Waarom kiezen voor optoppen?
De druk op de reeds beperkte ruimte blijft toenemen waardoor alternatieve woon- en bouwvormen populair zijn. Zo is optoppen, waarbij één of meerdere verdiepingen aan bestaande gebouwen toegevoegd worden, een mogelijke oplossing.
Waarom kiezen voor optoppen?
Woning
Bouwgrond wordt in België steeds schaarser. Toch is er nood aan een uitbreiding van de bestaande woonoppervlakte, want op die manier kunnen extra woningen of kangoeroewoningen gerealiseerd worden.
Optoppen is een relatief goedkope methode waarmee alle beschikbare ruimte (dus ook in de hoogte) kan worden benut.
Bedrijfsgebouw
Voor bedrijven is het dan weer vaak geen optie om te verhuizen. Het cliënteel is de vaste locatie gewend en als de medewerkers in de buurt wonen, is het interessanter om het woon-werkverkeer te behouden.
Daarnaast zitten veel gebouwen ingepakt in een industriezone, dus vaak rest uitbreiden in de hoogte als enige optie.
Vooral in steden
Het optoppen van gebouwen gebeurt uiteraard vooral in stedelijke gebieden. Maar ook aan de kust (onder andere voor de vele appartementsgebouwen op de dijk) wordt die uitbreidingsoplossing gretig gebruikt.
Het optoppen van gebouwen gebeurt uiteraard vooral in stedelijke gebieden
Verschillende methodes
Traditionele methode of betonconstructie
In het verleden werden gebouwen soms opgetopt volgens de traditionele bouwmethodes of met behulp van een betonskelet.
Dat zorgde echter voor zware constructies die een grote impact hadden op de bestaande funderingen. De optopping was ook altijd beperkt tot één laag. Daarom wordt de voorkeur vandaag gegeven aan lichtere constructies (hoewel betonnen constructies in bepaalde gevallen nog worden toegepast).
Houtskeletbouw
Een eerste constructie die vaak wordt gebruikt voor het optoppen is een houtskelet. Daarbij wordt het bouwproject opgedeeld in afzonderlijke houten bouwelementen die op de werf eenvoudig in elkaar kunnen worden gestoken.
CLT
Ook CLT (Cross Laminated Timber) biedt een mogelijkheid voor het optoppen van woningen. CLT bestaat uit verschillende lagen hout die kruiselings tegen elkaar worden verlijmd. Aangezien hout het belangrijkste bestanddeel is, is het een erg licht materiaal met goede isolerende en structurele eigenschappen.
Houtschakelbouw
Gebouwen kunnen ook worden opgetopt met houtschakelbouw, een systeem van massieve houtbouw van Belgische makelij. Bij die methode worden houten balken verticaal aan elkaar geschakeld met behulp van speciale ‘spacers’ (afstandshouders). Die spacers zorgen niet alleen voor houten panelen, ze creëren ook een zettingsvoeg tussen de individuele balken die de natuurlijke bewegingen van hout kan opvangen.
Staalframebouw
Een andere, lichte optopmethode is staalframebouw. Het constructieve en dragende uitgangspunt van een staalframe zijn koudgewalste C- of U-profielen van 1 à maximaal 2 mm dik.
Elk dragend onderdeel per frame is beperkt in sectie en dikte, en dus ook in gewicht. Daaraan worden dan vloeren en wanden toegevoegd die zijn samengesteld uit koudgewalste stalen profielen.
In de verschillende delen van het frame wordt op welbepaalde plaatsen een opening voorzien om alle leidingen en kabels gemakkelijk te plaatsen. Op die manier behoren slijp- en kapwerk tot de verleden tijd.
Staalskeletbouw
Terwijl de primaire draagstructuur bij staalframebouw uit schijfvormige elementen bestaat, gaat het bij staalskeletbouw om lijnvormige elementen.
Die elementen zijn vaak warmgewalste stalen profielen met een grote sectie (dus de klassieke stalen balken en kolommen) die met elkaar worden verbonden door bouten of scharnierende knooppunten.
Het stalen skelet vormt de basis voor zelfdragende vloer- en wandelementen.
Voor- en nadelen van de methodes
Snelheid
Houtskeletbouw en staalframebouw, de twee meest courante optopmethodes, delen veel voordelen. Beide werken volgens een prefabsysteem waarbij de hele constructie vooraf tot in de puntjes wordt voorbereid.
Na productie kunnen in het atelier al de ramen, isolatie, technische spouw en zelfs de gevelbekleding worden toegevoegd.
Op de werf moeten de verschillende delen enkel nog als een bouwpakket stukje voor stukje in elkaar worden gezet, wat ervoor zorgt dat een erg strakke timing mogelijk is.
Bij een optopping met CLT is dat anders. Niet alleen is CLT zwaarder dan houtskeletbouw, de constructie kan ook veel minder ‘voorbereid’ worden.
Dat zorgt ervoor dat isolatie etc. nog op de werf moet toegevoegd worden, wat de snelheid niet ten goede komt.
Daartegenover staat dat CLT stijver is, wat de schrankweerstand ten goede komt. Een combinatie van houtskeletbouw en CLT kan ideaal zijn voor hoge gebouwen met een hoge windlast.
Bij houtschakelbouw moet je alles op de werf nog ‘ineenschakelen’, waardoor die methode nog trager is.
Brandveiligheid
Er worden nog heel wat fouten gemaakt als het gaat om brandveiligheid bij optoppingen. Besteed altijd aandacht aan de brandeisen en het brandtechnisch karakter van élke component – nog voor het tekenproces begint.
