 0,062.

De doorbuiging wordt nu als volgt berekend:

Deze is kleiner dan 1/300 van de kortste overspanning (<4,2 mm). De glasdikte is ten aanzien van de doorbuiging toereikend.

Rekenvoorbeeld 2

Belastingen
De extreme windstuwdruk op 35 m hoogte is, voor de gegeven locatie van het gebouw, 1,2 kN/m².
Volgens figuur 29 uit bijlage A van NEN 6702 geldt voor de positie van de ruit een lokale windvormfactor (Cpe;loc) van -1,5. De vormfactor voor inwendige over- of onderdruk (Ci) is ± 0,3. In de meest ongunstige situatie is dan sprake van een windvormfactor (Ct) van -1,8. De vormfactor voor sneeuwbelasting (Ci) is volgens figuur 42 uit bijlage B van NEN 6702 0,4.

De representatieve waarden voor de wind- en sneeuwbelasting zijn:

pw;rep = Ct ∙ pw = -1,8 ∙ 1,2 = -2,16 kN/m²

psn;rep = Ci ∙ psn;grond ∙ cos²α° = 0,4 ∙ 0,7 ∙cos²45° = 0,14 kN/m²

Voor het berekenen van het eigen gewicht zal een eerste aanname voor de glassamenstelling moeten worden gedaan. Het eigen gewicht wordt bepaald voor isolatieglas waarin de buitenruit 4 mm dik is en de binnenruit bestaat uit twee glasplaten van 4 mm dik, gescheiden door een pvb folie. Het eigen gewicht (zie rekenvoorbeeld 1) van deze ruit is:

peg;rep = G ∙ t ∙ cosα = (0,025 ∙ 11,4) cos45° = 0,20 kN/m²

Met behulp van de belastingfactoren uit tabel 2, kunnen de rekenwaarden voor de verschillende belastingcombinaties worden bepaald.

peg;d = 1,35 ∙ 0,20 = 0,27 kN/m²

pw;eg;d = 1,2 ∙ -2,16 + 0,9 ∙ 0,20 = -2,41 kN/m²

psn;eg;d = 1,2 ∙ 0,14 + 1,2 ∙ 0,20 = 0,41 kN/m²

Toelaatbare buigtrekspanning
Het betreft hier een combinatie van glassoorten (ongehard en voorgespannen). Ongehard glas heeft de laagste maximaal toelaatbare buigtrekspanning. Deze dient in de berekening gehanteerd te worden en is voor de verschillende belastingcombinaties (tabel 3):

eigen gewicht: 12,5 ∙ 10³ kN/m²
wind en eigen gewicht: 40 ∙ 10³ kN/m²
sneeuw en eigen gewicht: 20 ∙ 10³ kN/m²

Maatgevende belasting
De verhouding tussen de rekenwaarde van de belasting en de maximaal toelaatbare buigtrekspanning is:

eigen gewicht: (0,27/12,5 ∙ 10³) = 2,2 ∙ 10-5
wind en eigen gewicht: (2,41/40 ∙ 10³) = 6,0 ∙ 10-5
sneeuw en eigen gewicht: (0,41/20 ∙ 10³) = 2,1 ∙ 10-5

Deze verhouding is voor de combinatie van wind en eigen gewicht het grootst en is derhalve de maatgevende belasting.

Rekenwaarde glasdikte
Het isolerend dubbelglas is samengesteld uit drie glasplaten van ieder 4 mm dik. De nominale handelsdikte, verminderd met de maximale afwijking, is 3,8 mm.

Deze dikte moet worden aangehouden bij de berekening van de equivalente dikte:

Controle
Voor een ruit met afmetingen van 1000 x 1000 mm geldt een vormfactor γr van 3,7 (zie tabel 5). Uit tabel 4 volgt voor dubbelglas en ongehard floatglas een materiaal factor γm van 2,08. De uiterste grenstoestand voor een vierzijdig opgelegde ruit is:

De rekenwaarde voor de belastingcombinatie van sneeuw en eigen gewicht is kleiner dan de uiterste grenstoestand. De glasdikte is dus toereikend.

Doorbuiging
De toetsingsdruk voor stijfheid is volgens ontwerp NEN 3661 0,9 kN/m².
De equivalente dikte voor doorbuiging is:

De kortste zijde van de ruit (a) is 1000 mm en de vormfactor (α) volgens tabel 6 0,044.
De doorbuiging wordt nu als volgt berekend:

Deze is kleiner dan 1/300 van de kortste overspanning (<3.3 mm). De glasdikte is ten aanzien van de doorbuiging toereikend.

Gangbare glassamenstellingen voor floatglas
Gelaagd floatglas

glassamenstelling (mm) rekenwaarde glasdikte (mm) minimale dikte eigen gewicht (mm)
4 - 4 5,37 7,6
4 - 5 5,87 8,6
4 - 6 6,57 9,6
5 - 5 6,79 9,6
5 - 6 7,26 10,6
4 - 8 8,15 11,5
6 - 6 8,20 11,6
5 - 8 8,58 12,5
6 - 8 9,20 13,5
6 - 10 10,69 15,5
8 - 8 10,89 15,4
8 - 10 11,88 17,4
6 - 12 12,39 17,5
8 - 12 13,26 19,4
10 - 10 13,72 19,4

Isolerend dubbelglas met gelaagde binnenruit of gelaagd glas bestaande uit drie glasplaten

glassamenstelling (mm) rekenwaarde glasdikte (mm) minimale dikte eigen gewicht (mm)
4 - 4 - 4 6,58 11,4
4 - 4 - 5 6,78 12,4
4 - 4 - 6 7,25 13,4
4 - 5 - 5 7,58 13,4
4 - 5 - 6 7,88 14,4
5 - 5 - 5 8,31 14,4
5 - 5 - 6 8,47 15,5
4 - 4 - 8 8,58 15,3
4 - 6 - 6 8,76 15,4
4 - 5 - 8 8,99 16,3
5 - 6 - 6 9,29 16,4
5 - 5 - 8 9,38 17,3
4 - 6 - 8 9,58 17,3
5 - 6 - 8 9,95 18,3
6 - 6 - 6 10,05 17,4
4 - 4 -10 10,27 17,3
6 - 6 - 8 10,49 19,3
4 - 5 - 10 10,54 18,3
5 - 5 - 10 10,81 19,3
4 - 6 - 10 10,95 19,3
5 - 6 - 10 11,21 20,3
4 - 8 - 8 11,21 19,2
5 - 8 - 8 11,53 20,2
6 - 6 - 10 11,59 21,3
6 - 8 - 8 12,00 21,2
4 - 8 - 10 12,12 21,2
5 - 8 - 10 12,35 22,2
4 - 6 - 12 12,58 21,3
6 - 8 - 10 12,70 23,2
5 - 6 - 12 12,77 22,3
6 - 6 - 12 13,05 23,3
8 - 8 - 8 13,34 23,1
4 - 8 - 12 13,44 23,2
5 - 8 - 12 13,61 24,2
8 - 8 - 10 13,72 25,1
6 - 8 - 12 13,88 25,2
4 - 10 - 10 13,92 23,2
5 - 10 - 10 14,13 24,2
6 - 10 - 10 14,43 25,2
8 - 8 - 12 14,66 27,1
4 - 10 - 12 14,82 25,2
5 - 10 - 12 14,98 26,2
6 - 10 - 12 15,22 27,2
8 - 10 - 10 15,34 27,1

1.2 Brandveiligheid

Over het algemeen zijn de eisen ten aanzien van brandveiligheid voor de SGG hetzelfde als voor verticale gevels en worden hoofdzakelijk bepaald door het gebruik van de ruimte achter de SGG. Een SGG kan bijvoorbeeld een scheiding over meerdere brandcompartimenten (bijvoorbeeld verdiepingen) vormen, deel uitmaken van een entreehal of atrium en/of deel uitmaken van een vluchtroute. De eisen van een SGG hangen daarom onder meer af van de functie, de afmetingen en de technische uitvoering van de achterliggende ruimte(n). Wel zijn er verschillen in de interpretatie en de beproevingsmethode van enkele aspecten:
De brandwerendheid van een SGG kan niet zonder meer volgens de bestaande methode worden beproefd.
Indien een SGG brandwerend moet zijn, moet deze zijn samengesteld uit een stalen onderconstructie en brandwerend glas. Een SGG die alleen is opgebouwd uit aluminium profielen en gelaagd glas kan niet aan een brandwerendheid van 30 minuten voldoen.
NEN 6068 "Bepaling van de weerstand tegen branddoorslag en brandoverslag tussen ruimten" (wbdbo) is van toepassing op gevels tussen 75° en 90°.
Op dit moment wordt onderzoek uitgevoerd om het toepassingsgebied van NEN 6068 uit te breiden. Brandoverslag kan bij een SGG optreden indien deze een uitwendige scheidingsconstructie vormt over meerdere brandcompartimenten en bij opgaande en belendende gevels. Bij de betreffende onderdelen wordt uitgelegd hoe hiermee voorlopig kan worden omgegaan.

