30 VAKBLAD I 3 2014auteur ing. Henk Wapperom BetonverenigingGebouwen verwarmen en koelen door middel van thermischebetonactivering is in het afgelopen decennium zowat standaardgeworden. Toch gaat er in de praktijk nog veel mis, met aan-zienlijke faalkosten tot gevolg. Ook is menig gebouwbeheerderteleurgesteld als beloften uit de ontwerpfase zoals voorspeldegunstige waarden voor koelen en verwarmen, in de gebruiks-realiteit niet worden waargemaakt. Een studiecel van Stubeco enStufib deed onderzoek naar de knelpunten in het bouwproces.Thermische betonactivering (TBA),ook wel betonkernactiveringgenoemd, is een integrale toepassingvan installatietechniek in voornamelijkconstructieve betonvloeren. Toepassingheeft consequenties voor zowel hetontwerp als de uitvoering. De studiecelbestond daarom uit specialisten vanaannemers, betonvloerleveranciers eneen leverancier van TBAleidingsystemen (tabel 1).SituatieschetsBinnen de aanneemsom van projectenin de utiliteitsbouw nemen installatieseen steeds voornamere plaats in. Bijveel projecten leidt dit tot het apartaanbesteden van installaties. Daarmeeneemt het belang van de installateur opde bouwplaats toe: de installateur promoveert van onderaannemer tot nevenaannemer. Om ervoor te waken dat hetgezamenlijke projectbelang in de knelkomt, is afstemming noodzakelijk in dewerkmethodiek tussen bouwkundigeen installatietechnische werkzaamThermische betoTabel 1 Samenstelling studiecelNaam BedrijfJaap Cederhout BAM UtiliteitsbouwAad Fuchs BubbleDeckGijs Kreunen VBI1)Casper Manshanden Van Driesten Bouw2)Frans Verlaan Geelen BetonGeert Ververs WTH vloerverwarming & koelingHenk Wapperom Cement&BetonCentrum, Betonvereniging1) tot 1920132) tot 11020121Toepassing van thermische betonactivering ineen betonnen vloerStubeco- en Stufib-studie naar knelpunten in het bouwproces31VAKBLAD I 3 20142Overlegstructuurin ontwerp enuitvoeringsfaseheden. Zeker omdat beide `penvoerders' gebruikmaken van aparte toeleveranciers en op onderdelen verschillendeonderaannemers aansturen.Een voorbeeld van deze noodzakelijkeafstemming bij toepassing van TBA, isde wijze waarop de watervoerende leidingen in het vloerpakket worden aangebracht. Gebeurt dit vooraf in de prefab betonelementen of naderhand ophet werk? Een vraag daarbij is of ditgebeurt door prefab registers aanwapeningsnet of tralieliggers te knopen, of door leidingen vanaf de rol doorte voeren tussen de reeds aangebrachtewapening. Andere kwesties zijn in hoeverre de installatietechnische werkzaamheden zijn afgestemd op de ruwbouwwerkzaamheden en hoe bijvoorbeeld het afpersen van de leidingen tothet storten van het beton van de druklaag zich verhouden in de bouwcyclus.En wat te doen met de andere installatiecomponenten die ook in de vloermoeten worden opgenomen zoals ventilatiekanalen, plenumboxen, lichtarmaturen en allerhande overige zaken?ProbleemstellingDe meeste aannemers zijn maar zeermatig bekend met het fenomeen thermische betonactivering. Het is bijvoorbeeldniet altijd bekend op welke hoogte dewatervoerende leidingen moeten liggenen hoeveel leidingen er ?berhaupt nodigzijn. Vreemd genoeg hebben ook demeeste installateurs deze kennis onvoldoende in huis. Het feitelijke ontwerp vande TBAinstallatie berust momenteel nogbij de leverancier of indien nodig deonderaannemer van de installatie. Maardiens betrokkenheid begint veelal paszodra de uitvoering van het bouwwerk alis gestart of zelfs nog later.Ook ontbreekt het installateurs aankennis van de