Inleiding
Cross-laminated timber (CLT), of kruislaaghout, is een innovatief bouwmateriaal dat steeds populairder wordt in de bouwsector. Dit materiaal bestaat uit massieve houten platen die kruislings op elkaar gelijmd zijn, wat een constructie met uitzonderlijke sterkte en draagkracht oplevert. Naast de structurele voordelen van CLT, biedt dit materiaal ook uitstekende isolerende eigenschappen die bijdragen aan energiezuinige en comfortabele gebouwen. Dit artikel gaat dieper in op de thermische eigenschappen van CLT, de voordelen voor energie-efficiëntie en de praktische aspecten van isoleren met dit duurzame bouwmateriaal.
Thermische Eigenschappen van CLT
CLT-panelen beschikken over inherent goede warmte-isolerende eigenschappen. De warmtegeleidingscoëfficiënt, ook wel de lambda-waarde genoemd, is een belangrijke indicator van de isolatiewaarde van een materiaal. CLT heeft een relatief lage lambda-waarde van λ = 0,13 W/mK, wat vergelijkbaar is met die van lichtbeton en aanzienlijk lager dan die van beton en staal. Deze lage warmtegeleidingscoëfficiënt zorgt ervoor dat warmte langzaam door de constructie heen beweegt, wat bijdraagt aan een beter isolerend vermogen.
Een andere belangrijke thermische eigenschap van CLT is de specifieke warmtecapaciteit, ook wel thermische traagheid genoemd. CLT heeft een relatief hoge specifieke warmtecapaciteit van ongeveer 1300 J/kg°C. Ter vergelijking: beton heeft een specifieke warmtecapaciteit van ongeveer 880 J/kg°C. Dit betekent dat CLT meer warmte kan opslaan en langzaam afgeven, wat bijdraagt aan een stabielere binnentemperatuur met minder pieken en dalen.
De dichtheid van CLT-panelen ligt tussen 480-500 kg/m³, wat een relatief lichte bouwmethode mogelijk maakt in vergelijking met traditionele bouwmethoden zoals betonbouw. Dit lage gewicht heeft niet alleen voordelen voor de fundering en het transport, maar draagt ook bij aan de thermische prestaties van het gebouw.
Daarnaast heeft CLT het vermogen om zich aan te passen aan diffusieprocessen, wat betekent dat het de luchtvochtigheid in de ruimte kan reguleren. Deze eigenschap, gecombineerd met de lage lambda-waarde, maakt CLT tot een uitstekend materiaal voor het creëren van een gezond en comfortabel binnenklimaat.
Energiezuinig Bouwen met CLT
De uitstekende isolerende eigenschappen van CLT maken dit materiaal ideaal voor energiezuinige bouw. Gebouwen die volledig of gedeeltelijk met CLT worden gebouwd, hebben over het algemeen een goede isolatie, een lage infiltratie van buitenlucht en daardoor een extreem laag energieverbruik. Dit draagt niet alleen bij aan verlaagde energierekeningen voor bewoners, maar ook aan een vermindering van de CO2-uitstoot.
CLT-panelen zijn van nature energiebesparend en luchtdicht. Deze luchtdichtheid is een cruciale factor in energiezuinige bouw, omdat vochtluchtdichtheid en luchtdichtheid essentieel zijn voor het behalen van een laag energieverbruik. Een luchtdichte bouwschil voorkomt ongewenst warmteverlies via lekkages en zorgt ervoor dat het ventilatiesysteem optimaal kan functioneren.
Door CLT te combineren met de juiste isolatiematerialen kunnen de hoogste thermische prestaties volgens de normen voor passief bouwen worden bereikt. Passieve huizen en nulenergiewoningen, die steeds meer aandacht krijgen in de bouwsector, zijn uitstekend te realiseren met CLT als basisconstructie. Op lange termijn kan er met deze bouwmethode flink op energiekosten worden bespaard.
Een ander belangrijk aspect van energiezuinig bouwen met CLT is de lage energie-inhoud van het materiaal. De energie-inhoud verwijst naar de totale gebruikte energie bij de productie van het materiaal. In tegenstelling tot energie-intensieve materialen zoals beton en staal, heeft hout, en dus CLT, een relatief lage energie-inhoud. Bovendien slaat hout tijdens zijn levensduur CO2 op in plaats van deze uit te stoten, wat CLT tot een koolstofneutraal of zelfs koolstofnegatief bouwmateriaal maakt.
Klimaatregulering en Comfort
Een van de opvallende kenmerken van CLT is het vermogen om het binnenklimaat te reguleren. Het zelfregulerend vermogen van hout zorgt voor een gelijkmatig binnenklimaat zonder hoge pieken en dalen in luchtvochtigheid. Dit is te danken aan de hygroscopische eigenschappen van hout, waardoor het vocht uit de lucht kan opnemen en afgeven afhankelijk van de omgevingsomstandigheden.
De combinatie van de thermische traagheid van CLT en het vermogen om vocht te reguleren, draagt bij aan een comfortabeler binnenklimaat. Bewoners ervaren minder last van scherpe temperatuurschommelingen en een stabielere luchtvochtigheid, wat leidt tot een comfortabelere woon- en werkomgeving.