In paragraaf 1.2.1 worden de prestatie-eisen uit het Bouwbesluit weergegeven, die betrekking hebben op een viertal aspecten.
Deze paragraaf is ingedeeld aan de hand van deze aspecten.

1.2.1 Prestatie-eisen

De brandveiligheid van gebouwen is volgens het Bouwbesluit gericht op een viertal aspecten:

  • beperking van het ontstaan van een brandgevaarlijke situatie (art.12 en 184);
  • beperking van ontwikkeling en uitbreiding van brand (art. 13 en 14 en 185 en 186);
  • beperking van ontstaan en verspreiding van rook (art. 187 en 188);
  • ontvluchten, voorkomen en bestrijden van brand (art. 15 t/m 19 en 189 tot 192).

1.2.2 Toelichting op SGG's

Beperking van het ontstaan van een brandgevaarlijke situatie
Dit aspect heeft betrekking op de toepassing van materialen in de nabijheid van een stookplaats en heeft vrijwel nooit betrekking op SGG's; een SGG bestaat uit onbrandbaar materiaal en door een SGG worden vrijwel nooit rookafvoerkanalen geleid.

Beperking van ontwikkeling en uitbreiding van brand
Met betrekking tot de ontwikkeling van brand worden er aan scheidingsconstructies eisen gesteld aan de bijdrage tot de brandvoortplanting volgens NEN 6065:1991 "Bepaling van de bijdrage tot brandvoortplanting van bouwmateriaal (combinaties)". De eisen ten aanzien van brandvoortplanting zijn niet anders dan voor verticaal geplaatste gevels.

De bijdrage aan brandvoortplanting van constructie-onderdelen wordt bepaalt door de toegepaste combinatie van materialen. Veel hangt af van een eventuele behandeling van de materialen, een aanwezige afwerklaag, enz. Tevens kunnen materialen die zich in de open lucht "goed" gedragen bij toepassing in afgesloten toestand, zoals in panelen, een beduidend slechter resultaat opleveren. De naadverbinding is hierbij meestal de bepalende factor.
SGG's voldoen aan eerder genoemde eisen wanneer deze zijn opgebouwd uit voornamelijk onbrandbare materialen, zoals metalen profielen en glas.
Indien er geïsoleerde panelen worden toegepast, moet rekening worden gehouden met de brandeigenschappen van het isolatiemateriaal.

In de VMRG Kwaliteitseisen en adviezen 1993 (art 10.3.2) [lit. 17] wordt een overzicht gegeven van de mogelijke brandvoortplantingsklassen van een aantal materialen.

In verband met de beperking van de uitbreiding van brand moet een gebouw zijn ingedeeld in zogenaamde brandcompartimenten. Dit zijn besloten gedeeltes van een gebouw, die zijn bestemd als maximaal uitbreidingsgebied van een brand.
Voor de SGG is de ruimte achter de SGG van belang. Indien een zeer geringe vuurbelasting op de vloer kan worden gegarandeerd (NEN 6090 "Bepaling van de vuurbelasting", inclusief correctieblad, maart 1992, 2e druk), hoeft deze ruimte niet te worden beschouwd als een apart brandcompartiment. Dit is ook het geval bij toepassing van een sprinklerinstallatie in de aangrenzende ruimten. In de publicatie "Grote glasoverkapte ruimten" [Lit. 13] wordt uitvoerig ingegaan op de consequenties hiervan voor de achterliggende ruimte(n).

Om een scheiding tussen brandcompartimenten te realiseren, zijn eisen gesteld aan de weerstand tegen branddoorslag en brandoverslag (wbdbo) in minuten.

De weerstand tegen branddoorslag en brandoverslag (wbdbo)
NEN 6068: "Bepaling van de weerstand tegen branddoorslag en brandoverslag tussen ruimten", inclusief, gaat uit van zogenaamde uitbreidingstrajecten. Dit zijn de wegen die door de brand kan worden afgelegd bij uitbreiding van de ene naar de andere ruimte. De uiteindelijke wbdbo tussen de bekeken ruimten is de laagste waarde [in minuten] van de mogelijke uitbreidingstrajecten. De uitbreiding van een brand gebeurt via de buitenlucht of door inwendige scheidingsconstructies. Als er sprake is van een uitbreiding van brand van een ruimte naar een andere ruimte via de buitenlucht, spreekt men van brandoverslag. In alle andere gevallen is er sprake van branddoorslag. De bepalingsmethode NEN 6068 geeft aan dat aan de weerstand tegen brandoverslag een einde is gekomen als de ontvangende ruimte t.p.v. een gevelopening een warmtestraling ontvangt van meer dan 15 kW/m².
Een voorwaarde voor het toepassen van NEN 6068 is dat de buitenzijde van de gevel moet behoren tot brandvoortplantingsklasse 2, omdat de brand zich anders te gemakkelijk via het gevelmateriaal kan verspreiden.

De weerstand tegen branddoorslag
De weerstand tegen branddoorslag wordt praktisch bepaald volgens de beproevingsmethode zoals beschreven in NEN 6069: "Experimentele bepaling van de brandwerendheid van bouwdelen".
De in deze norm gestelde eisen aan de testprocedure zijn voor SGG's hetzelfde als voor verticale gevels.

De weerstand tegen brandoverslag
Bij de bepaling van de weerstand tegen brandoverslag volgens NEN 6068 kan onderscheid gemaakt worden tussen overslag tussen gebouwen en overslag tussen ruimten van één gebouw.

De weerstand tegen brandoverslag tussen ruimten van één gebouw is onder te verdelen in twee soorten overslag:

  • overslag naar de hoger gelegen geveldelen van de SGG;
  • overslag naar de opgaande- en belendende gevel.

De brandoverslag naar hoger gelegen geveldelen van de SGG is alleen van belang als er sprake is van meerdere brandcompartimenten in één gebouw (zie figuur 5), bijvoorbeeld meerdere verdiepingen in een kantoor- of woongebouw (zie foto 1). Om brandoverslag van de ene naar de andere ruimte te voorkomen, moet tussen openingen in de gevel een voldoende hoge borstwering aanwezig zijn met voldoende brandwerendheid.

Figuur 4
Soorten gevels.

Figuur 5
Brandcompartiment.

Foto 1
Schuine gevel van een woongebouw.

In alle gevallen wordt de benodigde borstweringhoogte bepaald door het 15 kW/m² criterium (zie figuur 6). Over de betreffende afscheidinghoogte moet de brandwerendheid minimaal 30 minuten, respectievelijk 20 minuten, bedragen.

Figuur 6
De opening en de borstwering.

Een opening is een constructie-onderdeel welk deel in de richting waarin de brandoverslag wordt beschouwd geen brandwerendheid heeft van tenminste 30 minuten, respectievelijk 20 minuten in die situaties waarbij een grenswaarde aan de weerstand tegen branddoorslag en brandoverslag geldt van tenminste 20 minuten.

Voor de bepaling van de brandoverslag wordt bij gevels met een hellingshoek van 75° ≤ α ≤ 90° ten opzichte van het horizontale vlak verwezen naar NEN 6068.
Als de gevel onder een kleinere helling ligt dan 75° dan biedt de bovengenoemde norm geen mogelijkheden voor een theoretische stralingsberekening welke noodzakelijk is voor het bepalen van de borstweringshoogte (h) tussen twee openingen in de gevel.

Voorlopig zou men kunnen aannemen dat het vlamlichaam bij SGG's groter is dan bij verticale. Onderzocht zal moeten worden of de stralingsintensiteit op hoger gelegen geveldelen minder is. Voor de beoordeling volgens NEN 6068 moet de SGG naar het verticale vlak gebracht worden. Hiervoor zijn twee mogelijkheden, door middel van projectie of omslaan naar het verticale vlak. Door omslaan blijft de hoogte van de borstwering gelijk. Er wordt dan geen extra veiligheid ingebouwd. Deze methode wordt dan ook niet aanbevolen.

