C R H U R B A N V I L L A

CONCEPT H USE

CRH URBAN VILLA

2011

CONCEPT HOUSE P R O T O T Y P E

De ontwikkeling en realisatie van Concept House ‘DELFT’ Prototype CONCEPT HOUSE

Mick Eekhout Arjan van Timmeren

De ontwikkeling en realisatie van het Concept House ‘Delft’ Prototype

Mick Eekhout, Arjan van Timmeren, Met medewerking van: Jaap van Kemenade, Rutger Wirtz

Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

1

COLOFON 2013, leerstoel productontwikkeling TU Delft Alle rechten voorbehouden Copyright:

Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze publicatie mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt in enige vorm of enige wijze, hetzij elektronisch, hetzij mechanisch, door fotokopieën, opnamen of op een andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever.

Auteurs:

Mick Eekhout, Arjan van Timmeren, co-auteurs Jaap van Kemenade, Rutger Wirtz

Hoofdredactie: Mick Eekhout, Eindredactie:

Mick Eekhout, Arjan van Timmeren

Lay-out:

Joeri Bijster / Manuela Schilberg

ISBN Uitgever:

Leerstoel Productontwikkeling TU Delft

www.concepthouse.bk.tudelft.nl Drukker:


2

INHOUDSOPGAVE Voorwoord

5

Samenvatting

7

Summary

8

1.

Global procesoverzicht

9

2.

Het Concept House initiatief

25

3.

Duurzaamheidaspecten

41

4.

Actuele ontwikkelingsproces 2008-2012

49

5.

Technische ontwikkeling in 2011

65

6.

Delft Prototype in Concept House Village

82

7.

Actuele producties en assemblage

88

8.

Evaluaties en conclusies

92

Referenties

96

Bijlage 1: Voorgeschiedenis Concept House onderzoek

98

Bijlage 2: Maatschappelijke/sociaal/cultureel/wetenschappelijke context

104

Bijlage 3: Prefabricages en assemblage van het prototype

110

Bijlage 4: Het voorgenomen laboratoriumonderzoek in het Prototype

114

Bijlage 5: Biografie van onderzoekers, partners en sponsors

116

Bijlage 6: Oproep vanuit TU Delft en 3TU naar MKB Bouw

118

Bijlage 7: Scheiding van bloot eigendom en vruchtgebruik

124

Bijlage 8: Set tekeningen bouwaanvraag

126

Op CD ROM: Bijlage 9: Foto rapportages van het realisatieproces Bijlage10: Eigengewicht en stabiliteitsberekening


3


4

VOORWOORD De bouw in het algemeen en de woningbouw in West Europa in het bijzonder bevindt zich op een keerpunt. Het keerpunt lijkt op het eerste gezicht niet zo opvallend, ook niet op een veilige afstand van 500 kilometer. De mededeling dat in Denemarken per 1 januari 1213, geen gasketels meer verkocht mogen worden is van grote betekenis voor de bouw en de installatie techniek. Het luidt een nieuw tijdperk in van denken over de verschillende vormen van energie en dus ook exergie. De achtergrond van dit radicale besluit is om geen kostbare grondstof als aardgas te verbranden bij 1200º Celsius omdat we 20º Celsius temperatuur in huis te willen hebben. Proceswarmte voor laag calorische huisverwarming wordt in dat land als onverstandige, onnodige roofbouw beschouwd. De functionele levensduur van een gasketel is ca.12 jaar dus zal het 10 jaar duren voordat de gasvlam uitgaat in Deense woningen en men op grote schaal overschakelt op stadsverwarming en duurzame energie. Onze enige duurzame energiebron is de zon, onze grote kernfusiereactor op veilige afstand van 149 miljoen kilometer. De fossiele energie is grondstof voor komende generaties. Technisch zijn we al dertig jaar lang in staat om Minimum Energie Woningen te bouwen en nu zijn we getuige van een voltooide Energie Zelfvoorzienende Woning, het Concept House op de Heijplaat in Rotterdam. Hier aan de overkant van de Nieuwe Waterweg werden in 1980 -'82 in Woudhoek Noord 184 Minimum Energie woningen gebouwd. De architect van de woningen uit het oosten des lands ontdekte tijdens het ontwerpen dat de toen gebruikelijke twee waakvlammen in de keukengeiser en het tweede verwarmingstoestel in huis, de helft van het gas gebruikten die de nieuwe energiezuinige woningen nodig hadden. Er werd een elektronische ontsteking bedacht. Al jarenlang is sindsdien geen gastoestel met waakvlam meer verkrijgbaar in Nederland. Wij wonen in het land van de Gasunie, dus zo'n vaart zal het niet lopen. Maar er is een kentering op komst. Wij kunnen de warmtebehoefte van nieuwe en bestaande woningen drastisch verminderen door verstandig met op CO2 binnenluchtkwaliteit gemeten ventilatie om te gaan en het allerbelangrijkst, door op een zeer lage temperatuurverwarming over te schakelen. Zonnewarmte en afvalwarmte bij industrie en koelwater bij elektriciteitscentrale is laagtemperatuurwater, al of niet met seizoen warmteopslag in de grond. De elektrische warmtepompen die in Denemarken de gasketels gaan aflossen hebben een nuttig rendement (COP) van 3 á 4 . Bij zeer lage temperatuur verwarming kan dit rendement stijgen tot 8 á 10, d.w.z. een factor twee beter. De nieuwe kolencentrale op de Maasvlakte heeft een rendement van 40 á 45 %, de overige 55 á 60 % van de warmte gaat de lucht in of als kostbaar koelwater op de Noordzee en niet naar een stadsverwarming. Duurzame samenleving is veel omvattend en energie is een wezenlijk onderdeel die om oplossing vraagt. Mijn definitie van duurzaam is eenvoudig en kort : ‘Duurzaam is alles wat de komende generaties graag erven, willen gebruiken en kunnen onderhouden’. De lange wordingsgeschiedenis van het onlangs gereed gekomen ‘Concept House’, van het rechthoekige prototype in ‘het Nieuwe Dorp’ van de arbeiderswijk Heyplaat naast het voormalig RDM Droogdok terrein in Rotterdam, dat thans een transformatie ondergaat naar een duurzame kennis- en innovatie campus, valt nergens af te lezen. Het is bij de oplevering van dit geslaagde energiepositieve experiment een momentopname van ‘the state of the art’ anno 2012 van duurzame, gestapelde industriële houtskeletbouw in Nederland, gebaseerd op bestaande en relatief betaalbare technieken uit de markt. De innovatie zit in de wijze waarop deze technieken geïndustrialiseerd, ontwikkeld en gerealiseerd zijn in een proces van nauwe samenwerking en afstemming tussen de diverse industriële bouwpartners en de universitaire onderzoekers. Het initiatief van het achterliggende universitaire onderzoek stamt echter uit 2005 en komt van Harry Oude Vrielink, een aannemer-in-ruste in Winterswijk. Wat zeer te waarderen valt is de hoogte van de lat van deze lastige opgave die de ontwerpers, producenten en onderzoekers zich hebben gesteld om alle problemen van zelfvoorzienende, industriële nieuwbouw integraal op te lossen. Ondanks de financiële tegenslag en administratieve verdwaling staat er met enige vertraging een prototype. Generaal Dwight D. Eisenhower, was de mening toegedaan dat "het proces van samenwerken aan een oplossing belangrijker is dan de oplossing". Inmiddels blijken ook twee van de universitaire wetenschappelijke medewerkers van het lange proces Concept House sinds 1995 hoogleraar te zijn geworden. De opgedane kennis wordt dus zeker in de collegebanken van twee technische universiteiten aangehoord en verder verspreid.


5

De tijd zal het leren hoe supercomponenten zoals de natte cel, de gepre-assembleerde 'leidingentrossen’ en daaraan gekoppelde installaties en domotica bij de komende grote renovatie van woningen in gebouwd Nederland ingang zullen vinden. "Voorspellen is lastig, zeker als het om de toekomst gaat" , zei Wim Kan. Mijn voorspelling is dat in bouwkundig opzicht het Concept House enige tijd ongewijzigd zal blijven, maar de installaties en de uitwerking van het energieconcept ingehaald zullen worden. Gelukkig is het concept ontwikkeld vanuit een ‘plug en play’ uitvoering, dat juist hierin voorziet. Het is aannemelijk dat in enkele jaren de zeer lage temperatuur luchtverwarming als aanvulling op de vloerverwarming zijn opwachting zal doen bij renovatie. Dit is helaas een van de weinige lichtpunten in het land zonder bestuurlijke politieke visie op renovatie om in enkele decennia tijd de Nederlandse kiezers zónder aardgas warm te kunnen laten wonen.

Figuur1: Jón Kristinsson .

Eveneens kan men verwachten dat intelligente decentrale gebalanceerde ventilatie in woningen eenvoudiger aan te brengen is dan de huidige centrale ventilatie met luchtkanalen. Dit Concept House Prototype, het geplande en volgende Concept House 2.0 Prototype en de parallel eraan lopende nulserie ontwikkelingen, waartoe diverse initiatieven lopen, zullen dergelijke transformaties van deelsystemen kunnen opnemen, zonder de kern van het concept overboord te hoeven gooien. Het is juist ook deze flexibiliteit om te kunnen veranderen, tezamen met het benaderen van de urgente opgave, de (nieuwe) noodzakelijkheid, via het spoor van integraal ontwerpen én het bouwen en beheren van het gebouwde gedurende de gehele gebruiksduur en zelfs het daarna onvermijdelijke einde levensduur, die de kracht vormt van dit concept. Zij vormt in haar kern de juiste uitwerking van duurzaamheid, in de betekenis van volhoudbaarheid.. Kort samengevat: Alle lof voor het initiatief en het Concept House Prototype dat zijn diensten zal bewijzen. Jón Kristinsson Emeritus hoogleraar Milieutechnisch ontwerpen TU Delft, architect en uitvinder.


6

SAMENVATTING Het onderzoeksproject Concept House van de leerstoel Productontwikkeling TU Delft onder leiding van professor Mick Eekhout bestaat 4 jaar in een eerste oriënterende periode, waarna de tweede periode tussen 2008 - 2012 besteed wordt aan ontwerpen, ontwikkelen, engineeren, produceren en assembleren van het enkele prototype van een Concept House appartement, het zogenaamde ‘Concept House Delft Prototype’, op het terrein van Concept House Village in Heijplaat, Rotterdam. Dit wetenschappelijk verslag behandelt de voorgeschiedenis en het proces van ontwikkeling en producties van het prototype dat uiteindelijk in december 2011 leidt tot de start van de assemblage. Dat proces wordt voor de zomer 2012 bouwkundig afgerond. Vervolgens wordt het prototype ingericht en gemeubileerd, de begane grond betuind en bestraat en op 5 oktober 2012 officieel geopend. Het Delft Prototype is een appartement van een nog hypothetische Concept House Urban Villa met 4 verdiepingen en 4 appartementen per verdieping. Het heeft als uitzonderlijke kenmerken dat het industrieel geproduceerd is, energiepositief is, een extreem lage voetafdruk heeft en geschikt is voor gestapelde woningbouw. Daarmede leidt dit onderzoek tot een unieke nieuwheid op de Nederlandse bouwmarkt: een duurzaam appartement geschikt voor de middelhoge stapelbouw. De ontwikkeling vindt plaats vanuit de leerstoel Productontwikkeling van de faculteit Bouwkunde TU Delft in hechte samenwerking met een consortium van partners uit de MKB bouwtoelevering. Daaruit wordt het project 8 jaar lang extern gefinancierd. De samenwerking met de TU Delft leidt er bij de partners toe dat de voorziene componenten van het Delft Prototype voor een deel individueel wordt geïnnoveerd. Die innovatieslag gaat in de partnerbedrijven nog verder. De nieuwheid die vanuit de TU wordt ingebracht is naast het initiatief en het ontwerp ook zeker de coördinatie en de integratie van de vele verschillende componenten tot een werkend geheel van het Concept House Prototype. Vanuit de TU Delft wordt het initiatief genomen voor dit onderzoek op aandrang vanuit de bouw (met name oudaannemer Harry Oude Vrielink, Vriezenveen). De bouwkundige uitwerking toont een assemblage van vlakke vloer-, daken gevelcomponenten en een centrale sanitaire unit waarin alle leidingen van het prototype samengevoegd zijn. De hoge duurzaamheidsambitie en hoge mate van prefabricage en de daaruit volgende ‘plug & play’ gedachte leidt tot bewuste integratie van installatie elementen en componenten in de bouwkundige componenten. De sanitaire unit wordt geheel voorzien van alle installaties en compleet afgewerkt op de bouwplaats aangevoerd. Door het ‘plug & play’ principe is een zeer korte bouwtijd mogelijk. De bedrading en leidingen zijn zeer geschikt voor herindeling en aanpassingen door toekomstige generaties van bewoners. Het Delft Prototype wordt drie jaar lang gebruikt voor verdere bouwkundige ontwikkelingen aan het Concept House. Daartoe zijn de partners en sponsors uitgenodigd nieuwe producten en componenten aan te brengen of bestaand door nieuwe innovaties te vervangen. Maar het prototype wordt ook gebruikt om de duurzaamheid van het appartement te evalueren doordat het door een reeks verschillende bewoners zal worden bewoond. Die bewoningen zullen worden gemeten en daarna geanalyseerd. Ook is het prototype beschikbaar voor bedrijfsbezoeken en partnerpresentaties mits voldoende tijdig ingepland. Deze zaken zullen vanuit de faculteit Bouwkunde worden georganiseerd. Daarnaast is er een drie jaar durend programma opgesteld vanuit de faculteit Industrieel Ontwerpen dat meer focust op de bewoning en het gebruiksgemak, met name de sturing van de energieconsumptie: dit onderzoek ziet de ruimtelijkheid van het prototype zelf als laboratorium: in het kader van het Europese SUSLab project, onder leiding van prof. David Keyson. De volgende en derde periode in het onderzoek van Concept House zal de ontwikkeling en realisatie van de Concept House Urban Villa worden, waarvoor nog een locatie en een ontwikkelaar wordt gezocht. Daarbij zal penvoerderschap worden gewisseld met de projectontwikkelaar. TU Delft blijft adviseren, onderzoeken en ontwikkelen. Vooralsnog is een klein pilot project van 8 appartementen gepland in Winterswijk 2015 te ontwikkelen met het bestaande en deels uit te breiden Concept House Consortium. Dat complex dient voor een ‘marktconforme prijs-plus’ gerealiseerd te worden. Het Concept House Delft Prototype project wordt gerealiseerd door Mick Eekhout, Arjan van Timmeren, Jaap van Kemenade, Rutger Wirtz aan de TU Delft zijde en de partners: VDM , Unica, Faay, Icopal, Itho Daalderop, Niko, Raab Karcher, Renson, Solarlux en Woonplaats. Materiële sponsoring van componenten door een 30-tal bedrijven en subsidie vanuit ‘Pieken in de delta’ en Concept House Village Facility. [www.concepthouse.bk.tudelft.nl / [email protected]].