Hoewel het misschien tegenstrijdig lijkt, is hout toch brandveilig. Bij verhitting beschermt het namelijk zichzelf door te verkolen. Staal is onbrandbaar, maar kan wel verbuigen of vervormen, zodra het zijn kritische temperatuur heeft bereikt.
Met de correcte beplating kan er echter gemakkelijk een REI-kwalificatie van 60 tot 120 minuten worden behaald (de REI-kwalificatie bepaalt de brandwerendheid van dragende elementen met compartimenteringsfunctie).
Ook CLT is brandveilig, want tijdens het productieproces wordt het hout gedroogd op hoge temperatuur en geïmpregneerd. Zeer belangrijk daarbij is dat de impregnering een tijdelijke behandeling is die frequent herhaald moet worden.
Daardoor kan het een brandwerendheid tot R120 hebben (de R-waarde kwalificeert de brandwerendheid van dragende elementen zonder compartimenteringsfunctie).
Voorbereidingen
Voorstudie
Het optoppingsproces staat of valt met een grondige voorstudie. Er moet namelijk eerst onderzoek worden gedaan naar de stabiliteit van de bestaande funderingen en naar de draagkracht van de ondergrond.
Als er plannen bestaan, kan het gemakkelijk zijn om te controleren of een gebouw geschikt is voor optopping. Zijn die er niet, dan moeten er boringen gebeuren in de funderingszolen en in de bestaande balken en kolommen.
Zo kan worden bepaald of een constructie al dan niet voldoende draagkracht heeft om dat extra gewicht bovenaan te kunnen opvangen.
Die voorstudie kan ervoor zorgen dat een bepaalde methode sowieso wordt uitgesloten. Bij een beperkte draagkracht kan men immers twijfelen of houtskeletbouw al dan niet kan worden gebruikt.
Het optoppingsproces staat of valt met een grondige voorstudie
Omgeving
Een belangrijk aspect, dat de keuze van het bouwsysteem mee zal bepalen, is de omgeving van het gebouw.
Hier moet men nadenken over de mogelijkheid tot opslag van bouwmaterialen of geprefabriceerde bouwelementen, parkeergelegenheid voor grote vrachtwagens (transport van bouwelementen), de plaatsing van de vereiste kraan (houtskeletbouw vereist een kleinere kraan dan CLT), enz.
Dat kan aanleiding geven tot een significante grotere bouwkost in een stedelijke omgeving.
Softwareoplossingen
Naast een voorstudie van de funderingen en de ondergrond is ook een goede voorbereiding met softwareoplossingen als BIM cruciaal.
Nadat het gebouw grondig is opgemeten, worden die metingen gekoppeld aan de plannen van de architect. Op die manier kan een 3D-model worden gemaakt van de uiteindelijke constructie.
Aan de hand daarvan kunnen alle bouwknopen, verbindingen, aansluitingen en eventuele heikele punten uitvoerig geanalyseerd en geoptimaliseerd worden. Ook alle kabels en leidingen kunnen op die manier worden weggewerkt in de constructie.
Tijdens die digitale fase wordt het volledige uitzicht van het opgetopte gebouw bepaald, dus ook de ramen en deuren moeten al worden gekozen.
Die kunnen namelijk meteen na de opbouw van het houtskelet of het staalframe worden toegevoegd aan de constructie.
Er wordt tijdens de voorbereiding dus veel verwacht van alle betrokken partijen, maar dat zorgt ervoor dat alles tijdens de opbouw vlot kan verlopen.
De extra kost om te werken in een BIM-omgeving mag niet worden onderschat. De kost dient dus vooraf te worden afgetoetst ten opzichte van het totale bouwbudget.
Plaatsing
Dakgebinte verwijderen
Wanneer het dakgebinte wordt verwijderd, is het vooral belangrijk om te weten of het gebouw al dan niet bewoonbaar (of functioneel in het geval van een bedrijfsgebouw) moet blijven.
In de meeste gevallen is het aangeraden om binnen in het gebouw een tijdelijke vloer met waterdichting te voorzien.
Zodra die vloer er ligt, kan het dakgebinte zonder problemen worden weggenomen en kan er worden begonnen aan de opbouw van de structuur.
Plat dak voorbereiden
Een optopstructuur mag meestal niet zomaar op een plat dak worden aangebracht, want een dak heeft niet dezelfde draagkracht als een vloer.
Indien het plat dak bestaat uit gewelven of een stabiele ondergrond, is er geen probleem, maar in de meeste gevallen moet er toch nog een nieuwe vloer worden gelegd of moet de bestaande vloer verstevigd worden.
Daarvoor wordt een soort ringbalk gemaakt op de bestaande draagmuren.
Vanuit die ringbalk wordt er dan gewerkt met vakwerkliggers om een stevige ondergrond te creëren.
Opbouw constructie
De uiteindelijke opbouw van de constructie gebeurt volgens het principe van een bouwdoos.
De prefabelementen worden in het atelier of op de werf aangeleverd en worden stuk per stuk volgens de richtlijnen van het montageplan in elkaar gestoken.
En net daardoor kan het erg snel gaan. Binnen de week wind- en waterdicht afwerken is een goed streefdoel.
Zo kan er ook vlugger aan de afwerking worden begonnen. Voor de buitenafwerking wordt er bij voorkeur gebruikgemaakt van lichte structuren, zoals steenstrips of hout.
Een traditionele afwerking is ook mogelijk, maar dat kan het kostenplaatje wel sterk de hoogte injagen.
Met dank aan PxP Projects, Systimber, Wood Architects
