Scoort EURECA beter dan ETICS en/of een geventileerd gevelsysteem?

Willen we de shift maken naar circulair bouwen, dan moeten we nog heel wat stappen zetten. Dat werd duidelijk na het bekendmaken van de resultaten van EURECA of ‘Effectively Upscaling the Renovation of Envelopes with a Circular Approach’, een onderzoeksproject met de steun van Vlaanderen Circulair. We gingen langs voor een dubbelinterview met ingenieur-architect Jona Van Steenkiste van Bureau Bouwtechniek en doctoraatsstudente aan de UGent Lisa van Gulck, de twee trekkers van het project, met twee prangende vragen: wat zijn de onderzoeksresultaten en welke lessen kunnen we eruit trekken?

Circulair & Repetitief

Het uitgangspunt van het EURECA-project? Het Belgisch gebouwenpark is energetisch verouderd en moet op korte of middellange termijn gerenoveerd worden. Om een versnelde renovatie mogelijk te maken, is het belangrijk op zoek te gaan naar oplossingen die voor een groot aantal gebouwen werken.

De ambitie bestond er dan ook in om een circulair gevelrenovatiesysteem te ontwikkelen om gebouwen op een snelle én circulaire manier te renoveren. Het uitgedachte gevelsysteem moest demontabel en herbruikbaar zijn zodat het, indien het gebouw na verloop van tijd wordt aangepast of afgebroken, kan worden hergebruikt op een ander gebouw. Zo’n systeem heeft het grootste potentieel voor grote gebouwen met een repetitieve gevel zoals appartementsgebouwen en kantoren.

Het EURECA-project werd in december 2019 opgestart om tegen eind 2021 te worden gefinaliseerd. Maar toen brak de coronacrisis uit. De partners - Bureau Bouwtechniek, UGent, Algemene Bouw Maes en De Witte Aluminiumconstructies - kregen daarom meer tijd. In het voorjaar van 2022 werd het hele onderzoek afgerond.

Jona Van Steenkiste

Tweelaagse mock-up

Jona Van Steenkiste: “In samenspraak met enkele gevelexperten bepaalden we in eerste instantie welke gevelopbouwen relevant waren voor de vergelijkende studie. Vervolgens werkten we enkele gevelrenovatiesystemen verder uit en analyseerden die op basis van verschillende criteria: plaatsingsgemak, werftijd, hergebruikpotentieel, isolatiewaarde, akoestische waarde … Uiteindelijk kozen we voor een combinatie van twee systemen, we werkten dit verder uit en testten het via een mock-up op ware grootte.”

Lisa Van Gulck: “Die mock-up bestaat uit twee lagen. De eerste was een uitlattingslaag, handig om oneffenheden in de bestaande gevel weg te werken én om eventueel technische leidingen of kanalen te plaatsen. De profielen ervan zijn van metaal. Hout heeft wel een lagere milieu-impact, maar we wilden één brandveilig systeem voor zowel laag-, middelhoog- als hoogbouw. De uitlattingslaag werd opgevuld met zachte minerale wol.”

“De uitlattingslaag dient ook als drager om de tweede laag, het effectieve gevelsysteem, aan op te hangen. We ontwikkelden prefabgevelpanelen in negen maten, combinaties van een breedte van 50, 100 en 200 cm en een hoogte van 150, 250 en 350 cm. Zo konden we met de panelen verdiepingshoog gaan, maar konden we ze ook plaatsen twee ramen. Beide lagen zorgen er meteen voor dat houten of metalen elementen sowieso door één isolatielaag werden bedekt en dus geen koudebrug vormen.”

Jona Van Steenkiste: “Via computerberekeningen testten we met de beschikbare panelen de mogelijke dekkingsgraad op enkele gevels. We behaalden vrij hoge waarden, zeker op de kopse gevels. Op grillige gevels en gevels met uitkragende terrassen was het toch een stuk lastiger om ze in te pakken met panelen met standaard afmetingen.”

Na alle theoretische voorbereidingen, werd een mock-up op ware grootte gemonteerd op een gevel van gebouw S4 van campus De Sterre van UGent. Enkele weken later werd het model, een nieuw raam in een voorzetgevel en vier panelen errond met de nodige aansluitingen, gedemonteerd en opnieuw opgehangen op een van de kopse gevels van het gebouw. Dit bood het onderzoeksteam inzicht in praktische aspecten zoals snelheid van uitvoering en schaderisico bij demontage. Het opzet was tweeledig: de milieukost én de kostprijs zo laag mogelijk houden. Maar met het huidige systeem waren de beoogde winsten niet aanwezig.

