BOUWFYSISCHE I{NELPUNTEN

BOUWFYSISCHE I{NELPUNTEN

COB - CENTRUM

ONDERGRONDS

BOUWEN

Het Centrum Ondergronds Bouwen wi! als kennisnetwerk oog en oor zijn voor alles wat met ondergronds bouwen te maken heeft. Vanuit de visie dan ondergrond ruimtegebruik en essentiele bijdrage levert aan een mooi, leefbaar en slagvaardig Nederland, stimuleert het COB de dialoog tussen aile mogelijke partijen die een rol spelen bij de verkenning van belemmeringen en mogelijkheden van het bouwen onder de grond. Naast het (mede) uitvoeren Van onderzoeken, is het COB actief op het gebied van communlcatie, kennismanagement en onderwijs, onder meer door de ondersteuning van een leerstoel ondergronds bouwen aan de TU Deift en het lectoraat ondergronds ruimtegebruik aan de Hogeschool Zeeland. Meer dan honderd organisaties uit het bedrijfsleven, de overheld alsmede kennisinstituten bundelen in het COB hun krachten en expertise. Het COB maakt deel uit van het CUR.NET en stemt zijn activiteiten af met andere deeinemers aan dat netwerk, zoals CUR, Habiforum en SKB. Daarnaast heeft het COB een Memorandum Of Understanding met de Japan Tunneling Association (JTA) en stimuleert het internationale uitwisselingen met andere landen. COB is mede initiatiefnemer van het nieuwe onderzoeksprogramma ECON en werkt nauw samen met Delft Cluster.

COB NA 2003 In 2003 loopt de tweede onderzoeksperiode van het COB af. In nauw overleg met de particlpanten is een businessplan opgesteid voor de periode 2004-2007. Hierin wordt ook een aangepaste programmeerwijze voorgesteld waarbij een grote nadruk op afstemming tussen vraag en aanbod zal worden gelegd. De in het businessplan genoemde speerpunten, voortgekomen uit een brede consultatie van het COB netwerk, vormen het uitgangspunt voor de programmering van onderzoeksprojecten. De speerpunten bieden een focus voor de programme ring en doen recht aan de visie van de komende jaren: 'Samenwerken aan het verantwoord ontwikkelen, bouwen en beheren van ondergrondse ruimte'

Bouwfysische knelpunten bij de realisatie van

Ondergrondse

Ruimten

ir. M. van der Voorden 10

Bouwfysisch.e Knelpunten bij de reaUsatie van

OndergrondseRuimten

II'. M. van del' Voorden~ verantwoordelijk voor het vakgebied Bouwfysica aan de faculteit Bouwkunde met medewerking van: ir. C. van Kranenburg, A. Laraaij en if. S. de Vries D~1ft,januari 1999 ~<.ipportageinopdracht

van de sectie Ondergronds Bouwen van d~ su;bfa:culteit Civiele Techniek I'D Delft

Inhoudsopgave 1. Inleiding

1

1.1. Aanleiding tot de rapportage 1.2. Opdracht vanuit de sectie Ondergronds Bouwen 1.3. Opbouw van het rapport

1 1 1

2. Gevolgde werkwijze 2.1. Geraadpleegde bronnen Literatuur Betrokken personen 2.2. Vastleggen van informatie Introductie van de uitdrukking ROC Onderscheiden projectcategorieen Onderscheiden bouwfysische aspecten

2

3. Overzicht van gesignaleerde knelpunten 3.1. Onderverdeling in aandachtsgebieden 3.2. Warmte Algemeen Problemen Oplossingen Restvragen 3.3. Vocht Algemeen Problem en Oplossingen Restvragen 3.4. Ventilatie Algemeen Problemen Oplossingen Restvragen 3.5. Akoestiek Algemeen Problemen Oplossingen Restvragen 3.6. Licht Algemeen Problemen Oplossingen Restvragen

6

2

2

Rapportage in Qpdracht van de sectie Ondergronds BoiJwen van de subfaculteit Civiele Techniek TU Delft

6 7

8

9

11

14

Inhoudsopgave (vervolg hoofdstuk 3)

3.7. Integrale aanpak Licht - Wannte Licht - Akoestiek Akoestiek - Ventilatie Vocht - Ventilatie Wannte - Vocht 3.8. Kwaliteitsaspecten Comfort Energiegebruik Duurzaamheid

4. Opmerkingen en conclusies 20 4.1. Opmerkingen - Over tot nu toe gerealiseerde ROC's - Naar aanleiding van de hier besproken problematiek - Over leemten in theorie- en modelvorming - Over de realisatie van bouwfysisch verantwoorde, ondergrondse ROC's 4.2. Conc1usies

Bijlagen: A. B. C. D.

Literatuur Betrokken personen Projecten Demonstratieprojecten

Rapportage in opdracht van de sectie Ondergronds Bouwen van de subfacuIteit Civiele Techniek TO Delft

16

18

20

23

1. Inleiding 1.1. Aanleiding tot de rapportage Zowel aan ondergrondse ruimten als aan de constructie, waarmee deze ruimten worden gescheiden van de omringende grondmassa, worden uiteenlopende kwaliteitseisen gesteld. Een deel van deze eisen richt zich op enkele kwaliteitsaspecten, die onverbrekelijk zijn verbonden met de diverse fysische verschijnselen die in en rondom de constructie optreden. Zo kunnen energiegebruik ten behoeve van ruimteverwarming, duurzaamheid van de ruimteomhullende constructie en kwaliteit van het binnenklimaat niet los worden gezien van optredende warmte- en vochttransporten, de voortplanting van geluid en licht en het optreden van luchtstromen. Vanuit dit besefbestaat binnen de sectie Ondergrond Bouwen van de subfaculteit Civiele Techniek TV Delft behoefte aan een antwoord op de vraag of bij het realiseren van ondergrondse projecten moet worden gerekend op voor deze vorm van bouwen specifieke probiemen van bouwfysische aard. Dit omdat, indien het antwoord op deze vraag bevestigend zal zijn, dient te worden nagegaan welk van deze problemen de verdere ontwikkeling van ondergronds bouwen in de weg staan en welk onderzoek noodzakelijk is om de gesignaleerde knelpunten op te heffen.

1.2. Opdracht vanuit de sectie Ondergronds Bouwen Om een eerste indruk te verkrijgen van de aard en de omvang van bouwfysische knelpunten, is door de sectie Ondergronds Bouwen besloten een op deze knelpunten gerichte, beknopte inventarisatie te laten verrichten aan de hand van beschikbare informatie over gerealiseerde ondergrondse projecten. Aan de sector Bouwfysica van de faculteit Bouwkunde TV Delft is opdracht tot een dergelijke inventarisatie verleend. Op grond van de uitkomst van de inventarisatie zal worden nagegaan of het organiseren van een meerdaags symposium over de 'bouwfysische knelpunten van ondergronds bouwen' zinvol moet worden geacht. Indien tot het organiseren van een symposium wordt besloten, zal het verzameld materiaal worden gebruikt als basis voor een inleidend boekwerkje dat op het symposium zal worden uitgereikt. In dat geval zal tevens worden gestart met het formuleren van bouwfysische onderzoeksprojecten.

1.3. Opbouw van het rapport De bij de inventarisatie gevolgde werkwijze wordt toegelicht in hoofdstuk 2. In hoofdstuk 3 wordt vervolgens een globaal overzicht gegeven van de bij gerealiseerde ondergrondse projecten gesignaleerde bouwfysische knelpunten en van de bouwfysische vragen die op dit moment niet kunnen worden beantwoord. Tot slot wordt in hoofdstuk 4 een aantal conc1usies getrokken. Overzichten van getraceerde projecten, gei'nterviewde personen en geraadpleegde literatuur zijn te vinden in de bijlagen A tot en met D.

Rapportage in opdracht van de sectie Ondergronds Bouwen van de subfaculteit Civiele Techniek TU Delft

1

2. Gevolgde

werkwijze

2.1. Geraadpleegde bronnen Literatuur Allereerst is in de literatuur (boeken en tijdschriften) gezocht naar bouwfysische aspecten, die van belang zijn voor 'Ondergronds Bouwen' . Een overzicht van deze literatuur is te viilden in bijlage A. am de relevantie ervan aan te geven is de volgende onderverdeling in klassen gehanteerd:

. . . . .

Zeer illustratief Ondersteunendetheorie Beschrijvende, algemene informatie Zwarte lijstl Gevonden, maar niet gelezen titels

zie literatuurlijst, klasse I zie literatuurlijst, klasse II zie literatuurlijst, klasse III zie literatuurlijst, klasse Z zie literatuurlijst, slot

.

> > > > >

Tijdschriften

>

zie tijdschriftenlijst

Betrokken personen

Zowel aan de hand van de bekeken literatuur als met behulp van Internet is gezocht naar personen die betrokken zijn geweest bij ontwerp en/of realisatie van ondergrondse projecten. Een aantal van deze personen is gelnterviewd. Een overzicht van gelnterviewde personen is te vinden in bijlage B. Hierbij zijn twee categorieen onderscheiden: . Personen die betrokken zijn geweest bij specifieke projecten (architecten en opdrachtgevers) .

.

Personen met algemene kennis over ondergrondse projecten (bouwfysisch adviseurs).

2.2. Vastleggen van informatie Introductie van de uitdrukking ROC Tot nu toe is bewust niet gesproken over 'ondergrondse gebouwen'. Dit omdat slechts een deel van de ondergrondse projecten betrekking heeft op de functies wonen, werken en recreeren. Genoemd worden hier andere, mogelijke functies zoals transport en opslag. am een specifieker woord te kunnen gebruiken dan het tot nu toe gebezigde woord 'project' , en om duidelijk te maken dat zowel aan de ondergrondse ruimte als aan de omhullende constructie aandacht zal worden besteed, wordt in deze rapportage vanaf nu de uitdrukking Ruimte Omhullende Constructie (afgekort tot ROC) gehanteerd.

I

boeken die wel zijn bekeken, maar die geen relevante informatie blijken te bevatten.

Rapportage in opdracht van de sectie Ondergronds Bouwen van de subfaculteit Civiele Techniek TIJ Delft

2

2. Gevolgde werkwijze Onderscheiden projectcategorieen De bouwfysische randvoorwaarden van een ROC zijn sterk athankelijk van de mate waarin 'de huid' in contact staat met de omringende grond. Een in de literatuur frequent gebruikte onderverdeling van ondergrondse gebouwen is de volgende: A. VoIledig ondergrondse ROC B. Ondergrondse ROC met een naar boven gericht atrium C. Aangeaarde ROC of ROC met een open gevel D. Half ondergrondse ROC of ROC met meerdere open gevels

A

B

c

D

AIle ondergrondse projecten die in het kader van deze inventarisatie zijn getraceerd, zijn volgens deze onderverdeling ingedeeld. Een overzicht van bekeken projecten is te vinden in bijlage C.

Onderscheiden bouwfysische aspecten am de beschrijving van gesignaleerde bouwfysische knelpunten en eventuele oplossingen overzichtelijk te houden, zijn deze bij de inventarisatie onderscheiden naar de volgende bouwfysische aandachtsgebieden: Warmte

Hieronder vallen alle warmtetransporten die optreden in de ondergrondse ROC en in de hieraan grenzende grondmassa en binnenlucht.

Vocht

Hieronder vallen zowel de vochttransporten die optreden in de ondergrondse ROC als de met vochtproductie en vochttransport verbonden condensatieproblematiek.

Ventilatie

AIle aspecten van luchtstroming in ondergrondse ruimten, zoals optredende warmte-, vocht- en andere stoftransporten ten gevolge van ventilatie en optredende luchtsnelheden en luchttemperaturen, behoren tot dit aandachtsgebied.

Licht

Hieronder vallen 'dagverlichting' ten gevolge van zowel diffuus als direct zonlicht en 'kunstverlichting'.

Akoestiek

Hieronder vallen de wering van geluid dat van 'buiten' afkomstig is en de overdracht van geluid tussen de afzonderlijke ruimten binnen de ROC. Ook de overdracht van binnen de ROC geproduceerd geluid naar de aangrenzende grondmassa valt hieronder. De aandacht richt zich niet alleen op de frequenties binnen het gehoorbereik; ook laagfrequent geluid (trillingen) wordt bekeken.

Rapportage in opdracht van de sectie Ondergronds J301lwen Vallde sUlJfaculteitCivieleTechnieK

'I1.JDelft

3

3. Overzicht van gesignaleerde knelpunten 3.1. Onderverdeling in aandachtsgebieden In dit hoofdstuk worden de bekeken bouwfysische aspecten onderscheiden naar de aandachtsgebieden Warmte, Vocht, Geluid, Licht en Ventilatie. Voor elk van de zojuist genoemde aandachtsgebieden wordt eerst een en ander opgemerkt voor de bovengrondse situatie. Vervolgens wordt ingegaan op de bouwfysische problemen in geval van een ondergrondse situatie. Aansluitend worden mogelijke oplossingen genoemd zoals die uit de verschillende bronnen naar voren zijn gekomen. Afgesloten wordt met het formuleren van 'restvragen' die de basis kunnen vormen voor verder onderzoek. Uiteraard kunnen genoemde aandachtsgebieden niet volledig onafhankelijk van elkaar worden bekeken indien naar een bouwfysisch verantwoord ROC-ontwerp wordt gestreefd. Zo spelen bijvoorbeeld Licht en Warmte voor wat betreft de kwaliteitsaspecten Energie en Binnenklimaat beide een rol en wordt de duurzaarnheid van een constructie mede bepaald door de aandachtsgebieden Warmte en Vocht. Het streven naar een 'bouwfysisch optimaal ontwerp' gaat dan ook zelden of nooit hand in hand met het streven naar 'optimalisatie van afzonderlijke aandachtgebieden' . Dit betekent in het algemeen dat afwegingen zullen moeten worden gemaakt. Onder de kop 'Integrale aanpak' wordt per aandachtgebied kort aandacht aan het zojuist besprokene besteed. Door middel van "schetsjes in de kantlijn" is getracht de tekst te verlevendigen en te verduidelijken. De beschrijving van de aandachtsgebieden is kwalitatief. De constructieveen bouwfysische principes staan centraal; het gebruik van getallen wordt dan ook zo veel mogelijk vermeden. Het in dit hoofdstuk gegeven overzicht geeft een algemeen beeld van de knelpunten die zijn te verwachten bij een ondergrondse ROC. Voor speciale problemen met hiervoor gekozen oplossingen wordt verwezen naar bijlage D ("demonstratieprojecten").