Om extra veiligheid in te bouwen, wordt aanbevolen de SGG eerst op het verticale vlak te projecteren en vervolgens te beoordelen.

Door na projectie te beoordelen, wordt de uiteindelijke lengte van de borstwering in schuine positie langer, l > h (figuur 7).

Figuur 7

In NPR 6091: 1993 "Brandoverslag door straling" is een groot aantal praktijksituaties doorgerekend. Voor een juiste werking met de NPR dienen de volgende gegevens beschikbaar te zijn: wbdbo-eis uit het Bouwbesluit, brandtype, de afmetingen van het brandcompartiment en de afmetingen van de openingen.

Overslag naar de opgaande en belendende gevel kan beoordeeld worden als de SGG gezien wordt als dakopening (figuur 8). In het Bouwbesluit worden zwaardere eisen gesteld met betrekking tot dakopeningen in relatie tot een opgaande gevel. NEN 6068 geeft een berekening voor de minimale afstand van een dakopening, in dit geval dus de SGG, tot enig punt van de opgaande gevel (figuur 8: afstand b). De afstand van de SGG tot de opgaande gevel is in de meeste gevallen nul meter (brandwerendheid SGG < 30 minuten respectievelijk 20 minuten).

Figuur 8
Voorbeeld.

Aan de volgende twee eisen moet dan voldaan worden:

  1. Een opening (brandwerendheid ≤ 30 minuten respectievelijk 20 minuten) in de opgaande en/of belendende gevel van een ander brandcompartiment of andere ruimte bij woning of logiesverblijf moet een minimale afstand van 4 meter hebben tot de schuine gevel (figuur 8: a ≥ 4 meter).
  2. De constructie onder deze opening moet tenminste behoren tot klasse 1 van de bijdrage tot brandvoortplanting, bepaald volgens hoofdstuk 3 van NEN 6065:1991 "Bepaling van de bijdrage tot brandvoortplanting van bouwmateriaal (combinaties)".

Dit betekent dat de eerste vier meter minstens 30 respectievelijk 20 minuten brandwerend moet zijn van buiten naar binnen. Indien de brandwerendheid van de verticale gevel onvoldoende is, moet over de afstand b (figuur 8) de SGG van buiten naar binnen minimaal 30 respectievelijk 20 minuten brandwerend zijn.

Aluminium profielen moeten dan door stalen profielen of kokers worden gedragen.

Een SGG, opgebouwd uit aluminium profielen en gelaagd glas, voldoet niet aan een brandwerendheid van 30 respectievelijk 20 minuten. Voorzieningen zoals een betonnen binnenblad bij borstweringen en stalen ondersteuningsprofielen met brandwerend glas bij opgaand werk, zijn noodzakelijk indien brandwerendheidseisen gesteld worden.

Algemene opmerking:
Als er in het gebouw een automatische brandblusinstallatie aanwezig is die voldoet aan NEN 6094:1991, kan b & w besluiten het gebouw niet onder te verdelen in brandcompartimenten en vervallen de eisen met betrekking tot overslag en doorslag.

Beperking van ontstaan en verspreiding van rook De beperking van het ontstaan van rook heeft betrekking op de naar de besloten ruimte toegekeerde zijde van een constructie-onderdeel. De mate van rookproductie van een constructie-onderdeel wordt bepaald volgens NEN 6066. In het algemeen zijn SGG's samengesteld uit materialen die niet bijdragen tot het ontstaan van rook.
Voor de beperking van verspreiding van rook moet een gebouw zijn ingericht in rookcompartimenten, waardoor in geval van brand de rook zich niet binnen korte tijd kan verspreiden naar een ander deel van het gebouw (of van een ander gebouw) en moet een ruimte waardoor een vluchtweg voert in voldoende mate gevrijwaard blijven van rook. Indien de SGG een GGR betreft, wordt verwezen naar de publicatie GGR's [lit. 13].

Ontvluchten, voorkomen en bestrijden van brand
Dit aspect betreft de aanwezigheid van voldoende en veilige vluchtmogelijkheden en voorzieningen voor het bestrijden van brand, en heeft dus betrekking op het ontwerp van het gehele gebouw. Indien de ruimte achter de SGG een vluchtweg betreft, worden zwaardere eisen gesteld aan de brandwerendheid, brandvoortplanting en beperking van ontstaan en verspreiding van rook.

Indien er met betrekking tot "Beperking van ontstaan en verspreiding van rook" en "Ontvluchten, voorkomen en bestrijden van brand" eisen gesteld worden aan de SGG kan dit grote gevolgen hebben voor het ontwerp en de kosten. In dergelijke situaties wordt aanbevolen ook te zoeken naar een oplossing waarbij de vluchtweg langs een andere route wordt geleid.

Foto 2
In het glasdak zijn roosters aangebracht welke dienen voor ventilatie en rookafvoer bij brand.

Afdeling Gezondheid

1.3 Bescherming tegen schadelijke en hinderlijke invloeden

1.3.1 Wering van geluid van buiten

De eisen met betrekking tot de geluidwering van een SGG zullen afhangen van de achterliggende ruimten. Indien sprake is van een verblijfsgebied worden eisen gesteld aan de geluidwering. De geluidwering van een gevel is gedefinieerd als het verschil tussen de geluidbelasting op het zwaarst met geluid belaste gevelvlak en het resulterende geluidsniveau binnen; alles uitgedrukt in dB(A).

De geluidwering is daarmee niet alleen afhankelijk van de gevel, maar ook van het volume, de geometrie en de mate van geluidabsorptie. Voor een SGG, samengesteld uit glas en profielen, moet goed worden gekeken hoe aan deze eis kan worden voldaan. Deze eisen zijn er niet als het gaat om verkeersruimten gelegen buiten een verblijfsgebied. Als zich tussen het verblijfsgebied en de SGG een besloten ruimte bevindt, zoals een serre of besloten galerij, mag hiermee bij de berekening van de geluidwering rekening worden gehouden. De serre reduceert de geluidbelasting op de binnengevel en vormt zo een akoestische buffer.

Prestatie-eisen
In de artikelen 22, 194 en 241 van het Bouwbesluit worden eisen gesteld aan de karakteristieke geluidwering GAk (gedefinieerd in NEN 5077, 1991 "geluidwering in gebouwen") van een gevel. De vereiste karakteristieke geluidwering is het verschil tussen de geluidbelasting en de binnengrenswaarde volgens de Wet Geluidhinder. Deze gevel, die de scheiding vormt tussen een verblijfsgebied en de buitenlucht, moet een karakteristieke geluidwering hebben van minimaal 20 dB(A).

Toelichting en interpretatie in relatie met SGG's
Bij de realisatie van een SGG worden extra maatregelen getroffen om te voldoen aan de gestelde constructieve eisen. Deze maatregelen zullen op verschillende manieren de geluidwering van de gevel beïnvloeden.

De geluidisolatie van SGG's wordt in hoofdzaak bepaald door:

  • de massa per m² en de stijfheid
    Bij toenemende massa per m² wordt de geluidisolatie hoger. In dit geval wordt de stijfheid echter ook groter, wat de winst aan geluidisolatie beperkt, vooral bij hogere frequenties (1000-2000 Hz). De toepassing van gelaagd glas, dat in een SGG vanwege de veiligheid bij voorkeur wordt toegepast, biedt ook akoestische voordelen. De glasbladen zijn verbonden door een elastische laag, waardoor de massa wordt verhoogd zonder dat de stijfheid de geluidisolatie beperkt.

In tabel 7 zijn voor verschillende samenstellingen van dubbelglas de berekende geluidisolatie gegeven van vijf octaafbanden. Ook is de geluidisolatie RA in dB(A) gegeven ten opzichte van het standaardspectrum buitengeluid.

De spouwvulling
Door de spouw met een zwaarder gas dan droge lucht te vullen, kan de geluidisolatie van isolatieglas verbeterd worden. Als gasvulling wordt hiervoor meestal zwavelhexafluoride toegepast. Hierdoor wordt de thermische isolatie echter minder.

