29/09/2020

Wanneer je ramen plaatst met houten profielen zijn er enkele aandachtspunten.

HOUTSOORTKEUZE

KEUZECRITERIUM 1: ISOLATIEGRAAD

LAMBDAWAARDE

De lambdawaarde van hout bedraagt grosso modo 0,13 W/mK voor naaldhout en 0,18 W/mK voor loofhout. Uiteraard is dit slechts een indicatie, aangezien hout een natuurlijk materiaal is en dus geen gestandaardiseerde eigenschappen vertoont. Vanwaar het significante verschil tussen naaldhout en loofhout? Wel, het belangrijkste onderscheid tussen beide is de specifieke opbouw. Wie het kopse vlak van naaldhout met een loep of een microscoop bestudeert, ziet een vrij uniform, regelmatig patroon, opgebouwd uit dunwandige cellen (tracheïden). In de groeirichting van de boom kennen deze cellen een vrij langgerekte vorm­geving (tot 3 mm). De tracheïden hebben een dubbele functie: ze zorgen enerzijds voor stevigheid en anderzijds voor het verticale transport van water en voedingstoffen. Bij het drogingsproces vullen deze kleine cellen zich met (stilstaande) lucht, waardoor het hout optimaal isoleert. Loofhout kent een complexere en meer onregelmatige opbouw. Hier geen tracheïden, maar wel houtvezels die instaan voor de stevigheid, en hier en daar grote houtvaten waarlangs het verticale transport van water en voedingsstoffen gebeurt. Gedroogd loofhout bevat dan ook iets minder stilstaande lucht dan gedroogd naaldhout. Vandaar het verschil in isolatiewaarde. Speelt het resterende vochtgehalte van het gedroogde hout een rol? Eigenlijk niet, het is pas vanaf een vochtgehalte van meer dan 40% dat de lambdawaarde significant groter wordt. Wat wel een rol speelt, is de vezelrichting. De bovenvermelde lambdawaardes gelden enkel voor het vlak dwars op de vezelrichting. Ter vergelijking: eik kent een lambdawaarde van 0,18 W/mK dwars op de vezelrichting. Evenwijdig met de vezelrichting heeft eik echter een lambdawaarde van 0,31 W/mK. Uiteraard is voor de constructie van ramen en deuren enkel de waarde dwars op de vezelrichting van toepassing.

DE GEBRUIKTE SECTIE

Een lambdawaarde op zich is slechts een abstract gegeven en betekent niets als ze niet gekoppeld wordt aan een concrete houtsectie. Vroeger was de dikte van de basissectie voor kader en vleugel 58 mm. De sectiehoogte paste men aan in functie van het type raam (vast raam, opendraaiend raam, tuimelraam, schuifraam ...), de afmetingen van het raam en het specifieke gewicht van de beglazing. Hoe zwaarder het raam, hoe hoger de sectie. Met de komst van de CE-markering en de steeds strenger wordende isolatienormen hebben de bredere secties van 68 mm, 78 mm en 92 mm vandaag echter de overhand gekregen. Het kan uiteraard nog breder, maar dat is eerder uitzonderlijk. Het verbreden van de sectie heeft tot gevolg dat men de profielhoogte kan verkleinen zonder daarbij afbreuk te doen aan de sterkte van het kader of de vleugel. Dit biedt twee voordelen: een betere isolatiewaarde van het volledige raam (groter aandeel beglazingsoppervlak tegenover profiel­oppervlak) en een strakker, moderner uitzicht. Wie nog slanker wil, kan eventueel een gelijmde beglazing toepassen. Hoe dan ook, de schrijnwerker die hierin de grenzen van het systeem opzoekt, dient perfect vormstabiel hout te gebruiken: onberispelijk kwartiers gezaagd, ofwel gelamelleerd.

ENGINEERING

Om tot een optimale isolatiegraad te komen, zijn er al vele bijzondere profielsamenstellingen ontwikkeld. Hierbij voorziet men bijvoorbeeld een aantal luchtkamers in het profiel, of men integreert een of meerdere lamellen uit een isolatiemateriaal zoals kurk, PIR, PU, Perenit ... in het profiel. Dit leidt vaak tot significante verbeteringen, maar men dient er wel op te passen dat men andere eigenschappen zoals de sterkte van de hoekverbinding of de schroefbaarheid van het beslag niet in gevaar brengt. Een laatste techniek die we hier kunnen aanstippen, is het voorzien van een aluminium voorzetschaal aan de buitenzijde van het profiel. De schaal op zich brengt geen verbetering op het vlak van isolatiegraad, maar tussen de schaal en het profiel kan men wel ruimte openlaten voor een extra isolator.

