Probleem op deze pagina?

Project: Optimalisatie van levensduur, onderhoud en garantie voor toekomstgericht houten buitenschrijnwerk door duurzaam gebruik van watergedragen afwerkingssystemen (OPTIWOODCOAT)

VIS/CO: Collectief onderzoek van Vlaamse Innovatiesamenwerkingsverbanden
01/07/2007
30/06/2009

De levensduur van houten buitenschrijnwerk hangt hoofdzakelijk af van de degelijkheid van de gebruikte afwerkingsproducten. In het onderzoeksproject "Evaluatie van afwerkingssystemen voor houten buitenschrijnwerk (assesswoodcoat)" dat beëindigd werd in december 2005, was het hoofdobjectief een evaluatiemethodologie op te stellen voor afwerkingssystemen.Het nieuwe projectvoorstel OPTIWOODCOAT streeft niet alleen een verbetering na van de vooropgestelde standaardevaluatietesten voor watergedragen afwerkingssystemen maar wil ook inzicht verwerven in de impact van het onderhoud voor deze afwerkingssystemen. Op basis van de bekomen onderzoeksresultaten kan overgegaan worden tot een industriële implementatie. Het projectvoorstel 'OPTIWOODCOAT' leidt tot een geoptimaliseerde evaluatiemethodiek voor toekomstgericht houten buitenschrijnwerk met oog op een verhoogde levensduur en verbeterd onderhoud. Bovendien wordt de mogelijkheid geboden om in de toekomst het houten buitenschrijnwerk van een kwaliteitsgarantie te kunnen voorzien. Het project richt zich op de implementatie van de huidige kennis rond beoordeling van afwerkingssytemen voor houten buitenschrijnwerk. Het is specifiek bedoeld als begeleiding voor de volledige invoering van innovatieve watergedragen systemen in de context van VOC en de specifieke loofhout gebaseerde buitenschrijnwerkelementen zoals geproduceerd in Vlaanderen en omliggende regio. De toepassing van een nieuwe evaluatiemethodologie met minimale en maximale evaluatiewaarden leidt ontegensprekelijk tot een verhoogde productkwaliteit. In eerste instantie zullen op relatief korte termijn een vijftiental Vlaamse industriële schrijnwerkerijen hierop inspelen. Het is de bedoeling op termijn alle producenten van houten buitenschrijnwerk er bij te betrekken en solvent gedragen afwerkingssytemen te elimineren. De tewerkstelling bij deze KMO's wordt geschat op een 18.000 mensen. Van de 220.000 m3 gezaagd tropisch loofhout (bron U.C.B.D. 2006) is meer dan 50% bestemd voor buitenschrijnwerk De verfproducenten spelen uiteraard een cruciale rol tot de bijdrage van het succes. Meer dan 90% van de verfproducenten \ toeleveranciers zijn actief betrokken in het project.

Het onderzoeksproject richt zich tot de sector van het houten buitenschrijnwerk. Deze sector is grotendeels in Vlaanderen (60%) en bestaat hoofdzakelijk uit KMOs (87% met minder dan 5 werknemers). De volledige sector wordt geschat op 35000 werknemers. De beoogde doelgroep verliest terrein tov Al en PVC profielen. Als voornaamste redenen voor het verlies in marktaandeel worden coating en onderhoud gezien. Vandaar ook het belang voor de sector om kennis te verwerven over de invloed van afwerkingssystemen en het onderhoud ervan. Tenslotte is er de algemene vereiste om over te gaan van solventgebaseerde naar watergebaseerde solventen. Vandaar is er ook een secundaire en tertiaire doelgroep nl de producenten van coatings en de eindgebruikers. Innovatiepotentieel: Het voornaamste innovatiepotentieel wordt gedreven door de overgang van solventgebaseerde systemen naar watergedragen systemen, met de hierbij horende kennis, aangepaste applicatietechnieken en tevens de voorbereiding van het houtoppervlak. De degelijkheid van een systeem moet kunnen aangetoond worden op basis van de uitgewerkte testmethoden en de bekomen evaluatiecriteria, waarbij rekening gehouden wordt met het substraat en zijn specifieke eigenschappen. Op basis van een set criteria die ontwikkeld wordt voor de korte termijn evaluatie van watergedragen systemen in relatie met lange termijn duurzaamheid, zouden de producenten van coatings in staat moeten zijn om innovatieve coatings te ontwikkelen. Er wordt verwacht dat minstens 5 coatingproducenten een beschrijving van hun watergedragen coatings zullen leveren op basis van de voorgestelde methodologie. Anderzijds wil men een garantiesysteem ontwikkelen met minimum onderhoudscriteria met parameters gerelateerd tot het substraat en de aangebrachte coating. 80% van de industrïele houtschrijnwerkers zou een dergelijke garantie moeten geven op het eind van dit project, wat een groter vertrouwen moet geven aan de eindgebruiker. De methodologie ontwikkeld om nieuwe substraten te evalueren op basis van een referentie set coatings, zou moeten leiden naar een gemakkelijkere introductie van nieuwe of alternatieve houtsoorten met behoud van het vertrouwen van de eindgebruiker. Men schat dat ten minste 2 innovatie bedrijven schrijnwerk vervaardigd uit nieuwe substraten zullen op de markt brengen.