3.2. Warmte Algemeen Voor de berekening van de voor verwarming en koeling benodigde energie in bovengrondse gebouwen bestaan vele, qua geavanceerdheid vaak nogal uiteenlopende rekenmodellen. Met behulp van deze modellen kan inzicht worden verkregen in het thermisch-dynamisch gedrag van gebouwen en kunnen optredende temperaturen en warmtestromen nauwkeurig worden gesimuleerd. Indien gegevens worden verlangd over de verdeling van temperaturen en snelheden in een luchtstroming zal van een ander, zwaarder kaliber rekenmodellen gebruik moeten worden gemaakt (Computational Fluid Dynamics). Ondanks het feit dat in bepaalde gevallen het gebruik van CFD-programmatuur tijdens het ontwerpproces noodzakelijk zal zijn om het energiegebruik of de mate van thermisch comfort realistisch te kunnen inschatten (stratificatie, koudeval), gebeurt dit tot nu toe echter zelden.


4

3. Overzicht van gesignaleerde

knelpunten

Problemen

.

In bepaalde gevallen kunnen de warmteverliezen vanuit de ondergrondse ROC naar de omgeving beduidend kleiner zijn dan bij een, qua functie en volume vergelijkbaar bovengronds gebouw (door geringere transmissieverliezen en door het ontbreken van infiltratiever liezen).

In die gevallen is, in vergelijkingmet bovengrondse situaties, de kans op oververhitting groter [A3, A23].

.

Wanneer een ondergrondse ROC aan de binnenzijde wordt gelsoleerd, wordt beschikbare "meewerkende massa" (van belang voor de tijdelijke opslag van warmte) door de isolatielaag van de binnenruimte afgeschermd. Zie mogelijkheid 3 in de figuur onder de kop 'restvragen'.

Hierdoor wordt de kans vergroot op een onbeheersbare binnenluchttemperatuur. [A21

.

In hoeken van een ROC kunnen ten gevolge van 'koudebrugwerking' plekken ontstaan met relatief lage binnenoppervlaktetemperaturen en hoge warmtestroomdichtheden [AlO].

Gevolg: vergroting van de optredende transmissieverliezen en verhoogde kans op oppervlaktecondensatie.

.

Indien isolatiemateriaal in vochtige of natte grond wordt aangebracht, diffundeert en condenseert in de loop der jaren vocht in dit materiaal.

Hierdoor treedt een sterke vermindering op van de isolerende werking. [AlO]

Op loss ingen

.

Duidelijk is dat bij aanbrengen van isolatiemateriaal aan de buitenzijde de meewerkende massa van de ROC kan worden benut en dat in dat geval de kans op oververhitting zou kunnen worden verkleind. Indien gewenst kan op die manier ook worden voorkomen dat temperatuurschommelingen in de grond (nabij het aardoppervlak) tot de ROC . zuBen doordringen [AlO, BlO].

Restvragen

Ten aanzien van theorie en/of modelvorming:

.

In hoeverre is de warmteoverdracht bekend van de ROC naar de hieraan grenzende (verstoorde) grond en naar eventueellangsstromend grondwater?

Rapportage iIi opdracht van de sectieOndergrorids

Bouwen van de subfaculteit Civiele Techniek TO Delft

5


knelpunten

.

In hoeverre bestaan er gevalideerde rekenmodellen waarmee het thermisch-dynamisch gedrag van de ROC en van de meewerkende grondmassa op realistische wijze kan worden gesimuleerd?

.

In hoeverre wordt in deze rekenmodellen de warmte-uitwisseling. tussen ROC en

langsstromend grondwaterin de beschouwingmeegenomen?

.

In hoeverre zijn de warrntegeleidende eigenschappen van (droge en natte) grond bekend?

.

Wat is het effect van het nat worden van isolatiemateriaal op de isolerende werking?

.

In hoeverre is het mogelijk de isolerende en bufferende werking van grond te verbeteren door toevoeging van andere stoffen (bijvoorbeeld door middel van injecteren)?

Ten aanzien van het thermisch-dynamisch gedrag van ondergrondse ROC's:

.

In welke situaties is bij ondergrondse ROC's de beschikbaarheid van meewerkende massa van belang voor het energiegebruik?

.

In hoeverre draagt de omringende grondmassa bij tot de meewerkende massa en in hoeverre is de grondsoort hierbij van belang?

.

In hoeverre varieert het antwoord op voorgaande vragen met het type ROC (zie hoofdstuk 2, typen A tot en met D)?

.

Op welke wijze kan koudebrugwerking ter plaatse van hoeken in een ROC worden beperkt?

.

Wat zijn in energetisch opzicht de voor- en nadelen van de verschillende wijzen van isoleren: binnen- of buitenzijde (zie 1 en 3), vergroten van de weg tussen maaiveld en ROC (zie 2) en insluiten grondmassa (zie 4) [AlO, BlO]?

mv

2 ~

~

~

3 !~~ 4 ;;.~~;.~;.j!

.

In hoeverre varieert de noodzaak tot isoleren met de diepte en zijn ook wijze en mate van isoleren hiervan afhankelijk [AII]?

.

Hoe kan het nat worden van isolatiemateriaal worden voorkomen?

.


6


knelpunten

.

Wat is het effect van grondwaterstroming op de warmteverliezen vanuit de ROC naar de omgeving? [AI]

.

In hoeverre is een constante omgevingstemperatuur voor ondergrondse ROC's gewenst of noodzakelijk?

.

In hoeverre kunnen optredende temperatuurfluctuaties in de bovenste grondlaag (en hiermee gepaard gaande demping en tijdvertraging) energetisch worden benut?

~i

11 12

Verloop vande temperaturen TI en T2 op respectievelijk de diepten dl en d2 (d2 > dl)

.

In hoeverre is vloerverwarming gunstig uit oogpunt van energiegebruik en thermisch comfort?

.

In hoeverre kan het gebruik van spouwen voor de toevoer of afvoer van ventilatielucht een bijdrage leveren tot energiebesparing?

.

In hoeverre kan met behulp van warmtepompen een besparing op het energiegebruik worden bereikt?

3.3. Vocht Algemeen In bovengrondse ruimten vindt nagenoeg altijd vochtproductie plaats. Omdat om meerdere redenen eisen worden gesteld aan de vochtigheid van binnenlucht, dient aan de vochthuishouding van gebouwen aandacht te worden besteed. Ais directe bronnen van vochtproductie kunnen bij wijze van voorbeeld worden genoemd de mens en de door de mens verrichte activiteiten (bijvoorbeeld koken en wassen). Naast de zojuist genoemde directe productie van vocht kan er in bepaalde gevallen sprake zijn van productie door of vanuit het gebouw zelf. Als eerste wordt genoemd het vrijkomen van vocht dat tijdens het bouwproces in constructiedelen achterblijft en dat in de maanden na beeindiging van dit proces op de een of andere wijze dient te worden afgevoerd. Ais tweede bron kan worden genoemd vocht dat ten gevolge van capillaire werking door delen van de constructie wordt getransporteerd en dat plaatselijk aan de binnenruimte wordt afgegeven. Als laatste vochtbron wordt hier genoemd doorslaand vocht ten gevolge van Rapportage in opdrachtvari

de sectie Ondergronds Bouwen van de subfaculteit Civiele Techniek TO Delft

7


knelpunten

regen- of grondwater. Duidelijk is dat bouwvocht in het algemeen onvermijdelijk is en dat optrekkend vocht en doorslaand vocht dienen te worden voorkomen Problemen

.

.

In bovengrondse situaties wordt bouwvocht normaal gesproken door middel van ventilatie en dampdiffusie door de gebouwomhullende constructie naar buiten afgevoerd (zie figuur, situatie A). Ondergronds zal in het algemeen uitsluitend door middel van ventilatie de vochthuishouding moeten worden geregeld (zie figuur, situatie B).

,

............. ,... """"""'" ....... .. . . . . . . . . . . . ... """"""'" ...

... ... ... ... ... ... .. .. .. ... ... ...

A

........

...... .. """"" . . . . . . .... """"" .. .. ,... .... """"'" .....

L~

.... .... ..., .... .... -... .....' .. .. .. ..., ..., ""

Duidelijk is dat dit punt bij ondergrondse ROC's aandacht verdient en dat klimaatinstallaties hierop zullen moeten worden gedimensioneerd. Omdat in de praktijk is geconstateerd dat bouwvocht in ondergrondse situaties reeds na twee jaar geen rol meer speelt, is dit vooral een financieel probleem [A8].

.

De waterdruk op de ROC kan in ondergrondse situaties groot zijn. Wanneer de ROC niet volledig water(damp)dicht is, zal grondwater in het algemeen tot problemen leiden [A8].

.

In de zomer kunnen, als gevolg van de faseverschuiving die optreedt tussen grondtemperatuur en temperatuur van de buitenlucht, relatief lage oppervlaktetemperaturen optreden aan de binnenkant van de ROC. Indien wordt geventileerd met warme, vochtige buitenlucht is in dat geval de kans op condensatie groot. Dit probleem wordt (ten gevolge van koudebrugwerking) versterkt in de hoekpunten van een constructie. [AlO]

.

In een rotsachtige bodem kan Radon voorkomen. Dit gas lost goed op in water. Indien water door de constructie dringt, komt dit gas de ROC binnen [AI, B5, B9].

Oplossingen

.

Het is altijd raadzaam om de ROC water(damp)dicht te maken. Achteraf verhelpen van lekken is niet altijd goed mogelijk en bijna altijd uiterst kostbaar [A8, A9].

.

Door middel van het op de juiste wijze isoleren van een ROC - en door het vermijden van koudebrugwerking - kan ervoor worden gezorgd dat te lage temperaturen ter plaatse van het binnenoppervlak worden voorkomen.

.

Door middel van ventilatie moet ervoor worden gezorgd, dat te hoge luchtvochtigheden in de ondergrondse ruimte optreden.


8


.

knelpunten

Door de ROC als geventileerde spouwconstructie uit te voeren, kan eventueel binnendringend vocht naar buiten worden afgevoerd.

Restvragen Ten aanzien van theorie en/of modelvonning:

.

In hoeverre kunnen realistische voorspellingen worden gedaan met betrekking tot de in de ROC optredende vochttransporten?

.

In hoeverre kunnen realistische voorspellingen worden gedaan met betrekking tot de uitwisseling van vocht tussen ROC en omgeving?

.

Op wat voor manier kan indirecte vochtproductie (bouwvocht, optrekkend vocht) in een ROC worden voorkomen dan wel worden beperkt?

.

In hoeverre is de temperatuur van de ROC van invloed op de optredende vochttransporten?

.

Wat is er bekend over 'schimmelvonning' in ondergrondse ruimten?

Ten aanzien van het hygrisch gedrag van ondergrondse ROC's:

.

In hoeverre is het ontwikkelen van sterke, water( damp )dichte materialen met een goede isolerende werking mogelijk en (uit oogpunt van duurzaamheid en energiegebruik) zinvol?

.

In welke mate speelt de koudebrugproblematiek een rol en - indien het geval - in hoeverre kunnen hiervoor realistische constructieve oplossingen worden bedacht?

.

In hoeverre varieert de besproken vochtproblematiek met het type ROC (typen A tot en met D, hoofdstuk 2)?

.

In hoeverre kan met behulp van geventileerde spouwen (bouw)vocht uit de ROC worden afgevoerd?

Rapportage in opdtachtvandesectieOndergronds

Bouwenvan desubfaculteit CivieleTechniek TIJ Delft

9


knelpunten

3.4. Ventilatie Algemeen Het ventileren van gebouwen is een noodzaak. Door middel van natuurlijke of mechanische ventilatie kan in bovengrondse situaties buitenlucht worden aangevoerd en kunnen gebruikte of vervuilde lucht en overtollige waterdamp worden afgevoerd. Het ventileren van gebouwen leidt tijdens het stookseizoen tot energieverlies. Daamaast kan, indien te hoge luchtsnelheden of luchtstromen met te lage temperaturen ontstaan ('koudeval'), ventilatie aanleiding geven tot klachten op het gebied van thermisch comfort.

Problemen

.

Ondergrondse ruimten zullen in het algemeen mechanisch moeten worden geventileerd. De vraag is op welke wijze voor elke ruimte binnen de ROC ervoor kan worden gezorgd dat zowel overtollig vocht als overtollige warmte door middel van ventilatie wordt afgevoerd en dat de kwaliteit van de lucht voldoet aan gestelde eisen [AI].

.

In specifieke gevallen (ondergrondse stations) kan, als gevolg van in de tijd geconcentreerde verplaatsing van grote hoeveelheden lucht, hinder ontstaan ten gevolge van de hierbij optredende hoge snelheden.

Oplossingen

.

De ventilatiestrategieen die tot nu toe bij ondergrondse gebouwen zijn toegepast, zijn vrijwel identiek aan die bij bovengrondse gebouwen.

.

De vraag hoe hoge luchtsnelheden in ondergrondse stationsruimten kunnen worden voorkomen, is tot op heden niet afdoende beantwoord.

Restvragen Ten aanzien van theorie en/of modelvorming:

.

In hoeverre zouden ondergrondse ruimten op natuurlijke wijze kunnen worden geventileerd?

.

Zijn er rekenmodellen waarmee optredende luchtsnelheden in ondergrondse stationruimten op betrouwbare wijze kunnen worden voorspeld?

