adviesrapport
Sociale werkplek Heemtuin Muntendam
Auteurs Luuk Broerse Tom de Vries Sikke Sikkema Groningen 10-06-2011
adviesrapport Sociale werkplek Heemtuin Muntendam
Auteurs Luuk Broerse Tom de Vries Sikke Sikkema
Opdrachtgever Stichting Menterheem Muntendam
Opleiding Bouwkunde Hanzehogeschool Groningen
Begeleider M. Sival
Lezer R. Ovbiagbonhia Groningen 10-06-2011
1
samenvatting De stichting Menterheem heeft samen met stichting NOVO en de gemeentelijke re-integratie de wens om een nieuw duurzaam gebouw te ontwikkelen voor de Heemtuin in Muntendam. Het gebouw moet plaats bieden voor sociaal maatschappelijke projecten en educatieve doeleinden. Hiermee wordt de bestaande werkplaats in vorm van een noodvoorziening vervangen. Om een duurzaam gebouw te realiseren is onderzoek gedaan naar materialen en het creëren van een comfortabel binnenklimaat. De resultaten en de wensen die gesteld zijn door de opdrachtgever komen tot uiting in het ontwerp. Het belangrijkste uitgangspunt voor dit ontwerp is dat het in de natuurlijke omgeving moet passen. Dit heeft geleid tot een vorm die is ontstaan uit de gedachte dat het gebouw zich aan drie zijden uitspreidt in de Heemtuin. Daarbij gaat iedere zijde van het gebouw een andere relatie aan met de omgeving. Bij de materialen die zijn onderzocht wordt er besproken voor welk onderdeel welk materiaal het beste gebruikt kan worden in het gebouw. De materialen worden op elk onderdeel geadviseerd op duurzame aspecten. Voor zowel de draagconstructie als gevelbekleding wordt hierbij voornamelijk hout geadviseerd. Hout heeft als belangrijke eigenschap dat het gewonnen wordt uit een hernieuwbare bron. Daarbij wordt ook het natuurlijke materiaal stro aanbevolen in combinatie met houtskelet voor de opbouw van de buitengevels. Voor het onderzoek naar een comfortabel binnenklimaat zijn de onderdelen daglicht, temperatuur en ventilatie aan bod gekomen. Tijdens het ontwerpen is hier rekening mee gehouden. In het gebouw worden voor daglicht alleen passieve en bouwkundige oplossing toegepast. Het gebruiken van verdiepte neggen en luifels voorkomt oververhitting aan de zuidzijde. Aan de noordzijde treedt vrijwel geen direct zonlicht binnen en wordt er gebruik gemaakt van hoge raamopeningen en een gang met een glazen gevel. Om hierbij de temperatuur in het gebouw gedurende het hele jaar op peil te houden wordt aanbevolen om vloerverwarming toe te passen. Dit bespaart in de stookkosten en is daarom het meest rendabel. De ventilatie is in dit ontwerp het meest gunstig met mechanische toeen afvoer. Aan dit systeem kan buisventilatie als duurzame oplossing worden toegevoegd. Wanneer men een gebouw wil bouwen is het gebruikelijk dat men een aantal personen of bedrijven inschakelt om dit te gaan doen. De opdrachtgever maakt in overleg met een architect een plan en dat wordt uitgevoerd door een bouwbedrijf. Wanneer men zelf taken op zich neemt wordt dit zelfbouw genoemd. Zo is het mogelijk dat een opdrachtgever besluit het eigen bouwproject te leiden. Daarnaast bestaat de mogelijkheid om er zelf voor te zorgen dat de benodigde (bouw)materialen geleverd worden. En in plaats van het inhuren van bedrijven kan de opdrachtgever ook zelf bepaalde bouwwerkzaamheden uitvoeren. De adviezen zijn gebaseerd op onderzoeken, ervaringen en bevindingen. Ze dienen geïnterpreteerd te worden als zijnde mogelijkheden voor de invulling van het probleem. Wanneer de opdrachtgever, gebruikers of andere betrokkenen zich interesseren voor de ontwikkeling en realisatie van het gebouw is het aan te raden zich te oriënteren of verdiepen in de gepresenteerde informatie in dit rapport.
2
inhoudsopgave 1. Inleiding ............................................................................................................................................... 4 2. Ontwerp............................................................................................................................................... 5 3. Materialen ........................................................................................................................................... 7 4. Binnenklimaat.................................................................................................................................... 11 Daglicht .............................................................................................................................................. 11 Temperatuur ..................................................................................................................................... 13 Ventilatie ........................................................................................................................................... 15 5. Zelfbouw ............................................................................................................................................ 18 Fasering ............................................................................................................................................. 18 Organisatie ........................................................................................................................................ 20 De uitvoeringsfase ............................................................................................................................. 21 Zelfbouw ............................................................................................................................................ 22 Tot slot .............................................................................................. Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. Bronnen ................................................................................................................................................. 24 Bijlagen .................................................................................................................................................. 25
3
1. inleiding Dit rapport is opgesteld voor de Stichting Menterheem en geeft advies voor een nieuw multifunctioneel gebouw. De opdracht is tot stand gekomen in samenwerking met de Hanzehogeschool en is uitgevoerd door de afstudeergroep van de opleiding HBO Bouwkunde. De Stichting heeft samen met de Stichting NOVO en de gemeentelijke re-integratie behoefte aan nieuwe sociale werkplaatsen en meer opslagruimte. Daarom bestaat er de wens voor een duurzaam gebouw op de locatie van de Heemtuin. Om meer bezoekers te trekken zal het gebouw ook bestaan uit een publiek gedeelte. Deze ruimte zal onder anderen worden ingericht voor educatieve doeleinden. In de bijlage is het Programma van Eisen toegevoegd. Hierin staan alle eisen uitgebreid omschreven. Hoe kan een duurzaam en comfortabel multifunctioneel gebouw voor de stichting eruit komen te zien? Op deze vraag wilde de projectgroep antwoord vinden gedurende de afstudeerperiode. Om een duurzaam gebouw te realiseren is onderzoek gedaan naar bouwmaterialen en het creëren van een gezond en comfortabel binnenklimaat. Het onderzoek is uitgevoerd door de projectgroep met behulp van het Atelier Duurzaam. De resultaten van het onderzoek hebben geleid tot een ontwerp. In dit adviesrapport worden de resultaten toegelicht aan de hand van het ontwerp. Hierbij gaat om aanbevelingen die uit het onderzoek zijn gekomen. Hierbij blijft het altijd mogelijk dat de opdrachtgever een andere keuze kan maken. De opbouw van het rapport is als volgt. Eerst volgt een omschrijving van het ontwerp. Hierna worden aanbevelingen gegeven op het gebied van materialen en het binnenklimaat. De materialen worden besproken in de hoofdgroepen van bouwonderdelen. In het aansluitende hoofdstuk wordt een beeld gegeven van het bouwproces en de mogelijkheden tot zelfbouw.