Het project Optiwoodcoat trachtte de evaluatiecriteria en testmethodologie die ontwikkeld werden in een vorig onderzoek te verfijnen. Daartoe werden de resultaten uit de labotesten afgetoetst aan de resultaten in de natuurlijke bewederingsproef. Deze buitenbewedering over een periode van vijf jaren vergrootte de betrouwbaarheid van de testmethodologie. Aan de hand van deze resultaten werd een tabel opgesteld waarin de vereiste proeven met hun overeenkomstige evaluatiecriteria worden opgesomd (Tabel 1). Afgewerkte houten raamkozijnen kunnen nu geëvalueerd worden op basis van kunstmatige bewedering, adhesie, vochtdynamiek en biologische aspecten. Een test afzonderlijk kan een systeem niet beoordelen zoals in een natuurlijke bewederingstest. Elke prestatie moet aan een minimum eis voldoen wil het systeem als goed beschouwd worden.
Tabel 1: Overzicht van de testmethodologie en de verfijnde evaluatiecriteria
Belang Buitenexpositie laboratoriumproeven
Component 1 - EROSIE verplicht Natuurlijke bewedering Kunstmatige bewedering (WOM)
Na 30 maand T: 10 weken
O: 14 weken

Weerstand bij verwering
van vlakke elementen eis Score < 6 Score ≤ 6
informatief Laagdikte
eis T > 60 µm
O > 80 µm
Component 2 - WATER verplicht Natuurlijke bewedering Vochtdynamiek

Waterschade bij
verweringsgevoelige delen
(hoekverbindingen, scherpe
randen, afwateringskanaal) Na 12 maand dompelproef:
ab- en desorptie na 72u
eis Score ≤ 2 Model Figuur 1
of
∆VG (%) ≤ 1.5 %
1.5 < ∆VG (%) ≤ 3 – residu < 75 %
∆VG (%) > 3 (%) – residu < 60 %
verplicht Adhesie
Torque-test droog en nat
eis Model Figuur 2
of
> 5 MN/m²
Component 3 - BIOLOGIE verplicht Oppervlakteschimmel
Mould test
Biologische aspecten eis Score < 2
T: transparant systeem
O: opaak systeem
De meerderheid van de onderzochte systemen laten zich gemakkelijk definiëren. Foute beoordelingen van systemen kunnen verholpen worden door het belang van de proef in rekening te brengen en/of door de evaluaties op een andere manier te combineren. Verder onderzoek moet hierover uitsluitsel brengen om zo tot een snelle en meer accurate levensduurvoorspelling te komen. Desondanks kan op basis van deze tabel op korte termijn een eerste vrij nauwkeurige evaluatie van coatings op houten buitenschrijnwerk gebeuren. Dit laat toe nieuwe producten binnen een zo kort mogelijke periode te vermarkten.
Alle in het project onderzochte materialen (52 houtafwerkingssystemen) werden omschreven in een technische fiche. In totaal werden voor de producten van zes coatingproducenten en negen schrijnwerkerijen technische fiches opgesteld.
Naast het opstellen van een éénduidige lijst van proeven en evaluatiecriteria om ramen en deuren, vervaardigd uit tropisch hout van goede kwaliteit te definiëren werd ook aandacht besteed aan het onderhoud van het buitenschrijnwerk. Om echter naar een garantiesysteem over te gaan bij de verkoop van ramen en deuren bestemd voor buitentoepassing moet het onderhoudsinterval zo groot mogelijk zijn en gepaard gaan met een minimum aan ingreep. De geërodeerde afwerkingslaag moet naar dikte hersteld worden en dat liefst met één borsteltrek. Vandaar dat naar garantie toe de voorkeur gegeven wordt om de evaluatiecriteria op te trekken naar een hoger niveau (Tabel 2).
Tabel 2: Overzicht van de proeven met de evaluatiecriteria voor afgewerkt houten buitenschrijnwerk met een groot onderhoudsinterval.
Belang Buitenexpositie laboratoriumproeven
Component 1 - EROSIE