KEUZECRITERIUM 2: ESTHETIEK

Voor particulieren en architecten blijft esthetiek een van de belangrijkste criteria bij de keuze van een bepaalde houtsoort. Kleur, draad, tekening, nerfstructuur, glans, de aanwezigheid van kwasten ... zijn allemaal aspecten die samen het uiterlijk van het hout vormgeven.

TYPISCHE KENMERKEN

Iedere houtsoort heeft haar typische kenmerken: zo heeft eik een mooie tekening dankzij zijn ringporigheid of kent padoek zijn typisch donkeroranje, koraalrode kleur. Moabi en merbau vallen dan weer op met hun vrij egale, gelijk­matige structuur, waardoor ze geschikt zijn voor een afwerking met lak. Mahonie en afzelia hebben vervolgens typisch een kruisdraad, wat een bijzonder mooi effect veroorzaakt. Kwartiers gezaagd larikshout, tot slot, vertoont een duidelijk streeppatroon ten gevolge van de sterk uit­gesproken jaarringen.

UNIEK KARAKTER

Naast die typische kenmerken zijn er ook de invloeden van het klimaat, de bodemgesteldheid en andere omgevingsfactoren. Een boom die op de schaduwflank van een berg groeit, is uiteraard anders dan een boom die groeit op een vlak terrein. Een eik in een vochtig maritiem klimaat kan sterk verschillen van een eik in een droog landklimaat. Enzovoort. Ook de kwaliteit zal variëren. Vandaar dat het zoeken naar betrouwbare leveranciers zo belangrijk is voor een schrijnwerker.

AFWERKING

Kan men houten ramen en deuren onbehandeld laten? Het is een vraag waar heel wat particulieren en architecten mee worstelen. Natuurlijke vergrijzing wordt vaak succesvol toegepast op een houten gevelbekleding, maar is het ook mogelijk op een wezenlijk constructief element zoals een raam of een deur? Uiteraard is het veilige antwoord: 'neen'. Indien het hout niet afgewerkt wordt met een gepigmenteerde beits of lak, zal het uv-licht van de zon er samen met regen en vocht voor zorgen dat de lignine in het hout afgebroken wordt. De interne structuur van het hout verliest haar samenhang en zo ontstaan er minuscule scheurtjes die met de tijd groter worden en uiteindelijk tot houtrot leiden. Vanzelfsprekend zijn er ook ramenbouwers die willen inspelen op de trend en die hun buitenschrijnwerk onbehandeld (of met een 100% trans­parante en dampremmende beschermingslaag) afleveren. Soms eisen ze dat de klant schriftelijk afstand neemt van de garantie; soms ook niet. De schrijnwerker die zich hieraan waagt, moet uiteraard zeker zijn van de absolute topkwaliteit van het aangeleverde hout.

KEUZECRITERIUM 3: DUURZAAMHEID

DUURZAAMHEIDSKLASSE

Houten ramen en deuren vormen een aanzienlijke investering voor de bouwheer. Het is dan ook logisch dat hij zich vragen stelt omtrent de duurzaamheid van de houtsoort. Vandaar de twee proeven die leiden tot de bepaling van de duurzaamheidsklasse van een houtsoort.

• Schimmelproef: kleine blokjes hout worden besmet met houtaantastende schimmels, waarna er houtrot, voornamelijk witrot en bruinrot, ontstaat. Na 16 weken wordt de massa-afname bepaald, en deze is dan indicatief voor de duurzaamheid van het hout.
• Grondproef: hier worden kleine staakjes hout in de grond geslagen. Na verloop van tijd zal er zachtrot optreden. Na 16 en 24 weken wordt de massa-afname bepaald en wordt ook nagegaan in welke mate de sterkte-eigenschappen van het hout zijn afgenomen.

