Dakgewicht berekenen per m² (permanente belasting)

Hoe de berekening werkt

Dakgewicht: de permanente belasting van het dak berekenen

Het gewicht van een dak is een permanente belasting: het werkt voortdurend op de constructie van het gebouw. In het constructieve ontwerp heet deze grootheid de permanente belasting (G_k) en wordt zij volgens de Eurocodes uitgedrukt in kN/m². Het dakgewicht is nodig om de dakspanten, gordingen, dragende wanden en fundering te dimensioneren. Het is ook de eerste vraag bij een renovatie waarin de dakbedekking verandert, bijvoorbeeld wanneer zware keramische pannen worden vervangen door lichte sandwichpanelen of andersom. Een te lage inschatting van het gewicht leidt tot een onderschatte belasting op de constructie. Een te hoge inschatting leidt tot een onnodig zware constructie.

Onderdelen van het dakgewicht

Het totale gewicht van het dak per vierkante meter is de som van vier groepen onderdelen: de dakbedekking, de houtconstructie, de isolatie en de onderdakfolie. Elk onderdeel heeft een eigen gewicht en een eigen onzekerheid.

1. Dakbedekking

Keramische dakpannen zijn het zwaarst van de gangbare dakbedekkingen. Een Marseille-pan weegt in de calculator ongeveer 45 kg/m², een gebogen dakpan ongeveer 42 kg/m² en een Romeinse pan kan tot 55 kg/m² komen. Deze waarden zijn inclusief de overlappingen die bij het normale verleggen ontstaan. Betonpannen liggen in dezelfde orde van grootte, op ongeveer 47 kg/m². Een metalen sandwichpaneel met een steenwolkern weegt ongeveer 12 kg/m², en een gegolfde metalen plaat ongeveer 6 kg/m². De onderstaande tabel geeft de referentiewaarden die de calculator als standaard gebruikt.

Deze waarden zijn de referentiewaarden die de calculator als uitgangspunt gebruikt en zijn indicatief. Het exacte gewicht van een product moet altijd worden gecontroleerd in de technische fiche van de fabrikant van de gekozen dakbedekking. Voor producten die op de Nederlandse markt verkrijgbaar zijn, kunnen de werkelijke gewichten afwijken.

2. Houtconstructie

De dragende houtconstructie bestaat uit de panlatten, de horizontale latten waarop de dakbedekking ligt, en de kepers of sparren, de hellende balken die de belasting naar de gordingen en de muren afvoeren. Voor grenenhout, een gangbare houtsoort in Nederlandse daken, weegt een stelsel van panlatten met kepers ongeveer 26 kg/m²: 8 kg/m² voor de panlatten en 18 kg/m² voor de kepers. Dit getal hangt af van de hartafstand van de kepers, de doorsnede van het hout en de houtsoort. Bij hardhout, bij een andere doorsnede of bij behandeld hout kan het gewicht afwijken.

3. Thermische isolatie

Isolatie die tussen of onder de kepers wordt aangebracht, draagt weinig bij aan het totale gewicht. Bij dikkere lagen is het effect echter niet te verwaarlozen. Het gewicht hangt af van het materiaal, de dichtheid en de dikte van de plaat. De calculator werkt met een indicatieve waarde per keuze. Voor een nauwkeurige berekening moet het gewicht van de gekozen plaat daarom uit de productinformatie van de isolatiefabrikant worden overgenomen.

4. Onderdakfolie

De onderdakfolie of ademende onderlaag ligt onder de dakbedekking. Zij verbetert de waterdichtheid van het dak en het vochtbeheer onder de pannen. Het gewicht van zo'n folie is laag ten opzichte van de dakbedekking, maar bij een zorgvuldige analyse telt het mee. De calculator houdt er met een aparte optie rekening mee. De folie wordt in veel nieuwbouw en renovaties toegepast en is daarom een gangbaar onderdeel van de berekening.

De Eurocodes en het dakgewicht

De Eurocode voor acties op constructies is in Nederland NEN-EN 1991-1-1 (Eurocode 1, deel 1-1). Deze norm behandelt de eigen gewichten van bouwmaterialen en de algemene belastingen op gebouwen. Voor het ontwerp van een dakconstructie is zij het uitgangspunt, samen met de nationale bijlage. Het gewicht van de dakbedekking, de constructie en de isolatie wordt opgevat als karakteristieke permanente belasting G_k. Die waarde wordt gecombineerd met sneeuw-, wind- en gebruiksbelastingen volgens de combinatieregels van NEN-EN 1990 (Eurocode 0).