constructievloer. Kundeover hoe groot, waar en wanneer nogsparingen kunnen worden aangebrachtof wat de essentie van de wapening is,ontberen ze. Daarnaast is onbekendof dergelijke vragen wel aan de ordekomen bij de eerste gezamenlijke projectvergaderingen en of de partijentijdens de aanbesteding wel voldoenderekening hebben gehouden met degevolgen in tijd en geld.Dit alles is een bron van fricties.Feitelijk zijn momenteel nog maarweinigen in staat de gehele keten teoverzien. Dat is ook niet zo vreemd,want het betreft een tot nu vrij jongematerie die bovendien nog fors in ontwikkeling is.OverlegstructurenIn het voortraject zitten architect, constructeur en installatieadviseur steedsvaker met elkaar om de tafel, met alsresultaat een optimaal ge?ntegreerdontwerp. In de bouwkundige uitvoering weten ook constructeur, aannemeren vloerleverancier elkaar steeds beterte vinden. De ontwerpnota van de constructeur is leidend bij de vloerkeuze ende constructeur houdt toezicht op deheden. Zeker omdat beide `penvoerders' gebruikmaken van aparte toelevedoende in huis. Het feitelijke ontwerp vande TBAinstallatie berust momenteel nogDit alles is een bron van fricties.Feitelijk zijn momenteel nog maarnactiveringin de praktijkontwerpfaseuitvoeringsfasevloerleverancieraannemerconstructeurarchitectTBA-leverancierinstallateurinstallatieadviseur32 VAKBLAD I 3 2014constructieve berekeningen van devloerleverancier.Niettemin is in de installatietechnischeuitvoering de kennisuitwisseling tusseninstallatieadviseur en installateur eenstuk minder ontwikkeld. De ontwerpvisie van de installatieadviseur is voorde installateur vaak te weinig concreeten onvoldoende uitgewerkt. De adviseur op zijn beurt is weer lang nietaltijd op de hoogte van de nieuwstetechnieken en kan daardoor de installateur onvoldoende partij bieden quadeskundigheid.Omdat de verschillende partijen nietgoed op de hoogte zijn van elkaarsontwerpfilosofie?n en werkmethodieken en ook niet goed kunnen onderscheiden welke details voor de anderbelangrijk zijn, worden nogal eensbeslissingen genomen die initi?leuitgangspunten gedeeltelijk dan welgeheel teniet doen. Het ontwerp datdoor architect, constructeur en installatieadviseur integraal is opgezet, zouer na de aanbesteding niet toe moetenuitnodigen dat aannemer en installateur dit nog eens dunnetjes gaan overdoen. Afwijkende keuzen namelijk diena de aanbesteding worden gemaakt,doen niet zelden afbreuk aan de oorspronkelijke uitgangspunten.In relatie tot toepassing van TBA lijktvooralsnog veel winst te behalen aande proceskant van de uitvoering.De aannemer staat daarbij centraal:waarmee krijgt hij te maken bij aanbesteding, werkvoorbereiding enuitvoering?Thermisch actievebetonvloerenIn een dragende betonvloer komenconstructieve, bouwtechnische enbouwfysische functies bij elkaar.Bouwkundig gezien is de vloer een scheiding van boven elkaar gelegen ruimten.De constructieve dikte van de vloerwordt bepaald door de te dragen belasting in relatie tot de overspanning en demaximaal toegestane doorbuiging. Dedikte kan verder nog worden bepaalddoor de vereiste geluidsisolatie, bijvoorbeeld bij woningscheidende vloeren.Bouwtechnisch bestaat een vloer uiteen constructief deel, veelal voorzienvan een afwerklaag, een zogenoemdedruklaag of een dekvloer. Deze afwerklaag is niet bij alle vloertypen noodzakelijk. Het constructieve deel kan vanTabel 2 Overzicht vloertypesvloertype TBA overige installaties inhet werk aan te brengenuitvoering leidingenTBAstorten betonmortelin het werkA in het werk gestort naar wens in dikte en inzoneringgeen beperking op de bouwplaats volledige dikteB in het werk gestortschuimbeton tussenlaagnaar wens in dikte en inzoneringgeen beperking op de bouwplaats volledige dikteC staalplaatbetonvloer naar wens in dikte en inzoneringgeen beperking op de bouwplaats volledige dikteD breedplaatvloer in de prefab schil,zonering per 2,4 of 3 mgeringe beperking in de fabriek, koppelingenop de bouwplaatsca. 