Rapportage in opdracht Vande sectieOridetgronds

Bouwenvan~Iesubfaculteit

Civiele, Techniek TUDelft

10


knelpunten

Ten aanzien van mogelijke ventilatiestrategieen binnen ondergrondse ROC's:

.

Wat voor ventilatiestrategieen zijn mogelijk om, afuankelijk van het bekeken seizoen, vocht te kunnen afvoeren en tevens een bijdrage aan energiebesparing te leveren. In de zomer zou bijvoorbeeld warme, droge lucht eerst langs de relatief koude vloer kunnen worden gevoerd (zie figuur, richting 1) zodat de vloer wordt opgewarmd. Ben vraag hierbij is of bij zeer vochtige lucht deze aanpak zou kunnen leiden tot condensatie van waterdamp op de vloer [AIO].

.

In hoeverre zijn de zojuist genoemde ventilatiestrategieen afuankelijk van type en diepte van de ROC?

.

Wat voor strategie dient te worden gevolgd uit oogpunt van brandveiligheid?

3.5. Akoestiek Algemeen In bovengrondse gebouwen worden geluidproblemen veroorzaakt door geluid van buitenaf, zoals rail- en wegverkeerslawaai, en door geluid dat binnen de gebouwomhullende constructie wordt geproduceerd, zoals bijvoorbeeld contact- en omloopgeluid. Deze problematiek is technisch beheersbaar; hierbij wordt gebruik gemaakt van geluidwerende, geluidabsorberende of geluidafschermende constructies. De detaillering van de constructie is hierbij van groot belang. Vrij nieuw is het probleem van de "gekoppelde ruimten" . Hieronder worden verstaan ruimten, die om functionele redenen niet volledig van elkaar worden gescheiden en waarin geluidhinder kan ontstaan. Zie figuur. Problemen

.

Hoogfrequente trillingen doyen snel uit in grond. Hoogfrequent zijn er dan ook weinig problemen te verwachten. Uiteraard is de mate waarin het probleem speelt type afuankelijk. [A21, A22].

Rapportage in opdracht van de sectie Ondergronds Bouwen van de subfaculteit Civiele Techniek TO Delft

11

3. Overzicht

van gesignaleerde

knelpunten

.

Geluid van buitenaf, laagfrequent geeft wel problemen. De laagfrequente trillingen worden door de grond slecht gedempt. Met andere woorden: laagfrequente trillingen planten zich makkelijk voort door de grond [A22].

.

Bij lage frequenties (bijvoorbeeld 20 Hz) kunnen staande golven in de ondergrondse ROC ontstaan. In die gevallen wordt de geluidisolerende werking niet langer bepaald door de constructie van de ROC, maar zijn de afmetingen van het vertrek mede bepalend [Bl].

.

0.5A.

.

.

Ondergrondse ruimten kunnen als te rustig worden ervaren. Geluidhinder is een relatief begrip. Geluiden die normaal gesproken niet problematisch zijn omdat deze worden gemaskeerd door achtergrondruis, kunnen in en ondergrondse situatie wel als hinderlijk worden ervaren door het ontbreken van "omgevingslawaai" [A 1].

.

In verb and met de noodzaak tot het binnenhalen van licht en het realiseren van een goede lichtverdeling in vertrekken, staan in ondergrondse ruimten de vertrekken vaak in open verbinding met elkaar. Dit geeft aanleiding tot akoestische problemen. Zie de hiervoor genoemde problematiek van gekoppelde ruimten.

Oplossingen

.

Het optreden van staande golven kan worden voorkomen door het vermijden van evenwijdige wanden [Bl].

.

Laagfrequente trilling en kunnen door rubbermatten worden gedempt [BI4]. Ais mocht blijken dat in een gebouw hinder wordt ondervinden ten gevolge van bijvoorbeeld een naastgelegen treintunnel, kan er worden besloten de constructie te voorzien van deze isolerende matten. [B16]

.

Voor het probleem van gekoppelde ruimten zijn nog geen goede oplossingen bekend.

.

am de productie van geluid in ondergrondse ROC's tegen te gaan, zijn experimentele oplossingen voor dit probleem bedacht.

Rapportage in opdracht van desectie Ondergronds Bouwenvan

de subfaculteit Civiele Techniek TV Delft

12


knelpunten


.

In hoeverre kan de geluidvoortplanting in grond (voor bestaande grondsoorten en voor gelaagde grondstructuren) betrouwbaar worden beschreven?

.

In hoeverre kan de invloed van aanwezige, ondergrondse obstakels op de geluidvoortplanting worden bepaald?

.

In hoeverre kan het effect van eventueel ontstane staande golven op de geluidwerende werking van de ROC worden bepaald?

.

In hoeverre kan de overdracht van geluid in geval van ondergrondse ruimten worden beschreven?

.

In hoeverre bestaan er betrouwbare modellen waarmee de productie van raillawaai kan worden beschreven of voorspeld?

.

Wat voor gevolgen heeft het ontbreken van omgevingslawaai op de mens?

Rapporta.ge in opdrachtvandesectieOndergronds

Bouwen van desubfaculteitCiyiele

Techniek TIJDeIft

13


knelpunten

Ten aanzien van de akoestisch kwaliteit

. .

van de ondergrondse

ROC

Kan door middel van dempende materialen de geluidbelasting beperkt?

op de ROC worden

Zijn er constructies denkbaar waarmee in geval van staande golven toch een goede

geluidwering kan worden gerealiseerd?

.

In welke situaties kan op natuurlijke wijze voor omgevingsgeluid worden gezorgd?

3.6. Licht Algemeen De berekening van de lichtverdeling

in vertrekken

onder invloed van daglicht dat via de

gebruikelijke lichtopeningen binnenkomt, is doorgaans geen probleem. Hetzelfde geldt ten aanzien van de lichtverdeling die onder invloed van kunstverlichting tot stand komt en die veelal complementair aan dagverlichting wordt gebruikt. De mogelijkheden tot besparing van de voor kunstverlichting benodigde energie worden op dit moment intemationaal nog volop onderzocht. Naast de ontwikkeling van lichtregelsystemen heeft dit streven geleid tot het ontwikkelen van zogenaamde "daglichtsystemen". De acceptatie van deze systernen

door de mens blijkt een probleem. Omdat over de uitwerking van de lichtverdeling op de mens nog te weinig bekend is, heeft onderzoek gericht op visueel comfort daardoor een nieuwe impuls gekregen.

Problemen

.

De mate waarin dagverlichting (exc1usief zoninstraling) een ondergrondse ROC binnendringt, is uiteraard sterk type afhankelijk. Hiemaast is voor een viertal ROC-typen het aandeel daglicht . indicatief aangegeven. Minder binnenkomend

daglicht

betekent enerzijds meer

kunstverlichtingen daarmee een

II]

IJ

~

-

~ :~

hoger energiegebruik ten behoeve van kunstverlichting. Anderzijds betekent dit minder risico voor oververhitting, omdat de binnenkomendelichtstroom in

verhouding tot bovengrondse gebouwen meer bijdraagt tot de totale warmtelast [AI, A3].

Rapportage in opdracht van de sectie Ondergronds Bouwen van desubfaculteit

Civiele Techniek TU Delft

14


knelpunten

.

De spectrale samenstelling van kunstlicht is belangrijk. Indien een ondergrondse (werk)ruimte uitsluitend met kunstlicht wordt verlicht, worden aan de spectrale samenstelling van kunstlicht hoge eisen gesteld. Monochromatisch licht is uit de boze [A3].

.

Grote helderheidcontrasten worden (net als in bovengrondse ruimten) als hinderlijk ervaren. Dit probleem speelt vooral bij de typen B (atrium) en C (aangeaard). Bij deze typen ROC's worden de relatiefkleine lichtopeningen optimaal benut om daglicht binnen te krijgen, waardoor grote contrasten kunnen optreden [A3, A12].

.

Bij de typen C (aangeaard) en D (half ondergronds) draagt eventueel binnenkomende zonnestraling sterk bij aan de totale warmtelast. Dit vergroot de kans op oververhitting en daarmee op noodzakelijke koeling. Het optimaal benutten van de relatief kleine openingen in de gevels stelt daarom eisen aan de orientatie van die gevel [A3, A23].

Oplossingen

.

.

Het realiseren van een acceptabele luminantieverdeling binnen het blikveld van de mens. Dit kan bijvoorbeeld door direct zicht op een te heldere bron te voorkomen of door deze af te schermen door middel van een plaat 'translucent' materiaal. Daamaast kunnen te donkere vlakken te worden aangelicht. Deze oplossing wordt bijvoorbeeld toegepast in metrostations. Contrasten rond raamopeningen vormen in dit opzicht veelal een groot probleem. Een oplossing die veel wordt toegepast is het afronden van de dagkanten, zodat er een geleidelijke overgang ontstaat tussen licht en donker. Een tweede oplossing is het beplakken van de dagkanten met spiegels. Het gebruik van lichtgeleidingsystemen, spiegels en lichtkokers. Dit met het doel daglicht naar dieper gelegen ondergrondse ruimten te transporteren.


.

Voor de berekening van de lichtverdeling in vertrekken onder invloed van daglicht, dat via gebruikelijke lichtopeningen het vertrek binnenkomt, bestaan geavanceerde rekenmodellen. Ook het effect van bepaalde daglichtsystemen op de lichtverdeling kan in veel gevallen met behulp van deze middelen worden nagebootst. Het is echter de vraag in hoeverre deze rekenmodellen geschikt zijn voor de berekening van de lichtstroom, die via "schachten" of "light tubes" naar dieper gelegen ruimten wordt getransporteerd en voor de bepaling van de wijze, waarop deze lichtstroom zich in een aantal richtingen verdeelt?

Ral'portagein opdrachtvan. desectieOndergrondsBouwenVan

de subfaculteit Civiele TechniekTIJDelft

15

3. Overzicht van gesignaleerde knelpunten

.

Welke eisen worden uit oogpunt van visueel comfort door de mens aan de verlichting in ondergrondse situaties gesteld?

Ten aanzien van de mogelijkheden tot het verlichten van ruimten binnen een ROC:

. . .

Hoeveel daglicht kan met behulp van lichtgeleidingsystemen (ook 'vezels') worden getransporteerd en in hoeverre kan met behulp van de netto getransporteerde lichtstroom een reele bijdrage aan de verlichting van ondergrondse ruimten worden geleverd? Hoe kunnen in ondergrondse ROC's helderheidcontrasten worden vermeden of beperkt? Is het mogelijk wanden en andere vlakken in ondergrondse ROC's op indirecte wijze te verlichten met behulp van daglicht (bijvoorbeeld met behulp van vezels), zodanig dat deze vlakken door de mens worden ervaren als lichtopeningen waardoor rechtstreeks een gedeelte van de hemelkoepel wordt waargenomen?

3.7. Integrale aanpak In het voorgaande is voor een vijftal onderscheiden aandachtsgebieden aangegeven wat voor bouwfysische problemen er bij ondergrondse ROC's kunnen optreden en wat voor mogelijke oplossingen hiervoor bestaan. Kenmerkend voor de Bouwfysica is echter dat maatregelen, die worden genomen om problemen binnen een van de aandachtsgebieden op te lossen, problemen kunnen veroorzaken binnen een of meer van de overige aandachtsgebieden. Dit betekent dat alleen dan een bouwfysisch goede oplossing kan worden gevonden, indien de hier besproken problematiek integraal wordt benaderd. In het resterende deel van deze paragraaf zal globaal worden aangegeven welke van de genoemde aandachtsgebieden bij ondergrondse ROC's integraal dienen te worden bekeken.

Licht - Warmte Het binnenhalen van licht binnen een ondergrondse ROC heeft (net zoals in een bovengrondse ruimte) tot gevolg dat de warmtelast hierin toeneemt. Zeker in situaties waarin sprake is van geringe transmissieverliezen (type atrium, zie figuur), neemt de kans op oververhitting toe en daarmee de noodzaak tot koeling.

Rapporfugein opdrachtvaride

.sectie OndergrondsBouWenv:iI1

0 :~:::::~:~:~:~:~:~:~: ~:~:~:~:~:~:

:~:~:~:~:~:~:~:;:~:~:~:~:~:~:~r:

'lUt

de .subfaculteit Civiele Techniek'I'UDelft

16


knelpunten

Vit .oogpunt van energiegebruik is er dus sprake van conflicterende belangen. Maatregelen om licht binnen te halen zonder hierdoor de warmtelast te veel te vergroten, zijn meestal moeilijk te treffen. In de literatuur worden enkele oplossingen voor dit conflict besproken. Een van de voorbeelden is bijvoorbeeld het toepassen van een uitkragend dak, waarmee 's zomers directe zoninstraling kan worden voorkomen terwijl 's winters zon de halfondergrohdse ROC binnendringt. Zie figuur.

Licht - Akoestiek Indien in een ondergrondse situatie emaar wordt gestreefd licht zo diep mogelijk de ruimte binnen te laten dringen, ontstaat al gauw een 'open plattegrond'. Anders gezegd: ruimten zijn onderling gekoppeld. Zie

figuur. Akoestisch geeft deze aanpak echter problemen. Deze problemen kunnen in bepaalde gevallen worden voorkomen door ruimten onderling te scheiden middels een transparante constructie. Ook kan ervoor worden gekozen om de ruimten, waarin hinderlijk geluid wordt geproduceerd, onder te brengen in de donkere delen van de ROC en deze ruimten van de overige, lichtere delen af te scherrnen. In een aantal gevallen zal het gericht aanbrengen van absorptiemateriaal uitkomst kunnen bieden.

