paal-en-balk systeem, kolommen-en-liggers, post & beam (P&B)

Ook, soms: palen-balken systeem. Het paal-en-balk-systeem is een bouwmethode (houtbouw) die bestaat uit forse houten kolommen (palen) en liggers (balken), waardoor een stevige en zelfdragende constructie ontstaat (anders dan meestal bij houtskeletbouw wordt toegepast). Palen en balken hebben een constructieve functie. De palen zijn, van grond tot dak, vaak uit één stuk. Niet alleen massieve palen en balken, maar ook gelamineerd hout wordt bij paal-en-balk gebruikt (goedkoper dan massief hout en met meer stabiliteit).
Door het zeer open skelet zijn er architectonisch veel mogelijkheden: de architect kan grote vensters ontwerpen en omdat er geen dragende muren zijn, zijn grote open ruimten mogelijk. Het houten skelet is binnenshuis meestal zichtbaar. Voor extra stevigheid kan in specifieke gevallen een windverband toegepast worden.

Het paal-en-balk-systeem heeft veel weg van het bouwen volgens vakwerk. De palen en balken worden vaak met een vereenvoudigde zwaluwstaartverbinding of via pen-en-gat aan elkaar verbonden. Tussen de framedelen komen de glasruiten of geïsoleerde panelen. "De kolommen worden aan de buitenzijde geïsoleerd, waardoor aan de buitenzijde een modern en strak beeld ontstaat. Het dak kan bestaan uit een nokgording met sporen waardoor een groot gedeelte van de kapconstructie zichtbaar is. Daarbovenop wordt een isolatieplaat aangebracht." De liggers van de gevel worden bijna allemaal geïsoleerd aan de buitenzijde. Bij de glasgevels komt geen isolatie op de kolom, vergelijkbaar met een kozijn. In het interieur kan het hout dus zichtbaar blijven; vaak is dat ook juist gewenst.

Belangrijk is voor veel bewoners van paal-en-balk-woningen:
- snelle bouwmethode (veel prefab, montage is eenvoudig)
- grote overspanning mogelijk zonder palen (dus een grote woonkamer zonder paal in het midden is mogelijk)
- het hout kan zichtbaar blijven (zeker aan de binnenzijde; denk wel aan verkleuring)
- vaak dampopen wanden en ecologische biobased materialen
- het biofiele karakter kan bijdragen aan minder stress (natuurlijke materialen werken rustgevend)
- grote glasvlakken laten veel daglicht binnen (in de winter zoninstraling, fraaie zichtlijnen naar buiten; bij voorkeur op het zuiden gericht; denk ook aan de daglichtfactor).

Opmerkingen

- Gelamineerd hout. Vaak worden de palen en balken gelamineerd uit 3 of 4 delen, waardoor bijvoorbeeld een kolom (paal) 3-laags gelamineerd is en 164x164 mm in doorsnede wordt. Gelamineerd hout heeft het voordeel dat met eenvoudige middelen een grote overspanning is te bereiken zonder palen en dat er minder kans dat het hout gaat scheuren (nerven in verschillende richtingen). Voor een grotere overspanning worden wel de balken/liggers verzwaard.

- Houtverbindingen. Voor de verbinding tussen balken onderling worden de zogenoemde machinale "zwaluwstaarten" toegepast (linker foto hieronder). 
Voor de koppeling tussen paal en balk worden vaak grote pen-en-gat-verbindingen toegepast; overigens, de rode pijlen op de rechter foto geven hier de lamineervlakken aan:

machinale "zwaluwstaart" (finnhouse):

"pen" (klik voor gat) (indra terburg, huib bouwman)

De verbindingen bij de hoofdbalkstructuur zijn fors van formaat en bij de vloerbalken van de verdieping iets minder groot. De verbindingen zelf zijn niet of nauwelijks zichtbaar.

- Bescherming tegen vocht e.d. Bescherming tegen optrekkend vocht e.d.: beganegrondvloer bij voorkeur van beton, onder de onderligger (op het beton) komt DPC-folie, zijkant ligger en stukje van betonvloer wordt dichtgeplakt met butyltape (voor het blijvend afdichten tegen vocht en wind), vaak wordt er ook een EPDM-slabbe aangebracht van boven naar beneden naar de betonstrook (ook voor water- en winddichtheid), sponningen e.d. worden behandeld met Rostex verf. 
Hout aan de buitenzijde moet behandeld worden en zichtbaar hout aan de binnenzijde alleen tegen verkleuring (als dat niet gewenst is).
Er hoeven geen speciale voorzieningen getroffen te worden tegen het krimpen van het hout. Aan de buitenzijde is er al de afdichting van naden tegen tocht en vocht, terwijl tussen panelen en paal-en-balk compriband zit (een schuimband als regendichte afdichting van voegen in verticale buitengevelvlakken tussen bouwdelen of bouwmaterialen van beton, metselwerk, natuursteen, metalen, kunststoffen en hout). Beide materialen zijn rekbaar.

