NL1042130B1 - Expansie Wol - Google Patents

Abstract

De Expansie Wol kenmerkt zich door het nauwkeurig definiëren in afmeting en samenstelling van een hoeveelheid minerale wol (glaswol of steenwol), deze te comprimeren en gecomprimeerd te houden tot het moment van aanbrengen, door onderdruk te genereren danwel vacumeer-technieken toe te passen. Vervolgens kan de gecomprimeerde minerale wol geplaatst worden in de afte dichten naad of kier, om dan de onderdruk op te heffen. Deze techniek van plaatsen heeft als groot voordeel dat de aansluiting, die het gevolg is van het bouwproces en nauwkeurig gedefinieerd is, AL TIJD volledig wordt uitgevuld. Door een overmaat aan minerale wol in een luchtdichte verpakking te plaatsen (door de productietechniek tijdens de plaatsing nog steeds gecomprimeerd), en gebruik te maken van de duurzame elasticiteit van de wol, is de aansluiting uitstekend in staat bewegingen van het gebouw duurzaam te volgen en gaat dan ook jaren mee.

Description

Octrooicentrum

Nederland

(21) Aanvraagnummer: 1042130 © Aanvraag ingediend: 08/11/2016 © 1042130

BI OCTROOI (51) Int. CL:

E04B 1/68 (2016.01) E06B 1/62 (2017.01)

(T) Aanvraag ingeschreven:	(73) Octrooihouder(s):
23/05/2018	Comforthome B.V. te Zaltbommel.
(43) Aanvraag gepubliceerd:
-	(72) Uitvinder(s):
	Anthonie Bernardus Berlee te Zaltbommel.
(w) Octrooi verleend:
23/05/2018
	(74) Gemachtigde:
(45) Octrooischrift uitgegeven:	Geen.
04/06/2018

© Expansie Wol © De Expansie Wol kenmerkt zich door het nauwkeurig definiëren in afmeting en samenstelling van een hoeveelheid minerale wol (glaswol of steenwol), deze te comprimeren en gecomprimeerd te houden tot het moment van aanbrengen, door onderdruk te genereren danwel vacumeer-technieken toe te passen. Vervolgens kan de gecomprimeerde minerale wol geplaatst worden in de af te dichten naad of kier, om dan de onderdruk op te heffen. Deze techniek van plaatsen heeft als groot voordeel dat de aansluiting, die het gevolg is van het bouwproces en nauwkeurig gedefinieerd is, ALTIJD volledig wordt uitgevuld. Door een overmaat aan minerale wol in een luchtdichte verpakking te plaatsen (door de productietechniek tijdens de plaatsing nog steeds gecomprimeerd), en gebruik te maken van de duurzame elasticiteit van de wol, is de aansluiting uitstekend in staat bewegingen van het gebouw duurzaam te volgen en gaat dan ook jaren mee.

NL BI 1042130

Dit octrooi is verleend ongeacht het bijgevoegde resultaat van het onderzoek naar de stand van de techniek en schriftelijke opinie. Het octrooischrift komt overeen met de oorspronkelijk ingediende stukken.

Beschrijving Expansie Wol

Gebouwen moeten energiezuiniger en gezonder worden. Om energiezuiniger te worden is beter isoleren een voorwaarde. Beter isoleren komt tot uiting wanneer bij verwarming van de gebouwde ruimte, nauwelijks warme lucht wegstroomt van binnen naar buiten. Op die plaatsen waar veel warme lucht wegstroomt, verdwijnt niet alleen energie, maar vormen zich ook plaatsen die vochtig worden als gevolg van plaatselijk condenseren. Plaatsen die bronnen worden voor schimmels en daarmee een gevaar vormen voor de gezondheid van de bewoners. Het voorkomen van ongewenste luchtstromen van binnen naar buiten, wordt ‘ luchtdicht bouwen’ genoemd.

De plaatsen waarlangs de meeste lucht wegstroomt, betreft meestal de aansluitingen tussen de diverse bouwdelen. In de moderne bouw worden de bouwdelen steeds groter, complete daken, badkamers en gevels worden voor en in casco’s en te renoveren woningen geplaatst. Om het ene bouwdeel te kunnen plaatsen en stellen naast het andere bouwdeel, is altijd stelruimte nodig wat na realisatie resulteert in een naad of kier. Een naad of kier genereert vervolgens in de regel luchtstromen, dat weer voorkomen moet worden. Hoe groter de bouwdelen, hoe groter en ongelijkmatiger de naden en kieren

De gebruikelijke oplossingen om luchtstromen te voorkomen, bestaan uit het stoppen van de ongewenste luchtstroom met kit, tape, rubberstrips, PU-schuim en dergelijke. Deze worden gebruikt om de genoemde naden en kieren te dichten. Deze oplossingen hebben grote nadelen. Het grootste nadeel is dat deze oplossingen nog wel werken bij kleine naden en kieren maar niet bij grote onregelmatige en volumineuze naden en kieren.