Akoestiek - Ventilatie Bij het binnenhalen van ventilatielucht komt in het algemeen ook omgevingslawaai mee naar binnen. Bij ROC's van het type atrium of van het type aangeaarde kan dit een probleem vorrnen wanneer deze typen ROC worden toegepast om een teveel aan omgevingslawaai buiten te sluiten. De oplossing wordt in dergelijke situaties meestal gezocht in het binnenhalen en afvoeren van lucht via de minst geluidbelaste gevel. Een probleem hierbij is dat luchttoevoer en luchtafvoer in hetzelfde gevelvlak liggen. Dit is uit oogpunt van luchtkwaliteit uiteraard niet optimaal.

Vocht

- Ventilatie

Met een mechanisch ventilatiesysteem worden zowel vocht als warmte tegelijkertijd afgevoerd. Een volledig ondergrondse ROC zal mechanisch worden geventileerd. Omdat de lengte van de ventilatiekanalen in dergelijke gevallen groot zal zijn, kunnen problemen

Rapportage inopdl'achtvan
Ondergronds Bou wenvan
17


knelpunten

ontstaan indien in deze kanalen de heersende temperatuur en luchtvochtigheid ideaal zijn voor schimmels en bacterien.

Warmte - Vocht Net als in bovengrondse ruimten kan ook in ondergrondse ROC's waterdamp zowel ter plaatse van het oppervlak als hier binnenin condenseren. Om te kunnen nagaan zuBen (voor zover mogelijk) optredende warmte- en vochttransporten, inc1usief de wijze van ventileren, dan ook integraal moeten worden bekeken.

3.8. Kwaliteitsaspecten Comfort In principe zijn alle toestandsgrootheden, die een rol spelen bij de hiervoor genoemde fysische verschijnselen, van invloed op de mate van comfort in een ruimte. Temperatuur, vochtigheid en snelheid van de binnenlucht, hierin optredende geluiddrukniveaus en temperatuur en lurninantie van de vlakken die de ruimte omhullen, spelen hierbij een wezenlijke roI. Naast deze meetbare factoren zijn echter ook andere, veelal psychologische factoren van belang. Voor bovengrondse situaties geldt dat over de psychologische factoren nog (te) weinig bekend is. Voor zover hierover al iets kan worden gezegd, is het nog maar de vraag in hoeverre de beschikbare kennis bruikbaar is voor ondergrondse situaties. Dit in verband met het andere, negatieve imago van ondergronds bouwen. Indien bij onderzoek aandacht aan comfort zal worden besteed, zullen genoemde psychologische aspecten in de beschou wing moeten worden meegenomen om een goed beeld te verkrijgen ten aanzien van de eisen, die de mens aan ondergrondse ruirnten stelt. Vragen, die in verband met bovenstaande dienen te worden beantwoord, zijn bijvoorbeeld:

.

Hoe groot is de behoefte aan uitzicht?

.

Indien met behulp van spiegels of projecties zou worden getracht in de behoefte aan uitzicht te voorzien: in hoeverre zijn dergelijke oplossingen voor de mens acceptabel?

.

In hoeverre hangt de behoefte aan uitzicht af van de hoeveelheid binnenkomend daglicht?

.

In hoeverre hebben mensen in ondergrondse ROC's last van c1austrofobie?

.

Wat voor 'rniddelen' kunnen worden ingezet om c1austrofobie in ondergrondse ruimten te voorkomen?

.

Wat voor rniddelen kunnen worden ingezet om het gebrek aan orientatie in ondergrondse gebouwen te voorkomen?

Rapportage in opdracht van de sectie OndergrondsBouwen

van de subfaculteit Civiele TechniekTU

Delft

18


knelpunten

.

Is dit orientatieprobleem op te lossen door lichttoetreding en zijn er andere manieren voor de oplossing van dit probleem te bedenken?

.

In hoeverre geeft het feit, dat de mens in ondergrondse ROC's geen direct contact heeft met 'buiten', aanleiding tot klachten?

.

In hoeverre moet er worden gerekend op het Sick Building Syndrome?

.

Wat is het effect op de mens van het ontbreken van omgevingslawaai?

.

In hoeverre heeft in ondergrondse situaties het simuleren van omgevingslawaai een gunstig effect op de mens?

Energiegebruik Met uitzondering van archiefgebouwen geldt voor ondergrondse projecten dat tijdens het ontwerp aan energiegebruik weinig tot geen aandacht wordt besteed. De restvragen die zijn geformuleerd voor het aandachtsgebied Warmte maken duidelijk, dat de mogelijkheden tot besparingen op energiegebruik in ondergrondse ROC's nog te weinig zijn onderzocht. Het energieverlies vanuit ondergrondse ROC's blijkt tijdens de eerste jaren groter te zijn dan in de jaren daarna. Dit komt allereerst omdat de ornringende grond eerst opgewarrnd moet worden tot het moment waarop een evenwicht is bereikt. Daarnaast omdat er gedurende de eerste jaren sprake veel moet worden geventileerd om geproduceerd bouwvocht uit de ROC te krijgen. Voor hiermee verband houdende restvragen: zie aandachtsgebied Warmte.

Duurzaamheid De aanwezigheid van vocht of water in een ROC kan de duurzaamheid ervan in nadelige zin be'invloeden. Stukvriezen van, en condens- en schimmelvorming op en in, de ROC kunnen het gevolg ervan zijn. Bij het zoeken naar oplossingen voor de hier genoemde problematiek dient aan de aandachtsgebieden Warmte, Vocht en Ventilatie integraal aandacht te worden besteed. Verwezen wordt hier dan ook naar de restvragen die voor elk van de zojuist genoemde aandachtsgebieden zijn geformuleerd.

Rapportage in opdracht van de sectie Ondergronds Bouwen van de subfaculteit Civiele Techniek 11] Delft

19

4. Opmerkingen

en conclusies

4.1. Opmerkingen Op grond van de informatie die is verzarneld tijdens de uitgevoerde inventarisatie, kan in algemene zin een aantal opmerkingen over ondergrondse ROC's worden gemaakt. In dit hoofdstuk zullen deze opmerkingen worden gegroepeerd naar achtereenvolgend: . de wijze waarop tot nu toe ROC's zijn ontworpen.

.

het commentaar dat in algemene zin op de hier besproken problematiek kan worden geleverd. de behoefte aan onderzoek dat is gericht op het opvullen van leemten in theorie en modelvorming. de behoefte aan onderzoek dat is gericht op de realisatie van bouwfysisch verantwoorde, ondergrondse ROC's.

. .

Over tot nu toe gerealiseerde ROC's Naar aanleiding van de in de literatuur beschreven, tot nu toe gerealiseerde ROC's worden hier de volgende opmerkingen gemaakt:

.

Tijdens de inventarisatie is de stellige indruk ontstaan dat tot nu toe aan te realiseren ROC's geen duidelijke eisen zijn gesteld ten aanzien van de kwaliteitsaspecten Energie, Comfort en Duurzaamheid. Ais gevolg hiervan is het ontwerp van deze ROC's in het algemeen niet of nauwelijks getoetst op mogelijke bouwfysische knelpunten.

.

Duidelijk is gebleken dat het gebrek aan aandacht voor genoemde kwaliteitsaspecten in een aantal gevallen leidt tot bouwfysische knelpunten. In hoofdstuk 3 zijn voorbeelden van deze knelpunten gegeven.

.

In de geraadpleegde literatuur wordt geen melding gemaakt van geevalueerde ondergrondse projecten. Hierdoor is het voor alsnog onduidelijk wat de oorzaak is van gesignaleerde knelpunten en in hoeverre er bij ROC's, waarbij geen knelpunten zijn gesignaleerd, kan worden gesproken van een optimaal ontwerp.

.

In de geraadpleegde literatuur krijgen de aandachtsgebieden Licht, Warmte, Vocht en Ventilatie de meeste aandacht. Opvallend is het gebrek aan aandacht voor Akoestiek.

Naar aanleiding van de hier besproken problematiek Vanuit de bouwfysica kijkend naar de hier besproken problematiek is het interessant na te gaan in hoeverre de problematiek van ondergronds bouwen verschilt van de problematiek in bovengrondse situaties. In een aantal van onderstaande punten wordt op deze vraag ingegaan. De overige punten bevatten commentaar in meer algemene zin.

.

In en rondom de ondergrondse ROC treden dezelfde fysische verschijnselen op als in bovengrondse ruimten. De beschikbare theoretische kennis kan dan ook zonder meer worden gebruikt voor de beschrijving van deze verschijnselen in ondergrondse situaties. Dit betekent echter nog niet dat in de ondergrondse situatie zonder meer Rapportage in opdracht van de sectie Ondergronds Bouwen van de subfaculteit Civiele Techniek TU Delft

20

4. Opmerkingen

en conclusies

gebruik kan worden gemaakt van de fysisch-mathematische modellen, die tot nu toe zijn opgesteld voor de bovengrondse situatie. Enkele model parameters waarmee bepaalde fysische eigenschappen van grond en grondwater worden beschreven, zijn niet of niet nauwkeurig genoeg bekend. Daamaast ontbreekt het aan enkele noodzakelijke, voor de ondergrondse situatie specifieke fysisch-mathematische modellen.

.

Indien wordt gestreefd naar een bouwfysisch verantwoord ontwerp voor ondergrondse ROC's, is het gebruik van adequate simulatietools tijdens het ontwerpproces onvermijdelijk. Duidelijk is dat met de bestaande, voor bovengrondse gebouwen ontwikkelde simulatietools slechts gedeeltelijk in deze behoefte kan worden voorzien.

.

Voor bovengrondse ruimten is in veel gevallen bekend aan welke comfort eisen deze moeten voldoen. Duidelijk is dat - als gevolg van bijvoorbeeld het ontbreken van uitzicht en verminderde daglichttoetreding - aan ondergrondse ruimten andere eisen zullen moeten worden gesteld. Op dit moment is echter bij lange na niet bekend aan welke eisen uit oogpunt van thermische, visuele en akoestische kwaliteit in een ondergrondse ROC's moet zijn voldaan.

.

Voor die ROC's waarin geen bouwfysische knelpunten zijn gesignaleerd, is het echter nog maar zeer de vraag of er hier sprake is van een goed doordacht, bouwfysisch verantwoord ontwerp. Indien, bijvoorbeeld met het oog op waterdichtheid, gebruik wordt gemaakt van een beproefd waterdicht constructieprincipe, kan het zijn dat dit constructieprincipe uit oogpunt van energiegebruik verre van optimaal is.

.

Net als voor bovengrondse ruimten geldt ook voor ondergrondse ROC's dat een bouwfysisch verantwoord ontwerp alleen kan worden gerealiseerd indien de bouwfysische problematiek integraal wordt benaderd.

.

Bij eventueel onderzoek naar bouwfysisch verantwoorde ontwerpen voor ondergrondse ROC's zullen verschillende typen ROC moeten worden onderscheiden. Hierbij zal moeten blijken in hoeverre de in hoofdstuk 2 gegeven onderverdeling in typen bruikbaar en volledig is.

Over aanwezige leemten in theorie- en modelvorming Voor elk van de tot nu toe bekeken aandachtsgebieden is in hoofdstuk 3 aangegeven welke blinde vlekken er op het gebied van theorie- of modelvorming bestaan. De belangrijkste bevindingen worden hier samengevat.

.

Ter plaatse van het buitenoppervlak van ondergrondse ROC's vindt warmteoverdracht plaats van en naar de omringende grondmassa en eventueel hierin aanwezig grondwater. Over deze gecombineerde vorm van warmteoverdracht is in de bouwfysica weinig tot niets bekend. Dit roept de vraag op in hoeverre op dit moment realistische uitspraken kunnen worden gedaan over optredende warmtetransporten naar de omringende grondmasa

Rapportagein

- en

daarmee over het energiegebruik

opdracht Van.de sectieQndergronds

in ondergrondse

Bouwen. vande subfacultejfCiviele

ROC's.

Techniek TV Delft

21

4. Opmerkingen

en conclusies

v oor die situaties waarin

de transmissieverliezen naar de omringende grondmassa een substantieel deel uitmaken van het totale energiegebruik, is het van belang meer over deze warrnteoverdracht te weten. In dat geval is het noodzakelijk onderzoek te verrichten naar de warrnteoverdracht ter plaatse van het grensvlak tussen het buitenoppervlak van de ROC en de daaraan grenzende korrelstapeling (met eventueel hierin optredende grondwaterstroming).

.

Om redenen die in het voorgaande naar voren zin gekomen, dient in ondergrondse ruimten aan de vochtproblematiek, meer nog dan in bovengrondse ruimten, de nodige aandacht te worden besteed. Voor de beschrijving van vochttransporten in constructiematerialen bestaat intemationaal reeds de nodige beiangstelling; ondanks gemaakte vorderingen ontbreekt het op dit moment echter nog steeds aan betrouwbare rekenmodellen waarrnee dit transport kan worden gesimuleerd. Duidelijk is dat eventuele resultaten van lopend onderzoek ook bruikbaar zullen zijn voor de ondergrondse situatie. Het is denkbaar dat de ontwikkelingen op het gebied van ondergronds bouwen aan noodzakelijk onderzoek op het gebied van vochttransport een nieuwe impuls zullen geven.

.

In de volgende paragraaf wordt gesteld dat het nog maar de vraag is of bekende ventilatiestrategieen (ontwikkeld voor bovengrondse situaties) geschikt zijn om in ondergrondse ROC's te worden toegepast. Indien uit onderzoek zou blijken dat dit het geval is, kan bij het ontwerp van ondergrondse ROC's van bestaande rekenmodellen voor ventilatie gebruikt worden gemaakt. Indien sprake zou zijn van het tegendeel, is wellicht het ontwikkelen van nieuwe rekenmodellen noodzakelijk.

.