4
2. ontwerp De wensen die gesteld zijn door de opdrachtgever komen tot uiting in het ontwerp. Bij het ontwerp wordt rekening gehouden met de bestaande situatie van de Heemtuin. Aan de hand van het Programma van Eisen is een ontwerp gemaakt dat uitgewerkt is tot voorlopig ontwerp (VO). Hiermee wordt advies gegeven aan de opdrachtgever. De tekeningen van het ontwerp zijn toegevoegd als bijlage. Opgave Het project betreft het oprichten van een multifunctioneel gebouw op het terrein van de Heemtuin en Natuurpark Tussen de Venen te Muntendam, Groningen. De bestaande werkruimte in de vorm van een noodgebouw wordt vervangen door een gebouw waarin sociaal maatschappelijke projecten kunnen plaatsvinden. Daarnaast bestaat het verlangen van de opdrachtgever dat in hetzelfde gebouw een openbare, multifunctionele educatie- en expositieruimte wordt ondergebracht. De belangrijkste wens van de opdrachtgever is dat het een duurzaam gebouw wordt. Hierbij zal gebruik worden gemaakt van natuurlijke materialen en passieve oplossingen voor een comfortabel binnenklimaat. Er wordt advies gegeven op het gebied van deze duurzame aspecten. Locatie Het multifunctionele gebouw is gevestigd op dezelfde locatie waar zich nu het bestaande noodgebouw bevind (zie VO- tekeningen, situatietekening). Deze locatie is goed bereikbaar voor zowel bezoekers als werknemers vanaf de bestaande parkeerplaats aan de westzijde. Daarnaast is het gebouw ook makkelijk toegankelijk voor het laden en lossen van goederen via de oostzijde. Het gebouw bevind zich vlak naast het paviljoen waarin zich onder anderen de horeca functie bevind. De twee gebouwen hebben daarom het een duidelijke relatie met elkaar. Tussen de gebouwen ontstaat er een interessante open ruimte. Deze ruimte kan gebruikt worden voor markten en andere buitenactiviteiten. Het gebouw Het belangrijkste uitgangspunt voor het ontwerp is dat het in de natuurlijke omgeving moet passen. De vorm van het gebouw is ontstaan uit de gedachte dat het gebouw zich in de omgeving uitspreid. Het éénlaagse gebouw spreidt zich aan drie zijden uit elkaar. Deze driepuntsvorm gaat aan iedere zijde een andere relatie aan met de omgeving. De westzijde is naar het paviljoen gericht. Hier is ook de entree zodat er een heldere route is tussen de twee gebouwen. Aan de zuidzijde van het gebouw zijn voornamelijk bomen en beplanting. Deze zijde heeft een duidelijke relatie met de groene omgeving. Figuur 1: Relaties omgeving
5
De indeling is verdeeld in twee delen: de multifunctionele ruimte (publiekelijk) en de werkplaatsen (semiopenbaar). Door gebruik te maken van één entreegebied zijn deze twee delen met elkaar in verbinding gebracht. De bezoekers hebben daarom ook toegang tot de werkplaatsen. Zo ontstaat er een openbaar gebouw waarin bezoekers en werknemers met elkaar in contact kunnen komen. Voor de vorm van het gebouw is rekening gehouden om een goed daglichtontwerp te creëren. De verschillende functies van het gebouw zijn aan de hand van de daglichtbehoefte ingedeeld. Zo is de multifunctionele ruimte gevestigd in de noordvleugel waardoor het grote gevelopeningen kan hebben. De gevel aan de zuidzijde is redelijk gesloten om oververhitting in de werkplaatsen te voorkomen. Door aan de gangzijde een open glasgevel te creëren kan er in de werkplaatsen toch genoeg daglicht toetreden. In hoofdstuk 4 Binnenklimaat wordt dit aspect verder toegelicht.
Figuur 2: Isometrische aanzichten
Programma In het gebouw zijn de volgende ruimten aanwezig (zie plattegrond): - Multifunctionele ruimte - Toiletgroep bezoekers - Werkplaats re-integratie - Werkplaats NOVO - Werkplaats / opslag Heemtuin - Kantine - Toiletruimte heren - Toiletruimte dames - Technische ruimte De multifunctionele ruimte is één grote ruimte van zo’n 105 m 2 en is bedoelt voor educatie en exposities. Deze ruimte zal gedurende de hele week gebruikt worden door verschillende gebruikers. Vanuit het entreegebied is de gang naar de werkplaatsen en kantine bereikbaar. De werkplaats van Stichting NOVO zal gebruikt worden voor dagbesteding van mensen met een verstandelijke beperking. Onder het beheer van de gemeentelijke re-integratie wordt de andere werkplaats gebruikt voor het project “gered gereedschap”. Gedurende de werkweek zullen beide ruimtes in gebruik zijn. De werkplaatsen voor zowel NOVO als re-integratie zijn ruim 80m2 en hebben beide een opslagruimte. De werk- en opslagruimte voor de Heemtuin biedt ruimte voor techniek en groen. Deze ruimte is totaal bijna 100m2. De kantine van 55m2 is bedoelt voor alle werknemers in het gebouw. Het gebruik van de kantine zal voornamelijk tijdens de pauzes zijn. Aan de zuidzijde heeft de kantine directe toegang naar buiten. Tussen de kantine en de werkplaats voor re-integratie bevinden zich de toiletten en garderobe voor de werknemers. Tevens is hier de technische ruimte geplaatst.
