Australische huisframestructuur
Populariteit van houten structuren
Het gebruik van een houten frame als hoofdgebouw van een villa kent een lange geschiedenis in veel Europese en Amerikaanse landen. Oude huizen met een houten constructie kunnen hun functie na honderden jaren nog steeds behouden, en veel historische gebouwen staan er na honderden of zelfs duizenden jaren nog steeds. De populariteit van moderne houten woongebouwen in Noord-Amerika, een land met een rijke houtontwikkeling, heeft zelfs meer dan 95% bereikt! In China is sinds de val van de Qing-dynastie in 1911 de duizenden jaren oude traditie van houten architectuur volledig verdwenen en vervangen door metselwerk en staalbeton. De Verboden Stad is in feite een massief houten constructie.
Door de toename van de staalproductie zijn de materiaalkosten gedaald en is de staalconstructie relatief eenvoudig tijdens het bouwproces. De laatste jaren zijn er in Australië steeds meer vrijstaande huizen met een lichte stalen constructie verschenen.
Voor- en nadelen van lichte staal- en houtconstructies
Kosten:
De materiaalkosten zelf verschillen niet veel. Staal is duurder dan hout. De meeste frames van huizen met een stalen constructie worden in de fabriek geprefabriceerd. Het voordeel hiervan is dat ze direct op de bouwplaats kunnen worden geïnstalleerd, wat snel en gemakkelijk is, waardoor de arbeidskosten en het materiaalverlies bij de bouw op locatie worden verminderd. Bovendien is de tolerantie van een licht stalen frame klein en verloopt het bouw- en installatieproces in principe nauwkeurig.
▶Juist vanwege de hoge precisie hebben stalen huizen echter grote beperkingen bij toekomstige verbouwingen, uitbreidingen en zelfs aanpassingen. Het is onmogelijk om net zo flexibel toe te voegen of te herbouwen als houten constructies. De belangrijkste methode is neerdrukken en herbouwen.
▶Ten tweede, als je in de toekomst iets aan de muur van een huis met een stalen constructie wilt hangen, kun je de spijkers toch niet in de muur slaan en kun je alleen speciale open schroeven voor ijzer gebruiken.
Vanuit het perspectief van arbeidskosten heeft elk zijn eigen voordelen: timmerlieden gebruiken spijkerpistolen, die continu spijkers kunnen inslaan. Een ervaren timmerman kan 3 of 4 spijkers per seconde inslaan. Op staal moet je de schroeven één voor één vastdraaien. Zelfs als de meest bekwame timmerlieden elektrisch gereedschap gebruiken, duurt het gemiddeld 3 of 4 seconden om er één vast te draaien.
In Australië moet je echter een gecertificeerd timmerman zijn om houten frames te monteren, maar met licht staal is dat anders. Zelfs gewone mensen met weinig ervaring kunnen in principe al aan de slag met een eenvoudige training op locatie.
Kracht
Staal wordt beschouwd als een duurzamer materiaal dan hout, met een hogere sterkte-gewichtsverhouding. Maar in werkelijkheid hangt de kwaliteit van het frame meer af van de daadwerkelijke ontwerp- en bouwnormen. Met andere woorden: als een project voldoet aan de Australische bouwnormen, hoeft u zich geen zorgen te maken over kwaliteitsproblemen, ongeacht het gebruikte materiaal.
Het dunwandige staal van de lichtstalen kiel vereist een zeer hoge mate van verzinking ter bescherming tegen corrosie. Als de kwaliteit niet aan de norm voldoet of de beschermlaag tijdens de bouw beschadigd raakt, zal het snel roesten.
Veel mensen denken dat hout sneller rot, maar dit is een misverstand. Houtrot wordt voornamelijk veroorzaakt door schimmelcorrosie. De groei en voortplanting van schimmels vereist veel specifieke omstandigheden, zoals vochtigheid, zuurstofgehalte, enz. Zolang we één van deze omstandigheden kunnen overwinnen (zoals ventilatie, contact met de grond vermijden, anti-corrosiebehandeling, enz.), kan de duurzaamheid van hout aanzienlijk worden verbeterd. Daarom bevat het ontwerp van houten constructies veel unieke details om ervoor te zorgen dat het hout zijn structurele functie langdurig kan behouden.