7

SUMMARY The research project Concept House by the Chair of Product Development TU Delft initiated by professor Mick Eekhout has focussed in the first period of 4 years since 2004 on a broad orientation, after which a 4 year period 2008 – 2012 focus has been focussed on designing, developing, engineering, producing and building of a solitary prototype of a Concept House apartment, the ‘Concept House Delft Prototype’ on the estate of Concept House Village in Heijplaat, Rotterdam. This scientific report treats the prehistory and the development and realisation process of the prototype after which assembly started in December 2011; that was finished as a building in spring, was completed and carpeted in early summer, fully furnished in summer, the garden completed and th was officially opened in October 5 2012. It functions now as a laboratory for students and researchers from the faculties of Industrial Design and of Architecture at TU Delft. The Delft Prototype is an apartment of a hypothetical Concept House Urban Villa in 4 floors, each containing 4 apartments with the characteristics of high level industrial production, energy positive in use, built with an extreme low ecological footprint and suitable for stacked housing. This research, development, production & built project has resulted in an unique novelty on the Dutch building market: a sustainable zero-energy apartment system for medium rise housing. The development was initiated from the Chair of Product Development of the faculty of Architecture at TU Delft in close collaboration with a consortium of partners from the SME building supply industry. The project was externally financed for 8 years. The collaboration with the TU Delft resulted at the partner industries in partial innovation of their component products in the prototype on an individual base. Innovation progresses further in these partner industries. The novelty introduced by the TU Delft apart from the initiative and the design consisted also in its sustainability and (related) integration of the many components towards a working entity of the zero-energy Concept House Delft Prototype. The initiative was taken by the TU Delft on request of the building industry (former contractor Harry Oude Vrielink, Vriezenveen, NL). The building technical composition shows an assembly of floor and roof, wall and façade components and a central sanitary unit which concentrates all services of the apartment. The extreme level of prefabrication of the plug & play concept led to the integration of all cables and service elements and components in the building components. The sanitary unit was provided with all installations and was hoisted in as completely finished. This enabled an extreme short building time. The cables and other installations are designed to be reallocated and adapted for the benefit of future generations of users. The prototype will be used during 3 years for further building technical development in the Concept House. For that purpose the partners and sponsors have been invited to install new components and to replace existing components by innovated ones. The prototype will also be used to measure and evaluate the true sustainability of the apartment by the temporary housing of different inhabitants or guests. These guests and their reactions will be monitored and evaluated. The prototype also welcomes visits and presentations organised by partners and sponsors, if planned well. These happenings will be organised from the faculty of Architecture. A three year long research program has been laid out from the faculty of Industrial Design, focussing on behaviour of the guests, the user friendliness of equipment, mainly of energy consumption. This research sees the prototype itself as a laboratory environment: in this case the SUSLab(NEW) under leadership of prof. David Keyson. Next and third period of the Concept House research will be the development and realisation of the Concept House Urban Villa, for which project a developer and a location is searched for. TU Delft will change its leading and pulling role into an advisory developing role. At this moment a small pilot project of 8 apartments is being planned for 2015 in Winterswijk, NL by the existing Concept House Consortium. This complex will be realised on the condition of a price level at ‘market conformity plus’. The project was realised by Mick Eekhout, Arjan van Timmeren, Jaap van Kemenade, Rutger Wirtz at the TU Side and the partners: VDM, Unica, Faay, Icopal, Itho Daalderop, Niko, Raab Karcher, Renson, Solarlux and Woonplaats. Sponsoring was realised by some 30 SME building supply companies. Subsidies from ‘Pieken in de delta’ and Concept House Village Facility. [website: www.concepthouse.bk.tudelft.nl; contact: [email protected]]


8

1. GLOBAAL PROCESOVERZICHT Technische uitgangspositie De leerstoel Productontwikkeling wordt ingericht in 1992. Zij focust enerzijds op de methodologie van het ontwerpen, ontwikkelen en onderzoeken en anderzijds op de lichtere materialen en nieuwe technologie van materialen, elementen en componenten die in gebouwen gebruikt worden. Zwaardere materialen (beton, baksteen), draagconstructies en de bestaande bouw worden al door andere leerstoelen verzorgd. De focus ligt via hightech componenten en ontwerpcreativiteit op het verhogen van de stand van de techniek. Vanaf 1995 is er een prototypelaboratorium aan de leerstoel verbonden, waar studenten onder leiding van docent Peter van Swieten leren werktekenen, bankwerken en lassen en prototypes maken. De leerstoel houdt zich bezig met bouwproducten: standaardproducten, productsystemen en speciale producten. De hoogleraar excelleert in zijn eigen bedrijf in het ontwikkelen en realiseren van nieuwe bouwcomponenten, die als projectsystemen van hightech gevels en daken over de gehele wereld worden gebouwd.[ www.octatube.nl ]. Het ontwikkelen van Concept House als ‘systeem van (sub)systemen’ ligt aan de grens van de leerstoel, op de overlap met de leerstoel Architectural Engineering van hoogleraar Thijs Asselbergs. Focus op duurzaamheid Nederland staat voor een aantal grote uitdagingen: het wennen aan de het leeglopen van de economische zeepbel, het op orde brengen van de overheidsfinanciën, het versterken van de economie en om Nederland toekomstbestendig te maken. Nu ligt de nadruk noodgedwongen op het bedwingen van de eurocrisis en de recessie. Het toekomstbestendig maken van Nederlandse steden, ofwel het bestand maken tegen de verwachte stijging van de zeespiegel en verandering van het klimaat (adaptatie), minder uitstoot van broeikasgassen (mitigatie) en minder afhankelijk worden van fossiele brandstoffen (energietransitie), is een stevige opgave met grote gevolgen voor de inrichting, ordening en bouwtechnische uitwerking van Nederland. Binnen dit kader is het hoog tijd om energietransitie uit de sfeer van vrijblijvendheid te halen. Het energiegebruik, wereldwijd en zeker ook in Nederland, neemt sterk toe. De fossiele voorraden raken op. Er worden geen significante stappen gemaakt op het gebied van energiebesparing en het opwekken van duurzame energie. Ten opzichte van het buitenland loopt Nederland inmiddels ver achter op het gebied van onderzoek, innovatie, technologie op dit vlak. En mede dientengevolge op het aandeel toegepaste energie uit hernieuwbare bron binnen de gehele energieportfolio. Het lijkt er op dat nergens echt goed wordt doorgepakt. Wel groeit in Nederland het besef dat er in ruimtelijke plannen en steden veel meer aandacht en ruimte moet komen voor waterberging en groen. Het lokaal opwekken, uitwisselen en opslaan van energie in stedelijke gebieden vergt echter nog veel meer aandacht en ruimte, evenals het zorgvuldiger omgaan met de grondstoffen waarvan we de gebouwde omgeving optrekken. Bovenal dient echter de wijze van bouwen en de omgang met einde levensduur en hergebruik een belangrijke focus van transitie op weg naar een meer volhoudbare samenleving te zijn. De noodzaak om duurzaamheid in veel domeinen van de ingenieurskunde en in een groot aantal schaalniveaus als belangrijke overweging te integreren is inmiddels onvermijdelijk geworden. Het onderzoek en de ontwikkeling van de Concept House onderzoeksgroep wordt gestart in de leerstoel Productontwikkeling. Het krijgt verbreding door de achtereenvolgens uittredende UHD-en (universitair hoofddocenten) Wim Poelman, die vanaf december 2008 de leerstoel Product Realisation op de UTwente bezet en Arjan van Timmeren, die in september 2012 benoemd wordt op de leerstoel ‘Environmental Technology & Design’ in de afdeling Stedenbouwkunde op de faculteit Bouwkunde. Die verbreding geldt resp. aan de materiaalontwerpende kant en aan de stedenbouwkundige kant. Onderzoek op de faculteit Bouwkunde Kennisverspreiding is een van de doelen van de universiteit. Met het oog op het door de minister gestelde doel om in 2020 alle nieuwe woningbouw energieneutraal te realiseren, moeten er op vele schaalniveaus stappen vooruit gedaan worden. Er worden landelijk meerdere initiatieven genomen. Het ontwikkelingsproces van Concept House wordt daartoe ook als een bescheiden bijdrage gezien. De faculteit probeert de Nederlandse bouw voor te gaan in onderzoek op het gebied van duurzaamheid. Jon Kristinsson (1937, hoogleraar van 1992-2001) is de pionier als architect/uitvinder, Wiek Röling (1936-2011, hoogleraar van 1998-2002) is een milieubetrokken architect. In het huidige hooglerarencorps volgen Andy van den Dobbelsteen, Anke van Hal en Arjan van Timmeren. Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

9

Figuur 2- De maquetteruimte in de zuidserre van de faculteit Bouwkunde. Op de faculteit wordt onder onderzoek gewoonlijk deskresearch verstaan. Indien onderzoek meer op materieel niveau komt, dan hoogstens op het niveau van kartonnen modellen. Realisaties zijn zeldzaam. Het Prototype Laboratorium is een uitzondering. Het Concept House is een uitzondering.

In 2004 verzoekt Harry Oude Vrielink, gepensioneerd aannemer uit Vriezenveen, Mick Eekhout om een industriële woning te ontwikkelen; dat verzoek wordt opgevat als een vraag uit de bouwmarkt aan de TU Delft. Bij de prefabricage van een woning wordt naar een verhoging van de esthetische kwaliteit, perfectionering van de bouwmethode, verbetering van de procesveiligheid en betere prijs/kwaliteitsverhouding gestreefd. Concept House is een (navolgbare) uitzondering op de regel dat de bouw zeer traditioneel is. Geheel in lijn met de persoonlijke ervaringen van de hoogleraar wordt het ontwikkelen van een Concept House als een ‘Supersysteem van systemen en subsystemen’ opgevat, die niet zo zeer nieuwe componenten bevat maar eerder verbeteringen op reeds bestaande componenten, overigens op zich alle wel state-of-the-art. Het maken van prototypes tijdens het ontwikkelen levert vaak meer bewijs of tegenslagen op dan alleen publicaties, ontwerpen en in onze tijd zelfs digitale ontwerpen in de traditie van ontwerpend onderzoek. Op Bouwkunde wordt onderzoek gewoonlijk als deskresearch uitgevoerd, slechts zelden als materieel onderzoek. Het maken van materiële prototypes is in de leerstoel gebruikelijk sinds 1995 waarbij per jaar 50 masterstudenten hun prototypes moeten leren maken. Velen van hen ‘zien het licht’ en hun motivatie pas met het maken van materiële prototypes. [ www.buckylab.blogspot.nl ]. Op zijn beurt is de inspiratie voor het maken van prototypes bij de hoogleraar ontleend aan zijn praktische werkperiode bij Renzo Piano in Genua in 1970. Architect Renzo Piano is wereldberoemd vanwege zijn architectuur maar zeker ook door de prototypes van de speciale componenten die hij in zijn eigen Building workshop laat maken. [www.rpbw.it] Mick Eekhout is er regelmatig te gast vanwege een groot project in Spanje dat zijn bedrijf ontvangt. Na 40 dan 40 jaar is de inspiratie niet verminderd.

Figuur 3: Het prototype laboratorium in de Renzo Piano Building Workshop, januari 2013


10

De uitdaging om een geprefabriceerde woning te bouwen is niet nieuw: al in de zestiende eeuw plant Leonardo da Vinci een serie nieuwe steden in Frankrijk, aangemoedigd door koning François I. Hij stelt in het centrum van elk van deze steden een fabriek op die de basiselementen voor de nieuwe gebouwen produceerde (Schleifer et al., 2011). Leonardo denkt als bouwer. In de negentiende eeuw transporteren veel Engelsen de metalen componenten van hun huizen (vaak in ijzergietwerk) naar hun nieuwe onderkomens in Noord-Amerika en Australië. En in de twintigste eeuw komt de prefabricage vooral in een stroomversnelling als gevolg van de Tweede Wereldoorlog en de noodzaak tot (snelle) wederopbouw van de steden daarna. Aanvankelijk als gerationaliseerde traditionele bouw, later meer industrieel. Vanwege de tekorten aan bouwvakkers worden aannemers gedwongen meer over prefabricage van componenten na te denken. In het laatste decennium wordt ingezet op Industrieel, Demontabel en Flexibel Bouwen (IDF). De laatste jaren sinds 2008 is door de bankencrisis en de hypotheekcrisis de zeepbel van de afgelopen 2 decennia, waarin de prijzen alleen maar stijgen, aan het leeglopen tot een nieuw evenwicht. Het is te verwachten dat de hoogconjunctuurzeepbel nog verder leeg loopt. Er komt een nieuw evenwicht van doelen en middelen. Naast de bouw zelf dient ook de universiteit de toekomst van de bouw te voorzien. Om het in extremo te trekken: hoe zou de maatschappij er in 2040 uit kunnen zien, welke zouden de behoeften dan zijn voor de gebouwde omgeving, welke gebouwen en infrastructuur moet dan worden aangelegd en welke gebouwen moet de bouw dan maken? Een langetermijnvisie in plaats van de kortetermijnvisie van het overleven. De hoogleraar heeft een onderzoeksvoorstel voor ‘De gebouwde omgeving van Nederland 2040’ geschreven. [www.Speerpuntbouw.nl ]

Figuur 4: Status quo dd 2008 van industrieel flexibel en demontabele bouwprojecten in Nederland (bron: SEV, 2008).