Bij beide proeven vergelijkt men de voor een bepaalde houtsoort verkregen resultaten met de resultaten van een referentiehoutsoort (bv. beuk). Op basis van de afwijking ten opzichte van de referentiewaarden bepaalt men in welke duurzaamheidsklasse de houtsoort valt. We onderscheiden vijf duurzaamheidsklassen: (1) zeer duurzaam; (2) duurzaam; (3) matig duurzaam; (4) weinig duurzaam en (5) niet duurzaam. Voor ramen en deuren gebruikt men meestal hout van klasse 1 of 2. Het spreekt voor zich dat de resultaten van beide proeven voor een en dezelfde houtsoort kunnen verschillen. Het zijn immers telkens andere schimmels die het hout aantasten. Ook het klimaat en de specifieke bodemgesteldheid zijn factoren die het eindresultaat van de proef kunnen beïnvloeden. Verder hangt ook veel af van de specifieke toepassing van het hout. In constructie­onderdelen zoals ramen en deuren is de schimmelaantasting anders dan in ondergrondse toepassingen zoals heipalen. Tot slot zal ook de kwaliteit van het hout een belangrijke rol spelen: spinthout, knopen, noesten, scheurtjes enzovoort vormen een belangrijke verzwakking van het testspecimen.

Uit bovenstaande blijkt dat het bepalen van de duurzaamheidsklasse geen exacte wetenschap is. De duurzaamheidsklasse is dus slechts een indicatieve waarde. Minstens even belangrijk zijn de kwaliteit van het hout, de kwaliteit van de droging en natuurlijk ook de kwaliteit van de raam- en deurconstructie zelf.

HOUTVERDUURZAMING

Dankzij houtmodificatie is het mogelijk om een bepaalde houtsoort qua duurzaamheidsklasse te laten stijgen of te verduurzamen. Dit gebeurt veel met inlands naaldhout. Hierdoor ontstaat een ecologisch en economisch voordeliger alternatief voor hardhoutsoorten uit de tropen. Om hout te verduurzamen bestaan er twee mogelijkheden:

• Thermische modificatie: door het hout onder gecontroleerde omstandigheden gedurende enige tijd op een hoge temperatuur te houden, worden de lignine en de hemicellulose omgevormd tot minder wateraantrekkende stoffen. Zo blijft de celwand permanent droger en is het hout dus stabieler en duurzamer geworden.
• Modificatie met reactieve stoffen: hierbij wordt het hout geïmpregneerd met een reactieve stof zoals azijnzuuranhydride (acetyleren). Door deze behandeling worden de hyrdoxylgroepen (de plaatsen waar watermoleculen zich binden) vervangen door acetylgroepen die geen water opnemen. Het resultaat is een zeer dimensiestabiel en duurzaam materiaal dat bovendien niet meer verkleurt onder invloed van zonlicht (uv-straling). Voor toepassingen met een transparante afwerking is dit uiteraard een voordeel.

KEUZECRITERIUM 4: STABILITEIT

KWARTIERS GEZAAGD HOUT

Stabiliteit verkrijgt men in de eerste plaats door zo veel mogelijk gebruik te maken van perfect kwartiers gezaagd hout. Dit komt doordat bij hout de radiale krimp grosso modo slechts de helft van de tangentiale krimp bedraagt. Een houtsectie die op dosse gezaagd is, zal dus ongeveer dubbel zo veel gaan schotelen als een kwartiers gezaagde sectie.

Deze 1-op-2-verhouding is slechts een gemiddelde en geldt zeker niet voor alle houtsoorten. Hoe kleiner het verschil tussen radiale en tangentiale krimp, hoe stabieler het hout. Dit is bijvoorbeeld het geval bij sipo, padoek en veel andere tropische hardhoutsoorten. Hoe groter echter het verschil, hoe minder stabiel het hout is en dus hoe meer het de neiging zal hebben om krom te trekken. Dit is het geval bij inlandse houtsoorten en vooral bij naaldhout. Daar komt het er dus echt op neer om perfect kwartiers gezaagd hout te gebruiken.

RELATIE MET VOLUMIEKE MASSA

Stabiliteit hangt ook nauw samen met de volumieke massa van het hout. Hoe hoger, hoe minder het hout zal gaan werken onder invloed van wisselende klimatologische omstandigheden. Vandaar dat zware, tropische hardhoutsoorten zo in trek zijn voor de constructie van ramen en deuren. Merbau heeft bijvoorbeeld een volumieke massa van ca. 850 kg/m³, terwijl lariks rond de 590 kg/m³ zit.