Weerstand bij verwering
van vlakke elementen verplicht Natuurlijke bewedering Kunstmatige bewedering (WOM)
Na 30 maand T: 10 weken
O: 14 weken
eis Score ≤ 4 Score < 4
Component 2 - WATER verplicht Natuurlijke bewedering Vochtdynamiek

Waterschade bij
verweringsgevoelige delen
(hoekverbindingen, scherpe
randen, afwateringskanaal) Na 12 maand dompelproef:
ab- en desorptie na 72u
eis Score < 1 ∆VG (%) ≤ 1.5 %
of
1.5 < ∆VG (%) ≤ 3 én residu < 70 %
verplicht Adhesie
Torque-test droog en nat
eis > 6 MN/m²
Component 3 - BIOLOGIE verplicht Oppervlakteschimmel
Mould test
Biologische aspecten eis Score ≤ 1
T: transparant systeem
O: opaak systeem
Op basis van deze stengere criteria werd een ontwerp voor attestering van houten buitenschrijnwerk opgemaakt. Na afloop van het project worden elke schrijnwerker en elke coatingproducent uit de gebruikerscommissie individueel bezocht. Een gedetailleerd overzicht van de proefresultaten per schrijnwerker en per coatingproducent wordt besproken met de betrokken partij om vervolgens te toetsen in hoeverre het bedrijf bereid is verder de weg in te slaan van competitief schrijnwerk met verplichte CE markering en met bovenop een garantie naar afwerkingssysteem. Tot nog toe werd het attesteringsvoorstel door alle coatingproducenten en schrijnwerkers positief onthaald. Het natraject situeert zich in de periode februari 2010 – augustus 2010.

In bovengenoemd ontwerp tot attestering van buitenschrijnwerk wordt ruimte gelaten voor het testen van verschillende houtsoorten. Het onderzoek heeft aangewezen dat de impact van het houten substraat duidelijk de kwaliteit van een afwerkingssysteem beïnvloedt. Dense loofhoutsoorten met brede vaten geven goede resultaten. Regelmatige controle van het schrijnwerk is echter aangeraden omdat snellere erosie in de vaatlijnen zal plaatsvinden door de typische anatomie van deze houtsoorten. Het tijdig vaststellen van de erosieverschijnselen laat de mogelijkheid om met een licht onderhoud de originele toestand te herstellen. Loofhoutsoorten met een lagere densiteit en een fijnere textuur gaan minder snel eroderen maar door hun grotere gevoeligheid aan vocht kan een coating sneller falen ter hoogte van de erosiegevoelige delen zoals de hoekverbinding. Deze vorm van schade vraagt een renovatie van de coating waarbij de oude verflagen volledig verwijderd dienen te worden. Het naaldhout vormt een derde substraatgroep. Deze groep wordt gekenmerkt door schadegevallen waarbij het raam of delen ervan volledig vervangen moeten worden. Door het afbakenen van deze groepen, elk met hun eigen karakteristieken, kan gericht getest worden. Enkele FSC-soorten en gemodificeerde houtsoorten werden in de proefopzet opgenomen maar worden ondertussen niet verder vermarkt omwille van de mindere kwaliteit van het buitenschrijnwerk, dat mocht blijken uit het project.