De eerste fase van de ontwikkeling van het Concept House onderzoek wordt gedurende een viertal jaren gefinancierd door een achttal industriële partners. Er wordt gewerkt aan diverse voorbereidende studies. De faculteit Bouwkunde TU Delft is geen architectenbureau, wil zo ook niet concurreren, dus de vraag wordt academischer, breder en fundamenteler opgevat en geschikt voor de langere termijn. Onderzoekers zijn onder andere achtereenvolgens bouwkundig ingenieur Sannie Verweij (Verweij, 2007) en industrieel ontwerper op het water Ties Rijcken [ www.ecoboot.nl en www.floatingcommunities.com ], met af en toe andere onderzoekers voor specifieke onderdelen, zoals Andreas Vogler uit München, specialist op het gebied van wonen in de ruimte, op de maan. [ www.architectureandvison.com]. De focus ligt in die eerste periode op industrialisatie en klantgerichtheid in uitvoering ‘Industrialisation versus customisation’. Elke medewerker brengt zijn eigen domein aan interesses en netwerken mee. Starters in de woningbouwmarkt blijken in de marktanalyse de meest logische doelgroep want tot 2008 leken zij een vergeten marktsegment (Verweij, 2007).


11

Figuur 5: Innovatie in alle onderdelen (l) en doordenken en betrekken van de gehele levensloop (r).

Het Concept House project blijkt daarbij langzamerhand in staat een makkelijk te betreden platform te bieden waar de architect en de producent elkaar ontmoeten om samen opgaves van experimentele productontwikkeling aan te pakken. De denkwijzen van exploratief ingestelde architecten en ontwerpers en die van op omzet en exploitatie ingestelde producenten op gebied van productontwikkeling en innovatie zijn fundamenteel verschillend. Dit uit zich in grote verschillen in aanpak van productontwikkeling. De meerwaarde van de samenwerking in het Concept House project wordt door alle betrokkenen algemeen erkend. Echter samenwerkingen tussen architecten en producenten blijven in praktijk beperkt tot persoonlijke netwerken. Architecten en producenten hebben in de bouw immers een zeer geringe directe zakelijke relatie met elkaar. De (hoofd)aannemerij zit hier traditioneel tussen en is helaas ten dele gebaat bij verdeel- en heerstactieken. Daarbij komt dat de structuur van de bouwkolom van oudsher diverse problemen kent: er zijn veel partijen betrokken, die tevoren nog nooit met elkaar hebben gewerkt en die vaak achtereenvolgend elkaars werk ten dele vernietigen (om eigen onderdelen te kunnen realiseren / integreren). En waarbij selectie in het bouwteam plaats vind op basis van kosten in plaats van kwaliteit. Er is ook een sterke focus op het project in plaats van het product en het proces (Damen rapport, 1997).

Figuur 6: Schematische weergave van het bouwproces ‘nieuwe stijl’.


12

Voor productieve samenwerking is synchronisatie nodig van de fundamenteel verschillende mentale modellen van architecten en ontwerpers. Deze gedachte wordt ondersteund door ‘New Product Development’ kennis komende vanaf de faculteit Industrieel Ontwerpen. In dit synchronisatieproces zit veel overdracht van impliciete kennis en ‘tacit knowledge’. Concept House is door zijn wetenschappelijke basis in staat gebleken dit proces te doorgronden, expliciet te maken en te begeleiden. De veronderstelde voordelen van de voorgestelde en gerealiseerde bouwmethode van Concept House zijn een verbeterde levensduur van gebouwen, tijdswinst bij de bouw, verbeterde prestaties aangaande milieu en duurzaamheid (in al haar breedte), consumentgerichtheid en verbeterde Arbo omstandigheden in de sector. Daarnaast is er vanuit de nieuwbouw een ruime uitstraling naar mogelijkheden voor de bestaande stad, voor bestaande woningen. Als nadelen gelden daarbij dat de veranderde benadering vraagt om ver(der)gaande voorbereiding en betrekken van alle stakeholders in een vroegtijdig stadium van de bouw. Het vraagt om flexibel uitvoeren, nieuwe producten en wijzen van bevestiging en afstemming. Er is sprake van onbekendheid en terughoudendheid voor wat betreft acceptatie. Tenslotte is er het economisch regime waarbij ook van experimenten verlangd wordt dat zij een aantoonbare economie hebben, hetgeen het vrij experimenteren zeer beperkt. De laagdrempeligheid van de bouw met zijn vele concurrenten en gemakkelijke toegang speelt hier een hinderlijke rol. Daarnaast leidt de respons vanaf het MKB van de bouwtoelevering [ www.nvtb.nl ] op oproepen vanaf de academische kant om gezamenlijk nieuwe ontwikkelingen in te zetten, zoals Mick Eekhout dat sinds 2007 doet, nog niet tot grootschalige samenwerking. Vanaf het begin worden ook diverse leerpunten van eerdere IFD projecten meegenomen: •

proces beter afstemmen,

•

sterke coördinator inzetten,

•

logistiek goed voorbereiden,

•

keuzemogelijkheden goed doordenken,

•

gebruiker voorlichten,

•

vooraf kosten beter inschatten,

•

nadruk op maatbeheersing.

Het Concept House onderzoek wordt gestart in september 2004 en wordt vanaf mei 2005 geleid door universitair hoofddocent (UHD) Wim Poelman, gepromoveerd industrieel ontwerper (Poelman, 2005). In begin 2008 besloot Wim Poelman over te gaan tot een echt prototype, door hem het ‘Bare House’ genoemd. De focus komt vanwege zijn belangstelling meer op het materiële niveau te liggen. Poelman is immers een materiaalontwerper. Hierbij geldt vanaf de start dat industrieel en flexibel demontabel bouwen gezien wordt als middel (niet als doel). Industrieel ontwerper Jaap van Kemenade wordt in deze beginfase aangenomen om het project uit te voeren. Er worden zogenaamde ‘match meetings’ georganiseerd en daaruit komt een aantal belangstellende commerciële MKB partijen naar voren die voldoende belangstelling hebben en financieel vanaf die tijd het onderzoek mogelijk maken door een jaarlijkse inleg van elk 10.000,= euro in cash, waardoor twee (‘externe’) onderzoekers kunnen worden ingehuurd, de projectonderzoekers. Naast Jaap van Kemenade worden dat achtereenvolgens de jonge bouwkundig ingenieurs Joris Veerman en later Rutger Wirtz. Professor Thijs Asselbergs van de leerstoel Architectural Engineering associeert zich als ervaren woningbouwarchitect met het bouwkundig en stedenbouwkundig ontwerpen van het prototype in de vorm van een complex van meerdere woningen. [ www.ataindex.nl ], later onder andere leidend tot het schetsontwerp van de eerste Concept House Urban Villa, waarvan het Concept House Delft Prototype afgeleid wordt als een enkel appartement.


13

Figuur7- Schematische weergave van de samengestelde opgave van Bare House en de onderlinge relaties.

In december 2008 wordt Wim Poelman aangesteld als hoogleraar Productrealisatie aan de Universiteit van Twente. Hij verlaat het project. Mick Eekhout neemt de daadwerkelijke leiding tijdelijk over. Door de korte sponsortermijnen van steeds een jaar kan en moet er elk jaar een nieuw plan worden gemaakt. Er zijn elk jaar partnerpartijen die uitstappen en andere die instappen. Dat kortademige karakter van de MKB partnerschappen heeft ook zijn consequenties op personele vlak. Per 1 januari 2009 is Jaap van Kemenade op de faculteit Bouwkunde niet meer welkom uit hoofde van de angst bij de ondersteuning van de faculteit voor de Flexwet. Omdat hij jaar na jaar wordt aangesteld voor 1 jaar, is de faculteit bang dat hij een permanente aanstelling gaat claimen als hij een derde periode zou gaan vervullen. Jaap krijgt een heus ‘staatverbod’ op de faculteit van interim decaan Jan Rots. Daarop wordt hij voor 7 maanden als overbrugging in dienst genomen in het ontwerpbureau van Mick Eekhout, die later de kosten declareert aan het project en de leerstoel. Illegaal en ongeoorloofd naar de mening van TU Delft, maar met de bedoeling het onderzoek te continueren. En met exact dat resultaat. Nieuwe uitgangspunten voor het Concept House Medio 2009, als de leerstoel Productontwikkeling door formulebezuinigingen (alle tijdelijke aanstellingen eruit vanwege bezuinigingen, hoewel de leerstoelpositief draait) van 6,4 fte naar 1,5 fte wordt gedecimeerd, wordt Arjan van Timmeren, zijnde een ervaren en financieel onafhankelijke wetenschapper, aangenomen in de leerstoel als fulltime UHD. Zijn specialisme is duurzaamheid. Hij gaat vanaf dan het Concept House project leiden. Vanaf die tijd heeft het project niet alleen een focus op ‘Industrialisation versus Customisition’ , maar ook en nog meer op ‘Sustainability’ en daarbinnen specifiek dat van een volhoudbare en betaalbare energievoorziening. Onder invloed en activiteiten van Arjan van Timmeren wordt de focus van gestapelde woningbouw gekozen (en dus het kunnen realiseren van woningbouw in hogere dichtheden), en: verdergaand duurzaam, energieneutraal, tot mogelijk energiepositief in (bouwkundig) gebruik bij een zo laag mogelijke CO2 voetafdruk, en gerealiseerd volgens industriële bouw ten behoeve van betaalbaarheid en nauwkeurigheid. Dat wordt dus de nieuwe en definitieve focus van het Concept House Prototype project. Aldus worden de 4 axioma’s voor het Concept House Prototype geherformuleerd: •

Zeer lage CO2 voetafdruk in bouw.

•

Energiepositief in (bouwkundig) gebruik.

•

Gestapelde woningbouw, in mogelijk hogere dichtheid.

•

Hoge graad van industrialisatie: ‘plug & play’.


14

Figuur 8: De belangrijkste uitgangspunten voor het Concept House ‘Delft’ Prototype.

De uitdaging van de duurzame gestapelde woningbouw Het is met name de insteek van de gestapelde woningbouw die het project extra interessant maakt als experiment in Nederland. Dat is niet alleen omdat de meeste duurzame projecten op het gebied van de woningbouw, al dan niet zijnde experimenten, nu grondgebonden zijn. Maar vooral ook vanuit de vraag naar betaalbaarheid en de toenemende urgentie en vraag naar (energie-)renovatie, dat voor een aanzienlijk deel voort zal komen uit de nu nog energetisch slecht scorende hoog- en middenhoogbouw uit met name de jaren ’50 en ’60 wijken. Daarnaast geldt dat Nederland een verstedelijkte dicht bewoonde delta is, waarin (midden)hoogbouw een belangrijke rol speelt. Experimenten zoals dit Concept House Prototype beogen met hun resultaten naast de focus op relatief technisch eenvoudig te realiseren nieuwbouw, ook indirect (en in toekomstige renovatieprojecten te realiseren) het inzicht in de upgrading van de bestaande woningbouw op te pakken. Want de urgentie en het bereik van de energetische upgrading van de bestaande voorraad aan woningen, speciaal in middelhoogbouw en hoogbouw is aanzienlijk. Renovatie van bestaande gestapelde bouw is in de toekomst grootschalig en als maatschappelijke opgave onvermijdelijk. Het is de bedoeling dat de kennis en inzichten van Concept House daar ook kunnen worden ingezet. Bekend is dat nieuwbouw jaarlijks in de hoogtijdagen van de bouw tot 2009 maximaal 1% toevoegde aan de woningvoorraad. Nu de energieupgrading in korte tijd moet worden voltooid (veel korter dan 99 jaar te gaan) ligt de grote focus van energiewinst zeker in de renovatie en energetische upgrading van de bestaande woningvoorraad.

Figuur 9: Nadruk op kringlopen op kleinste schaalniveau, maar met inachtneming van mogelijke synergie door schakeling.

Keuze voor hout met de lage ecologische voetafdruk In de loop van het proces blijkt het maximum haalbare energiepositieve ensemble op dit moment, en met de toegepaste (beschikbare) technieken en systemen, uit 4 verdiepingen te bestaan. Achtergrond is het beschikbaar dak (en grond-) oppervlak. In dit geval ten behoeve van het energie producerend dak met PV-cellen, dat een maximum aantal energieconsumerende onderliggende verdiepingen moet neutraliseren. In dit Concept House Prototype traject wordt gekozen voor doel van het realiseren van een prototype van een enkel appartement. Voor het prototype wordt gekozen een starterswoning met drie kamers. Verder valt de keuze niet op een smalle beukmaat, maar op een grotere breedtemaat dan normaal, een grotere overspanning, als technische uitdaging in hout om te ontwikkelen en de eigenschappen van die geheel houten vloer te ervaren en uit te werken. Vooral ook om te tonen dat


15

een dergelijke overspanning in meerlaagse woningbouw niet per definitie hoeft te leiden tot beton. En dat een uitwerking in hout met zijn veel lagere CO2 footprint dan beton(achtige) materialisaties ook geen enkel probleem hoeft te zijn. Aan de andere kant is er het besef dat naast het gebruik van hout in de hoofddraagconstructie en afwerkconstructies zoals binnenwanden, vloeren en plafonds, 98% van de woningbouwmarkt in beton uitgevoerd wordt en dat er ook een overslagpunt na dit prototype zal zijn waarbij de verworven kennis en inzichten vanuit het hout overgedragen gaat worden naar beton. Dat is gewoonlijk niet de bril die de betonproducenten op hebben als zij van dit experiment vernemen. Vanuit de TU Delft is een van de volgende stappen in het achterhoofd echter weldegelijk de betonnen uitvoeringen, zij het met zeker een minder gunstige ecologische voetafdruk. Maar die sprong wordt pas met de Urban Villa gemaakt.