Over de voortplanting van geluid in grond is in de bouwfysica-wereld weinig tot niets bekend. In de seismische wereld echter des te meer. De vraag is echter in hoeverre de rekenmodellen die in de seismische wereld zijn ontwikkeld, kunnen worden gebruikt voor het voorspellen van de geluidbelasting op de ondergrondse ROC. Een andere vraag die moet worden beantwoord is of de afstraling van geluid, dat binnen een ROC wordt geproduceerd, naar de omringende grondmassa op betrouwbare wijze kan worden voorspeld. Met betrekking tot de geluidoverdracht in 'gekoppelde ruimten' wordt hier opgemerkt dat op dit moment wordt onderzocht in hoeverre voor de voorspelling hiervan gebruik kan worden gemaakt van bestaande rekenmodellen.

.

Het is niet bekend of op dit moment aIle mogelijkheden om licht (en beelden) naar grote(re) diepten te transporteren, zijn verkend.

.

Over de eisen, waaraan ondergrondse ROC's uit oogpunt van thermisch en visueel comfort en uit oogpunt van akoestische kwaliteit zullen moeten voldoen, is weinig bekend. Nader onderzoek ten aanzien van deze aspecten is noodzakelijk voor de realisatie van ondergrondse ROC's, waarin door de mens nader aan te geven functies onder acceptabele omstandigheden kunnen worden verricht.

Rapportageinopdrachtvan de.sectieOndergrorids Bo\.nvenvandesubfaculteitCivieIeTechniek

TUDelft

22

4. Opmerkingen

en conclusies

Over de realisatie van bouwfysisch verantwoorde, ondergrondse ROC's In hoofdstuk 3 is onder de kop 'restvragen' aangegeven welke vragen nog moeten worden beantwoord voordat duidelijk is op welke manieren een bouwfysisch verantwoorde ROC's kan worden ontworpen. Ook nu worden hier de belangrijkste bevindingen samengevat.

.

Het effect van de wijze van isoleren en van aanwezige meewerkende massa (ROC plus grondmassa) op het energiegebruik en op het binnenklimaat is niet of nauwelijks

bekend. Onderzoekis noodzakelijk om te komen tot richtlijnen ten aanzien van deze aspecten, waarvan tijdens het ontwerpproces gebruik kan worden gemaakt.

.

Zander gerichte maatregelen zuBen in ondergrondse ROC's onacceptabele koudebruggen kunnen optreden. De constructieve mogelijkheden om deze te vermijden dienen nader te worden onderzocht.

.

De noodzaak tot afvoeren van geproduceerd bouwvocht en mogelijk ook tot het voorkomen van oppervlaktecondensatie maken dat de eisen, die aan de ventilatie van ondergrondse ROC's worden gesteld, verschillen van de eisen in een bovengrondse situatie. Het is daarom dan ook de vraag ofvoor ondergrondse ROC's gebruik kan worden gemaakt van de ventilatiestrategieen die bovengronds worden toegepast. Onderzoek naar mogelijke ventilatiestrategieen en naar de hierbij optredende verdeling van luchtsnelheden en luchttemperaturen en luchtkwaliteit, lijkt dan ook noodzakelijk.

.

In ruimten, die in akoestische zin gekoppeld zijn, kan geluidhinder optreden. Voor het uiteindelijk ontwerp van de ROC is het van belang te weten of er mogelijkheden zijn om deze vorm van geluidoverdracht te beheersen zonder dat daarbij gebruik wordt gemaakt van ruimte-scheidende constructies. Gezien het ontbreken van kennis op dit terrein is onderzoek hiervoor noodzakelijk.

.

Aan binnenkomend daglicht wordt in ondergrondse ROC's veel waarde gehecht. Inzicht in de relatie tussen vorm en afmetingen van ondergrondse ruimte en de lichtverdeling die onder invloed van hoog geplaatste lichtopeningen tot stand komt, is noodzakelijk voor een goede benutting van schaars daglicht.

4.2. Conclusies Op basis van deze rapportage worden tot slot de volgende conc1usies getrokken:

.

am in algemene zin de kwaliteit van een ondergrondse ROC te kunnen beoordelen, is het allereerst noodzakelijk te weten aan welke kwaliteitseisen deze ROC moet voldoen. Duidelijk is dat de te stellen eisen zullen afhangen van de functie van de ROC of, anders gezegd, van de activiteiten die binnen de ROC zullen plaatsvinden.

Rapportageinopdracht

van desectieOndergronds

BO\lwen Van de supfaculteitCivieleTechniek

TIJ Delft

23

4. Opmerkingen

.

en conclusies

Indien met name uitspraken moeten worden gedaan over de bouwfysische kwaliteit van een ondergrondse ROC, zal duidelijk moeten zijn aan wat voor eisen op het gebied van energiegebruik, comfort en duurzaamheid deze ROC moet voldoen. Gezien de overduidelijke verschillen tussen een bovengrondse en een ondergrondse

ROC voor wat betreft het aanwezige 'buitenklimaat' - en gezien de daaruit voortvloeiende verschillen in verloop van optredende fysische verschijnselen in en binnen de ROC - kan met zekerheid worden gesteld dat genoemde kwaliteitseisen voor de ondergrondse ROC zullen verschillen van die voor de bovengrondse ROC. Onderzoek naar de kwaliteitseisen, waaraan een ROC afhankelijk van zijn functie moet voldoen, is dan ook noodzakelijk. Meer nog dan voor bovengrondse situaties geldt dat bij dit onderzoek deels aandacht aanfysiologische en psychologische aspecten zal moeten worden besteed.

.

Duidelijk is dat de constructieve opbouw van de ROC en de wijze van isoleren, ventileren en verlichten bepalend zijn voor het energiegebruik van de ROC ten behoeve van ruimteverwarming, het comfort en het binnenklimaat binnen de ROC en de duurzaamheid van de ROC. De mate waarin een ondergrondse ROC zal voldoen aan gestelde eisen, wordt bij gegeven 'buitenklimaat' volledig bepaald door het bouwkundig ontwerp van de ROC.

.

Om het effect te kunnen bepalen van de hiervoor genoemde bouwkundige keuzen op genoemde kwaliteitsaspecten, is het noodzakelijk voorspellingen te kunnen doen ten aanzien van het thermisch-dynamisch en hygrisch gedrag van de ROC, de samenstelling van de binnenlucht in de ROC en de hierin voorkomende temperaturen en snelheden, de in de ROC optredende geluidniveaus en overige akoestische kentallen en de uiteindelijke lichtverdeling binnen de ROC. Adequate simulatie tools, die zijn gebaseerd op gevalideerde fysisch-mathematische modellen, zijn hiervoor noodzakelijk.

.

Voor een aantal van de simulatie tools, die nodig zijn om optredende fysische processen in de grondmassa te kunnen beschrijven, ontbreekt het op dit moment aan de hiervoor benodigde, onderliggende theorie- en modelvorming. Onderzoek, gericht op theorie-en modelvorming, is noodzakelijk voor de ontwikkeling van enkele, voor de realisatie van bouwfysisch verantwoorde ROC's benodigde simulatie tools.

.

Voor de uiteindelijke ontwerppraktijk is het van belang te weten wat voor functies binnen een bepaald type ROC kunnen worden onder gebracht en aan wat voor ontwerprichtlijnen het bouwkundig ontwerp moet voldoen wanneer hieraan bepaalde kwaliteitseisen worden gesteld. Onderzoek naar mogelijke onder te brengenfuncties binnen de diverse typen ROC en naar tijdens het ontwerpproces te hanteren ontwerprichtlijnen, is noodzakelijk.

Rapportage in opdracht van de sectie Ondergronds Bouwen van de subfaculteit Civiele Techniek TO Delft

24

Bijlage A: Literatuur

De opbouw van de literatuurlijst is als voIgt: Uitgever Jaar

Kl.

van de inhoud

De literatuur wordt ingedeeld in 3 klassen: Klasse Klasse Klasse Klasse

I II III Z

zeer illustratief ondersteunende theorie en beschrijvende algemene informatie. 'zwarte lijst' met boeken die wel zijn bekeken, maar die voor een eerste orientatie minder relevant lijken.

Klasse I

2 Handbook of earth shelter desi n Doubleda &com an New York Efren Rosado 1982 aIle In het boek worden verschillende aspecten van ondergronds bouwen belicht. Bijvoorbeeld de plaats van de isolatielaa!!:.

I

Underground space design: a guide to subsurface utilization and IVan Nostrand Reinhold Company desi n for under ound s aces. J. Carmod , R. Sterlin (Cent. Bib. TU Delft TCL-193) 1993 licht I Deell gaat over ondergronds bouwen in het algemeen: geschiedenis, kostenvergelijking ondergronds versus bovengronds. Deel 2 gaat over ontwerpaspecten van ondergronds bouwen. Hoofdstuk 9 gaat over elementen en systemen voor interieurontwerp. In de bijlagen is aandacht besteed aan het belang van natuurlicht en kunstmatige verlichting en spiegels voor ondergrondse ruimte. Hoofdstuk 10 gaat over natuurlicht en verlichting van ondergrondse ruimten. Belan!!:fiikin dit boek ziin de verschillende oraktiikgevallen en aanbevelingen. 3

4

g g

p

Van Nostrand Reinhold Compan

I

1979 warmte/vocht I Hoofdstuk 3 gaat over de thermische eigenschappen van ondergrondse ruimten en het energie-efficiente ontweroen daarvan. Hoofdstuk 5 gaat over vocht- en waterdichtin!!: en isolatie van ondergrondse ruimten.

II

Seven partly underground rooms and buildings for water, ice and Princeton Architectural Press, New mid ets. York. M -Ann Ra 1997 Architectuur I Beschrijft zeven ondergrondse projecten, waaronder een zwembad in Helsinki, een museum in Salzberg (Guggenheim) en de feestzalen in de zoutmijnen te Krakow. Nuttig voor het opsporen van de bij deze ontwerpen betrokken oersonen. 5

I , zowel bouw


Klasse II 8 Vocht in bouwconstructies Bouwcentrum, Rotterdam 11 Ir. E. Tammes en B.H. Vos 1966 Vocht DeeI1: Berekenen van stationair vochttransport (rekening houdend met capillariteit, porositeit en wind- en zwaartekrachtinvloeden). Deel 2: Oorzaken van vocht (bouwvocht, grondvocht, condensatie of doordringen door hydrostatische druk). Deel3: Gedrag van materialen onder invloed van vocht (schinunels, verlies van sterkte of stiifheid, volumeverandering, vorstschade, uitslag en corrosie van wapening).

Water-resistingbasements;safeguardingnew and existing

CIRIA (construction industry research and information association), London 1995 111 IVocht Geeft informatie over de waterdichting van kelders met veel voorbeelden en praktische oplossingen. Dit ook in relatie tot grondsoort, vochtigheid, gewenst binnenklimaat, gevaarlijke stoffen aanwezig in de grond, diepte van de kelder. Informatie is vrii up-to-date. 9

I basements against water and dampness

IBerechnungsverfahren fur den Warmeverluste erdreichberuhrter ITechnischen UniversiUit KaisersIautern Bauteile Dipl.ing. Monika MrzigIod-Hund 11995 Warmte 11 Promotiewerk over afhankelijkheid van de diepte en de breedte van kelders van zowel stationair als tijdsafhankelijk driedimensionaal warmtetransport van de kelderwand en -vloer naar de grond erom heen. Ook zijn verschillende isolatietypen met elkaar vergeleken. Verder geeft dit boek goede informatie omtrent ondtemoeraturen 00 verschillende dieoten gedurende het hele iaar. 10

I

11 Warmeverluste yon Gebauden an das Erdreich Technischen Universitat Berlin 11 Di !.in . Peter He nert 1990 Warmte Promotiewerk over de gevolgen van keldervloeroppervlak en de diepte van de grondwaterspiegel tot aan de kelder 00 het stationaire warmtetransport door zowel wand als vloer. Technischen

1991

Universitat Munchen Architectuur 111 I

. & Licht Gaat in op de architectuur en constructie van stations, geheel of gedeeltelijk ondergronds. Er wordt veeI aandacht besteed aan verlichting in algemene zin, zonder tot getalswaarden te komen. 13 Vocht en waterschade vakkundi aan akken Kluwer Techniek II Nico Lardenoi.e ISBN 90 201 291 12 1984 Vocht Veel foto's van praktijkgevallen van vocht en waterschade. Onderwerpen zijn: vocht, condensatievocht, chemische bouwschade door vocht, verticale vochtisolatie, horizontale vochtisolatie en vochtisoIatie onder maaiveld. De laatste onderwerpen zijn van belang voor ons onderzoek. Hierin worden de probIemen van optrekkend vocht en de natte keIders en kruipruimten behandeld. Voor kelders ziin hoofdstuk 7 en 8 van belan~.

Rapportage in opdracht van de,sectie Ondergronds Bouwen van de subfacuIteit Civiele Techniek TO Delft .

2


14 IOntwerp van een archief kelder in de bebouwde omgeving S. Gambon (afstudeerproject bij sectie gebouwen en bouwtechniek)

TV Delft CT 1996

Warmte, Vocht, Comfort Hoofdstuk 4 behandelt de volgende onderwerpen: binnenklimaat, vochttransport, warmtetransport, dampremmende lagen en thermische isolatie. Veel info in de bijlagen. Er is naast deze onderwerpen ook aandacht besteed aan klimaatbeheersing.

II

15 Earth-sheltered habitat histor , architecture and urban desi n Van Nostrand Reinhold Com an II Gideon S. Golany 1983 Ventilatie, (CBm TV Delft ex . nr. 820512 laats nr. 17331042) ener ie Dit boek bevat drie secties. Met name sectie 2 is van belang: invloed van ondergrond op constructie, energieloze technieken, passieve ventilatie (oplossingen voor woningen in streken met een droog en warm klimaat) en ontweroaspecten. Isolatie, waterdichting en licht worden zeer ahremeen beschreven. 16 Calculation of ound heat transfer to and from buildin s CEN / TC 89 CEN / TC 89 N 455 E Warmte II Handig om door te lezen, omdat de parameters betrokken bij de berekening gemakkelijk te zien zijn. Dit betekent dat men door de verbanden te bekijken op eenvoudige wijze een uitspraak kunt doen over welke invloed het veranderen van een van de parameters (bijvoorbeeld de dikte van de isolatielaag) heeft op het warmtetransDort.