Andere outcomes vermeld in de aanvraag:
Outcome 1:
Na 2007: ter beschikking stellen van watergedragen coatings van afdoende kwaliteit
- technische fiches met kwaliteitsindicatie
Outcome 2:
Ontwerp van een certificeringssysteem (volwaardige technische goedkeuring) voor houten buitenschrijnwerk
- attestering van buitenschrijnwerk
Outcome 3:
Mogelijkheid om nieuwe substraten te vermarkten gebaseerd op een grondige evaluatie van kwalitieve coatings die erop worden aangebracht
- bepalen van referentiesystemen
Outcome 4:
Verstevigen van de marktpositie van en de ontwikkeling van KMO’s door het gebruik van alternatieve materialen van goede kwaliteit die bovendien milieuvriendelijker zijn en minder schadelijk voor de gezondheid
Outcome 5:
De Belgische markt voor afwerkingssystemen voor houten buitenschrijnwerk specifiëren in een Europese kader
Outcome 6:
Werktuigen creëren zoals CE-markering om de marktpositie van het Belgische buitenschrijnwerk te verstevigen.
Outcome 7:
Producten met een laag VOC-gehalte van goede kwaliteit zullen beschikbaar zijn
Outcome 8:
Hernieuwbare en duurzame substraten kunnen beter naar waarde geschat worden ten opzichte van van minder groene stoffen zoals PVC en aluminium.

Het onderzoeksproject is in een eindstadium gekomen waarbij voor ramen en deuren, vervaardigd uit tropisch hout, een éénduidige lijst werd opgesteld met proeven en evaluatiecriteria. Er werd rekening gehouden met verplichte en informatieve gegevens. De set verplichte testen is absoluut noodzakelijk om met enige zekerheid de degelijkheid van het systeem te kunnen onderbouwen met al dan niet een frequent onderhoud.
Om echter naar een garantiesysteem over te gaan bij de verkoop van ramen en deuren bestemd voor buitenschrijnwerk moet het onderhoudsinterval zo groot mogelijk zijn en gepaard gaan met een minimum aan ingreep. De geërodeerde afwerkingslaag moet naar dikte hersteld worden en dat liefst met één borsteltrek.
Vandaar dat naar garantie toe de voorkeur gegeven wordt om de evaluatiecriteria op te trekken naar een hoger niveau.
Het na-traject situeerde zich in de periode februari – december 2010. Een gedetailleerd overzicht van de proefresultaten per schrijnwerker en per coatingproducent werd opgesteld en besproken met de betrokken partij. Vervolgens werd getoetst in hoeverre het bedrijf bereid was verder de weg in te slaan van competitief schrijnwerk met verplichte CE markering en met bovenop een garantie naar afwerkingssysteem.
Onderstaande tabel geeft een overzicht van de proeven met de evaluatiecriteria voor lange garantie en groot onderhoudsinterval.

Belang Buitenexpositie laboratoriumproeven
Component 1 - EROSIE

Weerstand bij verwering
van vlakke elementen verplicht Natuurlijke bewedering Kunstmatige bewedering (WOM)
Na 30 maand T: 10 weken
O: 14 weken
eis Score ≤ 4 Score < 4
Component 2 - WATER verplicht Natuurlijke bewedering Vochtdynamiek

Waterschade bij
verweringsgevoelige delen
(hoekverbindingen, scherpe
randen, afwateringskanaal) Na 12 maand dompelproef:
ab- en desorptie na 72u
eis Score < 1 ∆VG (%) ≤ 1.5 %
of
1.5 < ∆VG (%) ≤ 3 én residu < 70 %
verplicht Adhesie
Torque-test droog en nat
eis > 6 MN/m²
Component 3 - BIOLOGIE verplicht Oppervlakteschimmel
Mould test
Biologische aspecten eis Score ≤ 1
T: transparant systeem
O: opaak systeem Attesttering afwerking buitenschrijnwerk
1. algemeen
Om de kwaliteit van een afwerking (opake of semi-transparante deklaag) op houten buitenschrijnwerk te evalueren moet de coating (het afwerkingssysteem in haar totaliteit) minimaal vijf testen doorstaan. Drie aspecten worden bekeken, nl. “erosie/verwering” (natuurlijke en kunstmatige bewedering), “water” (vochtabsorptie en vochtafgifte; droge en natte adhesie) en “biologie” (schimmelgevoeligheid). Het basisprincipe is de attestering van een afwerkingsysteem dat een levensduur heeft gelijklopend met die van het gebouw. Dit kan enkel gerealiseerd worden wanneer het gepaard gaat met een degelijk onderhoudsplan.