Figuur 10: Studies naar galerij typologie in vier lagen met het ontwikkelde bouwsysteem, en buitenruimte per appartement.

De duurzaamheiddoelen zijn ministerieel vastgelegd als minimum eis voor 2020 (‘Energieneutraal voor nieuwbouw’). Het gekozen woningtype voldoet aan alle vereisten en keurmerken zoals deze door woningbouwverenigingen op dit moment worden gehanteerd. Doel van het prototype is om een ‘standalone’ prototype te bouwen, en daarmee zowel het bouwsysteem zelf, als het bouw- c.q. assemblage proces te testen mogelijk ook te optimaliseren. En dat bovendien door het realiseren van een testwoning waarin en waaraan gemeten en geëvalueerd kan worden. Vanuit dit perspectief wordt het Concept House Delft Prototype (tenminste) een driejarige onderzoekslaboratorium voor onderzoek vanuit de faculteit Industrieel Ontwerpen naast het bouwkundig vervolgonderzoek. Een enerverend proces voor alle betrokkenen De resultaten van het actuele proces rondom de realisatie van het Concept House Prototype laten zien dat met flink wat visie, energie, slimheid, eigenwijsheid en doorzettingsvermogen maar ook dank zij voldoende naïviteit (om nog niet te weten hoeveel tegenwind er bevaren moet worden) dit proces tot een eindresultaat komt. Aanvankelijk lijkt het probleem om voldoende industriële partners met hun inleg rondom het project te verzamelen. Er zijn in de loop van het gehele proces vanaf 2004 nogal wat uitvallers, maar gelukkig ook nieuwe opstappers. Vanaf 2009 zijn er een stuk of 10 industriële partners, die langzamerhand als min of meer toevallige verzameling zich tot een hechter team ontwikkelt. Zij tonen zich ook trots op het proces en het langzamerhand ontstane resultaat. Zodanig trots dat elke nieuwe potentiële partner geballoteerd dient te worden. Het ontwerp van de Concept House Stadsvilla of Urban Villa en haar mogelijke plattegronden wordt gemaakt en geoptimaliseerd in hechte samenwerking met de leerstoel van Thijs Asselbergs vanuit zijn naam, faam en ervaring in de woningbouw. Mick Eekhout heeft geen indrukwekkende achtergrond of ervaring in de woningbouw. Wel heeft hij als hoogleraar Productontwikkeling gestimuleerd dat elke partij die zich als partner aanmeldt in haar producten minimaal een stap vooruit zet in de innovatie van haar componenten. Hetgeen in dit project nog niet overal lukt. De bedrijven brengen hun respectievelijke producten en/of componenten op een innovatieve wijze in. Deze worden in nauwe onderlinge afstemming verder op elkaar afgestemd, verder ontwikkeld en geïntegreerd. Op het tweede niveau zijn vanuit de TU Delft deze afzonderlijke optimalisatietrajecten verder geïntegreerd en gecoördineerd tot het Concept House Prototype als prototype van een zelfstandig appartement.


16

Figuur 11:- Participatie van de academische wereld, aannemers en toeleveranciers in de bouw en daarmee indirect ook de toekomstige klanten/opdrachtgevers.

Regelmatige presentaties naar de bouwwereld op bouwbeurzen Tussentijds wordt tijdens elk lopend ontwikkelingsjaar van het Concept House Prototype de voortgang van het project gepresenteerd op de Internationale Bouwbeurs in de jaarbeurs van Utrecht, respectievelijk op de BouwRAI in Amsterdam. Op de Bouwbeurs kan het project meer bekendheid verwerven en kunnen nieuwe partners worden geworven om de daadwerkelijke bouw van een complete proefwoning mede te realiseren (op dat moment is het nog erg onzeker of dat zal lukken). Het op dat moment nog niet tot in alle details uitgewerkte bouwsysteem wordt op de Bouwbeurs 2011 gepresenteerd door middel van een tweetal 'mock-ups' van complexe bouwknopen, waarmee de belangrijkste bouwdetails op werkelijke schaal en in de juiste materialen worden getoond. Die materiële knooppunten trekken veel belangstelling aan en leiden tot opbouwende discussies.

Figuur 12: Tussentijdse mock-ups op ware grootte van de essentiële ‘bouwknopen’. (Bouwbeurs februari 2011)

Ondertekening van het realisatiecontract Het eerste halfjaar van 2011 wordt besteed aan het afronden van het ontwerp van het prototype, het detailleren en aansporen tot individuele componentenverbetering (productontwikkeling bij de individuele partners) het coördineren en integreren tot een zinvol artefact, het overleg met de partners en co-makers en sponsors over de kostenconsequenties. De partners zijn zo vastbesloten om het prototype na 3 jaar overleggen te realiseren dat er geen uitvallers meer zijn en nieuwe opstappers geballoteerd worden. De partners worden aan de andere zijde onder druk gezet om het budget dat in wezen toch, ondanks alle toezeggingen voor partnerfinancieringen en subsidies, aan de krappe kant is door kortingen op leverprijzen van onderdelen mogelijk te maken. Per 30 juni 2011 wordt een mijlpaal bereikt als het contract getekend wordt tussen ‘Concept House Prototype Consortium’ en het ‘Concept House Village Facility’, waarbij het Prototype Consortium (TU Delft plus MKB partners) zich verbindt om het prototype te gaan bouwen en het Village Facility (Hogeschool Rotterdam, TU Delft en Woonbron namens de gemeente Rotterdam als grondeigenaar) het bouwen toestaat op haar grond en dit deels ook accommodeert en financiert via een additionele sponsoring. De decaan van Bouwkunde, Karin Laglas, zet haar handtekening als budgetverantwoordelijke ten aanzien van de TU Delft. De ondertekening is een feit. Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

17

Figuur 13 De ondertekeningvan het bouwcontract tussen het Concept House Consortium en de Concept House Village Facility door Mick Eekhout (TU Delft) en Bert Hooijer (Concept house Facility) op 30 juni 2011

De engineering van het Delft Prototype Tussen begin juli en begin december 2011 worden de reeds ontwikkelde en deels geïnnoveerde componenten definitief geselecteerd, gecoördineerd, afgestemd en geïntegreerd c.q. waar nodig verder ontwikkeld. Er worden in deze periode van het totaal en van de componenten de nodige werktekeningen vervaardigd. Vanzelfsprekend geschiedt dit vanuit het integraal tekenen in een centraal BIM model (en met behulp van Autodesk Revit). Daarna worden in de herfstmaanden 2011 de elementen en componenten geproduceerd en in verschillende fabrieken gelijktijdig in supercomponenten geassembleerd, zoals bijvoorbeeld de natte cel inclusief de leidingtros voor het gehele appartement. Naast de pogingen vanuit innovatie en productontwikkeling om alle partners te verzoeken hun componenten een innovatieslag te geven is het de taak van de leerstoel om met die verbeterde producten het prototype als ‘Gesamtkunstwerk’ samen te stellen, te coördineren en te integreren. Integraal deel van het werk is dus na de keuze van de componenten en de gewenste innovatieve upgrading de coördinatie en integratie tot het geheel van het prototype, wetend dat het op grotere schaal een deel van een Concept House Urban Villa zal zijn. De ontwikkeling wordt vanaf het begin onderscheiden in de twee clusters ‘Bouwkundig’ en ‘Installatietechniek’ alsmede de noodzakelijke integratie en coördinatie van beide clusters. De fase van het ontwikkelen en bouwen van het prototype is door de gerichtheid op de individuele componenten nog zeer productontwikkeling gericht. De post-prototype volgende periode (2012-2015) van de Urban Villa zal als ‘pilot project’ of ‘nulserie’ zal ook meer architectural engineering bevatten, met een link naar de gebouwde omgeving (schaalvergroting, verknoping met omgevingspotenties) in al haar aspecten. De locatie van het prototype te midden van een wijkje in Heijplaat waar de woningen op termijn vervangen dienen te worden, wordt door Woonbron gezien als een motor voor vernieuwend inzicht. Het Delft Prototype is echter in het gehele proces zeer intern en voornamelijk op eigen realisatie gericht.

Figuur 14: Luchtfoto met vogelvluchtperspectief van 4 prototypes aan de Corydastraat in Heijplaat te Rotterdam waarvan het Delft Prototype het eerste gebouwde prototype in Concept House Village zal gaan worden. De schuine stand van het prototype op de locatie is bedacht uit overwegingen van zichtbaarheid. Gaandeweg de afbraak van woningen blijkt dat onnodig.


18

Assemblage op de bouwplaats Daags na Sinterklaas 2011 start de werkelijke bouw iets vertraagd wegens de optredende stormkracht 9 Beaufort met het leggen van de vloercomponenten en de natte cel, de wanden dakcomponenten. De componenten worden zo geassembleerd en gekoppeld, dat na enkele dagen het prototype winden waterdicht is en reeds (afleesbaar en benutbaar) energie producerend door het direct kunnen koppelen van de verbindingen vanuit de PV-cellen die in de dakelementen geïntegreerd zijn. Maar er zijn na deze acht assemblagedagen nog onderdelen die toch redelijk traditioneel worden afgewerkt (zoals het grootste deel van de afbouw en het schilderwerk binnen), zodat de woning officieel pas in februari bouwkundig klaar is. Daarnaast is het lokale werk een hindernis naar de volledige prefabricage. Het afplamuren van het plafond, zodat het lijkt op een gladde betonnen plafondafwerking is niet iets dat men verwacht van een prefab woning. De gedetailleerde afbouw, voor de buitenstaander behorend tot de bouw (zoals schoren onderliggende staalconstructie en buitentrap, maar in feite niet tot het prototype-appartement behorend), zorgt ervoor dat pas in half juni de bouw als het ware als opgeleverd kan worden beschouwd. Volgens de leerstoel Productontwikkeling redelijk binnen budget; volgens de faculteit Bouwkunde die inmiddels de uurtarieven van onderzoekers op het niveau heeft gebracht van ‘integrale TU Delft kosten’ moet het project afgesloten met grote verliezen, die louter boekhoudkundig en door de universiteits- c.q. faculteitspolitiek worden veroorzaakt. De partners en sponsors hebben zich overigens ook uit naïviteit in een avontuur gestort dat hen allen meer energie en dus ook geld kost dan begroot. Als gevolg daarvan is de bereidheid om na de oplevering nog verder te assisteren, even verminderd. Half juni 2012 wordt met het leggen van de inmiddels eveneens gesponsorde duurzame vloerbedekking de bouwfase als opgeleverd afgesloten. Hiermee is het prototype ook definitief een woning geworden.

Figuur15: Exterieur foto bouwkundige oplevering (juni 2012).

Hoofdpijndossier voor de TU Delft Inmiddels heeft zich dus een controverse gemanifesteerd tussen de faculteit Bouwkunde en de leerstoel Productontwikkeling, gebaseerd op het verschil in inzicht om, redenerend vanuit de lange duur van het extern gefinancierde project sinds 2005 als salaris de bruto salarissen van de onderzoekers te rekenen versus de ‘integrale kostprijs’ die 3x hoger lag. De faculteit wil van het project af en de decaan beschouwt het als een ‘hoofdpijndossier’. Boekhoudkundig wellicht te volgen, maar wetenschappelijk onbegrijpelijk en zeer demotiverend voor de betrokken onderzoekers die voelen dat ze nu aan alle zijden moeten vechten. De faculteit wil het liefst afboeken en weg ermee. Maar afboeken zal een onbetrouwbare naam over de leerstoel en daarmede over de faculteit als onderzoeksinstituut brengen, zeker ten opzichte van de partners, sponsors en subsidieverstrekkers.


19

De leerstoel stelt voor het ‘bloot eigendom’ en het ’vruchtgebruik’ te splitsen (zie bijlage 7) en zo ontstaat in een goede verstandhouding met de faculteit Industrieel Ontwerpen die scheiding. Daar is inmiddels bij monde van professor ir. Daan van Eijk een Europees subsidieproject binnengehaald getiteld het ‘SUSlab’. Hierna ontstaat een samenwerking waarbij de faculteit Bouwkunde / leerstoel Productontwikkeling verantwoordelijk zullen zijn voor de bouwfase en nakomende bouwkundige ontwikkelingen en de faculteit Industrieel Ontwerpen voor de laboratoriumonderzoeksfase na oplevering en ingebruikstelling, met name in de mens-machinerelatie: het onderzoek aan domotica en andere woononderwerpen. Het CvB van de TU Delft wordt verzocht om een garantiestelling ten aanzien van Village Facility (’spelen van de bank’) voor de onderzoeksperiode van 2012 – 2015, terwijl de betrokken onderzoekers ieder de actuele financiering van het geplande onderzoek moeten zien te betrekken vanuit externe bronnen. Prof.dr.ir. David Keyson neemt in de zomer van 2012 de implementatie van de laboratoriumfase over van zijn collega Daan van Eijk www.suslab.com.