Een tweede nadeel is dat deze oplossingen dan wel mogelijk voorzien in luchtdichting, maar dat het volledig uitvullen van kieren, noodzakelijk om ook een goede warmteweerstand tot stand te brengen, niet gerealiseerd wordt. Bij veel gebruikte producten wordt wel een groot deel van het uitvullen bereikt, maar niet volledig. Denk aan het dichtspuiten van de kieren met PU-schuim op een moeilijk te bereiken plek, de PU-schuim blijkt in de praktijk nooit overal te komen, waardoor de kier niet volledig dicht verkregen wordt.

Het niet volledig uitvullen van naden en kieren met PU-schuim is mede het gevolg van de ongecontroleerde expansie van het schuim, het volgt de weg van de minste weerstand. Resultaat van het niet volledig uitvullen is weer een luchtstroom die op gang komt en daardoor is sprake van onvoldoende warmteweerstand.

Een derde nadeel is dat de oplossingen de bewegingen van het gebouw niet of relatief kortstondig volgen. De moderne - relatief - stugge / statische bouwdelen zijn in de praktijk continue in beperkte mate in beweging. Dat betekent dat de aanwezige aansluitingen (de naden en kieren) niet constant eenzelfde afmeting hebben. Gezien de genoemde producteigenschappen van de huidige ‘oplossingen’, uitharden dan wel loslaten, is de werking hiervan slechts van kortstondige duur.

Een vierde nadeel is dat wanneer de luchtdichting eenmaal is bezweken, deze zichzelf niet hersteld. Er kan een dusdanige piek in de luchtdruk ontstaan, bijvoorbeeld als gevolg van een storm of dichtslaande deuren, dat de luchtdichting dit niet houdt. De tape laat dan bijvoorbeeld los, of de PU-schuim valt er tussen uit, of de kit / rubberstrip laat los of wordt als gevolg van de luchtdruk verkeerd gepositioneerd, etc. Nadat vervolgens de luchtdruk weer genormaliseerd is, kan de luchtdichting zijn oorspronkelijke werking niet meer ‘oppakken’, m.a.w. deze herstelt zich niet, een zeer groot nadeel. Dit nadeel wordt versterkt wanneer de afdichting te luchtdicht is en de druk op de aanhechting bij een piekbelasting daardoor te groot wordt.

Een vijfde nadeel en voor de uitvoering het grootste probleem, is dat de huidige bouwmethodiek en bouwers niet zijn ingesteld op het nauwkeurig werken met kit, tapes en PU-schuim. De uitvoering (en daardoor de werking) is dan ook zelden naar tevredenheid, wat de frustratie bij bouwers alleen maar verder vergroot.

Een zesde nadeel is dat de genoemde naden en kieren niet alleen de zwakste schakel zijn in de lucht- en de warmteweerstand, maar ook de minste weerstand bieden bij branden geluidsweerstand. De moderne, in de fabriek samengestelde bouwdelen, voldoen aan de hoogste eisen op het gebied van warmte- vocht- brand- en geluidsweerstand. De naden moeten vervolgens op de bouwplaats worden afgedicht en van een minstens zo goede kwaliteit zijn, om de prestatie van het geheel, het samengestelde gebouw, te garanderen.

De wens van de uitvoerende partijen is dan ook om een oplossing te hebben die past in het bouwproces en resulteert in het duurzaam dicbten van de aansluitingen tussen bouwdelen. In de nieuwbouw worden om die reden aansluitingen gedicht, door aan de aansluitzijden van de bouwdelen rubberachtig band te plaatsen (waarvan overigens ook in de loop der tijd de werking vermindert). Niet alle aansluitingen lenen zich daar voor, bijvoorbeeld omdat de uit te vullen ruimte te groot of te onregelmatig is.