Tabel 6

glasopbouw circa frequentie (Hz) RA
dB(A)
125 250 500 1000 2000
6 mm glas
12 mm gasgev. spouw
9 mm gelamineerd glas
25 26 40 51 48 34
12 mm glas
12 mm luchtgev. spouw
9 mm gelamineerd glas
27 30 38 39 43 36
7 mm gelamineerd glas
20 mm gasgev. spouw
9 mm gelamineerd glas
24 33 44 50 48 48
7 mm gelamineerd glas
12 mm gasgev. spouw
9 mm gelamineerd glas
26 27 42 47 44 35
7 mm gelamineerd glas
20 mm gasgev. spouw
9 mm gelamineerd glas
24 35 43 50 46 37
9 mm gelamineerd glas
20 mm gasgev. spouw
11 mm gelamineerd glas
25 40 51 57 58 39
  • De profilering van de ondersteuningsconstructie
    In het algemeen is de invloed van de profielkeuze op de geluidwering niet groot. Kokerprofielen kunnen bij gebruik van zeer goed isolerend glas de geluidisolatie verlagen. In hoofdzaak is de naaddichting van invloed op de geluidisolatie. Voorkomen moet worden dat ongewenste naden ontstaan. Indien stijlen en/of regels doorlopen over meerdere ruimten, moet flankerende overdracht (geluidtrillingen via de constructie) worden voorkomen, door onderbrekingen in de profielen aan te brengen. De waterhuishouding moet intact blijven.
  • Invalsrichting van het geluid
    Bij een SGG is de kans op scheve inval groter dan bij een verticaal geplaatste gevel. Het blijkt dat bij scheve inval de geluidisolatie kleiner is dan bij loodrechte inval. Deze afname wordt ten dele gecompenseerd, omdat het schijnbaar raamoppervlak met een factor cos (α) (hoek met de normaal van het raamoppervlak) afneemt.

Figuur 9
Scheve inval van geluid.

Uiteindelijk neemt de geluidisolatie volgens de massawet bij scheve inval af met 10 log (cos α). Boven een bepaalde frequentie, de zogenaamde grensfrequentie, treedt coïncidentie op. Hierbij wordt het glas door luchtgeluidgolvingen in trilling gebracht, zodat het zijn eigen trillingsvorm gaat aannemen. Dit resulteert in sterke plaattrillingen en een verlaagde geluidisolatie. Het coïncidentie-effect manifesteert zich het best wanneer er sprake is van gericht geluid bij scheve inval [lit. 23, 24]. Dit effect wordt deels onderdrukt door de toepassing van gelamineerde glasbladen bij dubbelglas.
Een ander aspect bij SGG's is dat het glasoppervlak zich kan gedragen als een klankkaatser voor belendende en hoger gelegen gevels.

Ruimte-akoestiek
Geluidabsorptie is van belang voor de beheersing van het geluidsniveau in de betreffende ruimte (en de aangrenzende ruimten). Een SGG biedt in het algemeen weinig mogelijkheden voor de plaatsing van geluidabsorberend materiaal.

Als meerdere glasgevels de begrenzing van de ruime vormen kan plaatsing van absorberend materiaal problemen geven. Als de nagalmtijd beneden de 1,2 s blijft kan een spreker zich met een eenvoudige spreekinstallatie goed verstaanbaar maken. Beneden de 2,5 s kan dit met een geavanceerde spreekinstallatie.

De nagalmtijd is een relatief makkelijke parameter ter beoordeling van de ruimte. Naast de nagalmtijd zijn er andere factoren die de akoestische beleving van de ruimte in meerdere of mindere mate kunnen beïnvloeden. Deze factoren hangen veelal af van de geometrie en hebben betrekking op de geluidverdeling in de ruimte. In welke mate een SGG bijdraagt aan de ruimte-akoestiek moet per situatie worden bekeken en zal van de inrichting van de betreffende ruimte afhangen. Hinderlijke reflecties en een slechte geluidverstrooiing moeten worden voorkomen. Voor de specifieke problematiek van glasoverkapte ruimten wordt verwezen naar de publicatie GGR's [lit. 13].

1.3.2 Wering van vocht van buiten

Inleiding
De waterdichtheid is voor de gebruikers van een gebouw één van de belangrijkste aspecten. Lekkage-klachten zijn vooralsnog de meest voorkomende klachten. Vaak wordt door de gebruikers de kwaliteit geassocieerd met de waterdichtheid. Juist bij de SGG worden lekkages snel opgemerkt. Door de zwaartekracht valt een druppel eerder in de onderliggende ruimte dan dat hij langs de gevel naar beneden stroomt.
SGG's bestaan voor het grootste deel uit stijlen, regels (bij glasdaken roeden en dwarsroeden genoemd) en glaspanelen. De profielen moeten zijn voorzien van een geïntegreerde waterafvoer. De waterafvoer moet plaatsvinden via verdiepte kanalen (de sponningen). De waterloop vindt over het algemeen plaats via de regels naar de stijlen en wordt vervolgens aan de onderzijde van de stijlen naar buiten gevoerd.
Met betrekking tot de montage onderscheidt men twee principes, te weten het systeem van stijl- en regelwerk en de methode van elementenbouw. Bij het systeem van stijl- en regelwerk zijn aan de buitenzijde meestal klem- en afdeklijsten aanwezig. Bij elementenbouw worden reeds in de fabriek samengestelde elementen op de bouwplaats gemonteerd. Vaak wordt bij een dergelijk systeem structural sealant glazing (constructief verhitte beglazing) toegepast.
De waterloop over de SGG moet zo min mogelijk worden gestagneerd. Plaatsen waar water blijft staan, vormen potentiële lekkageplaatsen en veroorzaken vervuiling.

Foto 3
Doorsnede over de stijl. Het profiel is voorzien van een diepe sponning om water af te kunnen voeren. Tevens ligt het niveau van de sponning lager dan de regel die aansluit op het profiel, wat bijdraagt tot de waterdichtheid van de aansluiting. Het profiel is thermisch geïsoleerd.

Vanuit deze filosofie gaat de voorkeur er naar uit geen horizontale klem- en afdeklijsten toe te passen, maar de naad glas-glas te voorzien van een goed functionerende kitvoeg.
Het profielsysteem, de detaillering, de toegepaste materialen en de montage zijn bepalend voor de prestaties van de SGG.
In principe moet het profielsysteem zo zijn ontwikkeld dat de fouten ten gevolge van de montage worden geminimaliseerd. De beoordeling van het systeem wordt zowel in het laboratorium als op de bouwplaats uitgevoerd, waarbij onderscheid wordt gemaakt in de beproevingsmethode.

Prestatie-eisen
Volgens artikel 26 en 197 van het Bouwbesluit moet een uitwendige scheidingsconstructie van een verblijfsgebied waterdicht zijn, ter beperking van het kunnen binnendringen van vocht, bepaald overeenkomstig NEN 2778 "Vochtwering in gebouwen. Bepalingsmethode", 1991 (inclusief correctieblad).

Beproevingsmethoden
Het vooraf beproeven van een schuine glasgevel geeft inzicht in de waterafvoer, de luchtdichtheid en de beglazings- en montagemogelijkheden.
Bovendien kunnen systeemfouten worden opgemerkt. Om de doorbuiging van stijlen en regels een rol te laten spelen en om voldoende aansluitingen te kunnen beoordelen, wordt aanbevolen het proefelement uit ten minste acht elementen (vakken) te laten bestaan.

Een dergelijke beproeving geeft echter geen volledige zekerheid over het uiteindelijke functioneren van de SGG. Omdat de SGG op de bouwplaats wordt samengesteld, wordt de waterdichtheid mede door de montage bepaald. Voor de beoordeling van de SGG op de bouwplaats is een praktische beproevingsmethode voorhanden.
Voor SGG's kan gebruik worden gemaakt van de beproevingsmethode volgens NPR 2877, 1991 "Beproevingsmethoden voor de waterdichtheid van scheidingsconstructies".
De toetsingsdruk hangt af van de hoogte van de dakrand van het gebouw, het windsnelheidsgebied en/of de directe omgeving van het betreffende gebouw onbebouwd of bebouwd is, één en ander volgens NEN 2778.

Het verschil tussen de beproevingsmethoden wordt hoofdzakelijk bepaald door de besproeiingsmethode, die juist voor SGG's van invloed kan zijn op het beproevingsresultaat.