Figuur 16: Interieurfoto’s bouwkundige oplevering (juni 2012). Alternatief met meubels, zie website

Omdat de betrokken onderzoekers c.q. uitvoerders, Jaap van Kemenade en Rutger Wirtz, per 1 mei 2012 uit hun dienstverband vertrekken, respectievelijk nog zes weken verlengd, voorlopig privé gefinancierd door de hoogleraar zelf, nemen Mick Eekhout en Arjan van Timmeren het wetenschappelijk verslag zelf ter hand. Rutger Wirtz wordt via de Hogeschool Rotterdam en later de faculteit Industrieel Ontwerpen een deeltijd aanstelling tot eind 2012 gegeven voor onderhoud, onderzoeksbegeleiding en planning. Daardoor kan in die tijd via meerdere sponsorschappen de buiteninrichting van het grondstuk, de meubilering van het huis waaronder de plaatsing van de keuken, verlichting en dergelijke, worden afgerond. Ook wordt in de voorbereiding op de volgende onderzoeksperiode, het gebruik van het prototype als laboratorium, het prototype openingsgereed gemaakt door de meubilering, keuken en verlichting. Ook het maaiveld wordt bestraat en beplant.

Figuur 17: Openingshandeling door emeritus hoogleraar Milieutechnisch Ontwerpen Jón Kristinsson en de decaan van de faculteit Industrieel Ontwerpen TU Delft Ena Voûte. Beide foto’s lichter maken?


20

Van opening naar Laboratoriumfunctie De laatste voorbereidingen leiden op 5 oktober 2012 tot de officiële opening. In bijzijn van alle betrokken partners, sponsors, subsidieverstrekkers en geïnteresseerden wordt de opening verricht door duurzaamheidpionier professor Jón Kristinsson, tezamen met de decaan van de faculteit Industrieel Ontwerpen, Ena Voûte. Zij leidt ook de volgende periode in: het gebruikersonderzoek gedurende een periode van drie jaar. Het officiële eindpunt in de samenwerking met de industriële (bouw)partners en sponsors voor de realisatie van het prototype is al eerder contractueel bereikt op 1 mei 2012. Met de opening start de overgang van de bouwperiode naar de laboratoriumperiode. Tevens is dit het markeerpunt waarop in principe het bouwpatronaat van de faculteit Bouwkunde naar het laboratoriumpatronaat van de faculteit Industrieel Ontwerpen wordt overgedragen. De betreffende contracten (kavelovereenkomst en faculteitspatronages) worden daartoe nog in 2013 definitief opgesteld en ondertekend. De ondersteuning heeft ook zijn tijd nodig. Hierna gaat een periode volgen van laboratoriumwerk op diverse onderzoeken betreffende (vooral) energie, het prototype als gebouw, de interfaces mens/machine en het psychologisch gedrag van de bewoners met betrekking tot het prototype als woning, en vanzelfsprekend de feitelijke (gemeten) prestaties. Voor deze onderzoeksfase wordt een garantie aangevraagd aan het CvB van de TU Delft, zodat onder die paraplu kleinere onderzoeken kunnen plaats vinden, elk met hun eigen financiering, op de bekende kortademige MKB modus. Contractueel is de afloop van het met Village Facility afgesproken laboratoriumonderzoek voorzien op 15 november 2015. End-of-life van het Delft Prototype In december 2012 wordt gesproken over de ‘end-of-life’ problematiek: wat gebeurt er met het prototype na afloop van de driejarige laboratoriumperiode waarin Woonbron gedoogt dat het experimentele Delft Prototype in Concept House Village als eerste prototype wordt gebruikt als laboratorium? Niet onbelangrijk voor de Village. Want de avonturen en ervaringen met dit ‘Concept House Delft Prototype’ zullen van grote invloed zijn op de beslissingen rondom de volgende prototypes. De tijdelijkheid van het Delft Prototype leidt bepaald niet tot een verlicht beleid bij het verstrekken van de bouwvergunning. Ook het deelnemen in kosten bij de diverse deelnemers in het proces, waarbij voortdurend de bal wordt rondgespeeld en beslissingen vaker niet worden genomen dan wel, is van invloed. Het vraagstuk van de gevolgen van de permanentie of tijdelijkheid toont zich. Zeker als navolgende prototypes van niet-demontabele materialen worden gemaakt. Het prototype zou gehandhaafd kunnen blijven en benut als permanente woning. Dat zou inhouden dat het nieuwe plan van de stedenbouwkundige uitleg aangepast dient te worden aan het prototype als obstakel, als permanent aanwezige woning waaromheen nieuw woningen in de wijk gegroepeerd zouden moeten worden. Bij de start van de Concept House Village is er een strook voor prototypes bestemd. Met het voortgaande afbreken van de woningen in de buurt, ontstaat er een kaalslag, die de mogelijkheden open laat voor een nieuw masterplan voor de woningbouw. Figuur 18 laat zien dat het prototype wordt ontworpen in een bestaande woonwijk. Het Delft Prototype zou ook verplaatst kunnen worden naar een locatie aan de rand van Concept House Village aan de grens van het woningbouwterrein, zodat het als permanent kan gebruikt worden zonder storend te zijn voor de lay-out van de nieuwe woningbuurt. Op dat moment wordt het duidelijk dat het prototype niet betrokken is bij de herformulering van de gebouwde omgeving van ‘Het nieuwe dorp’ van Heijplaat, waardoor het prototype er als een vreemd object in de kaalgeslagen omgeving staat, een beetje in de weg vermoedelijk van een wederopbouwplan. Daarnaast zou het prototype openbaar verkocht kunnen worden om te worden verplaatst naar een nieuwe locatie. De potentiële eigenaar dient dan een bouwgrond plus bouwvergunning te hebben verworven, anders is het onroerend goed ineens als roerend goed geworden en weinig of niets meer waard. Openbare verkoop zal in dat geval volgens makelaars weinig nut hebben en geen kopers oproepen.


21

Fig 18: Lay out Concept House Village dec 2012: Het concept House ‘Delft’ Prototype in een inmiddels geheel verwijderde woonbuurt. Dat verandert de omgevingssituering.

Omdat de TU Delft onervaren is op dit gebied van roerend vastgoed, is een vraagstelling bij de partners rondgegaan of zij een toekomst voor het prototype zien. Hun antwoorden zijn negatief. Er is een mogelijkheid zijn om het Prototype van de ankers te lichten, via een platform naar de waterkant te rijden en daar op een ponton te plaatsen om het vervolgens via het open water naar het binnenland te transporteren. Bijvoorbeeld om het op het terrein van de TU Delft te plaatsen voor verder onderzoek door studenten. Zie Figuur 19. Dan zijn sluisbreedtes en dagmaat tussen de aanlandingen van bruggen en vrije doorvaarten (in de hoogte) maatgevend. Het transport komt tot de Kandelaarbrug in Zwethheul, die onvoldoende doorvaartbreedte heeft om het prototype met een breedte van 7,80m op een ponton gesleept, door te laten. Dan zou het prototype met een kraan moeten worden overgehesen langs de brug om weer verder over het water te worden vervoerd tot aan de haven van Delft aan de Rotterdamseweg. Een locatie aan het open water is voordeliger dan verder landinwaarts.

Figuur 19: Concept House als prototype mogelijk neergezet op het voorplein van IO TU Delft na november 2015 voor de faculteit Industrieel Ontwerpen.


22

Tot nu toe is er geen besluit genomen over mogelijk hergebruik van het Prototype na november 2015. Het is duidelijk dat de leerstoel Productontwikkeling c.q. TU Delft met groot respect ten aanzien van de totale investeringen van vele zijden dient om te gaan. Geen spontane kapitaalsvernietiging of kapitaalsvernietiging uit onkunde. De partners zijn bereid een afstandsverklaring te tekenen voor hun financiële aandeel in het Prototype en de mogelijke opbrengsten aan de leerstoel Productontwikkeling te gunnen, mits de mogelijke revenuen gebruikt worden voor nieuw onderzoek in de zelfde richting als de sponsoring en donaties waren. Zo is dat ook de laatste jaren naar de sponsors en partners gecommuniceerd. Blijft de morele verantwoordelijkheid van de leerstoel Productontwikkeling om als goed huisvader van het prototype op te treden. Immers het ‘bloot eigendom’ legt dat eigendom bij de faculteit Bouwkunde terwijl het ‘vruchtgebruik’ na 5 oktober 2012 tot aan 2015 volgens afspraak aan de faculteit Industrieel Ontwerpen toevalt. Daartoe heeft de faculteit IO drie jaar lang een jaarlijks onderhoudbudget voorzien om de laboratoriumfase aan haar zijde te accommoderen. De leerstoel Productontwikkeling wil vanuit haar Bucky Lab, waarin jaarlijks 50-100 masterstudenten participeren, op onderdelen aanvullingen en vervangingen aan het Prototype verrichten. Onder die experimenten staan nieuwe gevels voor de groene container als opslagruimte op de lijst en een elliptisch glazen onderbouw van 7 m diameter om daarin de plannen voor de Concept house Village en Heijplaat te tonen. Om dat verder uit te werken is de beslissing van handhaving of verplaatsing niet onbelangrijk en eigenlijk een voorwaarde om nieuwe energie te investeren.

Fig 20: Voorstel voor glazen onderbouw door studenten van het Bucky Lab in te bouwen gesponsord uit rond gebogen en inmiddels afgewaardeerde dubbelglas componenten van het Fletcher hotel in Amsterdam, geopend in januari 2013.

Het prototype is bedoeld om technische inzicht voor de toekomst te vergroten. Met 150.000 mensen werkzaam in de bouwtoelevering, 30 miljard aan nationale omzet en met een zeer ongewisse toekomst voor de bouw in de komende 5 jaar, is het voor de bouwtoelevering heel wijs te trachten de toekomst te verkennen. Verkennen doe je gewoonlijk kleinschalig, anders valt het teveel op, of verstoort het de gewone gang van zaken, op omzet en overleven van bedrijven gericht. Daarnaast is het duidelijk dat het Concept House Consortium, bestaande uit industriële partners die bijna alle uit de MKB toelevering afkomstig zijn, verweten kan worden dat zij in gezamenlijkheid aan voorwaartse integratie in de richting van aannemerschap willen gaan doen. Op dat aspect zijn een aantal gesprekken in het consortium gevoerd. Aanvankelijk is Dura Vermeer als aannemer lid van het consortium, maar haakt af omdat Concept House teveel ontwikkeling op componentniveau bevat. Dus het zwaartepunt ligt op het vlak van de onderaannemers en toeleveranciers en niet op dat van de bouw. Terwijl een zeer grote uitdaging toch ligt op het vlak van integratie en coördinatie, bij uitstek het terrein waarop aannemers zich altijd weten te manifesteren. Hetgeen tot gevolg had dat het consortium enerzijds een verzameling van co-makers door de TU Delft (als een soort onbetaalde hoofdaannemer) geïntegreerd en gecoördineerd moet worden. En dat er plannen worden gemaakt om vanuit de basis van het consortium de verdere ontwikkeling als bouwers te lijf te gaan. Vanuit VDM, één der partners, wordt er slechts schoorvoetend besloten om in de volgende periode van de Concept House Urban Villa zich op te stellen als hoofdaannemer. Maar ook de HBM, inmiddels geïntegreerd in de BAM begint in 1905 als betononderaannemer. Dus opwaartse integratie is voor aannemers niets nieuws en ook direct niet verwijtbaar.


23

Toch is dit Concept House Prototype onderzoek een van de weinige onderzoeken waarvan het praktisch resultaat een materiaal product is, een prototype appartement van een groter Concept House Urban Villa complex. Een prototype dat je kunt voelen, zien en betreden, waarin je in je fantasie een meervoud van die prototypes kunt bedenken. Binnenkort kunnen we zo’n Urban Villa digitaal weergeven en kun je er doorheen lopen met een 3D bril. Maar er gaat niets boven voor geschikte gelegenheden te materialiseren. Bewonen en terugkoppelen en weer opnieuw de uitgangspunten voor de toekomst aanpassen. Hoeveel ook de digitalisering om ons heen voortschrijdt, af en toe is echt materialiseren zeer waardevol. De neiging tot materialisering is bij zowel Mick Eekhout als bij Arjan van Timmeren gestimuleerd toen ze beiden werkten bij de Renzo Piano Building workshop in Genua. Mick in 1970 en Arjan in 1990. Piano is onder de hightech architecten bekend vanwege zijn workshop, waarvan de componenten ook in zijn tentoonstellingen wereldwijd op tafels worden getoond (zie Figuur 3). De productiehal van Octatube, de thuisbasis van de hoogleraar herbergt ook een groot oppervlak aan prototypes van typisch experimentele projecten. Daarvan zei de toenmalige TU Delft Bouwkunde decaan Hans Beunderman bij een bezoek aan het bedrijf in 2005: “Dit prototype laboratorium wordt door veel architecten in het land gezien als een supermodellenplaats waar dromen gerealiseerd worden”.

Figuur 21: Prototype met glazen vinnen en koud getwiste dubbelglaspanelen voor het glazen dak van het Victoria & Albert Museum, Londen in het laboratorium van Octatube.