II

TV Delft CT 18 IThermisch onderzoek naar de invloed van bodem bij een eluidswalwonin A. Lankhof (afstudee ro'ect bi' sectie ebouwen en bouwtechniek) 1997 Warmte II In dit afstudeerwerk is aan de hand van computerberekeningen geprobeerd om de positieve bijdragen van de bodem en de wal op de isolatie van de vloer en de gevel in beeld te brengen. Hierbij is de invloed van verschillende parameters bekeken. Dit heeft geresulteerd in eenduidige en algemeen geldende formules waaruit de meewerkende isolatiedikte van de grond rond scheidin!!sconstructies beDaald kan worden. 19 Earth-sheltered residential desi n manual Van Nostrand Reinhold Com an J, Carmod , R. Sterlin , W. Farnan 1982 Alle II In dit verslag worden de met aarde bedekte woongebouwen behandeld. Alle bouwfysische eigenschappen komen aan de orde. Er worden oplossingen gepresenteerd voor de meest voorkomende problemen. Verder worden aanbevelingen gegeven voor de meeste ontweroasDecten.

Klasse III 20 orteurmissie min. Van EZ EZ. 1991 Constructie Weinig aansprekend voor ons doel. Een aantal projecten in Japan is gevolgd. De inhoud van het boek gaat voornameliik over boormethoden, constructies en afwaterin!!. 21

IAkoestisch onderzoek naar de geluidsreductie op en achter een eluidswalwonin, A. Lankhoff Afstudeerverslag, geeft een aardi

III

Technische Vniversiteit Delft

Rapportage in opdracht van de sectie Ondergronds Bouweri van de subfaculteit Civiele Techniek TV Delft

III

3


22 IDynamisch beanspruchtete erdiiberdeckte Bauwerke Carolo Wilhelmina Beschriiving van een model om schokgolven door

TV Rainer Pelz 1980

23

Missouri Solar & Energy Assosiation Kansas City Licht 1983 III ventilatie

Subdivisions

windows underground

Herb Wade, Jeffrey Cook

Akoestiek

III

I

Gaat over orientatie van een gebouw in relatie tot bezonning en ventilatie 24 ISimuleren van daglicht; visuele communicatie in het bou Christa van Santen Meer architectonisch en interieur gericht.

(BK. S. IV. 72 ) ? ILicht

III

'Zwarte Lijst' Bouwcentrum, Rotterdam Oorzaken van vocht in constructies (deel 1 : bouwvocht, rondvocht en 0 ervlaktecondensatie) Vocht IZ Ir. E. Tammes en B.H. Vos 1971 Formules voor het berekenen van vochttransoort, dat veroorzaakt wordt door de in de titel enoemde oorzaken. 25

Bouwresearch, Rotterdam I Oppervlaktecondensatie voorkomen; naar een werkbaar I ontwerpcriterium. Warmte Stichting Bouwresearch 1989 Zeer uitgebreide handleiding over het berekenen van stationair warmtetransoort. 26

~

Bouwresearch, Rotterdam Luchtdicht 1989

ond vloeren

I

kan (comfort-)

Z

Z

even als die lucht vochtig is.

Granada Publishing, London Structural Failure in residential buildings (volume 3: Basements and ad.oinin land draina e) Prof.dr.in . Erich Schild and others 1980 Vocht Vrij .ouderwets boek over schadegevallen in vrij ondiepe kelders en praktische, maar voor de hand liggende oolossingen voor drainage en waterdicht-maken van kelderwanden. 28

Z

29 Vocht roblemen in bestaande wonin en Bouwresearch, Rotterdam Stichtin Bouwresearch 1992 Vocht Z Vochtproblemen door luchtvochtigheid en koudebruggen, optrekkend vocht en doorslaand regen water . V ooral toegesoitst 00 gevels. TV Delft CT 30 IOndergrondse utiliteitsbouw onder de maat Installaties 1998 Z E. van Dongen en M. Hannusch (afstudeerproject bij gebouwen en bouwtechniek) In dit afstudeerwerk is onderzoek gedaan naar de economische haalbaarheid van ondergrondse utiliteitsbouw in Nederland. De klimaatinstallatie Voor een winkelcentrum wordt de klimaatinstallatie zeer globaal berekend. Verder ziin hierin samenvattingen oogenomen van interviews met verschillende oersonen. ~~

31 IKruipruimten F.J. van Sante e.a. Bouwfvsische inventarisatie van kruioruimten.

Rapportage iil opdracht van de sectie Ondergronds Bouwen van de subfaculteit Civiele Techniek TV Delft

Z

4


Welontdekt, niet gelezen: ACUUS: Associated Centers for Utilization of Underground Space World Urbanization Prospects 1990 United Nations, New York 1991 Subsurface space: a new dimension for our cities Lohuizen, H P.S. van Municipal Engineer vol 109. Sept. 1982 Special Ruimtelijk beleid EG-beraad voor de Bouw, Okt. 1992 Snel ondergronds ten westen van Dordrecht Polen, B. en Lohuizen, H.P.S. van Technische Universiteit Delft Faculteit Civiele Techniek, Okt. 1991 Ondergronds bouwen aan de infrastructuur; Investeren in de toekomst van Nederland Algemeen Verbond Bouwbedrijf (A VBB) Den Haag, Okt. 1991

Proceedings of the 5th Int. Conference on Underground Space and Earth Sheltered Structures Delft University Press, ICUSESS 1991, Delft University of Technology, Aug. 1992 City planning and underground use in Japan Watanobe, Y. et al. (ICUSESS '92, bIz. 75 )

Feasibility Study on an underground Concert Hall Smit, D.R. (ICUSESS '92, bIz. 351-361 ) Design aspects of an underground museum Hillo, C. van (ICUSESS '92, bIz. 392-399 ) Design of energy-supply system for heating and cooling an underground Ouden, G. den (ICUSESS '92, bIz. 601-610)

museum

An underground busterminal in Amsterdam Sikkel, H (ICUSESS '92, bk 254-259 ) Bosch, I.W. (ICUSESS '92, bIz. 666-672 ) Design and use of public space Sikkel, H A. (ICUSESS '92, bIz. 254-259 )

Designing underground facilities for people, a case study for an office building Carmody, J. (ICUSESS '92, bIz. 235-241 ) Merging geological and human use conditions in underground transit station design Sterling, R.L. ; Cannody, J. (ICUSESS '92, bIz 376-386 ) Design strategies to alleviate negative psychological Carmody, J. and Sterling, Rl.

and psysiological

effects in underground

space

Japans new frontier strategie: Underground Space development Hanamure, T. Tunneling and Underground space technology 2(1) bl7. 59-67


5


Tunneling and Underground space technology 5 (1,2) 1990 biz. 13-22 Pergamon Press Geotechnical aspects of underground structures in Rotterdam Brassinga, H.E. et a1 (ICUSESS '92, biz. 672-682 ) Productivity of aquifer thermal energy storage (ATES) in the Netherlands (ICUSESS '92, bIz 58-591 ) Cold storage in aquifers in the Netherlands Bakema, G. (ICUSESS '92, bIz. 160-170) Ondergronds bouwen rapp. 91-1I Eindrapportage programma-advies commissie 12 van CUR/CROW/SNT Urban Underground Utilization '91 (Tokyo 1991) 4th International Conference on underground space and earth sheltered buildings

Tijdschriften Er is gezocht op de volgende trefwoorden:

.. .. . .

.

Ondergronds en Bouwfysica Ondergronds en Vocht Ondergronds en Warmte Ondergronds en Licht Ondergronds en Akoestiek Ondergronds en Ventilatie Kelder, bouwfysica, schade, bouwfouten, reparatie, vocht, akoestiek, 1icht

De opsommingen hebben de volgende betekenis:

onderwerp Indien in de kolom 'onderwerp' geen informatie staat vermeld, betekent dit dat het tijdschrift wel is bekeken, maar geen re1evante informatie bevat voor wat betreft het thema 'ondergronds bouwen'.

De tijdschriften op naam en datum: Archis 1992 1995

no. 1 no. 7

Architect 1989 no. 9 1990 no. 2 1994 no. 1 1995 no 11

12-21 45-47

140-145 51-55 40-47 86

Rapportage in opdracht van:des~ctie OndergrondsBouwen

van desubfaculteit Civiele Techiliek TU Delft

6


Architectuur en Bouwen 1992 no. 10 no. 3 1993 maart no. 3 1995

Bouw 1991 1992 1995

no. 8 no. 5 no.5

p 50 p6-7

24 apr p 20-25 mel Ip44 p44 mel

118 nov [£ 16-17

J

Vochtproblemen

[p] Bouwwereld 1986 no 3 1989 no. 18 1989 no. 22 no. 25 1991 1992 no. 1 no 13/14 1997 Cement 1989 1991 1991 1992 1993 1994

ISSN 008-8811 dec no. 12 feb no. 2 dec no. 12 feb no. 2 dec no. 12 no. 1 Iian

no. 3 Geluid 1994 1996 Gezond 1990 1991 1992 1993

7 feb 8 sep 3 nov 13 dec 10ian 7 juli

p 20-29 p 33-35 p 43-45

Schimmels

P 26-29 p 24-27 p 39

P 40-43 P 9-15 P 34-39 D 32-37 P 8-16 P 9-15

!dec Ip18-21

no. 2 no.3 bouwen en wonen no. 3 no. 5 no. 3 no. 1

68-70 98-100

P 20-21 P 16 p8 P 30

Vochtproblemen in kruipruimte oplossen met schelpen

Rapporfage iri opdracht van de sectie Ondergronds Bouwen van de subfaculteit Civie1e Techniek TV Delft

7


Uan

[£36-38

]28 aug

Ip14-l5 Optrekkend vocht vanuit kruipruimte oplossen door horizontale isolatiewanden

Rappor~age in opdracht van de sectie Ondergronds Bouwen van de subfaculteit Civiele Techniek TU Delft

8

Bijlage B: Betrokken personen

Joop Arnmerdorffer NachtegaaJlaan 2 Lieshout 040 - 247 3538 (werk)

Woont in een ondergronds huis (een zogenaamde terpwoning) ontworpen door hemzelf en architect Ad van Empel.

2

Peter Blesgraaf Treubstraat 15c Rijswijk 070-3906030

Bouwfysisch adviesbureau Blesgraaf was betrokken bij de bouw van de rijksarchieven en andere ondergrondse projecten.

3

Janine Boers en Jan Kadijk 070- 302 84 44 en 302 84 27 NIROV

Platform Ondergronds Ruimtegebruik. Hebben documentatie opgestuurd aangaande een excursie naar bekende ondergrondse ruimten, te weten in de steden Minneapolis, Boston, Kansas City, Montreal en Washington

4

Hans Buijs Wijnhaven 140 3011 WX Rotterdam

D3BN is een constructief bedrijf, dat zich zodoende niet heeft beziggehouden met de bouwfysische aspecten van het ondergronds bouwen.

010

-

414 0977

010-4143975 5

6

(fax)

John Carmody University of Minnesota Minneapolis USA dhr. Gellart (06-53662720) BUILDscan b.v. Europalaan 2 Postbus 127 5690 AC Son 0499 0499

- 490088 - 460524

Betrokken bij zeer veel ondergrondse projecten Tel Fax

00-1-612 62 67 419 00-1-6126264013

Bezig met repareren van lekkages in (vooral) parkeerkelders. Grote fout zit bijna altijd bij dilataties. Conclusie: geen nieuwe onderzoeken naar lekkages, maar goede informatieverstrekking.

(fax)

[email protected] 7

ir. A.J. Huijbregts Geluid en bouwfysica 020-5976 720 Omegam Amsterdam

Beziggehouden met de aanleg van de Amsterdamse metro, deel openbare werken en begeleiding van aannemers. Conclusie: betere info-overdracht, want het kan goed uitgevoerd worden.

8

Martin Kleintunten Kroon Elektrotechniek Rotterdam 010-4761144

InstaJlatieadviezen en inbouw bij gemeentearchief Rotterdam (een vrijwel voJledig zelfvoorzienend gebouw qua energiehuishouding)

9

Prof. Ir. W.J. Lichtveld Oude gracht 405 3511 HP Utrecht 030 - 232 28 67

ex-hoogleraar bouwfysica, TUE Heeft een promotiewerk van Carl Erik Hagentoft aan de Lund Institute of Technology in Zweden, geheten Heat losses through the ound ter inzage gegeven


9

Bijlage B: Betrokken personen

10

OJ. Lukasse (Dirk) Rijksgebouwendienst Directie Zuidwest overschieseweg 306 3112 NC Schiedam postbus 368 3100 AJ Schiedam 010 - 4461322

Projectleider Rijksarchief Middelburg

11

Marc van Roosmalen Rijksgebouwendienst 070 - 339 1696

Directie voor ontwerp en techniek van Rijksarchief Limburg te Maastricht

12

Siokkers EGM -engineering 078 - 633 0750

Bouwfysische adviezen bij Museonder

13

Techniplan Adviseurs B.V. 010-4562311 Zonneveld 010 - 4528888

Respectievelijk installatiebureau en constructiebureau die adviezen hebben gegeven omtrent de Beurstraverse in Rotterdam.

14

Jeroen Trimbos 070 - 35 444 11

Manager bij enkele ondergrondse projecten. Leidt discussies over imae:o van Onder !!fonds Bouwen.

15

Harry Vedder Van Dorsser 070 - 336 7400 070 - 399 7557 (fax)

Bouwfysische adviezen voor het Rijksarchief te Limburg en andere kleinere ondergrondse projecten.

16

Paul de Vos N.S.Onderzoek Utrecht 030-23530 16

Houdt zich bezig met trillingen veroorzaakt door de N-Z-metrolijn in Amsterdam in woningen en maatregelen daartegen. Geluidisolatie aanbrengen gebeurt op twee niveau's: geluidsisolatie voor mensen die in tunnels werken (bijv. onderhoud) en voor reizigers in treinen zelf.