6
3. materialen Aan de hand van het ontwerp worden in dit hoofdstuk materialen besproken die voor verschillende onderdelen van het gebouw gebruikt kunnen worden. Er wordt een advies gegeven voor elk onderdeel. De materialen worden geadviseerd omdat ze goed scoren op punten als milieubelasting, gezondheidseffecten, regionale verkrijgbaarheid, kosten en uiterlijk en uitstraling. Gevelbekleding: Eiken delen Het is aan te raden om als gevelbekleding houten delen toe te passen. Hout heeft als belangrijke eigenschap dat het gewonnen wordt uit een hernieuwbare bron. Daarnaast is het eenvoudig toe te passen en heeft het een natuurlijke uitstraling. Er bestaat een groot aantal hout soorten met verschillende eigenschappen. Uiterlijk, hardheid, gewicht en duurzaamheid zijn eigenschappen die bij de keuze voor een soort moeten worden afgewogen. Voor de gevelbekleding is eiken hout een optie. Deze soort komen voor in Nederland. Het hout kan daarom lokaal gewonnen worden, langdurig transport wordt hiermee voorkomen. Staatsbosbeheer beheerd het grootste deel van de bossen in Nederland. Zij kunnen gezaagd eikenhout leveren, op stam kopen is in overleg vaak ook mogelijk. Eikenhout is een duurzame houtsoort en daardoor ook goed buiten te gebruiken. Eikenhout als gevelbekleding wordt echter niet vaak toegepast. Wanneer bij het ontwerp, detaillering en verwerking goed rekening gehouden wordt met de te gebruiken houtsoort is eik goed toe te passen. In vergelijking met andere materialen zal hout in de meeste gevallen meer onderhoud vergen. Als alternatief zou er ook gekozen kunnen worden voor lariks. Deze soort komt veel voor in Nederland en is dan ook wat goedkoper dan eikenhout. Lariks wordt regelmatig toegepast als gevelbekleding, er is dan ook meer ervaring met het gebruik van deze houtsoort.
Figuur 3: Eiken gevelbekleding
Figuur 4: Lariks gevelbekleding
7
Buitenwanden: Houtskelet en stro Als buitenwand wordt een combinatie van een houtskelet en strobalen geadviseerd. In deze combinatie zorgt het houtskelet voor de stevigheid en stabiliteit. Terwijl de gestapelde strobalen voor een erg hoge isolatiewaarde zorgen. Beide materialen komen uit een hernieuwbare bron en zijn lokaal verkrijgbaar. De binnenzijde van de wand kan worden afgewerkt met een leemstuc laag. Voor het houtskelet kan het beste vurenhout gekozen worden. Deze soort wordt veel toegepast als constructiehout. De bossen worden duurzaam beheerd. Het hout is dus goedkoop en duurzaam. Het stro voor de wanden is bij voorkeur hard geperste tarwestro. Tarwe is in Nederland het meest verbouwde graangewas. Vooral in Groningen wordt het gewas veel verbouwd. De stengels die na het dorsen vaak als ‘afval’ op het land achterblijft kunnen verwerkt worden tot strobalen. Daarnaast is de verwerking van de strobalen zeer eenvoudig. De constructie wordt afgewerkt met een leemstuc laag. Leemstuc heeft als belangrijk kenmerk dat het zeer goed vocht reguleert. Dit heeft een gunstig effect op het binnenklimaat.
Figuur 5: Strowand
Figuur 6: Aanbrengen van leemstuc
Vloerconstructie: Beton + geëxpandeerde kleikorrels Voor de fundatie van het gebouw zal beton gebruikt moeten worden. Dit is het enige onderdeel van het gebouw waar het niet mogelijk is iets anders toe te passen. Om toch enige verbetering ten opzichte van een normale fundering te hebben is het mogelijk om geëxpandeerde kleikorrels als toeslag aan het beton toe te voegen. Hierdoor kan de hoeveelheid beton verminderd worden, zonder dat de sterkte ervan drastisch verminderd wordt. Binnenwanden: Houtskelet + MDF beplating Voor de binnenwanden kan er het beste gekozen worden voor een houtskelet constructie met MDF beplating. Uit onderzoek is namelijk gebleken dat MDF een lage milieubelasting heeft. Voor het houtskelet is vurenhout een goede keuze. Deze houtsoort wordt veel gebruikt als constructiehout. De bouwmethode wordt ook vaak Hout Skelet Bouw (HSB) genoemd. Deze bouwmethode wordt veel toegepast en is door het gebruik van hernieuwbare materialen erg duurzaam. Een houtskelet zorgt er voor dat leidingen makkelijk weg te werken zijn. Ook is het mogelijk om installaties zoals wandverwarming aan te brengen. Extra (geluids)isolatie toepassen is ook mogelijk.
8
Kozijnen en glas: Hout Hout wordt traditioneel toegepast voor kozijnen, ramen en deuren. Ook voor dit ontwerp zal hout de beste keuze zijn, echter om ene andere rede. Zoals al eerder is aangegeven is hout een materiaal dat verkregen wordt uit een hernieuwbare bron. Daarnaast is hout eenvoudig te bewerken. Gezien de grote glas openingen in het ontwerp is het zinvol goed te kijken naar de glas keuze. Al geruime tijd wordt bij nieuwbouw standaard dubbelglas toegepast. Nog beter is het om 3-laags glas toe te passen. Er worden 3 lagen glas gebruikt waarmee 2 ‘luchtlagen’ tussen de panelen gevormd worden. De isolatiewaarde van deze panelen is dan ook vele malen beter. De aanschafkosten liggen echter wel een stuk hoger. Dit verschil wordt echter op de lange termijn terugverdient.
Kolommen: Hout In het ontwerp zijn een aantal kolommen nodig die in het zicht staan. Het is aan te raden om hout te gebruiken voor deze kolommen. Hout is hernieuwbaar en kan milieuvriendelijk verkregen worden. Er zal een visueel aantrekkelijke houtsoort gebruikt moeten worden die tevens sterk genoeg is om redelijk slank geprofileerd te worden. Lariks is een goede mogelijkheid. Deze soort komt veelvuldig voor in Nederland en kan net als eikenhout geleverd worden door Staatsbosbeheer.
Dakconstructie: Houten balklaag + multiplex vuren Als dakconstructie wordt een vurenhouten balklaag met multiplex dakbeschot geadviseerd. Deze materialen zijn duurzaam, hebben een lage milieubelasting en zijn niet duur. Als isolatie wordt resolschuim geadviseerd. Dit druk vaste isolatiemateriaal heeft een hoge isolatie waarde bij een geringe dikte.