24

2. HET CONCEPT HOUSE VAN INITIATIEF TOT URBAN VILLA Bare House In september 2008 besluit Wim Poelman dat het tijd is voor het maken van een echt prototype, dat hij ‘Bare House’ noemt, het naakte huis. Er worden drie match meetings georganiseerd in Zeist, midden van het land om genodigde partijen te overtuigen om zich bij het initiatief aan te sluiten. Het idee is nog steeds om een geïndustrialiseerd prototype van een woonhuis te maken. De forte van Wim Poelman is het ontwerpen van materialen, dus het is een Poelman prototype dat zich met name op materieel niveau richt. Met de resultaten van de peer review van februari 2007, met de Grote Brand van Bouwkunde in mei 2008, met het vertrek van Wim Poelman per december 2008 en met de miniaturisering van de leerstoel van 6,4 fte naar 1,5 fte is het elan in de leerstoel even minder. Maar als Arjan van Timmeren wordt aangetrokken in de leerstoel en met zijn expertise van duurzaamheid ook het Concept House onderzoek versterkt, komt er weer een positief elan in het onderzoek. Na de vier voorgaande jaren waarin de Concept House Research groep studies verricht naar diverse aspecten van industrieel vervaardigde, consumentgerichte woningen verschuift de focus allereerst naar productontwikkeling in relatie tot de woningbouw. Hier biedt industrialisatie veel mogelijkheden tot productoptimalisatie: verhoogde kwaliteit, betere procesbeheersing en lagere kosten. Ook in de bouw ontdekt men langzaam de voordelen van industrialisatie. Vanuit dit perspectief wordt besloten de focus te richten op gestapelde woningbouw. En om dan in eerste instantie om speciaal voor de bewonersgroep van starters nieuwe stapelbare woningconcepten te ontwikkelen. De oorspronkelijke missie van Concept House in 2005 luidt als volgt: "Doel van de onderzoeksgroep Concept House is het ontwerpen, ontwikkelen en onderzoeken van nieuwe industriële woningbouwconcepten. Hiermee wordt beoogd een positieve bijdrage te leveren aan, ten eerste de wensen van de gebruiker / bewoner, ten tweede de kwaliteit van de gebouwde omgeving en ten derde de belangen van de Nederlandse industrie. Omdat nieuwe concepten veelal gebaseerd zullen zijn op toepassing van nieuwe materialen en technieken staat samenwerking met andere industriële sectoren dan de traditionele bouwindustrie hoog in het vaandel. Samen met hen zal één of meer versies van een Concept House worden gerealiseerd als prototypes van consumentgerichte, in de fabriek vervaardigde woningen." Vanzelfsprekend zijn daarbij de algemene project doelstellingen om •

een wetenschappelijke bijdrage te leveren aan de bouwtechnische innovatie

•

in een consortium te werken van samenwerkende bedrijven en instellingen die zich individueel en gezamenlijk sterk maken voor technische innovatie.

Figuur 22:- Eerste configuratie en typologie studies.

Naast initiatiefnemer Mick Eekhout, is Wim Poelman als industrieel ontwerper overtuigd van de meerwaarde van industrialisatie in de bouw. Dankzij industrialisatie kunnen woningen goedkoper worden met behoud van kwaliteit, of voor hetzelfde geld in betere kwaliteit worden uitgevoerd. Bouwtijden kunnen veel korter en leveranciers zijn meer in de gelegenheid om beter samen te werken, waarmee de in de traditionele bouw hoge faalkosten kunnen worden gedrukt. Wanneer individuele systemen kunnen worden vervangen ontstaat er meer ruimte voor innovatie en duurzaamheid. Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

25

Figuur 23: Industrialisatie in de bouw als gevolg: bouwen wordt assembleren en monteren van elders geprefabriceerde componenten.

Poelman ziet een verschil in aanpak tussen architecten en industrieel ontwerpers: de eerste groep zou zich meer richten op vorm, constructie en buitenkant, de tweede op gebruik en binnenkant. Dit kan volgens hem leiden tot een waardevolle synergie waar ontwerpen uit voortkomen die zowel uit architectonisch oogpunt als voor gebruikers (en daarmee marktpartijen) erg interessant zijn. Hij stelt zich een bouwsysteem voor, dat hij ‘Bare House’ noemt, samengesteld uit bestaande subsystemen van verschillende leveranciers van lichtgewicht, moderne materialen. Met het Bare House systeem kunnen complete woningen of kantoren inclusief de buitenruimte worden gerealiseerd, zowel buiten als bijvoorbeeld in leegstaande panden, voor tijdelijke of permanente toepassing en architectonisch aantrekkelijk.

Figuur 24: Eerste concept schetsen voor het ‘Bare House’, de voorloper van het Concept House ‘Delft’ Prototype, gebaseerd (nog) op een modulaire stalen draagstructuur.

Op basis van haar vooronderzoek naar industriële bouwconcepten concludeert bouwkundig ingenieur en extern onderzoeker Marlous Vriethoff in 2006 dat acceptatie voor geïndustrialiseerde gebouwen vanuit de markt nog redelijk beperkt is en dat geïndustrialiseerde bouw op dit moment slechts in beperkte mate kans op succes heeft. Een goed beginpunt zou echter kunnen worden gevormd door tijdelijke bouwwerken en de studenten- en startersmarkt, omdat de gebruikers daarvan minder kieskeurig en ook meer vooruitstrevend zouden zijn. Als geïndustrialiseerde bouw in deze niche eenmaal algemeen geaccepteerd is, zullen er nieuwe mogelijkheden ontstaan. SEV (Stuurgroep Experimentele Volkshuisvesting) is geïnteresseerd in nieuwe concepten voor tijdelijke bouw, alsook Woonbron en de Deelgemeente Delfshaven (Rotterdam). Het Bare House systeem kon worden toegepast in gefaseerde wijkrenovatie, voor tijdelijke herbestemming van braakliggend terrein en tijdelijke huisvesting voor seizoenarbeiders. In veel steden zijn op oudindustriegebieden aantrekkelijke locaties aan te wijzen, functioneel en esthetisch gezien zijn de bestaande oplossingen voor deze sector mager: een prachtige uitdaging voor industrieel ontwerpers in de bouw. Via deze tussenstap komt het onderzoek in discussie met het RDM initiatief in Rotterdam / Heijplaat. En leidt ons initiatief van Concept House Prototype naar het grootschaliger Concept House Village. Omdat er meerdere prototypes komen, gaan we spreken van het ‘Delft Prototype’.


26

‘ De eerste ontwerpiteraties, systeem- en materiaalkeuzes Aanvankelijk (2008) is er in het ontwikkelproces van het nieuwe geïndustrialiseerde bouwsysteem met architectonische meerwaarde sprake van een breed scala aan doelen en wensen en een flexibiliteit in de richting van mogelijke partners. De keuze voor het type bouwsysteem blijft aanvankelijk redelijk open: zowel ‘unitbouw’ als ‘elementenbouw’ hebben elk hun eigen voor- en nadelen. In die tijd gaat Poelman uit van een modulemaat van 6 x 6 meter en houdt hij een typisch Italiaans bergdorp aan als ontwerpreferentie voor de woningcomplexen: een sfeervolle maar dichtbebouwde omgeving waarvan ook de straten en het groen onderdeel uitmaakten.

Figuur 25: Eén van de referenties binnen de referentiestudie (l), en eerste studies naar schakeling van de afzonderlijke appartementen binnen een bouwsysteem benadering.

Na het vertrek van Wim Poelman in december 2008 worden de ontwerpschetsen op basis van de inschatting van Mick Eekhout doorontwikkeld als een unitbouwsysteem bestaande uit langwerpige wooneenheden van 60 m2 die onderling kunnen worden gekoppeld. Eekhout legt meer nadruk op zijn wens om met het bouwsysteem spectaculaire architectuur te kunnen realiseren en baanbrekende innovaties te ontwikkelen. Zijn referenties in deze worden gevormd door het project ‘Maison d’ Artiste’ uit 1923 waarvan hij met studenten een nauwkeurige reconstructie en een schaalmodel 1 op 5 maakte [zie bijlage 1]. Het gaat over spectaculaire uitkragingen. Vanaf de komst van Arjan van Timmeren in september 2009 worden ook duurzame en ecologische ingrepen op gebouwniveau opgenomen in de standaard bibliotheek van bouwelementen. De duurzaamheid overheerst dan als primaire overweging.

Figuur 26: Enkele van de vroege ontwerpstudies voor gebouwconfiguratie en ‘looks & feels’ van het concept in overleg met Thijs Asselbergs. Hier is ook nog de invloed van het onderwijs- en onderzoeksproject het Maison d’ Artiste te zien.


27

Onderzoekers Joris Veerman en Jaap van Kemenade ondervinden in de praktische uitwerking van dit vooronderzoek echter dat de zeer hoge eisen aan bouwtechnische prestaties in combinatie met een levenslange flexibiliteit en hergebruikmogelijkheden leidt tot bouwelementen van hoge complexiteit met gebruikmaking van dure materialen van hoge kwaliteit. Omdat er sprake is van serieproductie in plaats van massaproductie wordt het bouwen hiermee eerder duurder dan goedkoper, bovendien zijn de budgetten en kwaliteitseisen in de markt voor tijdelijke bouw laag waardoor het de aansluiting mist met de hoge ambities van het Concept House ontwikkelproject. Naar aanleiding hiervan wordt besloten om de tijdelijke bouw te laten voor wat het is en in te zetten op hoogkwalitatieve, permanente bouw voor de startersmarkt. Droge verbindingen en demontagemogelijkheden kunnen nog wel worden toegepast omdat deze mogelijkheden bieden voor kleinschalige flexibiliteit voor bewoners en voor recycling en hergebruik van materialen. Met de resultaten van de peer review van februari 2007, met de Grote Brand van Bouwkunde in mei 2008, met het vertrek van Wim Poelman per december 2008 en met de verkleining van de leerstoel Product Ontwikkeling van Mick Eekhout van 6,4 fte naar 1,5 fte stond de ontwikkeling van Concept House even onder druk. Maar ontwerpers zijn van nature optimistisch en gaan altijd door.

Figuur 27: Wim Poelman.

Mick Eekhout en Jaap van Kemenade.

Arjan van Timmeren.

Als Arjan van Timmeren wordt aangetrokken in de leerstoel en met zijn expertise van duurzaamheid ook het Concept House onderzoek versterkt, komt er weer weer een positief elan in het onderzoek. Na de vier voorgaande jaren waarin de Concept House Research groep studies verricht naar diverse aspecten van industrieel vervaardigde, consumentgerichte woningen verschuift de focus allereerst naar productontwikkeling in relatie tot de duurzame (serie) woningbouw. Maar dan met grotere nadruk op flexibilisering en mogelijkheden tot variatie.

Figuur 28: Flexibiliteit en variatie als belangrijk (toegevoegd) subdoel.

Hier biedt industrialisatie veel mogelijkheden tot productoptimalisatie: verhoogde kwaliteit, betere procesbeheersing en lagere kosten. Ook in de bouw ontdekt men langzaam de voordelen van industrialisatie. Arjan van Timmeren introduceert daarbij veel kennis over duurzaam bouwen en flexibiliteit in het team waarmee ook de energiedoelstellingen kunnen worden aangescherpt richting nulenergie, of zelfs energie leverend, maar waardoor ook meer nadruk op variatie komt te liggen en het vermijden van zogenoemde ‘containerisatie’.


28

Figuur 29: Voorstudie op een grondgebonden nulenergie eengezinswoning en de mogelijk te integreren maatregelen -passief en actief- daarvoor nodig (Atelier 2T Millie en Arjan van Timmeren in samenwerking met de Architectuurcentrale van Thijs Asselbergs aTA).

Vanuit een geconstateerde urgentie uit een QuickScan desktop research naar de markt van ver(der)gaand duurzame woningbouw en met name die waar het streven naar energieneutraliteit centraal staat, wordt vervolgens als focus gekozen voor gestapelde woningbouw. Dit omdat uit deze scan blijkt dat energie positief-, of energie neutraal bouwen in Nederland en daar buiten vooral gerealiseerd wordt bij eengezinswoningen (nagenoeg altijd vrijstaand, twee-onder-een-kap en soms als rijtjeshuis). Niet alleen speelt dat beschikbare budgetten per bewoner over het algemeen ruimer zijn, ook is er meer ruimte voorhanden, zowel binnen de woning als qua daken grondoppervlak. En tenslotte, niet onbelangrijk, in het merendeel van de uitwerkingen is de investeerder ook gebruiker. Of is de gebruiker enig gebruiker van systemen, waardoor foutief handelen tot de eigen ‘schoot’ beperkt blijft. Op zich veelal innovatieve en inspirerende uitwerkingen, maar gezien de urgentie van de noodzakelijke energietransitie in de (bestaande) bouw, onvoldoende significant in bereik aangaande de noodzakelijke transitie van het aandeel van energie (en meer) richting een meer duurzame gebouwde leefomgeving. De aldus is onder invloed en activiteiten van Arjan van Timmeren gekozen deze focus te verleggen naar gestapelde woningbouw (en dus het –mogelijk- realiseren in hogere dichtheden) in combinatie met het verdergaand duurzaam, energieneutraal, tot mogelijk energiepositief in (bouwkundig) gebruik maken, bij een zo laag mogelijke CO2 voetafdruk voor wat betreft materialen en proces, en gerealiseerd volgens industriële bouw ten behoeve van betaalbaarheid en nauwkeurigheid tijdens de uitvoering. De definitieve focus van het Concept House project in 2010 is dus samen te vatten onder de volgende vier uitgangspunten: •

Zeer lage CO2 voetafdruk in bouw; hierbij wordt CO2 gehanteerd als verzamelnaam voor alle broeikasgassen (dus ook SO2 en methaan);

•

Sterk toekomstgericht zijn op het gebied van de energiehuishouding: Energiepositief- of tenminste energieneutraal in (bouwkundig) gebruik; dus volgens de in Nederland gangbare Energie Prestatie Normering een EPC van 0 of minder (negatieve waarde);

•

Gestapelde consument gerichte woningbouw, in mogelijk hogere dichtheid en door middel van keuze opties en alternatieven betrokken op de individuele bewoner;

•

Hoge graad van industrialisatie: ‘plug & play’; woningen van industrieel vervaardigde elementen en componenten (IFD), met aandacht voor assemblage technieken. De plaats van assemblage (off site / on site / deels off / on site) is minder belangrijk geworden dan de totale efficiëntie en duurzaamheid van het montageproces zelf.


