De weg van ruw materiaal naar een functioneel bouwelement begint in de extrusiepers. Een voorverwarmde staaf aluminium, de billet, wordt onder extreme druk door een stalen matrijs geperst. Hierdoor ontstaan de complexe, holle profielvormen die kenmerkend zijn voor de moderne gevelbouw. Dunne wanden met een hoge stijfheid. Direct uit de pers. Na het persen worden de profielen op mechanische wijze nabewerkt. Zagen op exacte lengte. Frezen van uitsparingen voor hang- en sluitwerk. Ponsen van ontwateringssleuven.
Om de esthetische en beschermende eigenschappen te maximaliseren, ondergaat het metaal vaak een oppervlaktebehandeling. Bij anodiseren wordt het natuurlijke oxidatieproces langs elektrochemische weg versneld en gecontroleerd. Dit resulteert in een keiharde, transparante laag die onlosmakelijk met het basismateriaal is verbonden. Een andere veelvoorkomende methode is poedercoaten. Een elektrostatisch geladen poeder hecht zich aan het profiel, waarna een thermische behandeling in een oven de poederlaag doet smelten tot een egale, slagvaste laklaag. De keuze tussen deze procedés bepaalt niet alleen de kleur, maar ook de textuur en de weerstand tegen uv-straling en chemische invloeden.
In de utiliteitsbouw is de thermische ontkoppeling van cruciaal belang. Aluminium geleidt warmte uitstekend; een eigenschap die in kozijnen juist ongewenst is. Daarom worden de binnen- en buitenprofielen mechanisch verbonden door kunststof strips, meestal van polyamide. Deze strips vormen de thermische onderbreking. De assemblage van raam- en deurelementen gebeurt doorgaans in de fabriek onder gecontroleerde omstandigheden. Hoekverbindingen worden geperst of geschroefd. Op de bouwplaats vindt de uiteindelijke montage plaats waarbij de elementen met ankers of binnen stelkozijnen in de ruwbouw worden gefixeerd. Het modulaire karakter van aluminium systemen maakt een snelle en droge montage mogelijk.
Aluminium in de bouw is nooit puur aluminium. Het zijn legeringen. De eigenschappen veranderen drastisch door toevoeging van minieme hoeveelheden magnesium, silicium of mangaan. In de gevelbouw domineert de 6000-serie. Specifiek de legeringen 6060 en 6063. Waarom? Ze laten zich uitstekend extruderen tot complexe vormen. Ze zijn corrosiebestendig. Ze laten zich goed anodiseren. Voor zwaarbelaste constructies wijkt men soms uit naar de 6005A-legering, die een hogere mechanische belastbaarheid biedt zonder in te boeten op duurzaamheid.
Voor zetwerk en plaatmaterialen die in maritieme omgevingen worden toegepast, is de 5000-serie (AlMg) de standaard. Magnesium verhoogt de zoutwaterbestendigheid. De 1000-serie is nagenoeg zuiver aluminium, maar deze is te zacht voor constructieve bouwtoepassingen; we zien dit vaker terug als folie of zeer dunne bekleding.
De vorm bepaalt de functie. In de bouwpraktijk maken we onderscheid tussen drie hoofdvormen:
Een cruciaal onderscheid ligt ook in de herkomst: primair aluminium versus secundair (gerecycled) aluminium. Secundair aluminium verbruikt slechts 5% van de energie die nodig is voor primaire productie. In moderne bestekken wordt steeds vaker een minimaal percentage 'recycled content' geëist om de milieu-impact te beperken.
Binnen de wereld van raam- en deursystemen is er een harde scheiding tussen koude profielen en thermisch onderbroken profielen. Koude profielen bestaan uit één massief stuk aluminium. Ze geleiden kou direct door de gevel heen. Condensvorming gegarandeerd. Tegenwoordig worden deze uitsluitend nog binnen gebruikt. Thermisch onderbroken profielen zijn de norm voor de buitenschil. Hierbij zijn de binnen- en buitenzijde van het profiel mechanisch gescheiden door kunststof isolatiestrips. Meestal glasvezelversterkt polyamide. De isolatiewaarde wordt bepaald door de breedte van deze strip en de aanwezigheid van extra schuimvullingen in de kamers van het profiel.
Stel je een kantoortoren voor met een volledige glasgevel. De windbelasting op honderd meter hoogte is gigantisch. Hier zie je aluminium profielen die de enorme glasplaten op hun plek houden. Ondanks de kracht die nodig is, blijven de stijlen slank. Het gewicht van de totale gevel is minimaal. Dit bespaart op de hoofddraagconstructie van het gebouw. Geen zware kranen nodig voor elk los profiel; twee monteurs tillen een standaard lengte zo naar de juiste plek. Het resultaat is een transparant uiterlijk dat met zwaardere materialen onmogelijk haalbaar is.
Een plat dak op een woning. De dakdekker is bijna klaar. De randen moeten worden afgewerkt. Hij pakt aluminium daktrimmen. Ze zijn licht, makkelijk op maat te zagen met een simpele afkortzaag. Een beetje kit, wat rvs-schroeven met neopreen ring. Vast. Het materiaal corrodeert niet door stilstaand water of zure regen. Na twintig jaar glanst de coating nog steeds, of is de natuurlijke oxidelaag egaal grijs verkleurd. Het beschermt de dakbedekking tegen opwaaien. Functioneel en esthetisch in één.