De omrekening van kilogram naar kilonewton gebruikt de verhouding 1 kN = 101,97 kgf, waarin kgf het kilogram-kracht is. Een dak van 71 kg/m², opgebouwd uit 45 kg/m² dakpannen en 26 kg/m² houtconstructie, komt overeen met ongeveer 0,70 kN/m². Dat is een gebruikelijke orde van grootte voor een keramisch dak zonder zware isolatie.

Rekenvoorbeeld

Een hellend dak van 80 m² met Marseille-pannen, een houtconstructie met de standaardwaarde en zonder isolatie en onderdakfolie geeft de volgende uitkomst:

• Dakbedekking: 45 kg/m²
• Houtconstructie: 26 kg/m²

De permanente belasting is 45 + 26 = 71 kg/m². Het totale gewicht van het dak is 71 × 80 = 5.680 kg. In kN/m² geeft dat 71 / 101,97 = 0,70 kN/m².

Dezelfde berekening met een metalen sandwichpaneel van 12 kg/m² geeft: 12 + 26 = 38 kg/m². Het totale gewicht is 38 × 80 = 3.040 kg, ofwel 0,37 kN/m². Het verschil van 2.640 kg over het dak is het verschil dat in de constructie wordt doorgerekend.

Wanneer de calculator niet voldoende is

Deze calculator is bedoeld voor de permanente belasting van een hellend dak met een gangbare opbouw. Voor platte daken met grind, groendaken, dakterrassen of zware ballast komen andere belastingen om de hoek kijken, zoals water, substraat, beplanting en de inrichting van het terras. Die belastingen zijn met deze lijst niet te dekken. Ook bij een dakconstructie van staal of beton moet het eigen gewicht van de dragende constructie apart worden toegevoegd. In al deze gevallen is het uitgangspunt van de calculator onvolledig en moet de berekening door een constructeur worden uitgevoerd.

Veelgemaakte fouten

Een veelgemaakte fout is het gebruik van de horizontale projectie in plaats van het hellende oppervlak. Dat geeft een te lage totale belasting. Een tweede fout is het overnemen van de standaardwaarde voor de houtconstructie bij een dak met een andere opbouw, zoals grotere kepers of extra gordingen. Een derde fout is het vergeten van de isolatie of de onderdakfolie wanneer die later wordt aangebracht. Ten slotte wordt vaak gerekend met gewichten van een ander productmodel dan het model dat uiteindelijk wordt geleverd.

Vervanging van de dakbedekking: de bestaande constructie controleren

Een veelvoorkomend gebruik van deze berekening is de controle van een bestaande houten constructie bij een wijziging van de dakbedekking. Een overstap van keramische Marseille-pannen (45 kg/m²) naar een metalen sandwichpaneel (12 kg/m²) ontlast de constructie aanzienlijk. De omgekeerde weg, van een gegolfde metalen plaat (6 kg/m²) naar keramische pannen, vraagt om een zorgvuldige controle van de dakspanten, gordingen en dragende wanden, omdat het gewicht stijgt van ongeveer 6 kg/m² naar ongeveer 45 kg/m².

In renovatieprojecten hoort deze controle bij een constructeur of bouwkundig ingenieur, omdat de bestaande constructie mogelijk niet is berekend op het gewicht van de nieuwe dakbedekking. Die kan de bestaande houtkwaliteit, de hartafstanden en de staat van de verbindingen beoordelen. Een calculator kan een beoordeling ter plaatse niet vervangen.

Wanneer de uitkomst gebruiken

De uitkomst is een goed startpunt voor een vooronderzoek, een vergelijking van varianten van dakbedekking of een eerste controle bij een renovatie. De definitieve belastingen voor het constructieve ontwerp volgen uit de productgegevens, de geldende normen en de berekening door een constructeur. Bij een bestaande constructie kan een inspectie van het hout, de verbindingen en de staat van de dragende wanden aanvullende informatie geven die de calculator niet kan leveren.