2. eisen
Er zijn minimum eisen vastgelegd waaraan een afwerking aangebracht op tropisch hout bestemd voor buitenschrijnwerk moet voldoen. Dit is het laagste niveau van kwaliteit. Het kritische punt is het relatief korte onderhoudsinterval. Het zijn eisen die kunnen opgenomen worden in een nieuwe versie van STS 52. “Houten buitenschrijnwerk ramen”.
Er zijn ook kwaliteitseisen vastgelegd op een hoger niveau. Het risico dat de afwerking faalt op korte termijn (binnen de vijf jaar) moet daarbij uitgesloten worden. Het eerste onderhoud kan daarbij ver in de toekomst worden voorzien.

3. verslag
Een afwerkingssysteem dat voldoet aan de minimum eisen ontvangt een verslag op basis van de resultaten van laboproeven met duidelijke vermelding dat de natuurlijke bewederingstest in uitvoering is. Dit rapport van het TCHN is een klassiek verslag omvattende de testresultaten en een evaluatie t.o.v. vastgelegde minimumeisen.

4. verslag plus attest
Een afwerkingssysteem dat voldoet aan de evaluatiecriteria van het hogere kwaliteitsniveau krijgt een analoog verslag van het TCHN (zie vorige paragraaf), maar dan met een evaluatie t.o.v. de eisen vastgelegd voor een afwerkingsysteem van hoger niveau. Daarbovenop komt een attest CTIB-TCHN (dat als ‘voorlopig’ attest moet worden beschouwd) op basis van de laboproeven. Een definitief attest wordt afgeleverd na 30 maanden observatie en positieve evaluatie bij buitenexpositie.

5. opdrachtgever
Er zijn twee betrokken partijen bij de rapportering en attestering zijnde de coatingproducent en de schrijnwerker.
De betrokken elementen zijn de coatingproducten, de houtsoorten (ondergrond) en de applicatietechnieken.
In eerste instantie komt de vraag tot beproeving van de coatingproducent. Het afwerkingsysteem wordt aangebracht op een substraat volgens een bepaalde applicatietechniek door of onder toezicht van de coatingproducent.
Normaliter komt vervolgens de aanvraag van de schrijnwerker die als substraat een bepaalde houtsoort verwerkt en een specifieke applicatietechniek gebruikt (eigen aan het bedrijf) om een “getest coatingsysteem” toe te passen.

6. proefmateriaal
Het proefmateriaal bestaat uit drie afgewerkte raamkaders van 1 x 1 m zonder beglazing.

7. testreeks
De testen worden als één pakket aanzien en bevatten de volgende proeven:
1. aspect erosie en verwering
1.1. observatie vlakke delen
1.1.1. natuurlijk bewederen
1.1.2. kunstmatig beweren
2. aspect water
2.1. observatie impact vocht hoeken, randen
2.1.1. natuurlijk bewederen
2.1.1. adhesieproef droog
2.1.2. adhesieproef nat
2.1.3. absorptie- en desorptieproef
3. aspect biologie
3.1. observatie oppervlakteschimmel
3.1.1. schimmelproef
4. aspect laagdikte
4.1. observatie vlakke delen
4.1.1. diktemeting