Binnen in een moderne kantoortuin kom je het metaal overal tegen. Verplaatsbare scheidingswanden. De profielen zijn geëxtrudeerd met holle kamers. Slim. Kabels voor data en elektra verdwijnen onzichtbaar in het profiel. Als de huurder vertrekt en de indeling moet veranderen, gaat de wand gewoon mee. Losschroeven. Verplaatsen. Opnieuw vastzetten. De passing blijft perfect door de vormvastheid van het aluminium. Geen gekraak of kromgetrokken stijlen. Gewoon een strakke, zakelijke afwerking die keer op keer herbruikbaar is.
Een jaren '70 appartementencomplex. De oude houten kozijnen zijn verrot. De bewoners willen minder onderhoud en betere isolatie. Er komen thermisch onderbroken aluminium kozijnen voor in de plaats. De profielen zijn zo ontworpen dat ze precies in de bestaande sparingen passen. Door de poedercoating hoeven de bewoners nooit meer te schilderen. Af en toe een doekje erover tijdens het glazenwassen is genoeg. De slanke profilering zorgt voor maximale lichtinval, veel meer dan bij kunststof varianten het geval zou zijn.
Veiligheid is geen suggestie maar een wettelijke eis in het Besluit bouwwerken leefomgeving (BBL). Voor aluminium constructies vormt NEN-EN 1999, beter bekend als Eurocode 9, de technische basis. Deze norm stelt strikte regels voor het berekenen van de sterkte en stabiliteit. Het gaat hierbij niet alleen om de statische belasting. Vermoeiing door windvlagen bij slanke profielen is een kritische factor. De wet eist dat de constructeur rekening houdt met de specifieke legeringseigenschappen. Een 6061-T6 legering gedraagt zich immers anders dan een 6060-variant onder mechanische spanning.
Wie aluminium dragend toepast, krijgt te maken met de NEN-EN 1090-serie. Dit is de Europese standaard voor de uitvoering van staal- en aluminiumconstructies. Het is een harde eis voor de CE-markering. Zonder deze markering mag een product de markt niet op. Fabrikanten moeten werken met een gecertificeerd Factory Production Control (FPC) systeem. Lassen moet gebeuren door gekwalificeerd personeel. Traceerbaarheid is het sleutelwoord. Welke billet is gebruikt? Welk certificaat hoort bij de plaat? De inspectie kijkt hier streng naar.
In de Nederlandse praktijk zijn de VMRG-kwaliteitseisen leidend voor de utiliteitsbouw. Hoewel dit privaatrechtelijke regels zijn, worden ze in nagenoeg elk bestek aangewezen. Ze vullen de gaten die de publieke wetgeving laat vallen. Denk aan specifieke toleranties voor extrusieprofielen. Of eisen aan de luchtdichtheid en waterdichtheid van vliesgevels. Voor de oppervlaktebehandeling gelden internationale labels zoals Qualicoat voor poedercoaten en Qualanod voor anodiseren. Deze certificeringen garanderen dat de beschermlaag niet alleen esthetisch voldoet, maar ook bestand is tegen corrosieve kustgebieden.
De Milieuprestatie Gebouwen (MPG) is een dwingend onderdeel van de bouwvergunning. Aluminium heeft een hoge initiële milieulast door het energie-intensieve elektrolyseproces. De wetgever dwingt ontwerpers echter om naar de hele levenscyclus te kijken. Secundair aluminium scoort hier uitstekend. De MPG-berekening waardeert de hoge restwaarde en de lage energiebehoefte voor recycling. In het kader van de transitie naar een circulaire economie wordt het gebruik van 'recycled content' in profielen steeds vaker een harde eis binnen de gemeentelijke milieu-ambities.
Het was ooit kostbaarder dan goud. Veel duurder zelfs. In de negentiende eeuw gold aluminium als een exotisch luxemetaal, gereserveerd voor juwelen en het servies van keizers. Pas na de ontdekking van het Hall-Héroult-proces in 1886 veranderde alles. Elektrolytische extractie uit aluinaarde maakte massaproductie eindelijk technisch haalbaar. Van chemische curiositeit naar een fundamenteel constructiemateriaal. Een revolutie in de metallurgie.
In 1931 kreeg aluminium een wereldpodium met de bouw van het Empire State Building. Niet voor de draagstructuur, maar voor de markante spits en diverse sierelementen. De luchtvaartindustrie dreef de technische ontwikkeling tijdens de wereldoorlogen tot het uiterste. Sterker. Lichter. Corrosiebestendig. Deze kennis vloeide na 1945 direct naar de civiele bouwsector. De brede introductie van de extrusiepers in de jaren vijftig betekende de definitieve doorbraak. Complexe geometrieën die met staal onmogelijk waren, rolden nu in eindeloze lengtes uit de pers. De moderne vliesgevel was geboren.
Tot de jaren zeventig was aluminium in de bouw een koude brug. Letterlijk. Enkelvoudige profielen geleidden warmte ongehinderd naar buiten, wat resulteerde in massale condensvorming en energieverlies. De energiecrisis van 1973 dwong de sector tot een radicale omslag. De oplossing kwam in de vorm van thermische ontkoppeling. Het mechanisch verbinden van twee profieldelen met isolerende polyamide strips veranderde alles. Het transformeerde aluminium van een louter esthetisch gevelproduct in een hoogwaardig technisch systeem dat voldoet aan de strengste isolatie-eisen. Vandaag de dag ligt de focus niet meer op winning, maar op de 'urban mine'. De geschiedenis herhaalt zich: het metaal dat ooit zo moeilijk te winnen was, blijft nu nagenoeg eeuwig in de kringloop door zijn oneindige recyclebaarheid.
Joostdevree | Nl.wikipedia | Bouwtotaal | Technischeunie | Architectuur | Vanhengstummetaal | Jomy | Iqstaal | Aluxprofiel | Pmc-solutions