Dakbedekking: Sedum Een groen dak brengt veel voordelen met zich mee. Zo is verhoogt het de warmte isolatie, zodat het zomers binnen minder snel opwarmt. Het is een visueel aantrekkelijk en wordt geassocieerd met duurzaamheid, milieu en natuur. Groene daken bestaan er in verschillende soorten. Voor dit project is een sedumdak aan te raden. Sedum is een kleine soort vetplant. Een sedumdak bestaat uit een waterdichte laag met daarop een aantal lagen. Deze lagen zorgen voor de afvoer van water. Daarop wordt een substraatlaag aangebracht die zorgt voor de voeding van de plantjes. Op de substraatlaag worden matten met de sedum plantjes aangebracht. Deze vorm van groen dak is de lichtste in zijn soort. Bij bijvoorbeeld grasdaken of een daktuin is een dikkere substraatlaag nodig, wat het gewicht verhoogt. De dakconstructie bij een sedumdak kan dan ook minder zwaar uitgevoerd worden. De substraatlaag houd regenwater vast. Dit voedt de planten maar heeft ook invloed op de thermische eigenschappen van het dak. De substraat en sedum laag zorgen er namelijk voor dat de warmtegeleiding van het dak verminderd. Zomers zal het in het gebouw langer koel blijven, terwijl het in de winter beter warmt te stoken is.
9
Uit onderzoek is gebleken dat een sedumdak op het gebied van milieu belasting minder sterker scoort dan men zou verwachten. Zowel bitumineuze- (epdm) als kunststofdakbedekking (tpo) komen in vergelijkingen zelfs beter uit de bus. Echter is de meerwaarde die een sedumdak heeft op andere de materialen erg groot. Het gaat dan om de eerder genoemde voordelen.
Figuur 7: Sedumdak
Figuur 8: Opbouw
10
4. binnenklimaat Voor het ontwerp van het gebouw is onderzoek gedaan naar het creëren van een behaaglijk binnenklimaat. Het binnenklimaat van een gebouw is een erg complex aspect. Er zijn een groot aantal factoren van belang. In dit hoofdstuk wordt advies gegeven voor de onderdelen daglicht, temperatuur en ventilatie.
Daglicht Bij het ontwerp van het gebouw is rekening gehouden met de oriëntatie en daglicht. Door deze aspecten op de juiste manier toe te passen, dragen ze bij aan het creëren van een comfortabel binnenklimaat. In deze paragraaf wordt aan de hand van het ontwerp advies gegeven over daglicht. In het ontwerp worden alleen passieve en bouwkundige oplossingen toegepast voor zon- en lichtwering. Zuidgevel:
Luifel (overstek) Horizontale, lage raamopeningen Verdiepte neggen (lichte kleur) In de maanden juni-juli staat de zon hier op zijn hoogste stand en bereikt de zonbestraling hoge waarden. Om in deze zomermaanden oververhitting te voorkomen in de werkplaatsen bestaat de zuidzijde vooral uit dichte geveldelen. De raamopeningen in de gevels van de werkplaatsen zijn horizontaal en laag. Ze zijn grotendeels op ooghoogte geplaatst, zodat uitzicht naar de natuurlijke omgeving mogelijk is. Daarnaast is over de gehele gevel een luifel toegepast. Een luifel of overstek zorgt voor schaduw op het gevelvlak en voorkomt daarbij dat het meeste directe zonlicht in de werkplaatsen en kantine toe kan treden. Het is wenselijk om de onderzijde van de luifel te voorzien van een lichte kleur.
Figuur 9: Inval en werking zonlicht
De neggen van de raamopeningen zijn verdiept om extra beschaduwing te creëren. Ook is het voor de neggen belangrijk om een lichte kleur toe te passen. Dit zorgt voor de nodige lichtreflectie om in de zomermaanden toch licht binnen te krijgen. In de wintermaanden staat de zon laag, maar is de zonbestraling niet sterk. De bomen aan de zuidzijde hebben dan geen blad en het zonlicht kan daarom door de smalle ramen naar binnen treden.
11
Oost- en westgevels:
Verticale, hoge raamopeningen Verdiepte neggen (lichte kleur)
De oost- en westgevels hebben gedurende het hele jaar te maken met lage zonstanden. De maximale zonbestraling op de oostgevels vindt plaats in de ochtenduren. Aan deze zijde van het gebouw zorgen de bomen voor de nodige zonwering. Ook zijn de neggen van de raamopeningen aan deze zijde verdiept om direct zonlicht te weren. De zonbestraling op de westgevels is alleen maximaal aan het eind van de middag of in de avonduren. Dit zal voornamelijk buiten werktijd zijn, waardoor de kans op overlast door zonlicht nihil is. De gevel van de multifunctionele ruimte is aan deze zijde zuidwest gericht. Daarom zorgen ook hier de verdiepte neggen voor zonwering. Noordgevel:
Verticale, hoge raamopeningen Dubbele gevel
Aan de noordzijde zal vrijwel geen direct zonlicht binnen treden. De noordgevel van de multifunctionele ruimte heeft dus geen zonwering nodig. Daarom zijn er veel hoge raamopeningen toegepast. Hoge ramen leiden namelijk tot een grotere daglichttoetreding dan brede ramen met dezelfde oppervlakte. Ook is een gelijkmatige raamverdeling in de gevels van de multifunctionele ruimte toegepast die aansluit bij het gebruik. Een gelijkmatige verdeling van de ramen leidt tot minder luminantieverschillen in de ruimte.
Figuur 10: Inval diffuus daglicht
De gang aan de noordzijde heeft een glazen gevel over de hele lengte. Met deze gang wordt een dubbele gevel gecreëerd welke zorgt voor de nodige daglichttoetreding in de werkplaatsen en de kantine (zie figuur 10). Ook versterk deze gang met glazen gevel de relatie met het paviljoen en de omgeving door meer uitzicht te creëren.