75% van de dikteE breedplaatvloer op de prefab schil,zonering naar wensgeringe beperking op de bouwplaats ca. 75% van de dikteF breedplaat met gewichtbesparende maatregelenIn de prefab schil,zonering per 2,4 of 3 mbeperking t.p.v.`luchtkasten'in de fabriek, koppelingenop de bouwplaatsca. 50% van de dikteG breedplaat met gewichtbesparende maatregelenop de prefab schil,zonering naar wensbeperking t.p.v.`luchtkasten'op de bouwplaats ca. 75% van de dikteH vleugelplaatvloer in het prefab element,zonering per 1200 mmt.p.v de `vleugels' enplaateindenin de fabriek, koppelingenop de bouwplaatsca. 25% van de doorsnedeI kanaalplaatvloer in het prefab element,zonering per 1200 mmt.p.v. gespaarde sleuven inlangsrichting en plaateindenin de fabriek, koppelingenop de bouwplaatsplaatsleuven en sparingenJ sandwichbreedplaatvloer in het prefab element,zonering per 2400 mmvanaf bovenzijde tussenplaten inin de fabriek, koppelingenop de bouwplaatsbovenzijde is afwerkzijdeK vollediktevloer in het prefab element,zonering per 2400 mmvolledig ge?ngineerd eningestortin de fabriek, koppelingenop de bouwplaatsplaatsleuven en sparingenevt. afwerkvloerL staalbalkbetonplaatvloer in het prefab element,zonering per 2400 mmgeringe beperking in de fabriek, koppelingenop de bouwplaatsgeen dan wel gietvloerBehoudens vloertypen B* en L* kunnen alle vloeren worden uitgevoerd in een variant met een zwevende dekvloer al dan niet met vloerverwarming. Dit geeft een scheiding vanaccumulatie in het beton van het plafonddeel en de activering van de vloer. Tevens geeft het een aanmerkelijke verbetering in wering van contactgeluid. Bij type L is nog weleen topvloer (gietvloer op zwaluwstaartvloer) mogelijk.* scheiding van constructieve vloer en toplaag zit al in het vloersysteem.33VAKBLAD I 3 2014ter plaatse gestort beton, geprefabriceerd beton, staal of hout zijn. Deafwerklaag kan worden gebruikt omleidingen voor bijvoorbeeld elektra ofvloerverwarming in op te nemen.De bouwfysische functie van de vloerbetreft de bijdrage aan het klimaatcomfort en de mate van geluidsisolatie. Aan eerstgenoemde functie wordtin dit kader uitgebreid aandachtbesteed. Ten aanzien van geluidsisolatie zijn er bij hoge prestatieeisen tweemogelijkheden: een constructievloermet voldoende massa (een dikkebetonvloer heeft een hoge geluidsisolatie) of het ontkoppelen van constructievloer en dekvloer. In dit laatste gevalwordt een dempende en isolerendelaag tussen constructievloer en afwerklaag aangebracht. Hierbij is scheidingvan vloerverwarming en plafondkoeling mogelijk.In tabel 2 is een overzicht gegeven vande verschillende in Nederland toegepaste vloertypen waarbij beton eenbelangrijke (thermisch actieve) rolspeelt. Het overzicht verloopt van eenvolledig in het werk gestort betonpakket (typen A t.m. C), via mengvormenvan prefab en in het werk gestortbeton (typen D t.m. H), tot de zogenoemde `droge systemen' (I t.m. L).Bij de huidige vloertypen varieert deligging van de watervoerende leidingen van onderin tot bovenin (ofbeide), al