04 - 2019
Metoder for vindlastsikring i værharde strøk
Utarbeidet av seniorforsker Arne Nesje på oppdrag fra Norsk Byggkeramikkforening.
Mange ønsker seg flislagte utearealer på terrasser eller balkonger. Det finnes systemer med frittliggende fliser montert på knaster. Faktabladet omhandler vindlastsikring, noe som kan være nødvendig i spesielt værharde strøk
Konstruksjonsoppbygging
Det finnes mange typer underlag for utendørs fliser. Det kan være støpt såle på grunn, trapper, svalganger, balkonger eller takterrasser i betong eller påstøp. Vi fokuserer her mest takterrasser fordi takbransjen har ulike løsninger med utearealer over helt eller delvis oppvarmede rom tilpasset vanlig persontrafikk. Tradisjonelt har fliser blitt limt til underlaget. Et leggeprinsipp som har blitt populær de senere årene er å legge store fliser på plastknaster, også kalt pidestaller. Disse prinsippene er grundig omtalt i NBKFs faktablad nr 8/2014. Der beskrives konstruksjonsoppbygging, typer knaster, typer fliser, krav til bæreevne i underlaget, renhold og vedlikehold mm. Ettersom slike systemer har blitt hyppigere anvendt erfarer vi også at brukt i områder med spesielt mye vind kan vindlastsikring være nyttig.
Vindforhold og løftekrefter
I Norge har vi mange steder en topografi og værforhold som lokalt kan skape både fallvinder og kastevinder. Klimaprognoser tilsier også at vi ved bygging og materialvalg må man forvente mer vind og nedbør Når vi prosjekterer og dimensjonerer bygninger så beregnes laster som konstruksjonen skal tåle. Opptredende vindlaster beskrives i Norske Standarder NS -EN 1991-1-4. For hver kommune finnes oppgitt forventete vindlastverdi. På horisontale flater som f.eks. en flislagt terrasse er det en rekke forhold på påvirker både vindretning og styrke. Det kan oppstå bråe og kraftige sugkrefter. Fliser uten fastholdelse kan "klapre" og i verst fall løftes ut av stilling hvis løftekreftene blir høyere enn egenvekten som holder dem på plass.
Slik virker løftekrefter fra vind
Byggets høyde og plassering i terrenget, takutforming skaper lokale vindforhold, ikke bare på fasader og tak, men også på horisontale flater. Vindkrefter kan skape såkalt "flyvingeeffekt" altså et sug oppover. På en horisontal flislagt flate vil suget bli betydelig hvis vindhastigheten mot huset er kraftig og man får turbulens enten på losiden, men også rundt hjørner (Figur 4) Det finnes beregningsformler for å beregne sugkrefter der den dimensjonerende vindhastigheten kan multipliseres med en løftekoeffisient, avhengig av flatens form og tetthet. Det hadde vært praktisk hvis man kunne beregne hvor tung flisene bør være ut fra dimensjonerende vindsug. Men slike beregninger kan vanskelig brukes fordi luftstrømmer under flisene ikke kan forutsies. Luftsirkulasjon i hulrommet under flisene vil være med å begrense og utjevne suget ved at luft kommet til under flisene f.eks. med åpen spalte langs kantavslutninger og under gelenderkanter. Brede flisfuger vil også være gunstigere enn smale mht. å utjevne løftekreftene. Følgende forhold gir økt vindsug og kan såles utløse behov for mekanisk innfesting:
- Terrassens/ balkongens frontkant er helt tett, ikke noe vind kommer under flisene langs ytterkantene.
- Tett frontrekkverk og delvis overbygget tak kan gjøre at vinden som treffer husgruppen forsterkes. Kraftig vind som treffer et takutstikk blir enten presset over taket, men også bli presset ned og gi en lokal turbulens med løftekrefter på flisflaten (Figur 4)
- Flisflaten har smale spalteåpninger f.eks. 2- 3 mm. Luftarealet blir for lite til hurtig vindtrykkutjevning fra over til undersiden. Spalter på over ca 5 mm vil ha mer positiv effekt.
Knastesystemer med mekanisk innfesting
Værstatistikk viser at vindhastigheten har økt de siste årene. Norge har mange værharde strøk hvor både fallvinder og kastevinder opptrer. Løstliggende fliser ligger vanligvis stabilt ut fra egenvekten. Men fordi vindbelastningen kan variere mye påpeker myndighetene viktigheten å ta høyde for mer ekstremvær. Derfor tilbyr har flere leverandører av knastesystemer supplerende mekanisk innfesting til sine løsninger. Ett prinsipp kan være skjulte klips og sagspor i hjørnene på flisene. (Figur 5) På knasten montres det klips som passer inni det freste sporet. (Figur 6) Systemene gjør det mulig å de- og remontere montere enkeltliggende fliser f.eks. ved rengjøring av sluk.
Oppsummering mht. behov for mekanisk festing av fliser på knaster i værharde strøk
- Fallvinder, bratte terrengformasjoner og skråninger kan skape vindakselrasjoner som kan gi høye løftekrefter på flisflater. Blir løftekreftene større enn flisens vekt kan de bevege seg ut av stilling.
- Lokale forhold som delvis overbygde terrassetak, tett rekkverksfront, smale fuger mellom flisene kan skape ekstra løftekrefter.
- Selv om vindlaststandarden NS-EN 1991- 1-4, opererer med kommunale referanseverdier for vindlastdimensjonering kan det opptre vindkast og sugkrefter som er vanskelig å beregne. Ved planlegging av løsning, undersøk derfor med teknisk etat i kommunen om det foreligger spesielle lokale vindforhold som må tas hensyn til. Hvis så kan vindlastsikring være en ekstra sikkerhet.
- Det bør brukes festesystemer som gir mulighet og lett fjerne fastholdingen for å kunne løfte dem bort f.eks. ved behov for rengjøring under.
- "Knastefliser" fås i forskjellige dimensjoner. Vekten varierer med størrelser og tykkelse. De fleste har tykkelser fra 18 mm og oppover. Fliser i format 600 x 600 mm kan veie 15 – 18 kg. Et alternativ til mekanisk vindlastsikring er å velge tykkere og dermed tyngre flistyper. Høyere vekt sikrere de ligger mer stabilt selv ute vindsikring.
Literatur
- Norske Standarder NS -EN 1991-1-4, med lokalt bilag NA.
- TEK 17 Byggeteknisk forskrift
- Leverandørenes anvisninger
Foto og illustrasjoner: NBKFs eget arkiv samt fra leverandørenes anvisninger >