Hieronder wordt ingegaan op de belangrijkste verschillen in de voorhanden zijnde beproevingsmethoden:

  • NEN 2778: 1991, "Vochtwering in gebouwen. Bepalingsmethoden"
    Deze norm wordt in het Bouwbesluit genoemd en is specifiek bedoeld voor meetmethoden in de praktijk, dus een beoordeling van de prestaties in de uiteindelijke toepassing van de scheidingsconstructie.
    Als het te beproeven onderdeel uitstekende delen bevat moet het beregeningstoestel het gehele bovenvlak van de uitstekende delen beregenen.
    Bij SGG's kunnen de regels als uitstekende delen worden beschouwd indien hierdoor een gelijkmatige waterafstroming wordt belemmerd.
  • NPR 2877: 1991 "Beproevingsmethoden voor de waterdichtheid van scheidingsconstructies"
    Deze praktijkrichtlijn geeft beproevingsmethoden voor de bepaling van de waterdichtheid van scheidingsconstructies. In afwijking van NEN 2778: 1991, worden beproevingsmethoden omschreven die in het laboratorium moeten worden uitgevoerd.
    Voor de beoordeling van SGG's mag deze beproevingsmethode vaak niet toegepast worden omdat het uitwendige oppervlak van de te beproeven scheidingsconstructie geen uitstekende delen mag bevatten die een gelijkmatige afstroming van water belemmeren. Dit houdt in dat enig onderdeel van het uitwendig oppervlak niet meer dan 3 mm mag uitsteken ten opzichte van enig ander onderdeel van het uitwendig oppervlak. Bovenstaande beproevingsmethode zou dus alleen uitgevoerd kunnen worden indien er geen horizontale klem- en afdeklijsten aanwezig zijn.
  • NEN-EN 86, "Beproeving van ramen. Waterdichtheid onder statische druk"
    Bij beproeving volgens NEN-EN 86 moeten de toetsingsdrukken uit NEN 2778, tabel 2, worden gebruikt en moet tevens de klasse-indeling uit deze norm worden gehanteerd. NEN-EN 86 betreft een beproevingsmethode voor onderzoek in laboratoria. Deze norm wordt echter ook vaak toegepast voor insitu-onderzoek.

Bij deze sproeimethode wordt het proefelement door middel van een netwerk van sproeiers gelijkmatig met water belast. De voorkeur gaat uit naar deze beproevingsmethode.

Bij insitu-onderzoek wordt onderscheid gemaakt tussen twee beproevingsmethoden:

  • Een beproevingsmethode waarbij een drukverschil wordt aangebracht over de scheidingsconstructie, volgens NEN-EN 86. Het nadeel van deze beproevingsmethode is dat meestal slechts een beperkt deel van de constructie (zo groot als de testkast) getest kan worden.
  • Een proefmethode waarbij het oppervlak systematisch met waterdruk wordt besproeid; deze methode wordt toegepast wanneer er geen testkast kan worden gebouwd (zoals bijvoorbeeld in het geval van een GGR) en als aanvullende testmethode om de SGG direct na de montage te beoordelen. Op dat moment is de beproeving en beoordeling meestal nog goed uitvoerbaar, omdat de bereikbaarheidsvoorzieningen nog aanwezig zijn. De beproeving wordt uitgevoerd volgens de Amerikaanse waterdichtheidstest, AAMA 501.2-83, "Field Check of Metal Curtain Walls for Water Leakage". Hierbij zijn de sproeier, waterdruk, te beproeven naadlengte, sproeitijd en systematiek in de proefomschrijving vastgelegd.

Foto 4
Praktijkbeproeving. Aan de buitenzijde is een netwerk van sproeiers aangebracht. Aan de binnenzijde wordt een onderdruk gerealiseerd.

Aanbevolen wordt de SGG op voorhand in het laboratorium te testen volgens NEN-EN 86, waarbij de toetsingsdrukken worden gehanteerd volgens NEN 2778. Op de bouwplaats kan de SGG beoordeeld worden met behulp van de waterdichtheidstest volgens AAMA-501.2-83.

Toelichting en interpretatie in relatie tot SGG's

Constructie
SGG's bestaan voor het grootste deel uit profielen en glaspanelen. De profielen moeten zijn voorzien van een geïntegreerde waterafvoer en moet plaatsvinden via verdiepte sponningen.

De hoeveelheid af te voeren water wordt bepaald door de regenintensiteit, het oppervlak en de helling van de SGG en de waterdoorlaat van de buitendichting. In grote lijnen wordt onderscheid gemaakt in twee systemen:

  • Elementenbouw:
    In de fabriek worden de profielen en het glas samengesteld tot panelen, waarna deze op de bouwplaats worden gemonteerd. Als van deze constructiemethode gebruik wordt gemaakt, wordt vaak structural sealant glazing toegepast. Hierbij zijn aan de buitenzijde geen klemprofielen zichtbaar.
    Als bevestigingsconstructie worden de glaselementen aan de binnenzijde rondom voorzien van een aluminium frame. Het frame en het glas worden met elkaar verbonden door middel van siliconenkit.
    Ook worden systemen toegepast waarbij de onderruit wordt geklemd. Omdat de glasranden niet door UV beschermd worden, moet de kit tegen UV-belasting bestand zijn. Tevens moet de kit tussen de glasbladen (buitendichting) en voor de bevestiging van de ruiten (structurele aansluiting) verdraagzaam zijn met de randverbindingskit van het isolatieglas. De aansluitingen van de geprefabriceerde elementen onderling worden afgedicht met een goed functionerende kitvoeg. Ondanks een goede afdichting aan de buitenzijde moet het systeem toch voorzien zijn van een waterafvoermogelijkheid via de profielen.
    De montagetijd op de bouwplaats is bij elementenbouw aanzienlijk korter dan wanneer de SGG op de bouwplaats wordt samengesteld uit stijlen en regels. Het transport op en naar de bouwplaats vereist echter meer en zwaarder materieel.
    Het grote voordeel van structural sealant glazing in SGG's is dat de waterloop over het glas niet gestagneerd wordt, waardoor er geen water op de regels blijft staan. De kans op lekkage wordt hierdoor kleiner en de gevel vervuilt minder snel.
    Het nadeel van structural sealant glazing is dat over het algemeen meer onderhoud uitgevoerd moet worden in verband met de aanwezige kitvoegen. Afhankelijk van de bereikbaarheidsvoorzieningen kan inspectie gemakkelijk plaatsvinden, waardoor de onderhoudskosten relatief laag blijven.
  • Stijl- en regelwerk:
    De profielen worden in de fabriek nauwkeurig voorbewerkt en los naar de bouwplaats getransporteerd. Hier vindt de montage van de stijlen (roeden) met daartussen de horizontale regels (dwarsroeden) plaats. Het aldus opgebouwde framewerk is dan gereed voor beglazing en het plaatsen van panelen en/of andere in te bouwen elementen.
    Bij deze constructiemethode worden meestal zowel de verticale als de horizontale glasnaden afgedicht door klem- en afdekprofielen.
    Indien de mogelijkheid daartoe aanwezig is, wordt geadviseerd de horizontale naden niet te voorzien van klem- en afdekprofielen. De waterloop wordt hierdoor namelijk gestagneerd. Plaatsen waar water blijft staan, vormen potentiële lekkageplaatsen en veroorzaken vervuiling. Geadviseerd wordt de horizontale naden glas-glas te voorzien van een goed functionerende kitvoeg. Hierbij moet er wel rekening mee worden gehouden dat het glas (voor windzuiging) tweezijdig is opgelegd, wat consequenties kan hebben voor de afdichting van de binnendichting. Indien toch klemprofielen worden toegepast, wordt geadviseerd een zo vlak mogelijk profiel toe te passen.

Figuur 10

Foto 5
Intredend water in de sponningen van de regels (dwarsroeden) wordt afgevoerd via de stijlen (roeden).