naargelang er voorkeur isvoor koelen (leidingen aan plafondzijde dus onderin het vloerpakket),verwarmen (leidingen aan vloerzijdedus bovenin het vloerpakket), of eentussenvorm. Ook kan worden gekozentussen het vooraf (in de fabriek) aanbrengen van de watervoerende leidingen en het installeren van een al danniet prefab leidingregister op debouwplaats. Welk systeem voor eenbepaalde toepassing geschikt is, hangtaf van de (functionele) eisen die hetgebruik eraan stelt, constructieverandvoorwaarden en de voorgesteldebouwmethode.LeidingsystemenBinnen de installatiewereld is ook volopkeuze uit leidingsystemen en koppelingen. Zodra de installatieadviseur zijnprestatieeis heeft neergelegd ? devloer moet een bepaalde hoeveelheidkoude/warmte afgeven aan onder enbovenkant ? gaat de installateur aanhet werk. Hier doet zich het probleemvoor dat de keuzen die de installateurmaakt nog moeten worden voorgelegdaan en goedgekeurd door de installatieadviseur. Maar ook de constructeurmoet opnieuw in actie komen, omdatveel instortvoorzieningen de constructieve vloer doorsnijden. Dit betekent infeite dat in een vergevorderd uitvoeringsstadium ontwerpactiviteiten worden uitgevoerd, waarvan het resultaatde facto te laat bekend is. Het zou bijvoorbeeld kunnen betekenen dat deontworpen vloerdikte constructief nietmeer kan worden toegepast of datbeoogde installaties grondig moetenworden aangepast.Ook al zouden deze problemen installatietechnisch en constructief zijn op telossen, kan dit toch van invloed zijn opde voortgang van de bouwkundigewerkzaamheden. Wat te denken vankunststof slangen die bij verwerking opeen bepaalde temperatuur (bijv. in dewinter) niet voldoende buigzaam zijnen knikken? Op dat moment stoppende bouwkundige werkzaamheden, hetzij op de bouwplaats hetzij in de fabriek.Overleg in voortraject en uit-voeringIn het voorontwerp overleggen architect, constructeur en installatieadviseurover allerlei details. Discussies tussenconstructeur en installatieadviseur gaanvoornamelijk over de optimale vloerkeuze, de ligging van de wapening ende posities van de leidingen. In de uitvoering echter is er nog steeds geengewenning dat de installateur na aanbesteding vaak nog met zijn voorbereidingswerkzaamheden moet beginnen.Een architect en een constructeur makenwerktekeningen; een installatieadviseurgeeft uitsluitend een prestatieeis en laathet fabriceren van de werktekeningenover aan de installateur. Dit geldt nietalleen voor TBAleidingen, maar ookvoor mechanische en elektrische installaties. Veel installateurs vinden het daarom3Aanbrengen watervoerende leidingen inde kern van een nog testorten betonnen vloer34 VAKBLAD I 3 2014moeilijk reeds in een vroeg stadium dejuiste hoeveelheid en grootte van sparingen op te geven en stellen voor deze zelfin het werk te zagen dan wel te hakken.Evenwel is dit constructief nogal eensonmogelijk. En als ze al vooraf sparingenopgeven, zijn deze overgedimensioneerd. Veel fouten kunnen worden voorkomen als de installatieadviseur hierineen proactieve rol vervult en ook werktekeningen gaat maken.Installatieadviseur en constructeur kunnen over elkaars schutting heen kijkenen weten op elkaars wensen in te spelen. Voor aannemer en installateur is dateen stuk lastiger. De installateur weetmaar weinig van beton en constructies;hij weet bijvoorbeeld niet dat het constructief belangrijk is een bepaalde dekking aan te houden en ook de essentievan de wapening ontgaat hem. De aannemer op zijn beurt weet weer niets