12
Temperatuur De verwarming die in het gebouw toegepast moet worden kan door verschillende systemen uitgevoerd worden. Het meest geschikte verwarmingssysteem dat toepasbaar is op het ontwerp zal geadviseerd en onderbouwd worden. Om de temperatuur in het gebouw op peil te houden wordt aanbevolen om vloerverwarming toe te passen. Bij vloerverwarming LVT (lage verwarmingstemperatuur) zal de temperatuur niet hoger dan 45graden worden. Dit bespaart in de stookkosten omdat juist de hoge temperaturen het minst rendabel zijn. De verwarming vind plaats door opgewarmd water dat door de leidingen stroomt. De warmte van het water wordt afgegeven aan de vloer en vervolgens aan de lucht. Om met deze lage temperaturen de hele ruimtes te kunnen verwarmen zijn er grote oppervlaktes nodig om de leidingen in aan te brengen. Hiervoor is de vloer de meest voor de hand liggende plaats. Figuur 11: Vloerverwarmingsslangen Door de lage temperatuur is de invloed op de beweging in de lucht gering. Hierdoor wordt er geen stof uit de vloer omhooggedreven. Met de WTW installatie op de ketel behoord de vloerverwarming tot het meest rendabele verwarmingssysteem. Een bijkomend voordeel van verwarming in de vloer is dat de voeten direct door het vloercontact verwarmd worden. Dit draagt bij aan de behaaglijkheid. Het vloerverwarmingssysteem kan naast een cv-ketel op gas ook ondersteund worden door zonnecollectoren of vervangen worden door een aardwarmtepomp die de warmte onttrekt van het grondwater op diepte. Prijstechnisch is de aanschafprijs van een cvketel op gas het meest aantrekkelijk.
Figuur 12: Ketelinstallatie
13
Wandverwarming Ook wanden worden gebruikt om de leidingen op aan te brengen. In dit gebouw is dit echter niet wenselijk omdat door de grote vierkante vorm de warmte niet gelijkmatig verdeeld zal worden. In het midden van de ruimte zou een koude zone kunnen ontstaan. Ook door plaatsing van stellingen en kasten die in de werkruimtes nodig zijn zal de wandverwarming niet tot zijn recht kunnen komen. Temperatuursinvloeden De keerzijde van een vloerverwarmingssysteem is dat het moeilijk regelbaar is. De temperatuur zal langzaam reageren op het open of dichtdraaien van de toevoer. Hierdoor is het van groot belang dat de invloeden op de temperatuur zoveel mogelijk gereduceerd worden. De invloed op de binnentemperatuur wordt veroorzaakt door de straling van de zon en de buitentemperatuur. De invloed van de buitentemperatuur wordt geminimaliseerd door goed geïsoleerde wanden en in dit geval een sedumdak. Het glas in het gebouw is een relatief slechte isolator. Dit geld ook voor 3-laags glas. Om de negatieve invloed van het glas te minimaliseren is het gebouw met een dubbele glazen wand ontworpen. Tussen de wanden is de verkeersruimte gesitueerd. Deze is qua temperatuur ondergeschikt aan de verblijfsruimten. Doordat het een verkeersruimte betreft is extra verwarming bij het glas zoals convectors in de vloer om koudeval tegen te gaan niet van belang. Het zonlicht is een factor die zomers ongewenst de ruimtes kan verwarmen. Het is dus van belang dat de directe inval voorkomen wordt. Hierom zijn aan de zonzijde van het gebouw kleine ramen met diepe negge ontworpen. De zon zal in de zomer niet direct binnen vallen. Ook heeft de gehele zuidzijde een luifel. In de wintermaanden zullen de zonnestralen wel binnenvallen doordat de zon minder hoog komt te staan dan in de zomer. Dit zal de behaaglijkheid in de koude maanden juist positief beïnvloeden. De kamertemperatuur zal hierdoor niet of nauwelijks beïnvloed worden. De kracht van de zon is namelijk minder dan in de zomer. In de zomer zal het niet het verwarmen van het gebouw problemen geven, maar juist het koel houden van het gebouw. Door grondbuis-ventilatie zal de aangevoerde lucht koeler zijn dan de buitenlucht. Ook het sedumdak zal een bijdrage leveren aan het koel houden van het gebouw. Toch kan dit bij hoge temperaturen nog als te warm ervaren worden. Als de temperatuur toch te hoog wordt bevonden, kan het vloerverwarmingssysteem ook als koelsysteem functioneren. Het koelen gebeurd simpelweg door koud water door het circuit te laten lopen. Hoewel de temperatuur stabiel gehouden kan worden kan de wens bestaan voor een direct beïnvloedbare warmtebron. Het onderhoudswerk in de vorm van het snoeien van de Heemtuin zal vooral in de herfst en in de winter plaatsvinden. Er kan dan vraag zijn naar een plaats waar men zich op kan warmen. Er zal dus een aantal radiatoren in de kantine geplaatst kunnen worden. Het voordeel is dat radiatoren op de CV- ketel aangesloten kunnen worden. Ook als het gebouw gerealiseerd is kan dit nog toegepast worden. Het enige nadeel is dat de leidingen dan niet in de vloer verwerkt kunnen worden, maar op de wand moeten worden opgebouwd. Wel is het van belang dat de radiatoren uitgedraaid worden wanneer mogelijk omdat deze minder rendabel zijn. Door zoveel mogelijk de temperatuurpieken in de zomer en in de winter te reduceren en zo een zo constant mogelijk klimaat te creëren is een lage temperatuur verwarming goed toe te passen.
14
Ventilatie Van de vier hoofdgroepen waarin het onderdeel ventilatie te verdelen is wordt er hier één geadviseerd. Dit systeem wordt nader toegelicht en zal verduidelijkt worden door in de doorsneden van het gebouw de het ventilatieverloop weer te geven. Ook zal de meest gunstige situering van het systeem aangegeven worden. Ventilatiesystemen vallen over het algemeen in vier hoofdgroepen in te delen, dit zijn: - Natuurlijke ventilatie - Mechanische afvoer - Mechanische toevoer - Mechanische toe- en afvoer (gebalanceerde ventilatie) Van deze systemen wordt voor dit gebouw mechanische toe- en afvoer geadviseerd. Aan dit systeem kan een duurzame installatieoplossing toegevoegd worden. Buisventilatie Het buisventilatie systeem is op zich zelf rendabel te noemen. Het systeem zal de luchtaanvoer via een buissysteem door de grond transporteren. Dit zal in de winter zorgen voor een relatief warme lucht doordat de grond de warmte afgeeft aan de lucht. Zomers zal de werking precies andersom zijn, dan zal de warme lucht gekoeld worden door de grond. Balansventilatie De aangevoerde lucht zal door behulp van een warmtewisselaar nog extra opgewarmd worden door de afgevoerde lucht. Dit is het grote voordeel ten opzichte van de andere systemen. Door het verschil in bezetting van de ruimtes in het gebouw, is het van belang dat de ventilatie per ruimte apart geregeld wordt. De multifunctionele ruimte zal namelijk sterk wisselen in aantal bezoekers, ook de werkplaatsen voor Stichting NOVO/ Re-integratie en de Heemtuin zal niet continu volledig bezet zijn. Door CO2 of RH censoren aan te sluiten op de regelbare kleppen in het buizensysteem wordt er constant actief gecontroleerd op voldoende ventilatie. Hierdoor wordt ook onnodige ventilatie tegengegaan in lege ruimtes. Op de afbeelding hiernaast is van een woning uitgegaan, maar het systeem is vergelijkbaar met het gebouw van de Heemtuin.