Aandachtspunten
Voor de waterdichtheid van de SGG zijn de volgende aspecten van essentieel belang:

  • De aansluitingen van de stijlen en de regels; Omdat het water vanuit de sponningen van de regels naar de sponningen van de stijlen moet worden afgevoerd, moeten deze aansluitingen waterdicht zijn. Vaak worden hiervoor rubber manchetten gebruikt (zie foto 6).
  • De binnendichting moet luchtdicht zijn; Om drukopbouw in de sponningen te realiseren, moet de binnendichting zo goed mogelijk luchtdicht zijn. Aanbevolen wordt ter plaatse van de hoeken van de beglazingsrubbers kit aan te brengen (zie foto 7).
  • De buitendichting moet waterkerend zijn; Om waterintreding in de sponningen te beperken, moeten de beglazingsrubbers in de hoeken goed op elkaar aansluiten. Bij kitbeglazing is de buitendichting meestal voldoende waterkerend.
  • De beglazingsdruk moet voldoende zijn; Als de beglazingsdruk onvoldoende is, komt er meer water in de sponningen.
  • De beglazingsrubbers moeten overlengte hebben; Aanbevolen wordt de beglazingsrubbers met een overlengte aan te brengen van ten minste 1,5%.
  • Detaillering ter plaatse van knikpunten; Bij de overgang naar een andere hellingshoek wijzigt de stand van de profielen. Vaak worden hiervoor speciale profielen toegepast.
  • Aansluitingen met de bouwkundige constructie; Aandacht is nodig voor de detaillering van ontmoetingen met andere constructie-onderdelen. Bij aansluitingen wordt vaak gebruikgemaakt van folies en zetwerk, om een waterdichte aansluiting te realiseren.

Foto 6
De afdichting van de stijl met de regel wordt gerealiseerd door middel van een rubber manchet.

Foto 7
Aansluitingen van rubbers onderling verlijmen of afdichten met een geschikte elastische kit.

Figuur 11a
Principe-voorbeelden aansluiting met bouwkundige constructie.

Figuur 11b
Principe-voorbeeld aansluiting met bouwkundige constructie.

Figuur 11c
Principe-voorbeeld aansluiting met bouwkundige constructie.

Beperkingen in de toepassing
Niet alle profielen die specifiek zijn ontworpen voor flauwe hellingen (glasdaken), kunnen in steile hellingen worden toegepast. Profielen die specifiek voor glasdaken zijn ontworpen hebben vaak geen doorlopende isolator. Door toepassing van deze profielen wordt een beperking gerealiseerd in de helling van de SGG.

Foto 8
Regel met doorlopende isolator.

Bij steile hellingen kan namelijk het intredende water in de sponning komen van het onderliggende glasdeel, waarbij het water naar binnen kan. Dit probleem wordt voorkomen indien een doorlopende isolator wordt toegepast. Bij steile hellingen gaat hier de voorkeur naar uit.

Bij steile hellingen moet tussen het lijf van het profiel en het klemprofiel een doorlopende afdichting aanwezig zijn.

1.3.3 Wering van vocht van binnen

Prestatie-eisen
Als gevolg van oppervlaktecondensatie kan schimmelgroei ontstaan, met name wanneer dit gedurende vrij lange tijd optreedt. Dit kan tot gevolg hebben dat allergenen worden gevormd, wat moet worden voorkomen.
In het Bouwbesluit (artikel 27 en 198) worden eisen gesteld aan de minimale oppervlaktetemperatuur in de vorm van een toelaatbare binnenoppervlaktetemperatuurfactor (f).
Deze eisen zijn echter niet van toepassing op in de scheidingsconstructie aanwezige kozijnen, ramen en deuren.

Toelichting en interpretatie in relatie tot SGG's
Omdat een SGG hoofdzakelijk bestaat uit profielen en glas is volgens het Bouwbesluit condens hierop toegestaan. In relatie tot SGG's wordt echter opgemerkt dat condensvorming kan leiden tot vochtoverlast in de vorm van vallende waterdruppels. De eis is wel van toepassing op in de SGG aanwezige panelen, die als borstwering worden toegepast. Met name de randverbindingen zijn potentiële plaatsen voor oppervlaktecondensatie.
Indien geïsoleerde profielen toegepast worden, kan over het algemeen alleen condensatie optreden onder extreme condities.

Om vochtoverlast te voorkomen, wordt aanbevolen thermisch onderbroken profielen toe te passen.

Het optreden van condensatie op de profielen is mede afhankelijk van de klimaatcondities in de betreffende ruimte, die worden bepaald door het gebruik van de ruimte en/of de aanwezigheid van klimaatbeheersingsapparatuur.

Indien hoge eisen gesteld worden aan de binnenoppervlaktetemperatuurfactor, is de warmtedoorgangscoëfficiënt (U-waarde) van profielen en glas (inclusief de randverbinding) van belang.
In afdeling "Energiezuinigheid" wordt hier nader op ingegaan.

1.4 Daglichttoetreding en uitzicht

1.4.1 Daglicht

De daglichttoetreding drukt een belangrijke stempel op de beleving van een ruimte. Een SGG biedt in principe goede mogelijkheden voor het benutten van daglicht. Indien de SGG een onderdeel is van een atrium of serre [zie lit. 13] is het belangrijk om na te gaan in hoeverre de aangrenzende ruimten voldoende daglicht ontvangen. Een ander belangrijk aspect is dat goede daglichttoetreding tot een reductie kan leiden van het voor kunstlicht benodigde energiegebruik.

Prestatie-eisen
Volgens artikel 39 van het Bouwbesluit moet overeenkomstig NEN 2057: 1991 "Daglichtopeningen van gebouwen" een zodanige equivalente daglichtoppervlakte aanwezig zijn dat in die ruimte voldoende daglicht kan toetreden en vanuit de ruimte naar buiten kan worden gekeken (afhankelijk van de bestemming en de inrichting van deze ruimte). Deze equivalente daglichtoppervlakte wordt bepaald door het glasoppervlak in de gevel te corrigeren met reductiefactoren; de zogenaamde belemmeringsfactor en de uitwendige reductief actor. De eerste factor brengt reducties in rekening voor belemmeringen als dakoverstekken en uitkragende galerijen. De uitwendige reductiefactor brengt de aanwezigheid van glasoverkapte ruimten buiten de daglichtopening van de verblijfsruimte in rekening. Glas tot op een hoogte van 0,6 meter vanaf de afgewerkte vloer, in de daglichtopening telt niet mee. In woningen moet het equivalente daglichtoppervlak ten minste 10% van het vloeroppervlak van het verblijfsgebied bedragen. Voor alle andere gebouwen stelt het Bouwbesluit als eis dat voldoende daglicht moet kunnen toetreden.
Volgens de Toelichting op het Bouwbesluit wordt hieraan voldaan indien het Arbeidsomstandighedenbesluit wordt gevolgd.

Toelichting en interpretatie in relatie met SGG's
In het Bouwbesluit wordt geen rekening gehouden met belemmeringen van gebouwen op andere percelen. Bij een serre, atrium of andere ruimten waarbij transparante geveldelen het karakter van die ruimte bepalen kunnen deze factoren de verlichtingssterkte in belangrijke mate beïnvloeden. Een ander nadeel van de norm voor dergelijke ruimten is dat wordt uitgegaan van een genormeerde lage reflectiefactor, waardoor interne reflecties niet aan de verlichtingssterkte zullen bijdragen.

Volgens het Bouwbesluit om aan de eis voor het equivalente daglichtniveau te voldoen kan gebruikt worden gemaakt van het gelijkwaardigheidsbeginsel. Dit kan door uit te gaan van een minimale daglichtfactor. De daglichtfactor geeft hiervoor een kwantitatieve beoordeling voor het daglicht in een bepaalde ruimte. Deze factor wordt als volgt gedefinieerd:

de verlichtingssterkte op een
bepaald punt van een
horizontaal vlak in de ruimte
daglichtfactor = ______________________________ x 100%
de verlichtingssterkte op het
horizontale vlak buiten

De daglichtfactor is samengesteld uit een directe bijdrage (hemelcomponent) en een bijdrage die wordt gevormd door reflecties (reflectiecomponenten). Hiermee is de daglichtfactor mede afhankelijk van de toegepaste kleuren en de oppervlaktestructuur van de gevelwanden. Uitgegaan wordt van een volledig bewolkte hemel. De daglichtfactor is daarmee onafhankelijk van de oriëntatie van de gevel.