vaninstallaties. Toch is het belangrijk datbeide partijen hun planningen op elkaarafstemmen. Als een installateur gaatmeedenken met de aannemer, komener vanzelf oplossingen die ook de aannemer voordeel bieden.Daarnaast moet er meer wordengecommuniceerd met de partijen uithet voortraject. Nog te vaak wordt eenbestek op wezenlijke onderdelen aangepast zonder de consequenties daarvan te overdenken. Vloertype en soorten ligging van de leidingen zijn grootheden die mede het succes van eenontwerp bepalen. Aanpassingen aandeze uitgangspunten ten behoeve vande uitvoering doen afbreuk aan hetoorspronkelijke ontwerp.Waar in het voortraject architect, constructeur en installatieadviseur op basisvan gelijkwaardigheid met elkaar overleggen en in gezamenlijkheid tot eenge?ntegreerd ontwerp komen, is deoverlegstructuur op uitvoeringsniveauveel meer hi?rarchisch van aard. Deaannemer koopt de vloer in en deinstallateur doet hetzelfde met de TBAinstallatie. Dat is vaak op bestekniveaual zo vastgelegd. Vloerfabrikant en TBAleverancier overleggen nauwelijks metelkaar, zeker niet tijdens de aanbesteding, terwijl vloer en leidingen op debouwplaats toch samen ??n pakketmoeten vormen. De onderlinge afstemming gebeurt in een te laat stadium.De gevolgen zijn groot. Zowel in prijsals in planning ontstaat een gat met deoorspronkelijke aannamen. In welkcontract staan de TBAleidingen en wieverzorgt de inbouw? Over en weerwordt gemopperd en tegenvallers worden naar elkaar toegeschoven. Op ditterrein valt veel winst te behalen.Conclusies en aanbevelingenIn de praktijk is gebleken dat de verschillende partijen onvoldoende kennishebben van thermische betonactiveringin het algemeen en elkaars specialistische kennis in het bijzonder. Enkel doorin het begin gezamenlijk te vertrekkenen elkaars mogelijkheden en beperkingen te benoemen en te respecteren,kan een project succesvol verlopen.Partijen moeten durven hun eigen comfortabele zone te verlaten en de medespelers waarmee ze samenwerken hetnodige vertrouwen te geven.Aanbevolen wordt elk project waarinTBA een prominente rol speelt bij klimatisering, te beginnen met een bijeenkomst waaraan alle betrokkenendeelnemen: opdrachtgever, architect,constructeur, installatieadviseur, aannemer, vloerleverancier, installateur enTBAleverancier. Op deze startbijeenkomst kan elke belanghebbende duidelijk maken welke rol hij speelt en opwelke onderdelen zijn inbreng nietonderhandelbaar is. De studiecel heefthiervoor vier checklists opgesteld dieper fase in het bouwproces de belangrijke aandachtspunten aangeven:1 Ontwerp/bestekfase: onder andereafstemming bouwkundig en installatiebestek, vloerkeuze, inbouwvoorzieningen en overige installaties,reparatieprotocol en constructieveaspecten;2 Aanbestedingsfase: onder andereopvragen bouwkundige en installatietechnische bestekken, opvragen envergelijken ontwerpnota's constructeur en installatieadviseur, controleren tekeningen op vastgelegdeboorzones en principedoorsnedenleidingwerk en vergelijken bouwplanning aannemer versus installateur;3 Werkvoorbereiding/uitvoering:onder andere startbespreking metbouwkundige ?n installatietechnische partijen, checklists Stubecoen Stufib raadplegen en samenstelleidingen en wapening afstemmen;4 Gebruiksfase: onder anderegebruikershandleiding en as builttekeningen.RapportHet Stubeco en Stufibrapport`Thermische betonactivering inde uitvoering' is verkrijgbaar opwww.stufib.nl enwww.stubeco.nl.4Prefab leidingsregisterst.b.v. thermischebetonactivering