29

Het staat van aanvang af vast dat het Concept House project niet alleen op papier ontwikkeld moet worden, maar ook tot werkelijk materiële resultaten gaat leiden. Een dergelijke attitude is wellicht voor de academische omgeving van de faculteit Bouwkunde niet normaal, want daar is desk research eerder de regel dan materieel onderzoek. Maar de leerstoel Productontwikkeling heeft vanaf 1991 in haar regelmatig vernieuwde leerstoelplan vermeld staan dat er nieuwe materiële componenten ontwikkeld moeten worden in het spanningsveld tussen materiaalkunde en architectuur, tussen het fundamentele en de toepassingsgerichte. Sinds 1995 voert de leerstoel als een van de weinige leerstoelen in de wereld een prototypewerkplaats annex -laboratorium waar studenten leren met bewerkingstechnieken en materialen hun ontwerpen in materiaal te vervaardigen. Dat laboratorium heeft in de afgelopen 18 jaar weliswaar steeds andere namen gehad, de intentie bleef hetzelfde: met materialen en je handen de dromen van je hoofd waarmaken. De benamingen waren achtereenvolgens : het PO Lab, het BT Lab, het Prototype Lab en tegenwoordig het Bucky Lab. Sinds 1995 zijn er ongeveer 900 studenten, voornamelijk Masters Bouwtechnologie en Architectuur, die tijdens die prototypestudie “het licht gezien hebben” (citaat van oud-student Robbert Capel). Met die ervaringen van het maken van prototypen in het achterhoofd is het werken naar een complex prototype in de vorm van een appartement weliswaar een schaalniveau hoger dan normaliter gebruikelijk bij componenten, niettemin heel logisch en gebaseerd op de ervaringen en inzichten in de leerstoel.

Figuur 30: Bucky Lab resultaten 2012: Drie zonweringsystemen en kartonnen koepel.

Om de complexe opgave van Concept House tot een goed einde te kunnen brengen wordt gekozen voor een cyclisch proces, waarin telkens na een jaar een tussenproduct af was. Omdat alles nieuw ontwikkelen simpelweg te veel tijd en geld zou kosten werd het Concept House systeem ontwikkeld op basis van bestaande producten die, om goed in het totaal te passen, met innovatieve aanpassingen om het Concept House systeem geschikt werden gemaakt. De tussenresultaten worden elk jaar gepresenteerd op een nationale bouwbeurs, de samenstelling van het consortium van MKB partners kan wijzigen en vervolgens wordt het concept weer een stap verder ontwikkeld om de sprong naar het volgende jaar te maken. Die stapsgewijze benadering klikt goed met de verwachtingen en mogelijkheden van de aangesloten MKB partners. Op de TU Delft is het meer gebruikelijk dat grotere bedrijven volledige PhD trajecten vastleggen en laten contacteren door de industrie. Bij het MKB van de bouwtoelevering is dat niet gebruikelijk, niet wenselijk en naar ervaring totaal niet mogelijk. Dus het is ook niet mogelijk om langer lopend onderzoek te plannen, maar steeds met overzichtdoelen binnen een of twee jaar te werken. En dat heeft nogal wat consequenties, ook voor de ondersteunende organisatie, hetgeen de oplettende lezer hier en daar kan lezen in dit wetenschappelijk verslag.


30

Figuur 31: een opbouwende reeks van prototypen en mock ups is vaak heel belangrijk voor het productontwikkelingsproces

Op deze manier dwingt het consortium van MKB partners zichzelf om tot concrete resultaten te komen en het lef te tonen om het onwaarschijnlijke te realiseren. Aanvankelijk lijkt het de bedoeling om elk jaar een 1:1 prototype te bouwen (methode Octatube) maar al snel blijkt dat niet mogelijk op basis van de beschikbare inzet en financiën. De resultaten waren achtereenvolgens 1:50 en 1:20 maquettes (2009), 1:1 mock-ups van belangrijke bouwknopen (2010) en tenslotte het 1:1 volledig functionerende prototype (2011/2012).

Figuur 32: Betrekken van industriële MKB partners en het aantrekken van nieuwe partners via diverse activiteiten: presentatie maquettes (l) en mock-ups (m) op beurzen en tentoonstellingen en (‘midway’) borrels (r).

Een belangrijk subdoel hierbij is om (mede vanuit het perspectief van de deelnemende afzonderlijke industriële partners) een of meer versies van een Concept House te realiseren die samengesteld zijn uit materiële systemen en subsystemen waarbij elk systeem of subsysteem minimaal één innovatief ontwikkeld aspect bevat, en die toepasbaar zijn in conglomeraten van gestapelde eenheden. Dat is de ambitie van de leerstoel Productontwikkeling. Daar wordt met energie en geduld naar toe gewerkt.

Figuur 33: Woningbouw concept door ruralZED voor demontabele HSB grondgebonden woningen (ZEDfactor; Dunster, 2003).


31

Het is met name de insteek van de gestapelde woningbouw die het project extra interessant maakt als experiment in Nederland. Niet alleen omdat de meeste duurzaamheid experimenten op het gebied van de woningbouw nu grondgebonden zijn. Maar vooral ook vanuit de vraag naar betaalbaarheid en de toenemende urgentie en vraag naar (energie-)renovatie. Die komt voor een aanzienlijk deel voort uit de nu nog energetisch slecht scorende hoog- en midden-hoogbouw uit met name de jaren ’50 en ’60 wijken. Daarnaast geldt: Nederland is een dicht bewoonde delta, waarin (midden)hoogbouw een toenemende rol speelt. Experimenten zoals dit Concept House ‘Delft’ Prototype beogen met hun resultaten naast de focus op (relatief technisch eenvoudig te realiseren) nieuwbouw, vooral ook het inzicht in de upgrading van de bestaande woningbouw op te pakken. Want de urgentie en het bereik van de (energetische) upgrading van de bestaande voorraad aan woningen, speciaal in middelhoogbouw en hoogbouw is aanzienlijk. Gewenst eindproduct Het eindresultaat dat nagestreefd wordt voor het ‘design & build’ periode van het Concept House ‘Delft’ Prototype, is een gebouwd innovatief prototype. Dat is te zien zijn als een hoogwaardige, industrieel vervaardigde woning gebaseerd op hiërarchie van elementen en componenten in systemen en subsystemen zoveel mogelijk innovatief en geïntegreerd. Het innovatieve karakter ontstaat doordat nieuwe oplossingen voor energiebalans, materialen, componenten, verbindingstechnieken en installatiesystemen integraal worden gecombineerd. Het Delft Prototype zal het begin zijn van een verdere ontwikkeling richting andere materiaal / component variaties en van de eerste nulseries van samengestelde appartementsgebouwen, de Concept House Urban Villa’s geheten. Deze woningen zullen uiteindelijk op de markt gezet moeten kunnen worden tegen een prijs ‘marktconform-plus’. In eerste instantie wordt gericht op de achterblijvende markt van tijdelijke woningbouw voor starters, voor wie de woningmarkt echt op slot zit. Voor wooncomplex- of wijkrenovaties, of gefaseerde bouwprojecten is behoefte aan kwalitatieve tijdelijke tot en met permanente duurzame woningen. Ook wordt gedacht aan tijdelijke huisvesting voor studenten, buitenlandse arbeiders of sociaal zwakke groepen. Tijdelijkheid betekent dit zeker niet dat de woningen van inferieure kwaliteit zijn. Als leidraad geldt dat de ruimtelijke onderdelen meerdere bewoningscycli moeten kunnen doorstaan. Uiteindelijk moet de realisatie van dit Concept House Prototype helpen bij het verder ontwikkelen, onderzoeken en bouwen van prototypen en nulseries van industrieel vervaardigde, op consument gerichte woningen. Met marktgerichte spin-offs op onderdeelniveau voor de deelnemende consortiumleden als resultaat en tot en met een mogelijke toepassing in een (zogenaamde) nulserie.

Figuur 34: Eerste studies (vanaf eind 2010) naar mogelijke configuratie en variatie ten behoeve van toepassing in de Concept House Urban Villa, waarvan het Delft Prototype slechts een deel uitmaakt.

De kern van het ontwerp van het Prototype is het grotere geheel, de Concept House Urban Villa genoemd met 16 appartementen die tezamen energieneutraal in gebruik zullen zijn. Van die Urban Villa, bouwkundig nog niet uitgewerkt, geeft de navolgende plattegrond een indicatie. Het is duidelijk dat deze plattegrond slechts het begin is van een verdere ontwikkeling. De ontwerpers hebben plattegronden gemaakt die up-to-date zijn, geen fouten bevatten in architectonische zin. Zij hebben verder hun vizier gericht op de technische innovaties van de stapelbare industrieel vervaardigde woningbouw, met een lage ecologische voetafdruk en duurzaam in gebruik.


32

. Figuur 35: Willekeurige plattegrond van 4 appartementen van een Urban Villa verdieping.

Voor het vervolgproject van de Concept House Urban Villa wordt een nieuwe gelegenheid, een nieuwe locatie en een ‘prins op het witte paard’, een ‘product champion’ gezocht. Niet gemakkelijk in deze tijd van recessie. Echter de professie en 2020 vragen er ook om. De uitgebreid geëtaleerde Nederlandse subsidiemogelijkheden vanuit het ministerie van Economische Zaken (TKI Energiebesparing in de gebouwde omgeving) blijken door middels van een zeer fundamenteel aangestelde ‘Programmaraad’ nauwelijks de mogelijkheden te bieden om de door het ministerie van EZ uitgebreid geadverteerde hulp aan het MKB te materialiseren. Tot nu toe (eind 2012) zijn meer voorstellen afgewezen dan toegekend. Dus het MKB moet het weer op eigen kracht doen. En de Bouwproductieleerstoelen van de TU Delft zijn vast van plan het MKB daarbij te helpen. Als het moet, neemt de leerstoel Productontwikkeling weer het voortouw om de MKB Bouw(toelevering) daarin uit te dagen en terzijde te staan. Het zoeken is naar de product champion, de opdrachtgever die zo gecharmeerd is van de mogelijkheden van Concept House dat hij het idee wil laten ontwikkelen en laten realiseren als een energieneutraal woningbouwcomplex van 4 lagen hoog. Het liefst ergens in het Rotterdamse, zoals voor woningcorporatie Woonbron in Heijplaat of in het Delftse, zoals voorgesteld voor woningcorporatie Duwo aan de Kanaalweg te Delft. Maar de woningbouwinitiatieven zijn momenteel dun gezaaid. Toch zijn er ook hoopvolle initiatieven om de toekomst te willen verkennen zoals het Barbahuis van Portaal.

Figuur 36: Urban Villa met 16 appartementen gesitueerd op een van de mogelijke proeflocaties die het consortium van Concept House beoogt, aan de Kanaalweg te Delft.


33

Kansen en potentiële problemen bij de aanvang van het proces Terug naar het Concept House van 2011. In deze fase van het Concept House Prototype proces wordt er duidelijk met de MKB partners gesproken over de kansen en bedreigingen van het project. In ieders achterhoofd zit de geruststellende gedachte wel: “Als het niks wordt heb ik toch mijn netwerk verbreed, mijn kennis uitgebouwd en mijn neus in de academische wereld gestoken”. Maar ondertussen zijn alle activiteiten gericht op het overwinnen van de talloze problemen van het proces. En experiment als het Concept House Prototype heeft met de vele hindernissen op de weg een overgrote kans van mislukken of door tegenwerking doodbloeden. Vaak nog niet eens uit bewuste obstructie, maar uit onkunde of naïviteit. Het bedrijf van de hoogleraar Eekhout doet al 30 jaar met succes experimentele ontwikkelingen, vaak projectgebonden met directe toepassingen in de gehele wereld. In die projecten worden steeds met kleine stapjes vooruit in ieder project weer een nieuw experimenteel onderdeel toch na verloop van jaren grote progressies geboekt. Designing and developing ‘Step by step’ zoals architect Renzo Piano dat noemt. Daar ligt niet alleen een attitude achter om vooral toch innovaties door te willen zetten en gebouwd te zien worden, ook de discipline van de methodische aanpak. In de literatuur is de methodologie van het ontwerpen, ontwikkelen en onderzoeken heftig ontwikkeld en wordt als ruggengraat altijd meegenomen. Eekhout heeft er verschillende boeken over geschreven (Eekhout, 1997, 2008). In dit project is de methodologie van de faculteit Bouwkunde (Eekhout 1997 en 2008 en De Jong 2003, 2012) gecombineerd met die van Industrieel Ontwerpen ([Rozenburg & Eekels, 1991). De zeer theoretische methodoloog prof.dr.ir.Taeke de Jong (De Jong, 2012) heeft als zijn meest bekende uitspraak: “Ontwerpers zoeken naar een wenselijke toekomst, naar een mogelijke toekomst maar altijd gecombineerd met een onwaarschijnlijke toekomst. Als de toekomst die zij najagen waarschijnlijk zou zijn, wordt hij al gebouwd”. Dus ontwerpers zijn tegendraadse mensen, die bewust een toekomst najagen die er nog niet is, in de hoop en de verwachting dat die toekomst iets nieuws bijdraagt aan de maatschappij. Het Concept House project speelt zich af op de overlappende domeinen van de faculteiten Bouwkunde en Industrieel Ontwerpen. Dit komt mede voort uit het feit dat de leerstoel Productontwikkeling op het kruispunt van twee wetenschapsgebieden staat. Aan de TU Delft zijn vanuit deze achtergrond dan ook in deze laatste drie ontwikkelings- en realisatiejaren van het Concept House Prototype twee projectingenieurs aangesteld, de één heeft een ingenieursdiploma van de faculteit Bouwkunde, de ander van Industrieel Ontwerpen. Ondanks de verwantschap tussen de disciplines bestaan er grote verschillen in de gangbare aanpak en uitvoering van ontwerptaken tussen deze twee professies. In het project zijn deze disciplines dan ook gedurende het proces duidelijk onderscheiden, om elkaar uit te dagen en aan te vullen en aldus te helpen het consortium te leiden naar een innovatieve integrale aanpak. Organogram voor Productontwikkeling e

In de methodologie van Eekhout is er een ontwerpmethode beschreven in 5 fasen, waarvan de 1 e e (design concept) 3 (prototype development) en 5 fase (product manufacturing) in dit geval op het onderhavige Concept House Prototype project van toepassing zijn. Zie Figuur 37. Eekhout’s domein is dat van de bouwproducten, bouwsystemen en bouwcomponenten. Het bij elkaar voegen, het coördineren en integreren tot het hogere niveau van het gebouw of de woning als artefact, vereist een iets andere aanpak. Er moeten immers veel verschillende componenten op elkaar worden afgestemd. Al die componenten voldoen aan een lijst van eisen en wensen. Individueel gericht. Maar de combinatie van een aantal functionele componenten die een gezamenlijke ambitie, een functioneel doel moeten vervolmaken, dat spel van coördineren en integreren is ook de moeite waard. Daarin worden ook veel fouten gemaakt. Dat domein is de moeite waard om te verbeteren. En het is het speelveld van Concept House. Het is ook het domein van de technische uitwerking van het ontwerpen op architectenbureaus. In feite ligt de focus van het coördineren en integreren in de kruising van de individuele deeloplossingen tot een algemeen passende totaaloplossing. In het Organogramschema van Eekhout is die integratie en coördinatie teruggebracht tot een meer eenvoudig station van ‘de combinatie’, tussen 10a en 10b. Dat is de moeite waard om meer in extenso uit te leggen. Zie Figuur 38.