Figuur 13: Schematisering ventilatiesysteem
Door warmte terug winning (WTW) op het ventilatiesysteem toe te passen wordt koude tocht voorkomen en blijft de temperatuur stabiel in de ruimtes. Dit is belangrijk omdat de vloerverwarming in het gebouw niet in kan springen op plotselinge temperatuurwisselingen. Bij een bepaalde hoogte van de temperatuur zomers zal de WTW uitgeschakeld worden en de ventilatie via een bypass toegevoerd worden, anders zal het systeem zichzelf namelijk tegenwerken.
15
Bij grote ventilatiebehoeften kan als extra gebruik gemaakt worden van natuurlijke ventilatie. Er kan voor ramen gekozen worden die open kunnen. Zo is spuien van een ruimte mogelijk wanneer dit wenselijk is. Op de onderstaande doorsneden is de het verloop van het buissysteem te zien. De aan en afvoer van de lucht is ook inzichtelijk gemaakt.
Figuur 14: Werking ventilatie
De aan en afvoer dienen logischer wijs niet te dicht bij elkaar geplaatst te zijn omdat anders maar een gedeelte van de ruimte ververst zal worden. Een goede installateur zal hieraan veel aandacht besteden met het ontwerpen van de plaatsing van aan en afvoerroosters. De negatieve aandacht die de laatste weken aan dit ventilatiesysteem wordt besteed slaat altijd terug op ontwerp of installatiefouten. De roosters dienen zo gesitueerd te zijn dat de hele ruimte ververst wordt. Zonder dat luchtstroom hinderlijk opgemerkt kan worden. De maximale luchtsnelheden en plaatsing van de roosters is vastgelegd in de NEN normering. Op onderstaande plattegrond is de buisventilatie te zien. Door meerdere buizen kan de lengte beperkt worden. Er is zo’n 100 meter buis nodig met een diameter van 200. Dit ontwerp heeft 5 buizen van 20 meter lang. Deze lengte is nodig omdat de grond de doorstromende lucht maar langzaam kan verwarmen of koelen. De buizen zijn aan de noordkant gepositioneerd omdat hier weinig begroeiing is. Dit zal de aanleg vereenvoudigen. Ook is het van belang dat de aanvoerbuis die boven de grond uitsteekt zich in de open ruimte bevind zodat de aangevoerde luchtstroom niet gehinderd kan worden.
Figuur 15: Leidingverloop buisventilatie
16
Stofafzuiging In het gebouw zal behalve vervuiling door CO2 ook sprake zijn van vervuiling door stof van machines in de werkplaatsen. Dit zal door het ventilatiesysteem deels worden afgezogen. Door de lage luchtstroom zal dit niet genoeg zijn voor de stofafzuiging. Mocht er dus sprake zijn van houtbewerkingsmachines die geïnstalleerd zullen worden, dan moeten deze van een aparte afzuiging voorzien worden. Dit kan kleinschalig en inpandig gebeuren. Om deze reden is er in het ontwerp geen rekening mee gehouden. Er kan een aparte ruimte gerealiseerd worden waar een afzuiginstallatie geïnstalleerd kan worden. Bij een afzuiginstallatie die op de afbeelding hiernaast weergegeven staat zal een ruimte van 1m2 al voldoende zijn.
Figuur 16: Stofafzuiging
17
5. zelfbouw Wanneer men een gebouw wil bouwen is het gebruikelijk dat men een aantal personen en/of bedrijven inschakelt om dit te gaan doen. De opdrachtgever maakt in overleg met een architect een plan en dat wordt uitgevoerd door een bouwbedrijf. Echter gebeurt het steeds vaker dat een opdrachtgever meer taken op zich neemt gedurende het bouwproces. Vooral bij het bouwen van een eigen woningen begint dit steeds meer voor te komen. Wanner men zelf taken op zich te nemen kan men spreken van zelfbouw. Er bestaan verschillende soorten, van het managen en inkopen van bouwmaterialen tot het zelf uitvoeren van bouwwerkzaamheden. In dit hoofdstuk wordt in vogelvlucht een beeld geschept van de reguliere fasering van een bouw en veel voorkomende organisatievormen. Afsluitend wordt een aantal mogelijkheden tot zelfbouwen toegelicht.
Fasering Om een beeld te krijgen van de werkzaamheden die komen kijken bij het oprichten van een gebouw wordt hier een overzicht weergegeven van dit proces. Hierbij moet in acht worden genomen dat het bouwproces voor ieder gebouw anders is. Dit is afhankelijk van een groot aantal factoren waarvan bouwsysteem, bouwtijd en organisatie vaak de meeste prominente invloed hebben. Allereerste het volledige bouwproces, vanaf het moment dat het initiatief voor bouwen wordt genomen tot de sloop ervan. Dit proces valt op te delen in een aantal fasen. Ook hiervoor geld dat dit enkel een beeld geeft van hoe het proces er uit kan zien. Er wordt hiervoor uitgegaan van de volgende fasering. Zie figuur 17 voor een schematische weergave. Programmafase Deze fase start op het moment dat de opdrachtgever de intentie heeft om te gaan bouwen. In deze fase worden de ideeën die hij heeft verder uitgewerkt. Daarna wordt er gekeken of het idee haalbaar is. Wanneer de kaders voor het gebouw bepaald zijn en wanneer deze zijn vast gelegd in een programma van eisen wordt er gestart met de volgende fase. In de programmafase wordt door de opdrachtgever vaak een architect benadert voor advies en later voor het maken van het ontwerp. Ontwerpfase In deze fase worden ontwerpideeën uitgewerkt tot een voorlopig ontwerp en daarna tot een definitief ontwerp. Aan het eind van deze fase is bekend hoe het gebouw er uit komt te zien, welke afmetingen het heeft, welke installaties er in het gebouw nodig zijn en welke materialen er gebuikt gaan worden. Omstreeks deze tijd wordt tevens gestart met de aanvraag van de benodigde vergunningen. Uitwerkingsfase Gedurende de uitwerkingsfase wordt het ontwerp verder uitgewerkt. Dusdanig dat het bestek voor het gebouw geschreven kan worden. Hierin staat precies opschreven hoe en waarmee het gebouw gebouwd zal moeten worden. Deze stukken samen met de bestektekeningen worden gebruikt voor de prijsvorming. Dit leidt uiteindelijk tot een overeenkomst tussen de opdrachtgever en een aannemer. In deze overeenkomst staan onder andere afspraken over de bouwsom en opleverdatum.
