Dakconstructie
Definitie
De dragende structuur van een dak die alle permanente en variabele belastingen, zoals eigen gewicht, winddruk en sneeuwlast, op veilige wijze overbrengt naar de onderliggende dragende muren of kolommen.
Omschrijving
Realisatie en opbouw
De uitvoering van een dakconstructie vangt steevast aan met de verankering van de muurplaten op de dragende wanden. Deze houten regels vormen de cruciale verbinding tussen de ruwbouw en de kap. Het fundament staat. Bij een traditionele gordingenkap worden vervolgens de horizontale balken in de uitsparingen van de topgevels of op tussenliggende spanten geplaatst. De maatvoering luistert nauw. Bij een sporenkap daarentegen vormen de verticale elementen de ruggengraat van het systeem, waarbij ze van de muurplaat tot aan de nok reiken om de krachten direct af te dragen.
Stabiliteit is het kernwoord tijdens de montage. Het aanbrengen van windverbanden of knieschotten is noodzakelijk om te voorkomen dat de constructie gaat schranken bij horizontale winddruk. Schijfwerking ontstaat pas echt wanneer het dakbeschot of plaatmateriaal wordt aangebracht, waardoor alle losse componenten transformeren tot één samenwerkend geheel. In de moderne bouw domineert de prefab-methode. Hierbij worden volledige dakelementen met een kraan op de juiste positie gehesen en met mechanische ankers gefixeerd aan de onderliggende structuur. De snelheid is hoog. Het proces eindigt met het zorgvuldig sluiten van de nok en de aansluitingen bij de goten, zodat een wind- en waterdicht casco ontstaat dat gereed is voor de verdere afwerking.
Constructieve typologieën en systemen
Horizontale versus verticale krachtsafdracht
In de kern onderscheiden we dakconstructies op basis van hun mechanische logica. De gordingenkap is de traditionele standaard in de Nederlandse woningbouw. Horizontale balken, de gordingen, overspannen de afstand tussen de dragende bouwmuren of tussenliggende spanten. Eenvoudig. Robuust. De sporen liggen hier weer loodrecht op. Bij een sporenkap draait het principe om: verticale houten ribben lopen direct van de muurplaat naar de nok. Geen zware horizontale balken nodig. Tegenwoordig vaak uitgevoerd als prefab scharnierkap waarbij twee dakschilden in de nok letterlijk aan elkaar worden gehaakt.
Grote overspanningen vragen om meer spierballen. Hier komen spantconstructies in beeld. Denk aan houten of stalen vakwerken die de volledige breedte van een gebouw overbruggen zonder tussensteunpunten. Het dak rust op deze 'frames'. In de utiliteitsbouw domineert vaak het staaldak, bestaande uit geprofileerde staalplaten (steeldeck) die op liggers rusten. Lichtgewicht en razendsnel te leggen.
| Type | Kenmerk | Toepassing |
|---|---|---|
| Gordingenkap | Horizontale balken in de muur | Traditionele woningbouw |
| Sporenkap | Verticale ribben (sporen) | Moderne prefab woningen |
| Spantendak | Driehoekige dragers (frames) | Schuren, hallen, kerken |
| Plat dak (beton) | Massieve plaat of kanaalplaat | Appartementen, kantoren |
Platte daken en bouwfysische varianten
Bij platte daken bepaalt de positie van de isolatie de variant. Een warm dak is de norm. De isolatie ligt bovenop de dragende constructie, waardoor deze warm blijft en minder werkt door temperatuurschommelingen. Bij een omgekeerd dak ligt de isolatie zelfs boven de waterkerende laag, verzwaard met ballast. Het koud dak is een risicovolle variant uit het verleden. Hierbij zit de isolatie onder de constructie met een geventileerde spouw ertussen. Condensatie is bijna onvermijdelijk. Wees alert bij renovaties.
Soms ontstaat verwarring met dakvormen. Een mansardekap of schilddak is een vorm, geen constructietype. Een mansardekap kan immers zowel met gordingen als met spanten worden opgetrokken. De constructie is het skelet; de vorm is de huid.
Praktijksituaties en herkenning
Stel je een zolderrenovatie voor in een jaren '30 woning. Je trekt het oude gips weg en ziet de zware, horizontale vurenhouten balken die van de ene naar de andere zijmuur lopen. Dit is de gordingenkap in zijn meest pure vorm. De balken vertonen soms een lichte zeeg door de decennialange druk van de zware keramische dakpannen. Een klassiek beeld van constructieve logica.
In een modern nieuwbouwproject gaat het er anders aan toe. Een mobiele torenkraan zwaait twee enorme houten schijven boven de wachtende muren. Dit is de prefab scharnierkap. De twee dakschilden zitten in de nok al aan elkaar vast met scharnieren. Zodra ze op de muurplaten rusten, worden ze gefixeerd. Snel. Efficiënt. Binnen een uur staat het geraamte van het huis.
Loop eens door een groot distributiecentrum. Kijk omhoog. Geen hout te bekennen. Hier zie je een woud van stalen vakwerkspanten en slanke kolommen. De overspanningen zijn gigantisch, soms wel dertig meter zonder tussensteunpunt. Bovenop deze spanten liggen geprofileerde staalplaten die het eigenlijke dakvlak vormen. De constructie is hier puur functioneel: maximale ruimte met minimale massa.