CORRECT DROOGPROCES

Hout drogen is een techniek waarbij veel aandachtspunten komen kijken. Wie het slecht aanpakt, krijgt te maken met interne spanningen, scheurvorming, kromtrekking, enzovoort. Drogen gebeurt het best zo geleidelijk en gelijkmatig mogelijk, bij houtsecties die niet al te groot zijn. Ook het correct stapelen van hout, zowel bij natuurlijke als kunstmatige droging, speelt daarbij een belangrijke rol. Voor constructief buitenschrijnwerk streeft men best naar een houtvochtgehalte van 16% à 18%. Concreet betekent dit dat het hout vocht bevat met een massa die 16% à 18% bedraagt van de totale droge massa van het hout. Dit is een waarde die nauw aansluit bij de normale klimatologische omstandigheden (temperatuur, luchtvochtigheid, druk) in ons klimaat. Wanneer de overeenstemming tussen houtvochtgehalte en luchtomstandigheden perfect is, spreken we van het evenwichtsvochtgehalte.

KEUZECRITERIUM 5: STOOTVASTHEID

Een houten raam in een slaapkamer zal over het algemeen weinig te verduren krijgen. Heel anders is dat echter voor een voor- of achterdeur waarlangs af en toe een tafel, een fiets, enzovoort moet passeren. Op die plekken kan het van belang zijn om voor een houtsoort te kiezen met een grote stootvastheid. Wie daar cijfers op wil plakken, kijkt best naar de hardheid volgens Janka. Dit is de kracht, uitgedrukt in Newton, die nodig is om een gladde stalen bol met een diameter van 11,824 mm tot de grootste diameter in het hout te drukken. Het oppervlak van de halve stalen bol bedraagt 100 mm². De waarden kunnen verschillen naargelang de proef uitgevoerd is op het kopse dan wel op het langse vlak. Uiteraard zijn het hier de tropische hardhoutsoorten die het best scoren. Vergelijk jatoba (11.200 N kops à 10.400 N langs) met eik (7.840 N kops à 6.280 N langs) of beuk (8.430 N kops à 7.060 N langs). Naaldhout zoals lariks scoort, afhankelijk van de herkomst, nog lager (2.980 N à 2.620 N).

KEUZECRITERIUM 6: VERWERKBAARHEID

Voor de schrijnwerker is verwerkbaarheid uiteraard een belangrijk criterium. In de eerste plaats grijpen de volumieke massa, de hardheid en de splijtsterkte van het hout in op een aantal belangrijke bewerkingsparameters zoals de doorvoersnelheid, het benodigde vermogen, het toerental in verhouding tot de diameter van het gereedschap, het aantal snijvlakken van het gereedschap, enzovoort. Hoe lastiger bewerkbaar, hoe nefaster uiteraard voor de standtijd van de snijgereedschappen. Ten tweede is er ook de aard van het stof dat vrijkomt tijdens de bewerking. Bij bewerking van sommige houtsoorten zoals padoek of afzelia komt vrij veel fijn stof vrij. Dit kan op lange termijn schadelijk zijn voor de huid, de longen, de ogen... van de medewerkers in het atelier. Een goede afzuiging en een correct gebruik van PBM's zijn dan ook een must. Ten derde speelt ook de verlijmbaarheid een belangrijke rol. Bepaalde tropische houtsoorten zijn bijvoorbeeld erg vettig, wat een optimale hechting van de lijm in de weg staat. Een goede voorbereiding, de juiste lijmkeuze en de correcte manier van verlijmen zijn cruciaal voor een waterdichte hoekverbinding. Proefstukken maken en testen uitvoeren zijn hier sterk aangewezen. Ten vierde is er ook nog het criterium spijkeren en schroeven, wat uiteraard van belang is voor het aanbrengen van het beslag. Hoe harder, hoe moeilijker penetreerbaar het hout is. Zo dient men bij de meeste hardhoutsoorten elk bevestigingspunt voor te boren. Doet men dit niet, dan zal schroeven al gauw leiden tot scheuren of splijten. Verder zullen de inhoudsstoffen van bepaalde houtsoorten reacties aangaan met het beslag. Corrosie of een lichte verkleuring kan het gevolg zijn. Maar meestal is dit geen probleem, gezien de kwaliteit van het hedendaagse raambeslag. Tot slot is er de keuze van het afwerkingssysteem. Sommige hardhoutsoorten zoals merbau zijn bijvoorbeeld minder goed compatibel met een watergedragen afwerkingssysteem. Het water zou immers leiden tot de uitloging van bepaalde inhoudsstoffen die dan weer vlekken kunnen veroorzaken op de dorpels of het metselwerk. Andere houtsoorten zoals meranti zijn dan weer te poreus, waardoor men ze met een poriënvuller dient voor te behandelen, wil men ze afwerken met een gladde lak. Het maken van enkele proefstukken valt altijd sterk aan te bevelen.