18
Realisatiefase Nu vastligt hoe het gebouw er uit moet komen te zien en wie het gaat bouwen kan er begonnen worden met de bouwwerkzaamheden, ook wel uitvoering genoemd. Deze fase eindigt op het moment dat het gebouw aan de opdrachtgever wordt opgeleverd. De uitvoeringsfase wordt in een volgende paragraaf verder toegelicht. Beheer of gebruiksfase De fase waar het uiteindelijk allemaal om draait. Gedurende de jaren waarin het gebouw gebruikt wordt zullen er diverse onderhoudswerkzaamheden plaatsvinden. Het is mogelijk dat er onderhoudscontracten worden afgesloten voor zowel de bouwkundige als technische onderdelen van het gebouw. Sloop Uiteindelijk zal het gebouw aan het einde van zijn levensduur gesloopt worden.
Figuur 17: Schematisch overzicht fasering bouwproces
Het is gebruikelijk dat de opdrachtgever vanaf de start van de programmafase tot en met de oplevering wordt begeleid door een architect of andere adviseur, deze neemt de rol van projectmanager op zich. De belangrijkste rede hiervan is dat de opdrachtgever vaak geen tijd heeft om volledig met het bouwproces bezig te zijn. Daarnaast beschikt een opdrachtgever vaak niet over de benodigde kennis of ervaring. Dit hoeft echter niet altijd het geval te zijn. Men kan bijvoorbeeld besluiten om de projectmanagement zelf op zich te nemen. In dat geval kunnen, wanneer nodig, gespecialiseerde adviseurs voor specifieke onderdelen van het gebouw en/of het bouwproces om advies worden gevraagd. Ook dit kan een vorm van zelfbouw genoemd worden.
19
Organisatie De manier waarop de diverse partijen met elkaar samenwerken is afhankelijk van de gekozen bouworganisatievorm. In deze paragraaf worden daarom kort een aantal organisatievormen toegelicht. Figuren 18 t/m 20 geven een schematische weergave van drie gebruikelijke organisatievormen. Voor kleine tot middelgrote projecten wordt vaak een traditionele of getrapte organisatievorm gekozen. Vaak fungeert de architect als adviseur van de opdrachtgever. In dat geval vertegenwoordigt hij of zij vaak ook de opdrachtgever, bijvoorbeeld bij het aanvragen van een offerte bij een aannemer. Op zijn beurt zal de aannemer, onderaannemers en installateurs contracteren. Voor zelfbouw is dit de meest logische organisatievorm. Figuur 18: Traditionele organisatie
Als alternatief kan er gekozen worden voor een bouwteam. Bij deze organisatievorm vindt vanaf een vroeg stadium al samenwerking plaats. Iedere partij wordt op het zelfde moment geïnformeerd. Op die manier kan het ontwerp en uitvoeringsproces zo optimaal mogelijk plaatsvinden. De opdrachtgever leidt het bouwteam. Hiervoor is wel enige kennis noodzakelijk. Om die reden wordt vaak een architect of adviseur aangesteld om deze rol te vervullen. Figuur 19: Bouwteam organisatie
Bij een turn-key organisatie wordt de volledige realisatie van de ideeën van de opdrachtgever uitbesteed. De opdrachtgever sluit in dit geval op basis van een globaal PvE een contract met een turn-key organisatie. Deze zal op zijn beurt de verschillende divisies aansturen, hier heeft de opdrachtgever dus geen contact mee. Gevolg hiervan is wel dat de opdrachtgever zeer weinig mogelijkheid heeft om het project tussentijds bij te sturen. Figuur 20: Turn-key organisatie
20
De uitvoeringsfase Zoals in een eerdere paragraaf te lezen valt, kan het bouwproces opgedeeld worden in diverse fasen. Hiervan is de realisatiefase, het werkelijk oprichten van het gebouw, er één van. In deze paragraaf wordt deze fase verder toegelicht. Ook hier is het belangrijk te realiseren dat het bouwproces voor ieder gebouw anders is. Daarom wordt hier een overzicht gegeven van wat men onder normale omstandigheden kan verwachten voor de bouw van een redelijk traditioneel gebouw. Figuur 21 geeft een overzicht van de verschillende “stappen” gedurende de uitvoeringsfase. Iedere stap kent specifieke werkzaamheden. Daarnaast gelden er voor iedere stap aandachtspunten en invloeden die in acht gehouden moeten worden. Figuur 21: Stappen uitvoeringsfase
Onderbouw Tijdens de eerste stap wordt er gewerkt aan de fundamenten van het gebouw. De werkzaamheden worden verricht door een maatvoerder, grondwerkers, betonvlechters en een stortploeg. De werkzaamheden die plaats vinden zijn sterk onderhevig aan de weersomstandigheden. bouwplaats inrichten
grondwerk
uitzetten/ maatvoeren
fundering
beganegrondvloer
Ruwbouw Wanneer de onderbouw gereed is wordt er begonnen met de ruwbouw. Hieronder wordt de draagstructuur of het casco van het gebouw verstaan. Voor het gebouw zijn veel verschillende bouwmethoden beschikbaar. Zo kent men onder andere gestapelde (stenen) en gegoten (beton) bouwsystemen. Omdat er nog steeds buiten gewerkt wordt zijn ook deze werkzaamheden sterk onderhevig aan de weersinvloeden. dragende buitenwanden
dragende binnenwanden
verdiepings vloeren
dakconstructie
Omhulling Gedurende deze periode wordt het gebouw wind en waterdicht gemaakt. Afhankelijk van het stadium van de vorderingen tijdens deze fase, zijn de werkzaamheden dan ook in meer of mindere mate onderhevig aan de weersinvloeden. Gedurende deze fase zijn vaak meer onderaannemers zoals metselaars, dakdekkers en glaszetters aanwezig op de bouwplaats. gevels
dakbedekking
kozijnen, ramen en deuren
beglazing
