Bio-based bouwen
Bio-based bouwen is gebaseerd op wat de natuur aanbied. Bio-based bouwen is een soort
biomimicry. Het is een techniek geinspireerd op de natuur waar lokale natuurlijke materialen bij
gebruikt kunnen worden. Bij biomimicry kan ook de inspiratie vanuit de natuur terugkomen in de
vormgeving van het ontwerp (of de manier van werken).
Bio-based bouwen heeft 2 kringlopen van materialen:
De biologische kringloop hierin vloeien reststoffen na gebruik veilig terug in de natuur.
De technische kringloop de producten zijn zo ontworpen dat dat ze op kwalitatief
hoogwaardig niveau opnieuw gebruikt kunnen worden. Hierin blijft de economische waarde
behouden.
Bio-based bouwen is belangrijk omdat:
Grondstoffen raken op. Er wordt gezorgd naar oneindige (nagroeibare) grondstoffen.
Een manier van bouwen die het milieu minder belast. Bio-based bouwen zorgt voor (veel minder
of) geen uitputtingsbelasting. Deze milieubelasting wordt veroorzaakt door meststoffen en
bestrijdingsmiddelen in de landbouw, maar ook door het chemische bewerken van producten
om gewenste eigenschappen te creëren.
Er zijn 2 soorten bio-based materialen:
Natuurlijk gegroeide materialen onbewerkte materialen waarvan elke onderdeel kan worden
gebruikt, zoals hout.
Restproducten producten zoals vlas- en hennepvezels, deze worden verwerkt in de producten
zoals isolatiematerialen.
Een composteerdbaar product product moet voldoen aan EN13432. Volgens deze norm moet een
product binnen 12 weken voor 95% afgebroken kunnen worden in een industriële
composteringsinstallatie. Een voorbeeld hiervan is biodegradable. Deze materialen worden op
natuurlijke manier verkregen zijn ook in de natuur composteerbaar. (denk hierbij aan hout, hennep
en vlas).
Biorenawable materialen zijn van natuurlijke, biologische afkomst en worden vervolgens door
bioraffinage (op scheikundige manier) geproduceerd.
Bio-based bouwen is iets anders dan biodegradable of composteerbaar. Bij bio-based wordt gekeken
naar de herkomst van het materiaal. Het materiaal begint in de natuur en het wordt gemaakt van
hernieuwbare natuurlijke grondstoffen, deze zijn niet altijd composteerdbaar of biologische
afbreekbaar. Bij biodegradable en composteerbaar wordt gekeken naar het einde van het product.
Dit product eindigt in de natuur. Een biologisch afbreekbaar product wordt op natuurlijke wijze
afgebroken door schimmels en bacteriën.
Beleid en regelgeving in Nederland: van fossiel-based (economie die draait op fossiele brandstoffen)
naar bio-based (economie die draait op ‘groene’ grondstoffen).
Innovatiedoelen voor 2015-2020 zijn vooral gericht op neutraal bouwen, het terugwinnen
van fossiel energiegebruik en lokale opwekking van energie. In het grondstoffenakkoord
staan afspraken om de Nederlandse economie in 2050 volledig te laten draaien op
herbruikbare grondstoffen.
In 2030 moet Nederland 50% minder primaire grondstoffen gebruiken (mineralen, metalen,
fossielen).
,Met een materiaalpaspoort worden bouwmaterialen gedurende de levensduur van een gebouw
geregistreerd. Dit op basis van financiële waarde, levensduur en kwaliteit.
Oefenvragen
1. Welk materiaal is geen efficiënt Bio Based isolatiemateriaal?
o Vlaswol
o Metisse
o Hennep
o Schapenwol
2. Welk Bio Based materiaal is wel goed composteerbaar?
o Hout
o Mais
o Katoen
o kurk
3. Wat is niet kenmerkend voor Bio Based grondstoffen?
o Door de korte kringloop groeit het nieuwe materiaal onder de gebruiksduur van het