Een praktische overweging bij het gebruik van CLT is dat door de isolerende werking van hout een ruimte snel warm is maar ook weer snel afkoelt. Dit effect kan worden gemitigeerd door bijvoorbeeld gipsplaten aan de woonzijde te plaatsen, die de warmte iets meer vasthouden. Bij het ontwerpen van een CLT-constructie moet hier rekening mee worden gehouden, zeker in het kader van de BENG-eisen (Berekenenergienorm gebouwen) en de TOjuli (Temperatuur Overschrijding Juli).
Voor een optimale klimaatregulatie is het belangrijk om te kiezen voor de juiste afwerking van de CLT-panelen. De opdrachtgever moet in het interieur van kale houten wanden houden óf de wanden moeten voorzien worden van beits, verf, biocoating of van gipsplaten met stucwerk. Deze keuze heeft niet alleen esthetische maar ook functionele gevolgen voor de thermische en vochtregulerende eigenschappen van de wanden.
akoestische Eigenschappen
Naast de thermische voordelen heeft CLT ook uitstekende akoestische eigenschappen. Hout, dat vaak in theaters en bioscopen wordt gebruikt, kan geluid goed absorberen en vermindert nagalm in ruimtes. Dit maakt CLT een uitstekende keuze voor woningen en gebouwen waar een goede akoestische kwaliteit gewenst is.
De prefabricage van CLT-panelen zorgt ervoor dat de bouw op locatie vrijwel geluidloos verloopt. Dit leidt tot het vermijden van geluidsoverlast, wat een belangrijke factor is voor het welzijn van zowel de bouwvakkers als de omgeving. Voor bewoners van appartementen is het echter belangrijk om extra geluidsisolatie te voorzien tussen de verschillende eenheden. Er dient materiaal te zijn om trillingen te onderbreken, vooral contactgeluid van boven naar beneden moet voorkomen worden. Dit kan bijvoorbeeld door de lege ruimte in de vloer te vullen met een massiever korrelmateriaal.
Er is parametrisch onderzoek uitgevoerd naar de directe impact van luchtgeluidsisolatie van CLT-vloeren (met/zonder verschillende vloerbedekkingen en gipsplaatplafonds), naar de directe luchtgeluidsisolatie van CLT-wanden (met/zonder gipsplaatbekleding), en naar de structuurgeluidsoverdracht op een reeks verbindingen tussen CLT-gebouwen. De resultaten van dit onderzoek zijn gebruikt als invoergegevens voor voorspellingen van de waarneembare contact- en luchtgeluidsisolatie in echte CLT-gebouwen, uitgaande van het ISO 15712 (EN12354) kader.
De akoestische eigenschappen van gebouwen die van massief hout zijn gebouwd, voldoen aan de hoogste eisen van een moderne leefomgeving. Dit maakt CLT niet alleen geschikt voor thermisch comfortabele, maar ook voor akoestisch hoogwaardige leefomgevingen.
Brandveiligheid
Een veelvoorkomende vraag bij houten constructies is die naar brandveiligheid. CLT is een houtproduct dat verrassend goed presteert in geval van brand. Doordat CLT bestaat uit meerdere lagen tegen elkaar geperst hout, ontstaat er een constructie die bij brand net als een bosbrand alleen aan de buitenkant verkoolt. Deze verkoolde laag beschermt de binnenkant en zorgt ervoor dat de constructie blijft staan.
Door CLT te combineren met brandveilige isolatie en gevelbekleding aan de buitenkant, ontstaat er een extra beschermingslaag. Hierdoor zal de buitenkant van de gevel niet snel verkolen. Producten zoals Rockpanel-gevelpanelen, die zijn gemaakt van basalt, een vulkanisch gesteente dat zeer hoge temperaturen kan weerstaan, zijn van nature uiterst brandbestendig en kunnen als extra brandveilige laag worden toegepast.
De producten van Rockpanel zijn op brandveiligheid getest met diverse constructies, waaronder een aantal met een houten binnenblad. Deze constructies voldoen aan de eis van het bouwbesluit: constructies moeten 50 jaar mee kunnen gaan en voldoen aan brandklasse B voor de constructie. De rapporten over deze brandtesten zijn allemaal online beschikbaar en vormen een handig middel voor aannemers en onderaannemers voor het dossier dat opgesteld moet worden voor de Wet Kwaliteitsborging.
Praktische Implementatie en Uitdagingen
Bij de implementatie van CLT in bouwprojecten zijn er diverse praktische aspecten om rekening mee te houden. CLT is algemeen toepasbaar in klimaatklasse 1, maar in klimaatklasse 2 moet de duurzaamheid aangetoond worden. Dit betekent dat bij projecten in vochtigere klimaatzoning extra aandacht besteed moet worden aan de bescherming van het hout.