8. type attesten
8.1. basisattest type 1
De aanvraag komt van de coatingproducent:
Het aanbod bevat het totale pakket van testen voor één systeem, één applicatietechniek, één houtsoort.
De coatingproducent bekomt een basisattest type 1.
8.2. basisattest type 1 plus secundair attest type 1
De aanvraag komt van de schrijnwerker samen met de coatingproducent:
Het aanbod is hetzelfde totale pakket van testen voor één systeem, één applicatietechniek, één houtsoort.
De coatingproducent bekomt een basisattest type 1.
De schrijnwerker bekomt een secundair attest type 1.
8.3. secundair attest type 1 (basisattest type 1 bestaat)
De aanvraag komt van de schrijnwerker en evt. ook van de coatingproducent voor de toepassing een geattesteerd systeem van een coatingproducent:
“één systeem, één applicatietechniek, één houtsoort te attesteren voor zijn eigen applicatietechniek”
Volgende testen dienen bijkomend uitgevoerd te worden:
water: adhesie droog en nat
water: absorptie en desorptie
laagdikte: diktemeting
De schrijnwerker bekomt een secundair attest type 1.
De coatingproducent bekomt evt. een aanvulling aan basisattest type 1.
8.4. uitgebreid secundair attest type 1 (basisattest type 1 bestaat)
De aanvraag komt van de schrijnwerker en evt. ook van de coatingproducent voor de toepassing een geattesteerd systeem van een coatingproducent maar met een andere houtsoort uit dezelfde houtgroep:
“één systeem, één applicatietechniek, één houtsoort te attesteren voor een andere houtsoort uit dezelfde houtgroep met een eigen applicatietechniek”
Volgende testen dienen bijkomend uitgevoerd te worden:
erosie/verwering: NB vlakke delen
water: NB hoeken en randen
water: adhesie droog en nat
water: absorptie en desorptie
laagdikte: diktemeting
De schrijnwerker bekomt een uitgebreid secundair attest type 1.
De coatingproducent bekomt evt. een aanvulling aan basisattest type 1.
8.5. basisattest type 2 (basisattest type 1 bestaat)
De aanvraag komt van de schrijnwerker en evt. ook van de coatingproducent voor de toepassing een geattesteerd systeem van een coatingproducent maar met een andere houtsoort uit een andere houtgroep:
“één systeem, één applicatietechniek, één houtsoort te attesteren voor een andere houtsoort uit een andere houtgroep met een eigen applicatietechniek”
Het aanbod bevat het totale pakket van testen voor één systeem, één applicatietechniek, één houtsoort.
volgende testen dienen uitgevoerd te worden:
erosie/verwering: NB vlakke delen
erosie/verwering: KB vlakke delen
water: NB hoeken en randen
water: adhesie droog en nat
water: absorptie en desorptie
biologie: oppervlakte schimmel
laagdikte: diktemeting
voorbereidend werk
8.6. multiple basisattest type 1
Een ‘all species certificaat’ kan beoogd worden wanneer de testen bv. op drie houtsoorten van drie uiteenlopende houtgroepen worden uitgevoerd bv.: afzelia (aspect erosie in de vaatlijnen), grenenspint (vocht en biologie) en moabi (adhesie).
Tabel criteria beoordeling attesteren afwerking ramen buitenschrijnwerk tropisch hout
proef criteria minimum eisen
scores* eisen attesteren
scores
erosie en verwering
natuurlijk bewederen

vlakke delen na 30 maand < 6 ≤ 4
kunstmatig bewederen
“Weather-O-Meter”

vlakke delen semi-transparant na
5 cycli (10w)

opaak na 7 cycli (14w) ≤ 6 < 4
water
natuurlijk bewederen
hoeken en randen na 12 maand < 2 < 1
absorptie – desorptie na 72 uur opname absorptie
≤ 1,5 %
absorptie
≤ 1,5 %
of na 72 uur opname

&
na 72 uur afgifte absorptie
> 1,5 en ≤ 3,0 %
&
residu < 75 % absorptie
> 1,5 en ≤ 3,0 %
&
residu < 70 %
of na 72 uur opname

&
na 72 uur afgifte absorptie
> 3,0 %
&
residu < 60 % nvt
of na 72 uur opname
&
na 72 uur afgifte volgens grafiek volgens grafiek
adhesie droog > 5 MN/m2 > 6 MN/m2
nat > 5 MN/m2 > 6 MN/m2
biologie
schimmel oppervlakte schimmel < 2 ≤ 1
* Scores stemmen overeen met testprotocol uitgewerkt op basis van de resultaten van het project Optiwoodcoat.

Universiteit Gent, Laboratorium voor Houtbiologie en -technologie
Technisch centrum der houtnijverheid: TCHN
schrijnwerkers en verfproducenten
Hugo Coppens
Bouwmaterialen, Componenten en Methoden, Coatings, Houtproducten
Hugo Coppens, Wuijtens Inge
Ria Bruynseels, Kurt Peys, Lindsley Valero (SDHyperion (i.c.)), Marlies Van Holm (Bureau Bouwtechniek), Rob Van Lommel (Innostep), Bert Bellens (Werken en Leren vzw), Sebastiaan Schelfaut (Bureau Bouwtechniek), Luc Verhoeven (Just Innovation), Luc Larmuseau (iLLumoo)
http://www.ctib-tchn.be
Share this on