het gebouw
o Dit kan hout, vezelvlas, hennep of cellulose zijn
o Circulaire economie
o Het gebruik van fossiele brandstoffen
4. Wat is niet kenmerkend voor de toepassing en toetsing van deze Bio Based materialen?
o Green Bio Based bouwen
o Project Cap M (milieu impact)
o Kwaliteit, gezondheid en comfort
o Kurk, hout en haar
5. Wat is geen bedreiging Credle to Cradle?
o 9 miljard wereldburgers in de toekomst
o 6 miljard mobieltjes, grondstoffen, na 2 jaar op de vuilnisbelt
o Uitputtende fossiele brandstoffen en grondstoffen
o Afval is voedsel, grondstof voor wat anders, zoals consumptiegoederen
6. Welke materiaalsoorten zijn geen Argo materialen?
o Thermoplastisch zetmeel en cellulose derivaten
o Metisse, kurk en riet
o Eitwitplastics en natuurlijke polyesters
o Vlas, jutte en hennep
7. Hout is een circulair materiaal, wat behoort tot de groep: anisotrope composieten?
o De eigenschappen zijn in alle richtingen gelijk en samengesteld uit hetzelfde
materiaal
o De eigenschappen zijn in alle richtingen verschillend en samengesteld uit hetzelfde
materiaal
o De eigenschappen zijn in alle richtingen verschillend en samengesteld uit
verschillende materialen
o De eigenschappen zijn in alle richtingen gelijk en samengesteld uit verschillende
materialen
8. Landbouwgewassen met een bindmiddel noemen we composiet, welk materiaal hoort hier
niet bij?
o Cellulosevezels met synthetisch bindmiddel
o Cellulosevezels met polypropeen
o Houtvezels met een hars
o Riet en cement
, 9. Op het zuid-westen heeft een rieten dak onder een hoek van 50 graden en met dikte van 350
mm een levensduur van:
o 45 jaar en langer
o 25 tot 40 jaar
o 10 tot 20 jaar
o 15 jaar
10. Welke voorziening beperkt brandgevaar het slechts bij een rieten dak?
o Vonkenscherm bij een schoorsteen in combinatie met een schroefdak
o De rieten kap behandelen met een brandwerende primer
o Een sprinklerinstallatie in het dak toepassen en bliksemafleider op de schoorsteen
o Een rieten kap als spijkerdak toepassen
Antwoorden
1. Schapenwol erg vet materiaal waarbij het wassen veel brandstof nodig heeft
2. Mais vergaat 12 weken voor 95%
3. Het gebruik van fossiele brandstoffen
4. Kurk, hout en haar composteren niet goed binnen (binnen 12 weken < 95%)
5. Afval is voedsel, grondstof voor wat anders, zoals consumptiegoederen
6. Metisse, kurk en riet riet en kurk zijn geen Argo (boer) producten
7. De eigenschappen zijn in alle richtingen verschillend en samengesteld uit verschillende
materialen
8. Riet en cement dit is geen composiet (cellulosevezels met polypropeen is ook juist)
9. 45 jaar en langer
10. Een rieten kap als spijkerdak toepassen bij een spijkerdak wordt zuurstof aangezogen
omdat daar ruimte zit.
, Staal en non-ferrometalen
Metaalgroepen:
1. ijzerhoudende groep Fe (ijzerelement) is het basisbestandsdeel.
2. Niet-ijzerhoudende groep non-ferro metaal, andere elementen zijn bepalend.
Staal
Materiaalsoorten:
1. Silicaten en keramische materialen
2. Metalen staal
o Staal eigenschappen:
Glanzend uiterlijk
Hoge taaiheid, vervormbaar
Vast bij kamertemperatuur
Geleiding warmte en elektriciteit
3. Polymeren
4. Composieten uit 1, 2 en/of 3
Staal bestaat voornamelijk uit ijzer en koolstof. Voor bepaalde toepassing kan
er gekozen worden voor een metaallegering. Hierbij bestaat het metaal uit 2 of
meer elementen, denk aan brons of messing.
Het proces van staal:
1. Uit ijzerertsmijnen wordt het gesteente ijzererts gehaald. Hierin zit
goed metaal om (economisch verantwoord) ijzer uit te winnen.
2. Door een continu proces wordt van ijzererts ruwijzer gemaakt. De
hoogoven wordt van bovenaf gevuld met pellets
of sinters ijzer (hard metaal), cokes (thermolyse
van vermalen steenkool) en kalksteen. De
temperatuur loopt op van bovenin 300 naar
onderin 1500° C. de kalk haalt de zure vervuiling
uit de erts. Als resultaat worden vloeibaar ruwijzer en slak worden
onderaan afgetapt.
