#7 - (30Zn)


Zinklegeringen worden al eeuwenlang op uiteenlopende manieren toegepast in bijvoorbeeld de industrie. In dit artikel focussen we op zink als bouwmateriaal. Want zink is een mooi en duurzaam.


Zink heeft zelfherstellende eigenschappen waardoor een lange levensduur gegarandeerd is. Door dit natuurlijke proces krijgt het bouwmateriaal een fraaie uitstraling, vinden wij. Daarnaast is zink 100% circulair en dat is belangrijk met het oog op de toekomst.


Alles wat je met papier kunt doen kan ook met zink. Of een gevouwen bootje van zink blijft drijven weten we niet, waarschijnlijk zinkt het. Wat we wel weten is dat zink veel architectonische vrijheid biedt in het ontwerpen. Het scherpe lijnenspel in onze projecten Linneausparklaan en Bosvilla Noordwijk zijn daar voorbeelden van.


Over zink spraken we met Jules Wilhelmus, directeur van Stichting Duurzaambouw Metaal (DBM).



KVa: Parijs is bekend als stad van de zinken daken, kun je uitleggen waarom? Waar komt dit vandaan?

Jules: In 1805 werd een proces ontwikkeld om zinken bladen te walsen, waardoor het materiaal ook geschikt werd om te worden toegepast als dakbedekking of dakgoot. Het werd zo een goed alternatief voor het duurdere koper en het zware bladlood.


In het midden van de negentiende eeuw kende de stad Parijs een aanzienlijke bevolkingsgroei. De bevolking verdubbelde in vijftig jaar tot meer dan een miljoen inwoners. Napoleon III gaf de stedenbouwkundige Haussmann de opdracht om plannen te maken voor de grootscheepse verbouwing van Parijs. Complete huizenblokken en hele wijken gingen tegen de vlakte om dit mogelijk te maken. Zijn opdracht: verruim de straten, geef lucht aan de Parijzenaar en moderniseer de stad.


De beroemde Haussmann-gebouwen vormden zo het nieuwe aanzicht van Parijs. Voor de daken koos Haussmann zink, een gloednieuw product dat de moderne architectuur vertegenwoordigde. Er werden veelal mansardekappen toegepast, vernoemd naar de zeventiende-eeuwse architect Jules Hardouin Mansard. Dit dak werd bekleed met de karakteristieke Franse roef, de Tasseaux.

Deze nieuwe architectuur bereikt ook Nederland, waar de Hollandse bourgeoisie de Franse bouwstijl omarmde. Statige villa's, hotels en andere openbare gebouwen uit die tijd werden voorzien van een zinken dak, die nog steeds terug te vinden zijn in de residentiële steden zoals Den Haag en Amsterdam.





Natuurlijk materiaal


KVa: Zink wordt vaak als een van het meest overvloedige en natuurlijke materialen ter wereld omschreven. Kun je hier iets meer over vertellen? Waar en onder welke vorm is zink in de natuur beschikbaar? Hoe wordt het geëxtraheerd?

Jules: De wereld is van nature rijk aan zink. En dat is maar goed ook: zonder zink geen leven. Zink is een essentieel element voor plant, dier en mens. Er is naar schatting 2.800 miljoen ton (Mt) zink in de aardkorst aanwezig in een zodanige vorm en hoeveelheid dat economische winning mogelijk is. Er is geen enkele aanwijzing dat de aarde wordt verzwakt door winning van metalen.


Sphaleriet is het meest voorkomende zinkmineraal en 's werelds belangrijkste erts van zink. Het is een zinksulfidemineraal met een chemische samenstelling van (Zn, Fe)S.

Overigens: omdat zink een eeuwig materiaal is –want oneindig recyclebaar- is urban mining ook een permanente en logisch bron.



KVa: Wat gebeurt er na extractie? Hoe wordt zink omgezet van een erts in een bruikbaar bouwmateriaal dat beschikbaar is voor de bouwsector?

Jules: Na extractie van zink erts uit de aardkorst wordt het erts geconcentreerd. Tijdens dit proces wordt gesteente gescheiden van het sphaleriet mineraal, waarna er een concentraat overblijft met een hoog zink gehalte, vaak tot >50%. Dit concentraat kan naast zink ook nog andere waardevolle (bouw)metalen bevatten zoals lood en koper.


Zink concentraat wordt verder verwerkt tot een zuiver metaal in zogenaamde raffinaderijen of smelters. In deze raffinaderijen worden zowel andere waardevolle metalen (niet-zink) als onzuiverheden gescheiden, waarna er zink metaal geproduceerd wordt met een hele hoge zuiverheid (min. 99.995% zink). Residuen met andere waardevolle metalen als lood en koper kunnen worden verwerkt in andere metaal raffinaderijen die deze metalen verder kunnen opwerken tot metalen met een hoge zuiverheid.


Zuiver zink wordt vervolgens gelegeerd met legeringsmetalen zoals koper en titanium, uitgegoten en gewalst tot gewalst zink zodat het toegepast kan worden in daken, façades en hemelwater systemen.





