Hout heeft een essentiële rol gespeeld in de ontwikkeling van de beschaving vanwege zijn overvloed en opmerkelijke eigenschappen.

De intrinsieke eigenschappen van hout maken het opmerkelijk flexibel en veelzijdig, zoals blijkt uit de grote verscheidenheid aan succesvolle toepassingen. Vooral de uitstekende structurele eigenschappen en milieuprestaties in vergelijking met beton of staal maken het een populair bouwmateriaal.

Een van de laatste innovaties op het gebied van hout als bouwmateriaal is de ontwikkeling van Cross-Laminated Timber (CLT), ook bekend als “Cross-Lam”, “X-Lam” of “Massive Timber”.

CLT, of kruisgelamineerd hout, werd in het begin van de jaren negentig in Europa ontwikkeld, als een samenwerkingsproject tussen de industrie en academische partners om praktische toepassingen te vinden voor meestal afgedankt hout.

Naarmate de markt in Europa om milieuvriendelijkere producten begon te vragen, gingen meer mensen naar CLT voor hun bouwbehoeften en kruisgelamineerd hout groeide de afgelopen twee decennia snel in populariteit.

kruisgelamineerd houtHet CLT-bouwsysteem is gebaseerd op het gebruik van grote meerlaagse panelen van aan elkaar gelijmde houten platen, waarbij de richting van de vezels per laag wordt afgewisseld, wat de stijfheid, de stabiliteit en de mechanische eigenschappen verbetert.

De kruislaminering van de panelen impliceert dat ze in alle richtingen krachten kunnen opnemen, waardoor ze kunnen worden gebruikt als muren, platen of daken, in een breed scala van toepassingen, zoals huizen, schuren, hoogbouw en kantoorgebouwen, onder andere.

Waarom kruisgelamineerd hout?

Milieutechnische voordelen

Hout biedt meerdere voordelen, met name op het gebied van milieuprestaties.

Wanneer bossen duurzaam worden beheerd, is hout koolstofneutraal en fungeert het als een opslagplaats van koolstof, hetzij als groeiende voorraad, hetzij als een product met toegevoegde waarde, door kooldioxide om te zetten in biomassa tijdens het proces van koolstofvastlegging door middel van fotosynthese.

Ter vergelijking met staal en beton, presteert hout (en CLT in het bijzonder) beter dan beide materialen. Staal en beton zijn weliswaar hoogwaardige en veelzijdige bouwmaterialen, maar ze presteren zeer verschillend wat betreft hun ecologische voetafdruk: zo wordt bijvoorbeeld vijf procent van alle broeikasgasemissies wereldwijd veroorzaakt door de productie en het gebruik van beton.

Bovendien heeft Life Cycle Analysis (LCA) onderzoek naar houtproducten steeds weer aangetoond dat ze minder broeikasgassen produceren en minder water, energie en fossiele brandstoffen nodig hebben om te transformeren dan beton en staal.

Installatiesnelheid en eenvoud

CLT kan worden gebruikt voor daken, wanden en vloerconstructies en kunnen vanuit de fabriek worden geleverd in verschillende maten en vormen. Openingen voor ramen en deuren worden met precisie gesneden met behulp van CNC-machines.

Dit geautomatiseerde systeem verbetert de efficiëntie in het gebruik van de houtbronnen, waardoor de productieverspilling en -tijd tot een minimum wordt beperkt en de precisie van het eindproduct wordt gegarandeerd.

Het geprefabriceerde karakter van CLT maakt een hoge precisie mogelijk en een bouwproces dat gekenmerkt wordt door een snellere afwerking (dat kan 3 tot 4 dagen per verdieping zijn, in vergelijking met meer dan 28 dagen bij gebruik van beton), meer veiligheid, minder vraag naar geschoold personeel op de bouwplaats, minder hinder voor de omgeving en minder afvalproductie.

Structurele mogelijkheden

Een van de meest indrukwekkende voordelen van CLT is de sterkte/gewichtsverhouding in vergelijking met andere materialen.

De reden hiervoor is te vinden in de kruislaminaatconfiguratie van CLT, waarbij de aangrenzende lagen CLT-elementen elkaar ondersteunen en als versterking fungeren, wat leidt tot betere mechanische eigenschappen.

CLT kan dus worden gebruikt als dragende elementen en afschuifpanelen, iets wat CLT onderscheidt van andere houten panelen. Er zijn ook enkele varianten van de typische massieve platen ontwikkeld, zoals “cassettevloeren”, waarbij twee kruislings gelamineerde houtplaten met houten ribben met elkaar verbonden zijn om de holle kernelementen te vormen, waardoor nog grotere overspanningen mogelijk zijn. Het idee hierachter is om het gewicht van de plaat te verminderen zonder afbreuk te doen aan de sterkte.

Flexibiliteit in het ontwerp

De structurele kenmerken van CLT maken vormen en openingen van de meest uiteenlopende afmetingen en vormen mogelijk. De grootte van de elementen is voor een groot deel beperkt door de eisen die aan het transport worden gesteld en stelt ontwerpers in staat om minder elementen te hebben om dezelfde stabiele constructie te creëren die met meer traditionele materialen kan worden bereikt, wat bijdraagt aan de eenvoud van het systeem.

Brandprestaties

Mensen gaan er ten onrechte van uit dat houten gebouwen slecht presteren bij branden, omdat hout een brandbaar materiaal is.

Houten elementen met grote doorsneden, zoals CLT, hebben echter het inherente vermogen om brandweerstand te bieden vanwege de unieke verkolingseigenschappen van het hout.

Hout brandt voorspelbaar en vormt een verkoolde laag die niet-verbrand hout beschermt, waardoor het zijn sterkte en stabiliteit kan behouden zonder abrupt in te storten.

De resultaten van grootschalige brandtesten uitgevoerd in het Forest Products Lab tonen aan dat CLT structuren het potentieel hebben om een uitstekende brandweerstand te bieden, vaak vergelijkbaar met onbrandbare materialen. Het strakke karakter van CLT-gebouwen verbetert ook de brandprestatie door de verspreiding van brand naar aangrenzende ruimtes te beperken.

Thermische prestaties

Het belangrijkste voordeel van CLT, met betrekking tot de thermische prestaties, is dat het de mogelijkheid biedt om een strakke constructie te creëren, dankzij de grote panelen en de mogelijkheid om minder elementen en dus minder voegen te hebben waar lucht in het gebouw kan binnendringen.

CLT zorgt ook voor thermische inertie. CLT-panelen, zowel in de buitenkant van het gebouw als in de vloeren en muren, fungeren als een thermische massa die de warmte overdag opslaat en ’s nachts weer afgeeft.

Thermische massa kan het totale energieverbruik van het gebouw verlagen en het comfort van de bewoners verbeteren.

Het isolerend vermogen van deze massieve muren kan ook helpen de behoefte aan isolatie te verminderen en zo de bouwkosten te verlagen.bewezen succesverhalen over de hele wereld tonen de technische mogelijkheden van CLT vooral aan met betrekking tot haar ecologische, structurele en economische prestaties.

Het gebruik van CLT heeft een belangrijke verandering teweeggebracht in de manier waarop bouwprojecten worden ontworpen, waarbij het ontwerp is verschoven van een “frame” naar een “plaat”-gebaseerde constructie, waardoor ontwerpers een nieuw en milieuvriendelijker en esthetisch aantrekkelijker bouwalternatief voor beton en staal hebben gekregen.