3. Ruwijzer wordt in de staalfabriek omgezet tot staal. Door het inblazen
van zuurstof worden verontreinigingen zoals cokes verbrand. Ook
wordt kalk toegevoegd voor de verbinding van diverse
verontreinigingen. De slak die ontstaat wordt gebruikt in de cement industrie.
Voordelen van staal:
1. Een grote variëteit aan vormen
2. Een groot bereik aan sterkte
3. Goede lasbaarheid
4. Slank construeren is mogelijk
5. Recyclebaar
Nadelen van staal:
1. Gedrag bij brand noodzakelijk om brandwerende bekleding, coating of beton aan te
brengen.
2. Roestvorming/ corrosievorming te ondervangen door beschermlaag aan te brengen
d.m.v. verzinken, coating, etc.
, Koudgevormd staal is staal waarbij het materiaal snel in de juiste vorm wordt gedrukt of getrokken.
Een voordeel is dat het relatief goedkoop en een minder energie vergende productiemethode is.
Toepassingen kunnen zijn: L-, U- en C-profielen, kozijnen, raam- en deurconstructies, geprofileerde
staalplaat en andere constructieve toepassingen.
Eigenschappen:
1. Geprofileerde dunnen staalplaat
2. Ronde inwendige hoeken
3. Koudgevormde plaatsen hebben: vergrote weerstand tegen vervorming en vergrote kans op
corrosie.
Warmgewalst staal wordt gemaakt door het vervormen van heet staal onder druk van persen en
walsen. Nadeel hiervan is dat het relatief duur is en veel energie kost. Een voordeel dat exact het
gewenste profiel in de juiste vorm zonder naad verkrijgbaar is.
Eigenschappen:
1. Massief profiel
2. Lijf- en flensdikte verschillend
3. Inwendig ronde hoeken
4. Soms een walshuid, laag met verontreiniging die optreedt aan het oppervlak bij het verhitten
van staal.
Corrosie
Corrosie is een chemisch proces waarbij reactie optreedt tussen het metaal en het zuurstof uit de
lucht en wordt ook wel roest genoemd. Het is NIET de aantasting door mechanische invloeden zoals
schuren of breuk. Corrosie brengt ook veiligheidsrisico’s waaronder falende draagconstructies en
financiële consequenties.
Corrosie treedt het snelst op bij een groot potentiaal verschil in een materiaal of tussen materialen.
Dit ontstaat door verontreinigingen of verschillende kristalvormen. Hoe minder edel het metaal hoe
lager het potentiaal. De materialen waarbij dit gebeurd vormen een oxidelaag/ patinalaag. (Goud is
hierbij een uitzondering, deze wordt niet aangetast).
Invloeden van corrosiesnelheid:
1. Vochtigheid hoe hoger de luchtvochtigheid, hoe meer elektrolyt waardoor het transport
van elektronen omhoog gaat. Hierdoor ontstaat de corrosie.
2. Zuurstof door zuurstof worden metaalionen omgezet in metaaloxiden.
3. Chemische verbindingen chemische verbindingen, vooral zouten,
verhogen de geleidbaarheid in een vloeistof. Roestvorming kan sneller
ontstaan door het verhoogde elektronentransport.
4. Temperatuur corrosiesnelheid halveert bij elke 10° C temperatuurdaling
(als alle andere factoren gelijk blijven).
Corrosie op staal corrosie gaat uit van de aantasting van het oppervlak van staal.
Soorten corrosie:
1. Uniforme corrosie hele oppervlak wordt gelijk beschadigd.
2. Niet-uniforme corrosie hele oppervlak wordt deels en gelijkmatig
beschadigd.
3. Spleetcorrosie aantasting in bv lasnaden.
4. Droge corrosie door zeer hoge temperatuur wordt ijzeroxide op het
staaloppervlak gevormd.
5. Vochtcorrosie water werkt in op het component. (komt vaak voor in de bouw).
6. Contactcorrosie 2 metalen met een potentiaal verschil.
7. Putcorrosie slechts een klein deel van het oppervlak wordt vernield.