Brandwerendheid
"Hout is zelf brandbaar, dus lichte stalen frames zijn in dit opzicht natuurlijk beter?"
Experimenten tonen aan dat de brandwerendheid van gewone houten constructies hoger is dan die van lichte staalconstructies. Hiervoor zijn twee redenen: Ten eerste is hout een materiaal met een zeer lage thermische geleidbaarheid. Voordat het vlampunt bereikt, zijn de thermische isolatieprestaties zeer goed. Bovendien worden in bestaande woongebouwen gipsplaten aan de buitenkant bevestigd, waardoor het hout het vlampunt bereikt en kan verbranden. Tests hebben aangetoond dat wanneer het hout een bepaalde grootte bereikt, er bij hoge temperatuur een oppervlaktecarbonisatielaag ontstaat, die effectief voorkomt dat het interne materiaal blijft branden. De nadelen van lichte staalconstructies liggen daarentegen voor de hand. Om gewicht te besparen, zijn de componenten over het algemeen minder dan een millimeter dik. Bovendien heeft het staal een superhoge thermische geleidbaarheid. Bij een binnenbrand zal het snel zacht worden en zijn draagvermogen verliezen. De brandwerendheid van een gebouw hangt niet af van de brandbaarheid van het materiaal, maar van de tijd dat het zijn structurele functie behoudt bij hoge temperaturen.
Termietschade en corrosie
In Australië is termietschade aan houten constructies altijd al een groot probleem geweest. Hout moet professioneel worden bewerkt om dit probleem tot op zekere hoogte op te lossen. Lichte stalen constructies hebben minder last van termieten.
In het vochtige kustgebied lopen stalen frames echter het risico op corrosie. Staal is een materiaal dat gemakkelijk corrodeert. Waterdamp, wind, zand en chemicaliën zoals zout, alkali en zuur kunnen staal doen roesten.
Functionele aspecten
Geluid is een nadeel van lichte stalen kozijnen, vooral in de eerste twee jaar na de bouw van het huis. Staal is temperatuurgevoelig en produceert daardoor vaak geluid door vervorming onder invloed van het temperatuurverschil tussen dag en nacht, vaak met plotselinge uitbarstingen. Naarmate de tijd verstrijkt en de kozijnconstructie geleidelijk stabieler wordt, neemt dit probleem af, maar houten kozijnen hebben hier in principe geen last van.
De thermische isolatie van lichte stalen huizen is minder goed dan die van houten huizen. Dit wordt bepaald door de materiaaleigenschappen. De kiel in de muur vormt gemakkelijk een koudebrug (het temperatuurverschil tussen binnen en buiten is groot. Nadat de koude lucht het huis binnenkomt, combineert deze zich met de warme lucht tot een waternevel die aan de muur wordt geadsorbeerd, waardoor het huis vochtig en beschimmeld raakt).
Omdat het houten frame echter vervormd of gebogen kan raken, beweegt het stalen frame over het algemeen minder dan het houten frame. De kleinste beweging kan scheuren veroorzaken in de gipsplaat van de muur en het dak, wat ook vaak voorkomt bij villa's.
Milieubescherming
Staal is 100% recyclebaar, maar de grote hoeveelheid energie die nodig is voor de productie van staalconstructies heeft een negatieve impact op het milieu. De staalproductiesector is nog steeds een van de grootste vervuilers ter wereld en staalfabrieken laten bij elke stap in het staalproductieproces een enorme CO2-voetafdruk achter.
Hout is een natuurlijk, hernieuwbaar product. Het gebruik van hout staat gelijk aan het vastleggen van de helft van het koolstofgewicht van het hout in het gebouw, wat de uitstoot van broeikasgassen vermindert. Het Australische bouwhout is in principe afkomstig van commercieel geëxploiteerde houtproductielocaties. Het planten, oogsten en gebruiken, net als gewassen, zijn allemaal geprogrammeerd en cyclisch. Het zal niet alleen geen schade aan het milieu toebrengen, maar integendeel, omdat commerciële bossen constant worden aangeplant en geoogst, legt het proces een grote hoeveelheid koolstofdioxide vast, wat een absoluut negatieve emissiestof is. Vanuit een langetermijnperspectief is hout als bouwmateriaal zonder twijfel vrijwel de beste keuze voor de toekomst.