KVa: In hoeverre is dit proces vergelijkbaar met de productie van andere bouwmetalen? Het is bijvoorbeeld wel bekend dat de productie van staal een hoge grijze energie vraagt, hoe zit dit met de productie van zink?

Jules: De productie van zuiver zink in de raffinaderijen is een elektrisch process (middels elektrolyse). Zolang de raffinaderijen stroom inkopen dat is opgewekt uit hernieuwbare energiebronnen, kunnen we stellen dat het productieproces van zuiver zink een zeer lage CO2 voetafdruk heeft.



levensduur, circulariteit en hergebruik


KVa: Zink staat bekend voor zijn lange levensduur. In sommige gevallen praten mensen zelfs over meer dan 100 jaren. Hoe kan dat? Betekent dit dat zink als bedekking- of bekledingsmateriaal geen onderhoud nodig heeft?

Jules: Titaanzink vormt onder invloed van het weer een natuurlijke beschermende laag: de patinalaag. Dit is een basische, niet oplosbare, goed hechtende blauwgrijze beschermende laag die verantwoordelijk is voor de hoge corrosieweerstand van zink.


Deze patinalaag heeft - in tegenstelling tot gelakte materialen - een natuurlijk zelfherstellend effect en garandeert daarmee een lange levensduur. Eventuele beschadigingen, vingerafdrukken en andere verwerkingsporen die optreden tijdens de montage verdwijnen op termijn in de patinalaag.






KVa: In de huidige context worden woningen gebouwd voor ca. 20-50 jaren. Wanneer de levensduur van zink bijna twee keer zo lang is betekent dit dat de kans op hergebruik groot is. Wat zijn hier de mogelijkheden? Gebeurt dit al vaak genoeg volgens jou?

Jules: Zink wordt na een lange levensduur altijd gerecycled middels smelting. Het is daarom een eeuwig materiaal: zonder verlies van eigenschappen krijgt zink telkens weer een nieuw leven. Dat bespaart grondstoffen en CO2.


Naast zink concentraat uit de aardkorst, worden zink raffinaderijen ook gevoed met recycling stromen uit bijvoorbeeld de staal industrie. Zink aanwezig in zink coatings op staalproducten wordt aan het eind van de levensduur terug gewonnen in de omsmeltovens voor staal. Dit terug gewonnen zink is een grondstof voor de zink raffinaderijen die er weer nieuw zeer zuiver zink metaal van maken. Zo wordt de recycling kring voor zink gesloten gehouden.


Het zinken materiaal kan ook worden hergebruikt. Zeker hemelwaterafvoerbuizen en toebehoren kunnen probleemloos gedemonteerd worden en op een andere plaats worden toegepast. Hier kan in het ontwerp van een gebouw op ingespeeld worden. Indien er goede marktplaatsen voor herbruikbare bouwmaterialen ontstaan kan zink hier een vast onderdeel van zijn. Zink wordt eindeloos hergebruikt is daarom een uitstekend circulair materiaal.


Toepassingen


KVa: Zink kan gebruikt worden als dakbedekking en/of gevelbekleding, het wordt de buitenschil van een gebouw met twee functies: bescherming tegen weersomstandigheden en architectonische uitstraling. Wat zijn de verschillende behandelingen en systemen die mogelijk zijn?

Jules: Naast het bekende walsblanke zink is er tegenwoordig ook voorgepatineerd zink leverbaar. Dit materiaal is fabrieksmatig voorzien van een patinalaag waardoor het materiaal direct een mooie gesloten laag heeft. Er zijn verschillende tinten voorgepatineerd zink verkrijgbaar, zodat het materiaal in ieder ontwerp past.





Dakbedekking

  • Felssysteem: voorgeprofileerde felsbanen met een felsnaad van 25 mm hoog.

  • Klik-roeven: de moderne variant op het traditionele roevendak. De houten roevenlat is hierbij vervangen voor een verzinkt stalen klik-klang.

  • Losanges: vierkante, ruitvormige en groot formaat losanges.


Gevelbekleding

  • Felssysteem: voorgeprofileerde felsbanen met een felsnaad van 25 mm hoog, zowel horizontaal, verticaal als diagonaal toepasbaar.

  • Losanges: vierkante, ruitvormige en groot formaat losanges.

  • Plankpaneel: cassettes met lip en groef verbinding, horizontaal of verticaal toepasbaar.

  • Rabatpaneel: cassette met een gepotdekseld uiterlijk.




KVa: Dus zink is een duurzame circulair bouwmateriaal met een lange levensduur. Wat zijn tot slot in het kort de voor- en nadelen voor het gebruik van zink in de bouwsector?


Jules: Voordelen:

  • Extreem lange levensduur

  • Volledig recyclebaar

  • Onderhoudsvrij

  • Veilige afvoer van regenwater

  • Flexibel in toepassing, vrijwel overal toepasbaar

  • Lichtgewicht

  • Voor daken vanaf 3 graden dakhelling



Aandachtspunt:

  • Natuurlijk verouderend, geen vaste 'kleur'

  • Zoals alle metalen daken niet geluidsisolerende; dit is op te lossen in de detaillering van het dak of de gevel door niet alleen thermisch maar ook geluidswerend te isoleren.

  • Duurder dan bijvoorbeeld traditionele dakpannen