Voor complexe constructies kunnen constructieve berekeningen moeilijk zijn. In dergelijke gevallen kan een grotere constructie eventueel worden voorzien van een betonnen kern, een stalen skelet of van stalen delen om de stabiliteit te waarborgen. Ook windgevoeligheid kan extra voorzieningen voor de stabiliteit vereisen, afhankelijk van de locatie en de hoogte van het gebouw.
Een uitdaging bij het gebruik van CLT is dat er nog niet zo heel veel ervaring is opgedaan, waardoor bij bepaalde nieuwe ontwerpen nagegaan moet worden welke combinaties van lagen en welke constructiewijze het meest aangewezen is. Voor een woning is bij volledig CLT-constructie ongeveer 40-50 m³ hout nodig, terwijl dit bij traditionele houtskeletbouw (houtbouw met stijlen en de isolatie tussen de stijlen) minder is.
Een andere praktische overweging is de afwerking van de binnenkant van de CLT-panelen. Zoals eerder vermeld, moet de opdrachtgever kiezen tussen het houden van kale houten wanden of het aanbrengen van een afwerking zoals beits, verf, biocoating of gipsplaten met stucwerk. Deze keuze beïnvloedt niet alleen de uitstraling maar ook de akoestische en thermische prestaties van de wanden.
Bouwknopen en Warmtebruggen
Een belangrijk aspect bij isoleren met CLT is de aandacht voor bouwknopen en warmtebruggen. Warmtebruggen worden gedefinieerd als plaatsen in de bouwschil waar het warmtetransport twee- of driedimensionaal verloopt, wat leidt tot ongeoorloofde warmteverliezen, oppervlaktecondensatie en schimmelvorming.
Sinds enkele jaren is de term warmtebrug in onbruik geraakt en vervangen door 'bouwknopen', al betekenen deze termen niet helemaal hetzelfde. Een bouwknoop is een plaats in de schil waar er mogelijk extra warmteverlies kan optreden en ontstaat bij elke onderbreking of dikteverandering, of waar twee scheidingsconstructies samenkomen: de funderingsaansluiting, raamaansluitingen, dakopstanden, etc.
Belangrijk is dat onderbrekingen in de isolatielaag die eigen zijn aan de scheidingsconstructies, niet als bouwknoop worden beschouwd. Bij CLT-bouw is het daarom essentieel om bij deze kritieke punten extra aandacht te besteden aan de aansluiting van isolatiematerialen en details om ongewenst warmteverlies te voorkomen. Dit geldt met name bij aansluitingen met funderingen, ramen, deuren en dakconstructies.
Kosten en Duurzaamheid
De snellere bouwtijd, het lagere gewicht en de eventuele keuze voor standaard fabrieksmaten kunnen allemaal bijdragen aan het besparen van kosten bij CLT-bouw. De architecturale beslissingen maken een groot verschil in de uiteindelijke prijs en energiezuinigheid. Zo kan men er bijvoorbeeld voor kiezen om de CLT-panelen zelf als binnenafwerking te gebruiken zonder verdere bewerking, wat zowel kosten als tijd bespaart.
CLT-bouw is één van de meest milieuvriendelijke en energie-efficiënte bouwtechnieken die er bestaan, vanwege het gebruik van hernieuwbaar hout, de precisie en weeronafhankelijkheid van prefab, het gewicht van de onderdelen en de mogelijkheden voor hergebruik. Duurzaamheid is een kernbegrip bij CLT-productie: de panelen worden geproduceerd met vurenhout uit PEFC-gecertificeerde bossen, en er wordt uitsluitend duurzaam hout en duurzame lijm gebruikt.
De milieuvriendelijkheid van CLT wordt verder versterkt door het feit dat het geen CO2-uitstoot veroorzaakt, maar deze juist opslaat. Tijdens de levensduur van het gebouw blijft het hout CO2 vasthouden, wat bijdraagt aan de vermindering van de CO2-voetafdruk van de bouw. Daarnaast is de energie-inhoud van CLT relatief laag in vergelijking met traditionele bouwmaterialen.
Conclusie
CLT biedt uitstekende isolerende eigenschappen die bijdragen aan energiezuinige en comfortabele gebouwen. De lage lambda-waarde van 0,13 W/mK, de hoge specifieke warmtecapaciteit en het vermogen om vocht te reguleren maken dit materiaal ideaal voor het creëren van een stabiel en comfortabel binnenklimaat. Daarnaast dragen de akoestische eigenschappen, brandveiligheid en duurzaamheid bij aan de aantrekkelijkheid van CLT als bouwmateriaal.
Voor een optimale thermische prestaties is het essentieel om CLT te combineren met de juiste isolatiematerialen en aandacht te besteden aan details zoals bouwknopen en aansluitingen. Met de juiste toepassing kan CLT een bijdrage leveren aan het realiseren van passieve huizen en nulenergiewoningen, wat niet alleen voordelig is voor de bewoners maar ook voor het milieu.
Hoewel er nog uitdagingen zijn bij complexe constructies en het beperkte ervaring met dit materiaal, groeit het aantal succesvolle CLT-projecten, wat de waarde van dit innovatieve bouwmateriaal voor de toekomst van duurzame bouw aantoont.