- Geveldelen. De geveldelen zijn, als het geen glaspanelen betreft, vaak van hout. Bij Finnhouse wordt hiervoor Fins geverfd vurenhout, Platowood (thermisch verduurzaamd hout), lariks o.d. toegepast, uitgevoerd in rabatdelen dus geen CLT of (ander) plaatmateriaal. De geveldelen kunnen ook afgewerkt worden met stucwerk of steenstrips, maar dan moet er wel een extra buitenplaat tussen. Omdat de wand dampopen is, wordt geen dampremmende folie toegepast.
Soms is het gewenst de gevels een bijna-zwarte tint te geven. Dat kan door middel van shou-sugi-ban ("gebrand hout"), maar ook door toepassen van bijvoorbeeld Platowood Burned Wood Oil (d.i. Rubio Monocoat) dat het uiterlijk van gebrand hout benadert en minder duur is. Olie is ook gemakkelijk (zelf) aan te brengen en bij te houden.
De verdiepingvloer is vaak van houtachtig materiaal.

- Constructieve stabiliteit wordt bereikt door sommige houtbouw-elementen en één of meer binnenwanden die haaks op de gevels staan. In uitzonderlijke gevallen is een windverband nodig, bijvoorbeeld als er weinig verdiepingvloer is of veel vide; zo'n windverband kan op verschillende manieren worden aangebracht (al of niet zichtbaar, bijvoorbeeld tussen de gevelpanelen).
Massieve palen en balken kunnen na verloop van wat langere tijd de kenmerkende, in de lengterichting lopende scheurtjes gaan vertonen. Constructief kan dit meestal geen kwaad, omdat bij de omvang van de palen en balken hiermee rekening wordt gehouden. Bij gelamineerd hout is de kans op grotere scheuren kleiner.

- Wandafwerking, locatie van de stijlen (kolommen), gewenste uiterlijk. Door de keuze van het type wand en de afwerking ervan is het soms lastig iets zwaars aan de wand te hangen. Als er om de 600 mm een stijl is, is het zinvol dat op de een of andere manier aan te geven, bijvoorbeeld via foto's zodat later de locatie van de stijlen snel gevonden is. Als je van tevoren weet waar bijvoorbeeld de keukenkastjes komen, dan kan daarmee rekening gehouden worden door een extra versteviging in de wand aan te brengen, het zogenoemde achterhout. 
Bij paal-en-balk-woningen is het niet gebruikelijk dat je lange gestucte wanden hebt omdat veel mensen de fraaie dikke houten stijlen in het zicht willen hebben. De ruimte tussen de stijlen kan natuurlijk wel als pleisterwand afgewerkt worden. 
Voordeel van hout als wandafwerking is dat de muren weinig warmte opnemen (en afstaan) en de ruimte snel verwarmd kan worden. Door extreme warmte-isolatie kan in bepaalde gevallen als verwarming zelfs gebruik worden gemaakt van uitsluitend infraroodpanelen (IR-panelen). Nadelen van hout als wand: in de zomer kan het te snel warm worden bij veel zoninstraling en in de winter stralen de muren nauwelijks warmte uit waardoor het theoretisch vrij snel weer koud kan zijn (door forse isolatie zal dat wellicht minder invloed hebben).
Denk vooraf goed na over waar leidingen en buizen moeten komen, hoe die te isoleren zijn (warmte en geluid; denk ook aan trillingen) en of dat goed te combineren is met de gewenste wand en vloer. 
Er is wel een trend zichtbaar, maar niet iedereen is gecharmeerd van het ruwbouw-uiterlijk van sommige nieuwe woningen, met het zichtbare, grove uiterlijk van OSB-panelen en met ventilatiebuizen die prominent aanwezig zijn (en te horen zijn).

Meer informatie (pagina houtbouw)

Bouwers (pagina houtbouw)

Documentatie (pagina houtbouw)

paal-en-balk-woning, hier met veel glas (finnhouse):

paal-en-balk-woning (finnhouse):

projectvoorbeeld van een paal-en-balk-woning (april 2023): ontwerp, uitvoering en houtleverancier: finnhouse hoofdontwerp: kraal architecten (boaz van der wal en thomas kraal) uitvoerend aannemer: bouwgroep koenen opdrachtgevers: indra terburg en huib bouwman overzichtsfoto; de balken die nog verwerkt moeten worden, liggen ingepakt in witte folie; klik voor groter (foto eric de koster):

het leggen van de balken van de verdiepingvloer; een heerlijk eenvoudige én nauwkeurige manier van bouwen; klik voor groter (finnhouse):

heel even rust op de bouw; klik voor groter (indra terburg en huib bouwman):

dakbeschot van het woongedeelte, interieur; klik voor groter (indra terburg en huib bouwman):

wandbekleding van werkruimte is esb (soort bio-osb), blue-jeans geluiddempend isolatiemateriaal is métisse, buitenwanden zijn geïsoleerd met gutex thermoflex, voor zware kastjes e.d. is wandversteviging aangebracht; klik voor groter (indra terburg en huib bouwman):

dakbeschot tijdens aanbrengen isolatie, exterieur; klik voor groter (foto eric de koster):

afbeeldingen van andere projecten: hoog interieur van een (andere) paal-en-balk-woning (finnhouse):

paal-en-balk-woning in aanbouw (berger-bildt):

Het paal-en-balk-systeem is enigszins te vergelijken met het post-and-lintel-systeem (letterlijk: paal-en-lattei, pilaar-en-lattei) zoals bijvoorbeeld toegepast bij Stonehenge.

Verg. houtskeletbouw, balloon-constructie, stokkenwand. 

Eng. post and beam (algemeen: timber frame construction)