De windlastberekening is een belangrijke fase in het ontwerp van platte daken. Toch wordt hieraan zelden genoeg aandacht besteed.
Ontdek in deze blog wat windbelasting is, waarom windlastberekening belangrijk is en met welke factoren u rekening moet houden.
Wat is windbelasting?
De windbelasting op platte daken is het verschil, over de volledige dakopbouw, tussen de onderdruk en de overdruk binnen een gebouw. De onderdruk wordt veroorzaakt door de zuigkracht van de wind aan de buitenzijde van het gebouw.
De totale windbelasting is afhankelijk van drie factoren:
-
de dynamische windstuwdruk qp, uitgedrukt in Pa;
-
de binnendrukcoëfficiënt cpi die de overdruk binnen in het gebouw aangeeft;
-
de buitendrukcoëfficiënt cpe die staat voor de onderdruk (zuiging) op de bovenzijde van het dak.
Waarom is de berekening van windbelasting belangrijk?
Het is niet eenvoudig om de windbelasting op een dak te berekenen. Vooral bij gebouwen met een onregelmatige vorm is het een moeilijke opdracht. Daarom wordt de berekening vaak foutief – of gewoonweg niet – uitgevoerd. Nochtans is het heel belangrijk om de windbelasting op platte daken (juist) te berekenen.
De windlastberekening is essentieel om het gepaste daksysteem (gelijmd, mechanisch of geballast) te bepalen. Zonder berekening – of bij een foutieve berekening – kan een ongepast daksysteem worden gekozen, met alle mogelijke gevolgen van dien.
Zo kan de zuigkracht van de wind, bijvoorbeeld bij een storm, het volledige daksysteem optillen. Dit zorgt voor zware schade en brengt de volledige integriteit en stabiliteit van een gebouw in gevaar.
Algemeen genomen wordt het risico op dakschade ook alsmaar groter. Dankzij de klimaatverandering nemen stormen en rukwinden toe in frequentie en kracht. Dit maakt een correcte windlastberekening nog belangrijker.
Wie is verantwoordelijk voor de berekening?
Dakontwerpers zijn altijd verantwoordelijk voor de windlastberekening en moeten hun plan delen met de dakwerker. Op het plan moet de berekening staan en verschillende dakzones zijn aangeduid. Deze zones geven weer welke windkrachten er inspelen op de verschillende plaatsen van het dak. Aan de hand van dit plan kan de dakwerker bepalen hoe veel bevestigingen er nodig zijn, welk type lijm gebruikt moet worden of hoe zwaar de ballast moet zijn.
Welke factoren spelen een rol in de berekening?
Gebouw, locatie en omgeving
Bij de windlastberekening wordt rekening gehouden met de hoogte, vorm en locatie (gps-coördinaten) van een gebouw. Daarnaast neemt men ook de omgeving in acht.
Wat betreft de omgeving bestaan in België vier zones met bijbehorende referentiewindsnelheden.
Kaart met de referentiewindsnelheden in België, weergegeven door het WTCB.
Terreinruwheid
Verder is ook de terreinruwheidscategorie van een gebouw belangrijk. Deze factor is een van de moeilijkste om te bepalen.
In Europa wordt een onderscheid gemaakt tussen vijf terreinruwheidscategorieën:
-
0: zee of kuststreek die blootgesteld is aan zeewinden
-
I: meer of zone met uiterst weinig vegetatie die vrij is van obstakels
-
II: zone met lage vegetatie, met of zonder alleenstaande obstakels op een onderlinge afstand van minstens twintig keer hun hoogte
-
III: zone met een regelmatige begroeiing, met alleenstaande gebouwen of obstakels op een onderlinge afstand van maximum twintig keer hun hoogte
-
IV: stedelijke zone waarin minimaal 15% van de oppervlakte wordt ingenomen door gebouwen waarvan de gemiddelde hoogte groter is dan vijftien meter
De grootte van de te beschouwen zone is afhankelijk van de hoogte van het dak. Hoe hoger het dak, hoe groter de zone waarvan de ruwheidscategorie bepaald moet worden. In die zone moet voor elke windrichting de meest nadelige categorie worden weerhouden. Zones met een beperkt oppervlak (lager dan 10% van de betreffende zone) mogen worden genegeerd.
Dakzones
Hoe de kracht van de wind inwerkt op een dak verschilt over het volledige dakoppervlak. Daarom worden daken ingedeeld in vier verschillende dakzones.
De wind speelt het sterkst in op de hoeken van het dak, omdat daar kleine wervelingen ontstaan. De randzone ondervindt minder druk. In de twee middelste zones is de kracht van de wind het laagst.
Dit verklaart waarom daksystemen meestal ‘steviger’ moeten worden bevestigd aan de randen van het dak (met meer schroeven of een zwaardere ballast).
De mogelijke daksystemen
Aan de hand van de windlastberekening wordt het juiste daksysteem gekozen. De berekening helpt om per systeem de nodige vragen te beantwoorden:
-
Volledig of gedeeltelijk gelijmde systemen: biedt de lijm voldoende treksterke bij de maximale windsnelheden?
-
Mechanisch bevestigde systemen: hoeveel schroeven zijn er nodig? Op welke afstanden moeten de bevestigingen aangebracht worden en welke soort schroeven en verdeelplaatjes zijn aangewezen?
-
Geballaste systemen: hoe zwaar moet de ballast zijn om het losliggende systeem te beschermen tegen maximale windsnelheden?
Wanneer de windweerstand van een gelijmd systeem niet voldoende blijkt te zijn in de hoeken van een dak, kan men overgaan op een mechanisch systeem. Men kan ook ballast toevoegen die de resterende windlast opneemt. Uiteraard is het belangrijk dat de ballast voldoende windstabiel is. Daarom is het aangeraden om, zeker in de hoeken, tegels te gebruiken in plaats van lichte keien. In de middenzone van het dak kan grind in bepaalde gevallen wel worden toegepast.
Stel ons uw vragen over windlastberekeningen
Heeft u vragen over windlastberekeningen? Contacteer ons vrijblijvend voor meer informatie.