17

John Wenwrich SAT Engineering 070 - 3583521

Bouwfysische adviezen bij Souterrain op de Grote Markt in Den Haag

18

Ype Wynia 050 - 525 0992 Groningen

Wynia was betrokken bij de bouw van de Amsterdamse metro. Hij heeft metingen verricht en onderzoek gedaan naar trillingen in en rond de metrobuis.

Architect

=Cor

van Hillo

van Hillo-verschaeren architecten Buitenhaven 13 a 5211 TP Den Bosch

Rapportage in opdracht van de sectie Ondergronds Bouwen van de subfaculteit Civiele Techniek TV Delft

10

Bijlage C: Projecten

Projectnaam: plaats: architect: functie: type: situatie: uitgangspunten:

bijzonderheden:

Beurstraverse Rotterdam T + T Design (Gouda) Pi de Bruijn (Architecten Cie., Amsterdam) winkelstraat (verdiept) atrium (type B) (winkel- )straat in stedelijk gebied meer winkelruimte creeren opdrachtgevers waren: gemeente Rotterdam, ING Vastgoed en Focas BV gezamenlijk Consortium Beursplein genoemd de winkelstraat heeft een breedte van 7 tot 15 meter van de Lijnbaan naar de Hoogstraat, en gaat alleen bij de kruisende Coolsingel even kopje onder. Bij deze kruising ontstaat ondergronds een rond plein met winkeltjes en een entree naar de Bijenkorf. (Rol)trappen verschaffen toegang tot het nog lager gelegen metrostation Beurs en naar de erboven gelegen Coolsingel. Aan de kop en de staart, dus aan de Lijnbaan- en aan de Hoogstraatzijde, geven zogenaamde 'luie' trappen een geleidelijke overgang van straatniveau naar verdiept niveau. Voor een optimale toegankelijkheid worden op diverse plaatsen trappen, roltrappen, hellingbanen en liften aangebracht. Aan weerszijden van de verdiepte straat komen ruim 50 winkels, met in totaal 7000 m2 oppervlak.

knelpunten: oplossingen: restvragen: Projectnaam: plaats: architect: functie: type: situatie: uitgangspunten: bijzonderheden: knelpunten: oplossingen: restvragen:

Blue Ridge Elementary School Walla Walla, Washington Walter McGough Folz Lyerla school een kant open, geheel ondergronds (type C) geheel buiten bebouwd gebied energie besparen licht wordt op twee manieren binnen gehaald. Vitkragingen in verband met schaduw licht, maar is opgelost

projectnaam: plaats: architect: functie: type: situatie: uitgangspunten: bijzonderheden:

Blue South Minnesota David Cane en James Fox wegrestauratie volledig ondergronds (type A) langs snelweg terugdringen energieverbruik gebouw rondom waterdicht afgedicht met gummiplaten. Isolatielaag 5 cm polystyreen. Wintertemperatuur in bovengronds gebouw normaal -18°C, nu (ondergronds) +9°C. Energiebesparing van 40%. voor wat betreft gebruik kent het gebouw piekbelasting. Het koelen geeft dan problemen.

Knelpunten: Oplossingen: restvragen:

Rapportage in opdracht van de sectie Ondergronds Botiwen van de subfaculteit Civiele Techniek TV Delft

11



knelpunten: oplossingen: restvragen: projectnaam: plaats: architect: functie: type: situatie: uitgangspunten: bijzonderheden: Knelpunten: oplossingen: restvragen: projectnaam: plaats: architect: functie: type: situatie: uitgangspunten: bijzonderheden: knelpunten: oplossingen:

Great Midwest Underground Kansas City, Missouri diversen opslag, koelhuizen, fabrieken volledig ondergronds (type A) 20 milj. m2 in voormalige kalkgroeve (bij het maken van het ontwerp) Project gerealiseerd op grote diepte. Daar heerst constante temp. Beperkte afvoer van warmte en vocht nodig. De ruimte geldt als tax-free-zone. Daarom is het zeer aantrekkelijk om hier fabrieken in te situeren. geen daglicht en door de grootte van het project geen orientatie

Holaday Circuits Minnetonka, Minnesota BRW Architects elektronicafabriek volledig ondergronds. Dak is slechts bedekt met een kleine laag aarde. (type A) rand van de stad terugdringen energieverbruik op het dak beplanting in verband met schaduw. Licht wordt binnen gehaald door daklichten. niet gevonden

Laakhaven (Parkeergarage) Den Haag Hans van Beek (Atelier Pro) parkeergarage geheel ondergronds (type A) stedelijk orientatie kunnen behouden tijdens het rondrijden in de ondergrondse ruimte door contact met buiten te onderhouden. orientatieverlies benedengronds de uitgangen zijn als lichthappers uitgevoerd, waardoor je vanaf ieder punt weet waar de uitgangen zich bevinden. Daardoor kun je je gemakkelijker orienteren dan in een puur door kunstlicht verlichte ruimte.

restvragen: projectnaam: plaats: architect: functie: type: situatie: uitgangspunten: B iizonderheden:

knelpunten: oplossingen: restvragen:

Law Library Ann Arbor, Michigan Gunnar Birkerts and Associates bibliotheek geheel ondergronds (type A) In gebouwde omgeving, historisch gedeelte historisch gedeelte niet bei"nvloedenen de vrije ruimte rondom de gebouwen bewaren. licht wordt op een biizondere manier binnengehaald, middels lenzen en spiegels grote open ruimten om zoveel mogelijk licht binnen te krijgen. De akoestiek is daarom moeilijk regelbaar lichttoevoer is op prachtige manier opgelost vocht?


12


projectnaam: plaats: architect: functie: type: situatie: uitgangspunten: biizonderheden: knelpunten: oplossingen:

Metrostation Straatsburg ? station met kantoren atrium (type B) stedelijke omgeving daglichttoetreding in kantoorruimten 2Toteglazen vijver als atrium (het oog boven wil ook wat) daglichttoetreding konverblijfkantoren beneden en lange verblijfkantoren meer naar boven toe, waar de glazen vijver voor daglichttoetreding zorgt

restvragen: projectnaam: plaats: architect: functie: type: situatie: uitgangspunten: bijzonderheden:

Nathan Marsh Pusey Library Harvard Hugh Stubbins and Associates bibliotheek atrium (type B) op universiteitsterrein Harvard de zeldzame collectie boeken is ondergebracht in het diepste gedeelte van het gebouw. De temp is hier laag, maar constant. De luchtvochtigheid is ook constant en uitstekend te beheersen door de grote gebouwmassa. Lichttoevoer deels via het atrium.

Knelpunten: oplossingen: restvragen: projectnaam: plaats: architect: functie: type: situatie: uitgangspunten: biizonderheden: knelpunten:

Rijksarchief Limburg Maastricht R. M. I. F. Van Roosmalen (Rijksgebouwen dienst) archief ruimte

energiebesparing Aannemer: M&M Bouw, Sittard vochtproblemen: ondanks in folie inpakken bleek betonconstructie onvoldoende waterdicht. Kostbare reparaties waren noodzakelijk.

oplossingen: restvragen: projectnaam: plaats: architect: functie: type: situatie: uitgangspunten: bijzonderheden: knelpunten:

Terratech Center St. Paul, Minnesota Criteria Architects wonen en kantoren atrium (type B) in St. Paul beperken verkeerslawaai, verminderen energiegebruik isolatielaag omhullende loopt af van boven naar beneden. Boven is de isolatielaag 7.5 cm, onder is deze laag 2.5 em. het energieverbruik is laag, echter het koelen en verwarmen van het atrium neemt 30% van de totale energiebehoefte in beslag. Dit kan moeilijk voorkomen worden omdat door dit atrium het gebouw van daglicht wordt voorzien

oplossingen: restvragen:

Rapponage in opdracht van de sectie Ondergronds Bouwen van de subfaculteit Civiele Techniek TU Delft

13


projectnaam: plaats: architect: functie: type: situatie: uitgangspunten: bijzonderheden: knelpunten: oplossingen: restvragen:

Williams Hall University of Minnesota, Mineapolis BRW Architects archiefruimte, studieruimte, boekverkoop atriumachtig op universiteitsterrein van Minnesota daglicht en uitzicht waarborgen


Zoutmijnencomplex Krakow (Polen) geen feestruimten (verhuur) en kapelletjes volledig ondergronds (type A) Afgelegen mijn verschillende 'zalen' zijn verbonden met elkaar door middel van liftschachtjes of kleine gangetjes die schuin naar boven of beneden lopeno De doorsnede van het gebouw lijkt daardoor meer op een plattegrond.

knelpunten: oplossingen: restvragen:

Rapportage in opdraeht van de seetie Ondergronds Bo~wen van de subfaeulteit Civiele Teehniek TU Delft

14

Bijlage D: Demonstratieprojecten

Civil engineer and mineral building Architect: BRW Architects Situatie: Campus University of Minnesota Functie: multifunctioneel; collegezaal, laboratoria, bibliotheek, studieruimten Type: deels atrium (type B), deels volledig ondergronds (type A) Inleiding Dit project is ontwikkeld vanuit twee achterliggende gedachten: 1. Demonstreren van wat mogelijk is op het gebied van ondergronds bouwen. 2. Vrij houden van de omgeving van bebouwing.

Aspecten licht Er is gewerkt met twee systemen om licht diep in de ruimten te brengen; het actieve en pas sieve solar-systeem. Het actieve systemen bestaat uit spiegels en lenzen. Met de spiegels wordt zonlicht opgevangen. Middels lenzen wordt bet licht en beeld gebundeld en vervolgens getransporteerd (86000lmlm2). Het actieve systeem geeft bierdoor diep onder de grond uitzicht over de campus. Dit verhoogt het comfort van deze ruimten. Kort gezegd is dit systeem een soort periscoop. Het andere systeem, passief, vangt licbt op met een grote spiegel en kaatst dit naar beneden. Het licht komt ten goede aan de looproute in het gebouw. De kleur van de ruimten is met opzet licbt gebouden. Dit in verband met contrast en om bet licht beter de ruimten in te geleiden.

. . . .

ventilatie Over de ventilatie is weinig bekend. Wel vindt er warmteterugwinning plaats. akoestiek . Ruimtendie weinig lawaaioverlast mogen ondervinden zijn diep in de aarde gesitueerd (33m). Hierin bevinden zich laboratoria. Zij ondervinden hier geen last van omgevingslawaai. De meer bovengelegen ruimten ontvangen licht via de spiegels. Deze ruimten zijn gekoppeld om geen licht verloren te doen gaan. Probleem hier is de akoestiek.

.

energie Het project is ontwikkeld om energiezuinig te zijn. Een aantal zaken vallen op in verband met verwarming en koeling. Ongeveer 90% van het bouwwerk ligt ondergronds. Hierdoor ontstaat een gelijkmatig binnenklimaat. De energie die nodig is om de ruimten te klimatiseren hangt af van - temperatuur van de aarde - warmtelkoellast van de gebruiksruimten Bij bet ventileren van de ruimten wordt gebruik gemaakt van een warmteterugwinsysteem. Om het gebouw heen is een drainagesysteem gemaakt. Van bet (grond)water in dit systeem wordt gebruik gemaakt om bet gebouw te koelen. De ramen van bet bovengrondse gedeelte zijn op het zuiden/zuidwesten gericht. V oor deze ramen zijn bomen geplant. In de zomer geven deze bomen de nodige schaduw, in de winter (geen bladeren) is er voldoende licht en komt een deel van de zonnestraling als warmte binnen. Boven de ramen hangt een vaste zonwering in de vorm van een overstek. Watergevulde wand. Er wordt gebruikt gemaakt van een zogenaamde trombewand. Dit is een wand opgebouwd uit glazen compartimenten die gevuld zijn met water. De werking bangt af van het jaargetijde: berfst en lente: Overdag neemt het water warmte op, wat s'nachts weer uitgestraald wordt naar de achterliggende ruimte. Winter: de warme lucht uit de gebruiksruimte wordt door de kamers geleid. Zomer: niet bekend.

. .. . .

Rapportage in opdracht van de sectie Ondergronds B01!wen van de subfaculteit Civiele Tecbniek TU Delft

15


Knelpunten licht: warmte: vocht: vcntilatie: akoestiek:

naast het diep in de ruimten brengen van licht is contrast cen problcem. Dit is opgelost door eenlichte kleur voor de wanden te ncmen. Hierdoor wordt het licht berer de mimte ingeleid. waardoorgrotc contrasten worden vermeaen. geeft geen problemen niet bekend niet bekend gekoppelde mimlen gcven akoestisch problemen.