Om het probleem op te lossen is de volgende toepassing uitgedacht en uitgewerkt, feitelijk de uitvinding, Expansie Wol. De Expansie Wol kenmerkt zich door het nauwkeurig definiëren in afmeting en samenstelling van een hoeveelheid minerale wol (glaswol of steenwol), deze te comprimeren en gecomprimeerd te houden tot het moment van aanbrengen, door onderdruk te genereren danwel vacumeer-technieken toe te passen. Vervolgens kan de gecomprimeerde minerale wol geplaatst worden in de af te dichten naad, om dan de onderdruk op te heffen. Deze techniek van plaatsen heeft als groot voordeel dat de aansluiting, die het gevolg is van het bouwproces en nauwkeurig gedefinieerd is, ALTIJD volledig wordt uitgevuld.

Door een overmaat aan minerale wol te plaatsen (door de productietechniek is de minerale wol tijdens de plaatsing nog steeds gecomprimeerd), en gebruik te maken van de duurzame elasticiteit van de wol, is de aansluiting uitstekend in staat bewegingen van het gebouw duurzaam te volgen en gaat dan ook jaren mee. Om de gecomprimeerde toestand door onderdruk tot en met het moment van plaatsen in stand te houden, is een luchtdichte verpakking van de minerale wol noodzakelijk.

De gecomprimeerde wol (Expansie Wol) wordt met de luchtdichte verpakking in de aansluiting geplaatst, waarna de onderdruk wordt opgeheven door de luchtdichte verpakking op aangewezen plaatsen Tek’ te prikken. Deze luchtdichte verpakking blijft in de aansluiting aanwezig en verhoogt daarmee de luchtweerstand van de aansluiting. Door de overmaat van de minerale wol, de dikte van de wol is een veelvoud van de breedte van de naad of kier, wordt de luchtdichte verpakking na het lekprikken tegen de zijden van de naad gedrukt. De luchtweerstand van de afdichting kan waar nodig verhoogd worden, door de verpakking van de minerale wol te voorzien van aansluitstrips en -flappen, mochten de specifieke bouwelementen dat vereisen voor de gewenste mate van luchtdichtheid.

De elasticiteit van de wol maakt dat een luchtstroom, van binnen naar buiten, langs de tegen de aansluiting gedrukte verpakking moet stromen. Daarmee is die aansluiting niet volledig luchtdicht (dat is feitelijk ongewenst), maar is de weerstand zodanig dat deze ruimschoots voldoet aan de luchtdicht-eisen die aan moderne gebouwen worden gesteld. Bijzonder is dat de Expansie Wol de enige oplossing is die ‘zelf-herstellend’ is, het vormt feitelijk een ‘overdruk-ventiel’. In geval van een tijdelijke zeer hoge luchtdruk, zoals bij een storm, zal enige lucht stromen langs de verpakking en de aansluitnaden. Wanneer de luchtdruk daarna weer daalt naar normale waarden, wordt de gewenste optimale afdichting weer verkregen.

De Expansie Wol is op maat te maken en is te modificeren, waardoor dit de enige oplossing is waarmee meerdere functies gecombineerd kunnen worden, zoals de genoemde luchtdichting en de gewenste warmteweerstand. Ook moet gedacht worden aan brandweerstand, dampdichting, dampregulering en geluidsweerstand. Expansie Wol met de luchtdichte verpakking zijn in geval van sloop van het gebouw of renovatie eenvoudig te scheiden van het bouwafval en zijn verder volledig te recyclen, waardoor de milieubelasting van het gebouw afneemt. De feitelijke aansluiting tussen bouwdelen in de mate zoals de opdrachtgever dat wenst, is daarmee vooraf te definiëren en te fabriceren en komt gecontroleerd tot stand na de plaatsing van de bouwdelen.

De uitvinding zal nader aan de hand van tekeningen met uitvoeringsvoorbeelden (niet limitatief) verduidelijkt worden. Daarbij toont:

Fig. 1 schematische voorstelling bouwelementen;

Fig. 2 schematische voorstelling Expansie Wol tussen vloerelementen;

Fig. 3 schematisch doorsnede werking Expansie Wol;

Fig. 4 schematische voorstelling gevelelementen (bijvoorbeeld bij renovaties);

Fig. 5 schematische voorstelling aansluiting bij renovatie gevel;

Fig. 6 schematische voorstelling doorvoer van pijpen door het dak;

Fig. 7 uitvoering Expansie Wol rond doorvoer;

Fig. 8 schematische voorstelling van kozijn in gevel;

Fig. 9 schematische voorstelling doorsnede aansluiting spouwmuur/kozijn.

Uiteraard zijn in de praktijk veel meer naden en kieren in de bouw aanwezig, deze kunnen allemaal met onderhavige uitvinding gevuld worden. Met bovenstaande voorbeelden wordt getracht inzichtelijk te maken waar dan aan gedacht kan worden en is een beperkte selectie van alle in de bouw aanwezige naden en kieren gemaakt.