In principe biedt een SGG goede mogelijkheden voor een optimale benutting van het daglicht.
De daglichttoetreding van een SGG wordt door de volgende factoren bepaald:

  • positie, hellingshoek en afmetingen
    Het hoogst gelegen punt in de hemelkoepel is ongeveer driemaal zo helder als een punt bij de horizon. Dit betekent dat de luminantie op dit punt ongeveer driemaal zo groot is. Een SGG vergroot dan ook de daglichttoetreding in vergelijking met een verticale gevel in een vergelijkbare situatie. Een SGG is namelijk beter gericht op het helderste punt van de hemelkoepel. Een hoger gelegen daglichtopening is ook effectiever dan een lager gelegen daglichtopening omdat het licht zich beter in de ruimte kan verplaatsen.
    De volgende afbeelding (figuur 13) geeft een vergelijking van drie verschillende situaties, waarbij op drie afstanden van de gevel de daglichtfactor is bepaald.
    Uit de grafiek blijkt dat er voor situatie 2 en 3 ten opzichte van 1 een duidelijke toename is van de daglichtfactor.
  • percentage glas;
    Toename van het percentage glas hoog in de SGG heeft het grootste effect.
  • lichttoetredingsfactor glas;
    Ter beperking van het broeikaseffect kan zonwerend glas en/of zonwering worden toegepast. Hierdoor zal de lichttoetreding afnemen en wordt het gebruik van kunstlicht gestimuleerd.
    In tabel 9 zijn voor verschillende glassoorten en zonweringen de lichttoetredingsfactoren (LTA-waarde: percentage van het opvallend licht dat wordt doorgelaten) weergegeven. Zie ook het nadere voorschrift bij NEN 2057 in de Regeling Bouwbesluit.
  • vervuiling;
    Vervuiling geeft een vermindering van de daglichttoetreding. In hoofdstuk 3 "Onderhoud" worden diverse invloedsfactoren besproken. Bij een SGG is in het algemeen sprake van een versnelde vervuiling.

Figuur 12
Vergelijking.

Figuur 13
Doorsnede atrium.

Indien de SGG onderdeel vormt van een atrium, zijn voor de daglichttoetreding in de aangrenzende ruimten verder in hoofdzaak de volgende punten van belang [lit 13]:

  • indeling binnengevels (percentage en soort glas);
  • hoogte-breedteverhouding van de centrale ruimte;
  • wand- en vloerafwerking (reflectiefactoren).

1.4.2 Uitzicht

Volgens het Arbeidsomstandighedenbesluit moet vanuit de werkplek uitzicht op de omgeving buiten het gebouw mogelijk zijn. De kwaliteit van het uitzicht wordt in belangrijke mate bepaald door onder meer het ruimtelijk gevoel, het waarnemen van het weer, voldoende beweging (mensen, verkeer) en de aanwezigheid van groen. Hierbij spelen de functie en inrichting van de ruimte(n) achter de SGG een belangrijke rol.
Ook ten aanzien van het uitzicht speelt vervuiling een negatieve rol. Naast vervuiling kan, ten gevolge van nachtelijke uitstraling, condensvorming en in de winter ook ijsvorming, op de buitenzijde van de ruit ontstaan. Het uitzicht mag door genoemde factoren niet te veel belemmerd worden.

Afdeling Energiezuinigheid

1.5 Beperking van het warmteverlies

De invloed van een SGG op het energiegebruik van een gebouw zal sterk afhangen van de wijze waarop de SGG deel uitmaakt van het gebouw. Een belangrijk verschil is of de SGG een scheidingsconstructie met de buitenlucht is of een onderdeel vormt van een serre [zie lit. 13]. Deze serre kan dienen als thermische buffer en zo het warmteverlies beperken. In de zomer kan een dergelijke toepassing tot oververhitting en eventueel tot een hogere koellast leiden. Omdat de SGG hoofdzakelijk bestaat uit glas en profielen heeft de warmtedoorgangscoëfficiënt ervan veel invloed op de thermische isolatie.
Derhalve wordt aanbevolen thermisch gescheiden profielen toe te passen en bewust rekening te houden met de glaskeuze.

1.5.1 Thermische isolatie

Prestatie-eisen (volgens artikel 70 en 227)
Een gevel van een verblijfsgebied, een toiletruimte en een badruimte van een van het verblijf van mensen verwarmd gebouw moet, ter beperking van het warmteverlies door straling en convectie of geleiding, overeenkomstig NEN 1068, 1991: "Thermische isolatie van gebouwen", een warmteweerstand hebben van ten minste 2,5 [m² K/W]. Deze waarde is niet van toepassing op een deur, raam, kozijn en daarmee gelijk te stellen constructie-onderdeel. Dergelijke constructie-onderdelen (glas en profielen) zullen volgens het Bouwbesluit ten hoogste een warmtedoorgangscoëfficiënt van 4,2 [W/m²K] moeten bezitten. In het totaal van de gevel, grenzend aan een verwarmd vertrek van een gebouw, mag ten hoogste 2% van het gebruiksoppervlak aan constructie-onderdelen niet voldoen aan bovenstaande eisen.

Toelichting en interpretatie in relatie tot SGG's
Het ligt voor de hand dat ook een SGG (bestaande uit glas en profielen) een warmtedoorgangscoëfficiënt van hoogstens 4,2 [W/m²K] moet bezitten.

1.5.2 Beperking van luchtdoorlatendheid

Behalve via de in overeenstemming met normen en voorschriften in gebouwen aangebrachte ventilatievoorzieningen zoals roosters en kanalen, komt ventilatie van gebouwen ook tot stand via "ondichtheden" in de omhulling. Bij SGG's betreffen dit hoofdzakelijk de naden ter plaatse van de afdichtingsrubbers.
Ongecontroleerde ventilatie gaat gepaard met onnodig energiegebruik en de luchtstroom via deze willekeurige openingen kan aanleiding geven tot tochtklachten en de behaaglijkheid beïnvloeden.

Om die reden is er behoefte aan eisen aan de luchtdoorlatendheid van gebouwen. Toetsing van het luchtverlies van afzonderlijke scheidingsconstructies (zoals een SGG) aan het Bouwbesluit is niet mogelijk.
Het Bouwbesluit wijst niet voor alle bouwfysische prestaties een bepalingsmethode aan die in de voorbereidingsfase kan worden gebruikt. In de SBR-handleiding "Luchtdicht bouwen", (art.nr. 360), is een rekenmethode ontwikkeld voor de luchtdoorlatendheid van constructies.

Prestatie-eisen
Volgens artikel 71 en 228 van het Bouwbesluit mag het totaal aan uitwendige scheidingsconstructies van een verwarmd gebouw, ter beperking van warmteverlies door tocht, bepaald overeenkomstig NEN 2686, 1988: "Luchtdoorlatendheid van gebouwen, meetmethode", geen grotere luchtvolumestroom hebben dan 0,2 m³ /s, zoals bedoeld in die norm. Deze eis geldt op ruimteniveau en is niet terug te voeren naar een eis per m² voor delen van de uitwendige scheidingsconstructie. Voor toetsing van afzonderlijke scheidingsconstructies of delen daarvan is beoordeling volgens NEN 2686 dus niet mogelijk.
Toch is er behoefte om een gedeelte van een scheidingsconstructie vooraf te kunnen beoordelen.

Toelichting en interpretatie in relatie met SGG's
Met betrekking tot verticaal geplaatste gevelvullingen worden in Ontwerp NEN 3661, "Gevelvullingen (deuren, ramen, vliesgevels). Luchtdoorlatendheid, waterdichtheid, stijfheid en sterkte. Eisen", 1995, BRL 2701, "Metalen gevelelementen", 1994 en VMRG-kwaliteitseisen en adviezen, 1993, eisen gesteld aan de luchtdoorlatendheid van naden en kieren (sluitnaden).

Deze gevelvullingen komen overeen met de opbouw van SGG's, zodat dezelfde eisen kunnen worden gehanteerd.

1.5.3 Energieprestatie

Ten behoeve van het verblijf van mensen moet voor verwarmde gebouwen de energieprestatiecoëfficiënt worden uitgerekend. Het principe van deze norm is dat voor het gebouw het totale energiegebruik berekend dient te worden. Het berekende energiegebruik is geen schatting van het werkelijke gebruik, maar staat in relatie tot een referentiegebruik. Dit totale energiegebruik heet de karakteristieke energieprestatie en wordt getoetst aan het toelaatbare energiegebruik. De rijksoverheid wil hiermee tot een energiebesparing van 15 tot 20% komen, ten opzichte van het niveau 1995.