Afbouw Nu het gebouw wind en water dicht is kan er begonnen worden met de afbouw. Systeembouwers, installateur en schilders zijn gedurende deze periode op de bouwplaats aan het werk. Omdat het gebouw nu volledig wind en waterdicht is hoeft er geen rekening gehouden te worden met het weer. scheidingswanden
deurkozijnen
installaties
plafond, wand en vloerafwerking
terreininrichting
21
Zelfbouw Bij zelfbouw komt het er vaak op neer dat de opdrachtgever er voor kiest om het management van zijn bouwproject zelf op zich te nemen. In die situatie is hij of zij degene die het bouwproces leidt. Dit kan veel voordelen met zich mee brengen. Echter zijn er ook belangrijke aandachtpunten die in acht moeten worden genomen. In deze paragraaf wordt getracht een kort overzicht te geven van mogelijkheden van en tot zelfbouw. Management Wanneer men besluit het eigen bouwproject te gaan leiden en managen neemt men tevens de verantwoordelijkheden en daarmee ook de risico’s op zich. Het is daarom van belang van te voren te weten wat projectmanagement inhoud. Het is ook mogelijk om een onafhankelijke projectmanager in te schakelen die deze taak op zich neemt. Deze persoon beschikt over de benodigde kennis en ervaring. Een goede manier om volledige controle te hebben over de bouw is om geen hoofdaannemer aan te trekken. Op deze manier kan voor ieder onderdeel de gewenste partij ingeschakeld worden. Om daarmee desgewenst voor de beste kwaliteit, de laagste kosten en kortste bouwtijd te zorgen. De selectie vindt dan plaats aan de hand van de zelf gestelde selectiecriteria. Levering Het is gebruikelijk dat een aannemer, onderaannemer en installateur zelf de (bouw)materialen levert die hij nodig heeft. Dit hoeft echter niet altijd zo te zijn. De mogelijkheid bestaat om er zelf voor te zorgen dat de benodigde materialen aanwezig zijn. Bij sanitair gebeurt dit wel vaker, maar in principe is dit voor elk bouwmateriaal mogelijk. Hierdoor is de keuze mogelijkheid voor materialen veel groter en breder. Zo kunnen ook andere bronnen voor bouwmaterialen aangesproken worden. Het is wel belangrijk om in acht te nemen dat het uitvoerende bedrijf waarschijnlijk geen of verminderde garantie geeft op het geleverde werk. Ook kunnen zaken als bijvoorbeeld de brandveiligheid van de gebruikte materialen soms niet aangetoond worden. Dit kan er voor sommige gebruiksfuncties toe leiden dat het materiaal niet gebruikt mag worden. Het is dan ook raadzaam van te voren uitvoerig te onderzoeken of het materiaal wel of niet gebruikt mag worden. Daarnaast is het aan te raden overleg te hebben met het bedrijf dat het materiaal gaat toepassen. Uitvoeren In plaats van het inhuren of contracteren van bedrijven kan het ook mogelijk zijn om bepaalde bouwwerkzaamheden zelf uit te voeren. Eenvoudige bouwwerkzaamheden kunnen in sommige situaties erg goed zelf gedaan worden. Wanneer men zelf over de benodigde kennis bezit kunnen wellicht ook meer complexe werkzaamheden zelf verricht worden. Tijdens de afbouw en het inrichten van het gebouw kunnen vaak ook zelf werkzaamheden gedaan worden, denk aan schilderen e.d.. Wanneer er zelf gewerkt gaat worden aan de constructie van het gebouw is verstandig om goed contact te hebben met de gemeente. Zij is namelijk verantwoordelijk voor de toezicht en controle van de bouw.
22
tot slot Dit rapport heeft laten zien wat de mogelijkheden kunnen zijn voor de invulling van het huisvestingsvraagstuk van de stichting Menterheem, stichting NOVO en re-integratie van de gemeente Muntendam. De onderzoeksvraag, “Hoe kan een duurzaam en comfortabel multifunctioneel gebouw voor de Stichting er uit komen te zien?” is daarmee beantwoord. De adviezen die zijn gegeven zijn gebaseerd op onderzoek, ervaringen, bevindingen en ideeën van de auteurs. De adviezen dienen geïnterpreteerd te worden als zijnde mogelijkheden voor de invulling van het probleem. Wanneer de opdrachtgever, gebruikers of andere betrokkenen zich interesseren voor de ontwikkeling en realisatie van het gebouw is het hen ten zeerste aan te raden zich te oriënteren of verdiepen in de in dit rapport gepresenteerde informatie. Om op basis daarvan zelf een definitieve keuze te maken voor het ontwerp en de te gebruiken middelen en materialen. Naast het hier gepresenteerde vormt literatuur in de vorm van boeken alsmede informatie op het internet een enorme bron van informatie op het gebied van duurzaamheid, zelfbouw en bewust bouwen.
23
bronnen Hoofdstuk 3. Materialen Algemene Vereniging Inlands Hout
http://www.avih.nl/
Afbeeldingen Figuur 3: http://www.houvastbouw.nl/projecten Figuur 4: http://www.flickr.com/photos/24162755@N07/ Figuur 5: http://casa-pixie.blogspot.com/2009/01/muurtje-scheren.html Figuur 6: http://community.villamedia.nl/portfolio/vijf-hoog-in-leem-hout-en-stro-modernestrobouw-in-nederland Figuur 7: http://www.noord-holland.nl/web/Projecten/Huisvestingprovincie/Houtplein/Ontwerp.htm Figuur 8: http://www.ahabouw.nl/info_tech.html
Hoofdstuk 5. Zelfbouw Jellema 1: Inleiding bouwnijverheid Jellema 12a: Bouwproces uitvoeren techniek Afbeeldingen Figuur 17, 18, 19, 20: Jellema 1 Inleiding bouwnijverheid Figuur 21: Jellema 12a Bouwproces uitvoeren techniek Tips voor meer informatie Jellema Hogere Bouwkunde http://www.zelfjehuisbouwen.nl/
24
bijlagen Bijlage 1. Programma van eisen Bijlage 2. A3 boekje VO tekeningen
25