KEUZECRITERIUM 7: ECOLOGIE

Ecologie is voor heel wat architecten, bouwheren en eindgebruikers een belangrijk thema. Maar wat is ecologie en hoe kan men zeker weten of het hout aan de criteria voldoet?

EUTR

Eerst en vooral is er het legaliteitsprincipe. Iedere handelaar die hout aankoopt en/of verkoopt, moet van Europa kunnen aantonen dat dit hout afkomstig is uit de legale kap. Dit is een administratieve gelegenheid, waarbij de betrokken garantie schriftelijk wordt doorgegeven van bosbeheerder tot eindklant. Voor bepaalde houtsoorten en landen van herkomst is dit een vrij transparant systeem. In andere gevallen ligt het moeilijker: zo is het in de praktijk vaak onmogelijk te traceren wat de herkomst is van het hout verwerkt in Chinees plaatmateriaal.

FSC EN PEFC

Dit zijn twee certificatiesystemen voor duurzaam bosbeheer. FSC en PEFC zijn ontstaan vanuit de dialoog tussen de milieubewegingen en de industrie, en gaan uiteraard een stap verder dan louter het legaliteitsprincipe. De betrokken bossen moeten voldoen aan strenge criteria op vlak van biodiversiteit, lokale bewoning... Het certificaat wordt doorgegeven langs de handelsketting op voorwaarde dat de betrokken handelaars een CoC (Chain of Custody)-certificaat in hun bezit hebben. Dit is niet alleen een administratieve aangelegenheid, maar ook een praktische, gezien het gecertificeerde hout binnen het bedrijf fysiek gescheiden moet blijven van het niet-gecertificeerde hout. Wie FSC- of PEFC-hout wil, zit wel met een beperkter aanbod aan houtsoorten.

MINDER BEKENDE HOUTSOORTEN

Een goed beheerd bos is geen monocultuur en herbergt meerdere boomsoorten. Het probleem hierbij is dat bepaalde van deze soorten minder gekend en dus ook minder bemind zijn door de houtverwerkende nijverheid. Daardoor gebeurt het helaas nog te vaak dat dit mooie en perfect bruikbare hout verwerkt wordt tot plaatmateriaal of erger nog tot pellets. Vandaar de diverse campagnes om tropische hardhoutsoorten als framiré, fraké, louro preta, pakan ... en hun mogelijke toepassingen in de kijker te stellen.

LOKAAL HOUT MET MINIMUM AAN TRANSPORT

Luchtverontreiniging door transport is eveneens een belangrijke factor in het verhaal. Het spreekt voor zich dat hoe groter de vracht per transport, hoe kleiner de luchtverontreiniging per kubieke meter hout zal zijn. Transport per schip is dus in principe minder vervuilend dan transport per vrachtwagen. Verder speelt ook de afstand uiteraard een grote rol. Hout gewonnen uit lokale, duurzaam beheerde bossen is beter dan hardhout van de andere kant van de wereld.

HOUTMODIFICATIE

Tot slot kunnen we hier nog even aanstippen dat lokaal gewonnen hout eventueel verduurzaamd kan worden via een thermische of chemische behandeling. Ook op die manier kan men op ecologisch vlak het verschil maken.

Je kan dit, na registratie, lezen op :
https://projecto.pmg.be/nl/dossier/EVSbe1904W00_03
https://schrijnwerk.pmg.be/nl/dossier/EVSbe1904W00_03