In Fig. 1 is systeembouw (1) weergegeven tijdens de zogenaamde ruwbouwfase.

Met behulp van kranen worden op de bouwplaats op een fundering betonnen vloerdelen (2) geplaatst. De betonnen vloerdelen (2) zijn fabrieksmatig gefabriceerd en voorzien van holle ruimten. In deze figuur geeft (3) de wandelen weer en (4) de geveldelen. In Fig. 2 is weergegeven dat de uiteinden van de vloerdelen van de ene woning, om geluidoverdracht te voorkomen, niet in contact mogen komen met die van de naastgelegen woning. De holle kanalen moeten daarbij voldoende luchtdicht worden afgesloten, evenals de naad tussen de wanddelen (3) op het uiteinde van de vloerdelen. De ruimte tussen uiteinden van de vloerdelen is door het leggen met de kraan ongelijk en grillig van aard. Deze naad is over de gehele hoogte en breedte te vullen met de Expansie Wol in gecomprimeerde toestand (5). Bij het opheffen van de onderdruk expandeert de wol en sluit de verpakking de kanalen af, wordt de gehele naad gevuld en is er voldoende luchtweerstand om te voorkomen dat lucht kan verplaatsen via de kanalen, via de wandaansluiting of via de fundering. Dit is in detail nader weergegeven in Fig. 3, waarbij te zien is dat de Expansie Wol (5) na het opheffen van de onderdruk, de kanalen in de vloerdelen (2) alsmede de naad tussen de wanddelen (4) goed afsluit.

In Fig. 4 is systeembouw in de renovatiefase schematisch weergegeven. In geval van renovatie worden de woningen (6) voorzien van een nieuw dak en gevel OVER de geprepareerde bestaande woning. Bij verouderde systeembouw woningen moet gedacht worden aan flatgebouwen uit de jaren vijftig, woningbouw uit de jaren zestig maar ook de betonnen kantoorgebouwen met mathematische indelingen. Ter voorbereiding op de renovatie worden delen van de oude gevel en dak verwijderd. Het ruwe ‘casco’ blijft staan, waarop een geprefabriceerde gevel (7) of dakelement wordt aangesloten. Een doorsnede van de aansluiting is uitgewerkt in Fig. 5. De naad tussen het ruwe casco (8) en het nieuwe bouwelement (7) is zeer ongelijk in dikte en oppervlak.

Door het aan te brengen nieuwe bouwdeel te voorzien van een sparing met de Expansie Wol (5), zijn de naden op voorhand met zekerheid volledig gevuld en is over de gehele breedte van de naad de luchtweerstand te realiseren. De luchtdichte verpakking kan, indien gewenst, extra aansluiten op dampremmende lagen, waarmee de luchtweerstand verder wordt gezekerd. Naast deze vorm van toegepaste gevelelementen, vindt ook steeds meer complete geprefabriceerde bouw plaats, waarbij ook gevelelementen als kozijnen gehanteerd worden. Ook daarbij kan de Expansie Wol uitstekend toegepast worden om de ruimtes / aansluitingen tussen de diverse gevelelementen conform eisen voldoende luchtdicht te vullen.

In Fig. 6 en 7 is een andere bijzondere toepassing van de Expansie Wol weergegeven, die bij doorvoeren (9) door daken (10) kan worden toegepast. Zeker wanneer hete gassen de doorvoeren passeren, zoals bij schoorstenen en andere rookgasdoorvoeren, is de afdichting en brandweerstand rondom de doorvoeren van zeer groot belang. Het belang is zo groot dat de afdichting genormeerd is en de doorvoeren gegarandeerd voldoende weerstand moeten bieden tegen brand en lucht. Vele doorvoeren die later aangebracht worden in wanden, vloeren en daken kennen het probleem van het niet volledig uitvullen van de ruimte tussen doorvoer en het gat in die wand, vloer of dakconstructie. Door de Expansie Wol (5) te draperen rond de doorvoer (9) en de Expansie Wol te modificeren, wordt hierin voorzien. De modificatie kan bijvoorbeeld zijn het extra brandwerend maken van de wol, zoals de wol extra te voorzien van grafiethoudende middelen die bij hoge temperaturen extra zwellen en afdichten, maar ook andere oplossingen zijn mogelijk. De toe te passen minerale wol wordt voor dit doel zo gesneden, dat bij expansie de wol radiaal homogeen is alvorens deze met onderdruk te comprimeren.