Vergelijking met ETICS

Het ontwikkelde gevelsysteem werd nadien vergeleken met twee courante gevelsystemen op de markt. Het eerste was ETICS, een systeem met een harde isolatieplaat die op een draagstructuur verkleefd wordt met een buitenafwerking van pleister. Dankzij zijn eenvoudige opbouw een populair en betaalbaar systeem met een lage milieu-impact. Door zijn onomkeerbare verbindingen en afwerking van pleister is het echter niet herbruikbaar. Meer zelfs, door de pleisterlaag die de isolatie verontreinigt, lijkt recyclage niet mogelijk. Een grote afvalberg in de toekomst lijkt zo onvermijdbaar.

Lisa Van Gulck: “Een LCA-studie over zestig jaar maakte duidelijk dat ons systeem niet op kan tegen ETICS. Maar dan spreken we dus over de situatie waarin die ETICS-gevel zestig jaar rond hetzelfde gebouw blijft zitten, want het is niet demontabel, niet herbruikbaar, niet circulair. Ons systeem is net ontwikkeld als tijdelijke verbetering van de gevel tot een volgende ingrijpende renovatie zich opdringt en om dus regelmatig te verhuizen van gebouw naar gebouw.”

“Eerlijkheidshalve nog dit: uit een vergelijkende LCA-studie waarin we een verplaatsing om de tien jaar in rekening namen voor een studieperiode van dertig jaar, bleek ETICS nog altijd de betere optie. Ons systeem kon, met enkele onvermijdbare materiaalverliezen, hergebruikt worden, terwijl het ETICS-systeem telkens moest worden weggegooid en opnieuw geproduceerd. Maar de milieu-impact van ETICS is zo laag dat je het wel een aantal keren kunt produceren. Het relatief verschil wordt wel kleiner naarmate er meer verplaatsingen plaatsvinden. Bij hoogbouw is ETICS dan weer niet de logische keuze, omwille van een slechtere weerstand tegen windbelasting, na te kijken brandreactieklasse van het isolatiemateriaal en noodzakelijk onderhoud.”

Vergelijking met geventileerd gevelsysteem

“Hiernaast werd ook de vergelijking gemaakt met de geventileerde gevel. Die is opgebouwd uit isolatieplaten, houten/metalen regels en een gevelafwerking. Ook dit systeem heeft een relatief eenvoudige opbouw. Bovendien kan het op een circulaire manier worden uitgevoerd.”

“Een geventileerd gevelsysteem is degelijk en in grote mate ook circulair. Er zijn enkele tekortkomingen. De houten of metalen profielen waarop de gevelafwerking bevestigd wordt, moeten bevestigd kunnen worden in een voldoende draagkrachtige muur. Vele Veel oudere gebouwen hebben een kolommenstructuur met minder sterk invulmetselwerk waardoor dit systeem dus geen optie is. Ons systeem is dan weer wél toepasbaar op zo’n hoogbouw met een niet-kwalitatief binnenspouwblad. Een ander verschil met een geventileerde gevel is dat je zo’n gevel slechts tot op materiaalniveau kan demonteren, terwijl het EURECA-systeem tot op elementniveau kan.”

Onderzoeksbesluiten

Jona Van Steenkiste: “Als we de drie systemen uiteindelijk met elkaar vergelijken scoort een ETICS-systeem vanuit circulair standpunt het slechtst. Een geventileerd gevelsysteem komt in de meeste gevallen als winnaar uit de bus, maar enkel indien het systeem demontabel is. Ons systeem scoort het beste waar een geventileerd systeem niet kan worden toegepast.”

“In de context van circulair bouwen is het dus veelbelovend, maar in zijn huidige vorm niet levensvatbaar. Hoofdredenen: het voldoet aan de strengste eisen die niet altijd van toepassing zijn en gebouwen worden vandaag op maat ontworpen en zijn dus te specifiek om ze aan te pakken met een beperkt aantal gestandaardiseerde gevelpanelen. De toevoeging van de hergebruikmogelijkheid maakt ons systeem ook materiaal intensiever.”

Moeten we dan EURECA naar de prullenmand verwijzen? “Neen, want doorheen het onderzoek werden er heel wat waardevolle bevindingen gedaan. Inzichten die het circulair denken bij de verschillende betrokken partijen hebben verruimd en verrijkt. En wie weet komt er in de toekomst een vervolgonderzoek dat de mock-up verder kan verfijnen. Daar hopen we alleszins op.”