Bij een plat dak van een appartementencomplex ervaar je de constructie anders. Geen schuine vlakken, maar een solide betonnen plaat onder je voeten. Kanaalplaatvloeren vormen hier vaak de basis. Je ziet de constructie niet direct door de dikke laag isolatie en de bitumineuze dakbedekking, maar de stijfheid van het gebouw hangt er volledig van af.
Wet- en regelgeving rondom dakconstructies
Wetten zijn onverbiddelijk. Zeker als het gaat om wat er boven ons hoofd hangt. Het Besluit bouwwerken leefomgeving (BBL) dicteert de onwrikbare ondergrens voor alles wat we in Nederland bouwen. Mechanische weerstand is hierbij niet onderhandelbaar. De dakconstructie moet simpelweg blijven staan, ongeacht de stormkracht of de dikte van het sneeuwdek dat in een koude winter op de pannen rust.
Constructeurs navigeren dagelijks door de Eurocodes. NEN-EN 1991 is hierbij de leidraad. Deze normering specificeert tot in detail de variabele belastingen waar een kap tegen bestand moet zijn. Windzuiging aan de lijzijde van een dak kan verwoestend zijn als de berekening rammelt. Voor de houten skeletten van onze woningen is NEN-EN 1995 de absolute maatstaf voor elke constructieve berekening. Het gaat om de sterkteklasse van het vurenhout. Om de stijfheid van de verbindingen. Niets is vrijblijvend.
Verankering luistert nauw. De overdracht van krachten van de nok naar de muurplaat en uiteindelijk de fundering mag nergens worden onderbroken door een zwakke schakel. Ook de brandveiligheidseisen uit het BBL wegen zwaar mee, vooral bij geschakelde woningen of grotere utiliteitsgebouwen waar brandoverslag via de dakconstructie voorkomen moet worden. Het is een complex samenspel van normen en regels. Alles staat in dienst van de constructieve veiligheid. Geen discussie mogelijk.
Historische ontwikkeling van de kapconstructie
Hout dicteerde eeuwenlang de wet. In de vroege middeleeuwen vormde het ankerbalkgebint de essentie van de Nederlandse bouwkunst, waarbij zware eikenhouten balken met pen-en-gatverbindingen de krachten van de kap direct naar de dragende stijlen leidden. De constructie stond los van de muren. Ambachtelijk en massief. Naarmate kwalitatief eikenhout schaarser werd in de 17e eeuw en de houthandel met Scandinavië opbloeide, verschoof de focus naar vurenhout en de gordingenkap. De gording werd de standaard voor de Hollandse stadswoning. Muren namen de dragende functie over.
De industriële revolutie bracht ijzer. Later staal. Ineens konden architecten enorme stationshallen en fabrieken overspannen zonder een woud aan kolommen. Berekeningen werden wiskundiger. Waar de timmerman voorheen op intuïtie en overgeleverde tradities bouwde, nam de constructeur het roer over met krachtenberekeningen en materiaalspanningen. In de wederopbouw na 1945 moest het vooral snel. En goedkoop. De standaardisatie van balkafmetingen en de opkomst van beton voor platte daken veranderden het straatbeeld voorgoed.
De grootste omslag in de woningbouw vond plaats aan het eind van de 20e eeuw. De prefab-revolutie. De bouwplaats transformeerde tot een assemblageplek. Geen losse sporen of gordingen meer die op de steiger werden uitgezet, maar complete dakschilden die kant-en-klaar uit de fabriek rolden. Inclusief isolatie. De introductie van de scharnierkap rond de jaren '80 maakte het mogelijk om binnen enkele uren een volledig dak waterdicht te krijgen. Efficiëntie won het definitief van het traditionele timmerwerk op de bouwplaats.
Gebruikte bronnen
- https://www.dak-dekken.nl/dakconstructie.html
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Spant_(bouwkunde
- https://www.sosimply.be/nl/woningwerken/soorten-daken
- https://www.joostdevree.nl/shtmls/dakconstructie.shtml
- https://www.joostdevree.nl/shtmls/warm_dak.shtml
- https://www.joostdevree.nl/shtmls/wanden-dak-methode.shtml
- https://berkela.home.xs4all.nl/daken/daken plat algemeen.html
- https://bouw-energie.be/nl-be/bouwknopen/details-php-woning-hout-p
- https://www.joostdevree.nl/shtmls/kapconstructies_voorbeelden.shtml
- https://www.unilinpanels.com/nl-be/bouw/houtskeletbouw/dakconstructie/durelis-prevent
- https://www.sccm.nl/sites/default/files/P04_SCCM_N221207_Informatieblad_Toelichting_NTA_8620_16mrt23.pdf
- https://www.woudenbergtransport.nl/certificaten.html
- https://www.platformsvmbo.nl/wp-content/uploads/2020/06/BWI-keuzevak-7-Daken-en-kapconstructies-van-hout-v1.0.pdf
Meer over constructies en dragende structuren
Ontdek meer termen en definities gerelateerd aan constructies en dragende structuren