Een andere toepassing is in Fig. 8 en 9 opgenomen, de Expansie Wol voor kozijnen (11) en puien, waarbij het kozijn of de pui geplaatst moet worden in een sparing in de gevel. De gevel (12) kan zowel een bestaande gevel zijn waar een sparing in is aangebracht, als een nieuwe gevel waar een sparing in is voorzien. Om het kozijn of de pui in de sparing te kunnen plaatsen, moet de sparing groter zijn dan het kozijn of de pui. Ook kan het zijn dat de sparing afwijkt qua vorm van het kozijn of de pui, waardoor de sparing in afmeting nog verder afwijkt. Na plaatsing van het kozijn of de pui moet de resterende ruimte, in de vorm van een naad of kier, afgedicht worden.

De afdichting moet voldoende warmte- en lucht- vocht en brandweerstand hebben. Door het kozijn of de pui rondom te voorzien van een sleuf, en daarin de Expansie Woi op te nemen, zodanig dat in gecomprimeerde toestand de Expansie Wol niet buiten de sleuf steekt, is het kozijn of de pui te plaatsen als bedoeld en kan de dichting eenvoudig worden verkregen door na plaatsing de onderdruk op te heffen. Extra weerstand, indien gewenst, kan verkregen worden door de verpakking van de Expansie Wol aan te laten sluiten op dampremmende lagen of andere in de wand aanwezige voorzieningen.

Claims (6)

Conclusies

1. Het gecontroleerd tot stand brengen van duurzame aansluitingen tussen bouwdelen, die voldoen aan de gestelde eisen van luchtdichting en warmteweerstand, door het tot en met het moment van aanbrengen tijdelijk comprimeren van ruim bemeten minerale wol met behulp van onderdruk danwel door te vacumeren, zodat de minerale wol geplaatst kan worden zonder het bouwproces te verstoren, waarna door het opheffen van de onderdruk de gecomprimeerde minerale wol in de gewenste richting expandeert, waarbij de aansluiting over de gehele lengte volledig wordt gevuld, de luchtdichte verpakking de weerstand tegen luchtdoorstroming tot stand brengt en daardoor uiteindelijk het gewenste luchtdichte resultaat realiseert.

2. Het gecontroleerd tot stand brengen van een door modificatie verkregen brandwerende aansluiting tussen bouwdelen die voldoen aan de gestelde eisen van brandweerstand, door het tot en met het moment van aanbrengen tijdelijk comprimeren van ruim bemeten gemodificeerde minerale wol met behulp van onderdruk danwel door te vacumeren, zodat de gemodificeerde minerale wol geplaatst kan worden zonder het bouwproces te verstoren, waarna door het opheffen van de onderdruk de gecomprimeerde gemodificeerde minerale wol in de gewenste richting expandeert, waarbij de aansluiting over de gehele lengte volledig wordt gevuld, de luchtdichte verpakking de weerstand tegen luchtdoorstroming tot stand brengt en daardoor uiteindelijk het gewenste luchtdichte resultaat realiseert, waarbij door de modificatie van de minerale wol de gewenste brandweerstand is verkregen.

3. Het realiseren van een in aanvulling op conclusie 2 speciaal gesneden vorm van de minerale wol voor ronde doorvoerpijpen, waarbij de expansie in radiale richting homogeen is (zie figuur 7).

4. Het realiseren van een in aanvulling op conclusie 1 danwel conclusie 2 verdere verhoogde weerstand tegen luchtdoorstroming, door de luchtdichte verpakking van de gecomprimeerde minerale wol te voorzien van aanvullende flappen en / of strips.

5. Het kunnen realiseren van een in aanvulling op conclusie 1 danwel conclusie 2 gewenste weerstand tegen luchtdoorstroming op daarvoor aangewezen plaatsen, waarbij enige doorstroming bij overdruk mogelijk is en bij het terugkeren naar gewone luchtdruk de aansluiting weer de gewenste weerstand tegen luchtdoorstroming verkrijgt.

6. Het prefabriceren van een willekeurige gewenste gedetailleerde vorm in minerale wol, al dan niet gemodificeerd, en deze te comprimeren door onderdruk danwel door te vacumeren, zodat deze gecontroleerd geplaatst kan worden in een aansluiting en na het opheffen van de onderdruk in de juiste richting en afmeting expandeert, met als voorbeeld maar niet uitsluitend, dakdoorvoeren (zie figuur 7), kachelpijpen etc.

042130 ./ r» ur