Looproute,aangelicht

door dak en spiegels

Doorsnede

Rapportage in opdracht van de seene Ondergronds BoU\ven van de subfacuiteit Civie!e Techniek TV Delft

16

Bijlage D:Demonstratieprojecten

Law Jibrolry, Aanbouw, University of Michigan, Ann Arbor, Michigan Architect: Gunnar Birkerts and Associates Situatie: University of Michigan Functie: bibliotheek Type: voHedig ondergronds (type A). lnleiding Dit project isontwikkeld met de volgende achterliggende gedachten: 1. Daglicht hinnenkrijgen. 2. Natuurlijkventileren. 3. Energie besparen. Aspecten licht

voeM: ventiiatie: akoestiek:

Knelpunten licht: warmte: ."oeM: ventilatie: akoestiek:

naast het gebouw is een diepe v-vom uitgegraven. Een kant van deze v is bedekt met spiegels. Deze spiegels kijken dee!s naar de lucht, maar hebben in het gezichtsveld ook nog de tappen van dehomen. De dagkanten van de ramen zijn eveneens beplakt met spiegeJs. Op deze manier komt er veei dagJicht binnen. niet bekend doorde vorm van de plattegrond is hetgebouw makkelijkte ventileren. Dit gebeurt met buitenlucht, door openingen in de V-vorm. doordat licht diep de ruimte wordt ingebracht, is de plattegrond " open" gehouden. De mimten zijn onderling gekoppeld. Dit geeft akoestisch problemen.

de spiegels worden sneJ vui1, condensatie, bcvriezing en sneeuw. Daarom worden de spiegels verwarmd en regelmatig gespoeld. Ook verblinding door de spiegels is een probleem. niet bekend niet bekend nat1lurlijke ventilatie bleek niet voldoende, daarom wordt er ook mechanisch geventileerd. gckoppelde lUimtcn geven probiemen

Overzicht

Rapportagc in opdracht van de see tie Ondergronds Bouwen van de subfaculteit Civiele Techniek TV Delft

!7

Bijlage D:Hemonstratieprojecten

Doorsnede: goed is de v-structuur te zien die daglichttoetreding verzorgt

Dagkanlen van het kozijn zijn beplakt met spiegels

Rapportage in opdracht van de secrie Ondergronds Bonwen van de subfaculte1t Civiele Techniek TV Delft

18


Blue Ridge Ekmentary School Architect: Walter Foil Lyerla Situatie: geheel buitenhebouwd gebied Functie: school Type: eenkaiJtopen (type C) Uitgangspunt: energie besparen Bijzonderheden: licht wordt op twee manieren binnen gehaakl. UiLkragingen in verband met schaduw

Aspecten licht:

ventilatie:

akoestiek: warmte: voebt:

daglichL wordt op twee manieren binnengehaald, In de eerstc plaats door ramen in het gebouw. In de tweede plaats door cylindervormige e!emcnten op het dak waarin spicgcls zitten. Uitkragingen boven de ramen met een hoge "zonbc!asting" zorgen voor schaduw. hetgebouw heeft een !anggerekte, smalJe VOTm.In de zuidoostgevel zijn vce! ramen gepJaatst. Het gebouw kan door de geringe diepte midde!s te openen ramen natuurlijk geventi!eerd worden. geen gegevens geen gegevens geen gegevens

Knelpuntlm Het blijkt onmogelijk om alIce!) midde!s de ramen daglicht diep in het gcbouw te brengen. De oplossing voor diL probleetIJ isgezocht in een tweede daglichtsysteem. CyJindervormige structure!) op het dak verzorgen nu daglicht diep in het gebouw.

Rapportage in opdracht van de sectie Ondcrgronds Bo'Uwenvan de suhfaculteit Civie1e Techniek TU Delft

19


Overzicht van het gebouw. Goed te zien is de langestructuur van net gebouw.Op het dak is nog net een cylinderstrucwur te zien, die zorgt voor dag1icht diepin het gebouw.

Doorsnede: het gebouw ken! (wee. daglichtsystemen: ramen in de zuid-oostgevelen een daglichtsysteem op het cia!<.Verhinderd wordt dat zonlicht direct he! gebouw kan.binnentreden door het gebouw in "overhang" Ie bouwen: de bovenliggende verdieping kraagt over de daarondergelegen verdieping liit.

Rapportage in opdracht vande sectie Ondergronds Bo~wen van de subfaculteit Civiele Techniek TV Delft

20


Williams Hali, University of Minnesta. MineapQlis Architect: BRW Architects Functie: arehiefruimte. studieruimte, boekverkoop Situatie: op universiteitsterrein van Minnesota Type: atriumachtig (type B) Uitgangspunt: daglieht en uitzicht waarborgen Aspecten iicht: 'warmte:

vocht: ventHatie: akoestiek:

hij dit project is veel aandacht besteed aan het binnenha!en van licht en waarborgen van uitzicht. Daanoe is cen geveI vrijwcl geheel van glas gemaakt en schuin geplaatsl. om direct zonlicht tegen te gaan zijn er op de schuine gevd uitkragingen gemaakt. Deze weren cen groat gedeclte van de wannte. Op het dak is cen installatie geplaatst die zonlicht omzet in warmte. Op deze manier wordt het apwarmen van het gebauw via het dak tegengegaan; daarnaast wordt de warmte opgeslagen in een vloeistoftank en later gebruikt voar verwarming. niet bekend niet bekend niet bekend

Doorsnede: direct zonJicht krijgt aphet heetst van de dag nauwelijks kans om binnen te kamen. Er is we! uitzicht naar buHen.

Rappanage in opdracht van de see tie Ondergronds Boil'wen van de subfacuheit Civiele Techniek TV Delft

21


National Art Ed:ucation Association Headquarters Architect: The Benham Group Functie: kantoor Situatie: bUlter. stedelijk gebied Type: half ondergronds (type D) In het gebouw is een bntoor gevestigd van eer. stichting die ten doe! heeft "het bevorderen van kunst", Bet gebouw heeft ee.n aantal kantoorkamers en een eonfcrentiezaal die gelegen zijn aan een geve! met ramen, eert. atelier, centraaHn het gebouw en een tentoonsteHingsruimte, gc1egen aan de dichte achterwand.

Aspecten licht:

warmte: vocht: ventilatie: akoestiek:

er wordt op twee manieren daglicht binnengehaald. In de eerste plaats middels ramen, in de:: tweede plaats door grote pijpen die door het dak heen stcken, De ramen zorgen voor voldoende licht in de kantoren en vergaderruimte, de pijpen voor lient in de tentoonstellingsruimte. de open gevcl is op het zuiden georienteerd. Direct zonlicht wordt gcwecrd middeis uitkragjng van het dak. geen gegevens geen gegevens geen gegevens

Overzichtsfoto: het gebouw is aan een kant gehee! open. DagJicht komtbinnen viabuizen op het dak en ramen in de geveL Op de ramen vaJt schaduw van net uitkragende dak.

Rapportage in opdracht van de sectie Ondergronds BoU'wenvan de subfaculteit Civiele Techniek TU Delft

22

Bijlage ~: Demonstratieprojecten

Doorsl1cde over het gebouw: goedzijn de pijpen op het dak te zien.lndepijpenis een kunststofkoep$l geplaatst. De koepel zorgt voormooi egaa! daglicht.

lnterieur van het gebouw.in de buurt van de koepeL

Rapportage in opdracht van de see tie Ondergronds Bouwen van de subfaculteit Civiele Techniek TU Delft

23

Bijlage D:. Demonstratieprojecten

Mutual of O~aha Headquarters Omaha. Neb!"aska Architect: Leo A. Daly Company Functie: cafetaria, bibliotheek, conferemiecentrum, winkels, ornscholingsinstituut Type: atrium (type B) Situatie: in stede!ijk gebied

Aspecten licht:

warmtc:

voeM: vcntBIatie: akoestick:

een grote koepel over de constructie heen zorgt voor daglichttoetreding. Onder deze koepel bevindt zich een grote vrije ruirnten met terrassen voor de horeca. Rondom deze ruimte liggen de verschillende functies zoals winkels etc. met het licht kornt veel warmte binnen. De centrale ruimte wordt fors geventileerd. De grotc ruimtewerkt als buffer. Door de enorme hoeveelheid lucht is de temperatuur redelijk beheersbaar. gcengegevens geen gegevens geen gegevens

.

~:~::)

c_:}.:~!~:.:::_:.=:~~::!*~J':&,,!,~ _t<~~.~Q;j::~~~.

',~\ it'~..~~~~:«~~

'i;'}"

Overzichtsfoto

Rapportage in opdracht van de sectie Ondergronds Bo'tlwen van de subfacultcit Civiele Techniek TU Delft

24


Doorsnede: de grote koepel zorgt voor daglichttoetreding.

De grote ruimte onder de koepe! fungeertals warmtebuffer. De verschillende functies liggen rond de centrale ruimte,

Rapportage in opdracht van de sectie Ondergronds Ballwen van de subfaculteit Civiele Techniek TU Delft

25


Terratech Center,St. Paul, Minnesota Architect: Criteria Architects Functie: wonen en kamoren Type: atrium (type B) SitUatie: in de stad$t. Paul Uitgangspunt: bcpcrken verkeerslawaai, verminderen energiegebruik Bijzonderheden: is{11ariedikteomhu!lende loopt aJ van boven naar beneden. Boven is de isoJatielaag 7.5 em. onder is deze laag 2.5 em. Kllelpunten : het energieverbruik isiaag, echter het koelen en 'lerwarmen van het atrium neemt 30% van de totale energiebehoeftein bcslag. Dit kan moeilijk voorkomen worden omdat door dit atrium het gebouw grotendee1s van daglicht wordt voorzien. Ecn ander probleem is de geluidsoverlast vanuit het atrium.

Doorsnede. Bet gebouw is gesplitst in drie gedeelten. Het linker dee! is het gebouwdeel waar geengeluid mag doordringen. De ruimte wordt natuurlijk geventileerdmet (geluidsarme) buitenlucht. Hetmiddelste gedeelte is hetatriummet daarin een tuin. Het rechtergedeelte is het rumoerige deeL Dit wordt geventileerd met \ucht vanuit het atrium, waardoor er tevens 'lee! geJuid vanuit de tuin mee naar binnen komt.

Rapportage in opdracht van de secrie Ondergronds Bouwen van de subfacwteit Civie1e Techniek TU Delft

26


Huis van Joop Ammerdorffer Architect Situatie Functie Type

Ad van Empel Bosrijke omgeving, Zandgrond W oonhuis Tcrpwoning, aangeaard met twee open gevels (C-D)

lnleiding Architcctuur De entree ligtonder het dakgedeelte ciatlaag is, zodat wannecr men voor de voordeur staat men het gevoel heeft cen donker to! binnen te gaan. Dit is bewust gedaan am aHe vooroordelen die mensen hebben tegen Ondergronds Bouwen te bevestigen. Wannecr men echter eenmaaJ binnen is, blijk'1het huis zeer lieht en ruim te :tijn. Alle vooroordelenzijn dan in een moeite weggenomen. (zie figuur )

voorg<2'vet

o.ch-tergp.vet

Schematische plattegrond huis. Construe tie De buitenrnuur bestaat uit een opgemetselde muur met daar omheen een isoJatiepakket van 20 em PUR-pJaat. De damp- en vochtremming bestaat uit dakleer. Daarover is een Jaag aarde aangebracht van ongcveer 50 em tot 1 meter. Het dakpakkctbestaat uit cen breedplaatvloer met gewapend beton erop, waarover weer die 20 em PUR en het dakleer is aangebracht. Het kozijnisgernaakt van dragende staa!profielen, zodat de volle geveHengte benut kon worden voor daglichttoetreding. Aan de buitenzijde van deze staaiprofieien is hout aangebracht voor de thermische isolatie.

Op het oak ciatonder een hoek van 5 0 staat Jigteen drainagesysteem.De afvoer hiervan was niet goed uitgevoerd tijdens de bouw, zodat bij de eerste echte herfstbui het gcheJe dak wegstroomde. Later heeft Ammerdorffer dit euve! verho!pen door voor de centrale drainageafvoer een grindbak te plaatsen, zodat de afvoer niet kan verstoppen. Ook heeft hij sne!groeiend gras op zijn dak gepland zodat de wonds de aarde bijeen houden.

Rapportage in opdracht van de scetie Ondergronds Boi'rwen van de subfaculteit Civieie Techniek TV Delft

27

Bijlage D.: Demonstratieprojecten

,.lspecten licht: warmte:

vocht:

ventilatie:

akoestaek:

het dak steekt 80 em over om zoninstraling in de zomerperiode te voorkomen. In de winter komt zonlicht wel binnen. het raamoppervlak bedraagt 20 tot 25 % van het totale gevcloppervJak (de bedektc gcvels ook meegerekend). Door de goede isoJatie van hetdriedubbele gJas is er geen koudevallangs de ramen. Er heerst zodoende binnen een hoogwaardig intern comfort. Het opwarmen van de constructie na een lange tijd van afwezigheid dllurt echler nog altijd een paar uur. Na een werkdag echter hoeft de kachel maar een half uurtje aan en het is al gauw 20 tot 2! °C binnen. in het eerste jaar heeft Ammerdorffer flink moelen stoken om het bouwvocht uit de ruim 100 m3 beton te stoken. Het vocht droop letterlijk van de ramen in die eerste winter. Ook het opwarmen van de aarde rondom het huis heeft ongeveer tijdens dat eerste jaar plaatsgevonden. Nu is de aarde zover opgewarmd, dat in de wintermaanden de binnentemperatuur niet onder de 14 cC is geweest, ook zonder kachel. Ammerdorffer heen in dit twaalf jaar oude huis nog altijd geen last van voehtprob!emen. De relatieve vochtigheid binnenshuis is we! vrij hoog , 75 %. er gaat een centrale ventilatieafvoer door het dakpakket heen. Deze zuigt lucht af vanuit drie ruimten in het huis, te wetcn de doka, de badkamer en de keuken (afzuigkap). Er kan ook lucht loegevoerd worden.Dit geschiedt dan via een pijp die langs de kachelloopt, zodat de lueht van tevoren enigszins opgewarmd kan worden. het huis heeft aan de Zuid-geveI drievoudig glas, zodat het in huis zeer rustig is. Ondanks dat het hier een pakket betreft van driemaal 6 mm glas, zodat resonantie zou kunnen ontstaan, blijkt dit in praktijk goed bestand te zijn tegen aHe geluid van buitenaf. Opgemerkt diem Ie worden dat de Jigging van het huis, name1ijk midden in de bossen, ook geen echte akoestische isolatie noodzake1ijk maakt.

Doordat het dak onder een hoek van ongeveer5 C staat en de ramenook eeilhoek makenmet de vloer waren er vreemde echo's waarneembaar. Ammerdorffer heeft toen een pJafond aangebracht met absorberend materiaal en doek achter een Iatlen-conslructie.

Rapportage in opdracht van de scetie Ondergronds Bouwen van de subfaculteit Civiele Techniek TU Delft

28

BOUWFYSISCHE I{NELPUNTEN

Recommend Documents