Prestatie-eisen
Aan de energieprestatie-eis volgens artikel 71a en 228a van het Bouwbesluit wordt voldaan indien de berekende karakteristieke energieprestatie conform NEN 5128, 1994: "Energieprestatie van woningen en woongebouwen. Bepalingsmethode" en NEN 2916, 1994: "Energieprestatie van utiliteitsgebouwen. Bepalingsmethode" van een gebouw kleiner is dan het toelaatbare energiegebruik. Berekeningsmethoden zijn weergegeven in NEN 2516 (utiliteitsgebouwen) en NEN 5128 (woningen en woongebouwen).

Toelichting en interpretatie in relatie met SGG's
De berekening van een energieprestatiecoëfficiënt heeft vergaande consequenties voor het ontwerpproces. Om te voorkomen dat in een laat stadium van het ontwerpproces het ontwerp moet worden aangepast, moet al vanaf het begin rekening worden gehouden met een aantal belangrijke beslissingen. Hierbij gaat het vooral om de oriëntatie en de verhouding van het uitwendige scheidingsconstructie-oppervlak en het volume van het gebouw. Van direct belang voor de keuze van beglazing, afmetingen en positie van de SGG in relatie tot de energieprestatie zijn de hieronder besproken warmtewinst door zonnestraling en de transmissieverliezen.

Warmtewinst door zonnestraling
In hoeverre een SGG kan bijdragen aan de warmtewinst door opvallende zonnestraling wordt bepaald door de volgende formule:

Qzon = zr ∙ r ∙ ZTA ∙ A ∙ 850 [MJ]

Qzon = warmtewinst door opvallende zonnestraling.
zr = oriëntatiegetal, afhankelijk van de helling en oriëntatie van de SGG. In tabel 8 zijn de oriëntatiegetallen voor de verschillende situaties weergegeven.
r = beschaduwingsreductiefactor, afhankelijk van eventuele externe belemmeringen en overstekken (te bepalen volgens NEN 5128).
ZTA = zontoetredingsfactor, afhankelijk van de glassoort en zonwering. In tabel 9 zijn voor verschillende glastypen de ZTA-waarden weergegeven.
A = het geprojecteerde oppervlak van de SGG, inclusief stijl- en regelwerk (te bepalen volgens NEN 1068).

Tabel 7
Oriëntatiegetallen, afhankelijk van de helling en oriëntatie.
[bron: lit. 43]

Hellingshoek (graden)
Oriëntatie 90
(vert)
75 60 45 30 15 0
(hor)
Z 1,00 1,12 1,19 1,20 1,15 1,04 0,89
ZO,ZW 0,85 0,97 1,04 1,07 1,06 0,99 0,89
O,W 0,56 0,65 0,73 0,80 0,84 0,88 0,89
NO,NW 0,38 0,43 0,48 0,55 0,64 0,76 0,89
N 0,33 0,37 0,40 0,46 0,56 0,71 0,89

Tabel 8
Karakteristieken van verschillende glastypen.

Glastype ZTA
[-]
LTA
[-]
enkel glas 6mm, onafgeschermd 0,80 0,84
dubbelglas, onafgeschermd 0,70 0,74
Low-E, zilvercoating
12 mm spouw met Argon
0,62 0,74
Low-E pyrolytisch
12 mm spouw met Argon
0,72 0,75
zonreflecterend dubbelglas* 0,25 - 0,45 0,35 - 0,65
zonabsorberend dubbelglas* 0,25 - 0,45 0,10 - 0,35
* voor specifieke zon- en lichttoetredingsgegevens wordt verwezen naar de documentatie van de glasfabrikanten. Bij toepassing van gelaagd glas als binnenblad zal bij gebruik van dezelfde coating zowel LTA als ZTA weinig veranderen. De absorptie van UV-stralen neemt echter toe. De PVB-laag absorbeert deze straling nagenoeg volledig.

Tabel 9
Warmtedoorgangscoëfficiënten van ramen, U, in W/(m²K).
[bron: lit.43]

Beglazing Kozijn
hout, kunststof metaal, thermisch onderbroken overig
deuren zonder lichtdoorlatende delen (inclusief kozijn) 3,4
enkel glas 5,0 5,4 6,2
dubbel glas, ruitafstand van 6 mm tot 12 mm
bedekkingslaag spouwvulling
geen lucht 3,2 3,6 4,2
warmtereflecterend, emissiecoëfficiët En van 0,15 tot 0,25 lucht 2,8 3,2 4,0
> 80 % argon 2,6 3,0 3,6
warmtereflecterend, emissiecoëfficiënt En van < 0,15 lucht 2,6 3,0 3,8
> 80 % argon 2,4 2,8 3,4
dubbel glas, ruitafstand van 112 tot 18 mm
bedekkingslaag spouwvulling
geen lucht 2,8 3,2 4,0
warmtereflecterend, emissiecoëfficiënt En van 0,15 tot 0,25 lucht 2,4 2,8 3,4
> 80 % argon 2,2 2,6 3,2
warmtereflecterend, emissiecoëfficiënt En van < 0,15 lucht 2,2 2,6 3,2
> 80 % argon 1,8 2,2 3,0

Warmteverlies door transmissie
Het specifieke warmteverlies door transmissie wordt als volgt bepaald:

Htr = a ∙ U ∙ A [W/K]

Htr = specifiek warmteverlies door transmissie.
a = weegfactor afhankelijk van de constructie (voor een scheidingsconstructie met de buitenlucht heeft a de waarde 1, bij serres is deze afhankelijk van het warmteverlies van het gebouw naar de betreffende serre en de winst-verliesverhouding hiervan, te bepalen volgens NEN 2916).
U1 = warmtedoorgangscoëfficiënt van de toegepaste constructie. In tabel 9 zijn de U-waarden voor verschillende beglazingen (inclusief profielen) gegeven.
A = geprojecteerde oppervlak van de SGG, inclusief stijl- en regelwerk (te bepalen volgens NEN 1068).

Dit zijn standaard U-waarden voor diverse profielmaterialen in combinatie met diverse glassoorten, dus glas met profiel. Men is uitgegaan van een geïsoleerd profiel met matig isolerende eigenschappen, namelijk U-profiel = 3,8 W/m²K, en dat 25% van het raamoppervlak uit profiel bestaat.

De invloed van het glaspercentage en glastypekeuze op de energieprestatie
Uitgaande van tabel 9 is het slechts met grote moeite haalbaar een aluminium raam te selecteren met een maximum U-waarde van 2,4 W/m²K, wat één van de eisen is om bij woningbouwprojecten (aanvraag bouwvergunning) geen EP-berekening te hoeven uitvoeren.
Dit is volgens de tabel bij metalen profielen alleen mogelijk bij toepassing van H.R.-Plus glas.

In tabel 10 is als uitgangspunt een profielpercentage van 20% van het gehele raamoppervlak weergegeven.

Tabel 10
Berekende U-waarden voor ramen (glas inclusief profiel).
Uitgangspunt: Profiel oppervlak is gelijk aan 20% van het gehele raamoppervlak.
[bron: lit. 18]

Type of glazing Uglas in W/m²K Uprofiel in W/(m²K) frame area 20%
1,0 1,4 1,8 2,2 2,6 3,0 3,4 3,8 7,0
single 5,7 4,8 4,8 4,9 5,0 5,1 5,2 5,2 5,3 6,0
double 3,3 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,4 3,5 4,0
3,1 2,8 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,9
2,9 2,6 2,7 2,8 2,8 3,0 3,0 3,1 3,2 3,7
2,7 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,0 3,6
2,5 2,3 2,4 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,4
2,3 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,6 2,7 3,3
2,1 2,0 2,1 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 3,1
1,9 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,3 2,4 3,0
1,7 1,7 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,8
1,5 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,0 2,1 2,6
1,3 1,4 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,5
1,1 1,2 1,3 1,4 1,4 1,6 1,6 1,7 1,8 2,3
triple 2,3 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,6 2,7 3,2
2,1 2,0 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 3,1
1,9 1,8 1,9 2,0 2,0 2,2 2,2 2,3 2,4 2,9
1,7 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,2 2,8
1,5 1,5 1,6 1,7 1,7 1,9 1,9 2,0 2,1 2,6
1,3 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 1,9 2,5
1,1 1,2 1,3 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 2,3
0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,6 2,2
0,7 0,9 1,0 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 2,0
0,5 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,2 1,3 1,9

Dit oppervlak komt vanzelfsprekend dichter overeen met de werkelijkheid dan het gehanteerde uitgangspunt van 25 % volgens NEN 5128.