34

e

e

e

Figuur 37: Methodologie van Eekhout in de 5 fasen waarvan de 1 , 3 en 5 fase van belang zijn voor Concept House Prototype.


35

Figuur 38: Het combineren van verschillen de deeloplossingen binnen een bouwproduct of van verschillende componenten die gezamenlijk een prototype appartement moeten realiseren, geeft parallelle problemen.

Bij het ontwerpen en ontwikkelen van bouwproducten of componenten is het scheiden van een aantal wezenlijke aspecten en een aantal invloedrijke navolgende aspecten relatief eenvoudig. Vandaar dat het organogramschema in de methodologie relatief overzichtelijk het kruisen van deeloplossingen van deelaspecten weergeeft. In het schema zijn (willekeurig) 5 aspecten opgenomen die elk gekruist kunnen worden met een of meerdere andere aspecten. Bij gebouwen die als een technische compositie worden beschouwd van een groot aantal componenten en elementen die volgens een methodologie kunnen worden ontwikkeld, is het combineren van een aantal aspectoplossingen nog wat ingewikkelder. Je zou kunnen zeggen dat bij componenten de functionele aspecten de overhand hebben en ook overzichtelijk zijn. Indien het aankomt op het combineren, coördineren en integreren van verschillende componenten in een gebouw, elk met hun verschillende functie, dan vindt er een complexer proces plaats. Waarmee we in dit project ook geworsteld hebben: de selectie, coördinatie en integratie van componenten met verschillende functies tot een functionerend geheel van het appartement als technisch artefact. Voor wetenschappers is hier niets fundamenteels aan. Dit is echter in technische zin het werk dat architecten steeds weer bij elk gebouw doen. Alleen zal de architect kiezen uit kant en klare componenten die op de markt worden aangeboden, die veelal gecertificeerd zijn of volgens normen zijn vervaardigd. Het wordt ingewikkelder als men tussen alle componenten van een gebouw een voetzoeker gaat plaatsen, een experimentele component of een experimenteel bouwdeel. Octatube doet al 30 jaar lang niets anders dan vaak experimentele bouwdelen ontwikkelen voor gebouwen van architecten die dan ook hun handen vol hebben aan het sturen van het bouwproces en met name het selecteren, coördineren en integreren van componenten tot het geheel van het gebouw als technisch artefact. Het lijkt in die zin dan ook onverstandig om meer dan één of enkele experimentele voetzoekers in je gebouw te willen ontwikkelen. Voor de ontwikkeling van de stand van de techniek zou het overigens goed zijn als elk nieuwe gebouw een innovatie op componentniveau zou omvatten. Maar daar kunnen we hier verder niets aan doen. Toch is dat meervoudig experimenteren met componenten en dan ook nog het afstemmen van nieuwe componenten op elkaar, precies de kern van het werk van de leerstoel Productontwikkeling dat in het Concept House Prototype is uitgevoerd. Selectie, coördinatie en integratie, met onderlinge afstemming tussen de componenten, het verbeteren van ‘loops’ in het organogram met terugkoppelingen. Dat alles lijkt het proces chaotisch te maken, maar het zijn in feite loops die steeds doorlopen worden. En in algemene zin willen architecten in elk gebouw steeds iets nieuws tonen. Nu ligt het vaak voor de hand dat architecten als componisten van bekende tonen en onderdelen hun eigen composities maken, terwijl het technisch ontwikkelen veel meer weg heeft van uitvinden en ontwikkelen. Dus naast de compositie vanaf het schetsontwerp, waarin de architect denkt in ruimten en functies plus de kleur van zijn ontwerphand, het eigenwijze, het karakteristieke, een bepaalde toonzetting, zal er een selectie volgen voor elk onderdeel van het ontwerp om daarvoor de juiste materialen en constructiemethoden en vanzelf uiterlijk te vinden: het selecteren. Indien de architect niet tevreden is met bestaande componenten, dan dienen er nieuwe componenten uitgedacht te worden. Hier wordt de intelligentie van de ingenieur gecombineerd met de creativiteit van de toegepast kunstenaar.


36

In het Concept House Prototype project zijn in het ondersteunende consortium veel partijen betrokken uit de makende bouwindustrie, met sterk uiteenlopende achtergronden en competenties. Gestimuleerd door de TU Delft staf dragen deze partners zorg voor het innovatief ontwikkelen van ‘hun’ subsystemen, waarmee het verrassende maar reële karakter van het Concept House systeem onderbouwd wordt. Door samenwerking tussen de partners onderling en met de universiteit(en) en betrokken hogeschool kan een synergie ontstaan met een sterke stuwkracht voor innovatie. Het verschil tussen Eekhout’s methodologie van Productontwikkeling die, weliswaar ingewikkeld door allerlei technische invloeden toch als een lineair proces beschouwd kan worden en het proces van de ontwikkeling van een architectonisch/technisch artefact is dat de laatste veel meer gekleurd wordt door concentrische redenaties. Productontwikkeling is meer lineair en het proces van Integratie & Coördinatie is meer concentrisch. Daarin zal eerst als idee, daarna als schets, vervolgens als definitief ontwerp en uiteindelijk als engineering de gehele ontwikkeling gevolgd worden. Telkens in een ronde. In die volgorde is een concentrische sequentie meer logische dan een lineaire volgorde die, ondanks de cyclische terugkoppelingen, gevolgd wordt in het Organogram van standaard producten van Eekhout, zoals te zien in Figuur 37. Deze benadering verdient zeker uitwerking in haar methodologie, maar dat heeft ook zijn eigen tijdsbestek nodig. Wordt meegenomen in de toekomstige academische uitdagingen van de leerstoelen in de sectie Architectural Technology van profs. Asselbergs, Knaack en Eekhout. De laatste heeft het schrijven van een up-to-date boek over de methodologie van het ontwikkelen van bouwcomponenten hoog op zijn lijst van prioriteiten staan. SWOT Analyse Er spelen vanzelfsprekend zekere kansen en potentiële problemen. Deze zijn als volgt samen te vatten vanuit de bekende SWOT analyse (Strength, Weakness, Opportunities, Threats): Strength / Sterkte: De kennis en kunde zijn aanwezig om tot een innovatief, compleet en uitgebalanceerd ontwerp te komen. Door de aanwezige expertise, en het feit dat innovatieve ontwikkelingen voortbouwen op bestaande systemen, kan een innovatief prototype in een of meer jaarcyclussen worden ontwikkeld en gerealiseerd. De mogelijkheid om testopstellingen en prototypes te realiseren op het terrein van Concept House Village te Heijplaat zal praktische ervaring opleveren met het Delft Prototype als ‘systeem van systemen’, als bouweducatie traject en als project om wonen te monitoren. Daarnaast biedt de Rotterdamse setting van Concept House Village wellicht op de langere duur een kans op een realisatie van een nulserie op ‘marktconforme-plus’ gronden door de belangstelling van de gemeente Rotterdamse en woningbouwcorporatie Woonbron. Overigens als startpunt, maar niet als eindpunt. Weakness / Zwaktes: Door de grote hoeveelheid MKB spelers, de complexe coördinatie- en integratieopgave, het in kleine porties en tijdsegmenten geknipte budget en de betrokkenheid en de vele individuele beslismomenten kan het project complex en onoverzichtelijk worden en kan onduidelijkheid het proces gaan overheersen. Door de intensieve samenwerking ontstaat er een afhankelijkheid van elkaars resultaten, met het risico wachten en verkeerde afstemmingen. Eén treuzelaar kan de gehele ploeg op achterstand zetten. Discontinuïteit van één of meerdere betrokkenen kan het project als geheel schade berokkenen. Het gebrek aan transparantie van de financiering door de introverte en de risicovrij gewenste administratie van de TU Delft kan incongruentie met het gewenste proces veroorzaken. De betrokken jonge ingenieurs hebben weliswaar geen traditionele ballast aan kennis en inzicht, maar kunnen door hun gebrek aan ervaring in bekende valkuilen lopen. Het op elkaar stapelen van de functies als onderzoekscoördinator, integrator, manusje van alles in de uitvoering en wetenschapper leidt vanwege de budgettaire onderschatting tot een chaotisch en improviserend gedrag, dat weliswaar wordt ondersteund, maar waarvan de gevolgen overal zichtbaar zijn, ook in dit verslag. Het komt in feite voort uit naïviteit en die is weer te herleiden tot de ambitie om het doel van het prototype te realiseren, wat er ook gebeurt. Niet te willen weten wat er aan hindernissen voor je worden opgeworpen. Altijd door te gaan. Pas aan het einde adem te halen en terug te koppelen. In die zin hopen we ook dat dit verslag wordt gelezen: als een ‘Sjors en Sjimmie’ verhaal zonder beschuldigende vingers, maar dit soort avonturen komen overal en altijd weer terug. Be prepared.


37

Figuur 39: Van afstemming door intrusie en knip en plakwerk, naar een integrale afstemming met droge verbindingen (afb. A.van Timmeren).

Opportunities / Externe kansen: Het huidige bouwen is vrij traditioneel van opzet, al komt daar langzaamaan enige verandering in door industrialisatie op elementen en componenten. Echter het geheel is nog steeds als conventioneel, of zelfs traditioneel te bestempelen. Er zijn kansen voor een innovatieve niet-traditionele totale materialisatie van de woningbouw. Innovatie staat hoog in het vaandel van de huidige regeringen geschreven. Vanuit het oogpunt van kosten en duurzaamheid groeit ook de vraag naar lichtgewicht bouwmethoden, zowel in de tijdelijke als in de permanente markt. Er is een sterke behoefte voor innovaties op het gebied van procescontrole: om planningen beter te kunnen beheren en het nog immer toenemende aandeel van bouwfouten te voorkomen dan wel op z’n minst reduceren. Bouwnormen worden strenger en arbeidskosten vormen een zeer groot deel van de bouwkosten, ook hierin is vraag naar producten procesinnovaties. Energiebesparing en CO2 neutraal bouwen alsmede het zoveel mogelijk ‘Cradle to Cradle’ uitvoeren van gebouwen en componenten, gelden als onvermijdelijke en belangrijke aspecten voor de toekomst. Ten slotte is er concurrentievoordeel te halen wanneer de woningen beter worden afgestemd op de wensen van de eerste bewoners en de woningen voor de volgende generaties aan bewoners een mate van aanpasbaarheid (flexibiliteit) bezitten. Op al deze gebieden zijn ontwikkelingen gaande. Er zijn kansen voor het realiseren van een fysiek onderzoekplatform naar diverse aspecten van innovatie, energie- en aansturing gerelateerd, maar ook aangaande nieuwe materialen en bevestigingsmethoden. Dit in verband met het maken van de noodzakelijke attesten en certificeringen van nieuwe technologie, waarvoor weinig andere faciliteiten beschikbaar zijn. Normen en attesten zijn het andere eind van het experiment, dat ook of juist het beste gedijt in een normarme wereld. Er zijn kansen voor toepassing van zogenaamde ‘low-tech’ en ‘soft-touch’ domotica in het kader van aansluiting bij het SUSlab, het Europese project, geacquireerd door de faculteit Industrieel Ontwerpen dat zich bezighoudt met bewonersgedrag en de ontwikkeling van technologie die daarop wordt gebaseerd; onderzoek dat na oplevering van het Concept House in dit prototype uitgevoerd zal worden. Threats / Externe bedreigingen: De invoer van bouwinnovaties kan worden tegengewerkt omdat nieuwe oplossingen nog onbekend en onbemind zijn bij opdrachtgevers; of omdat ze veranderingen stimuleren in de aanpak en cashflow van bouwondernemingen, waardoor aannemers zich bedreigd kunnen voelen. Het kostbare niveau van innovaties kan een blokkade opwerpen bij het op de markt brengen van woningbouwinnovaties, omdat het ‘plus’ van marktconform-plus maar heel smal is, te smal om daarin doelgericht te kunnen opereren met begrip van de opdrachtgevende partijen. Het solo karakter van een innovatie in een experiment is dat er zonder kijk op een seriematige productie erna of groter er geen op schaalvergroting gebaseerde kostenreductie kan gaan optreden, waardoor de experimentele prijs meteen wordt gezien als de finale te dure eindprijs van een onhaalbaar pilot project.


38

Figuur 40: De verhouding tussen initiatieven en activiteiten aan de zijde van de universiteit respectievelijk het MKB in het prototype en in het navolgende pilot project van de Urban Villa. Het prototype werd getrokken door de TU Delft, terwijl het pilot project getrokken zou moeten worden door de bouwers.

De oplettende lezer zal opgemerkt hebben dat het ontwikkelen van het Concept House Prototype geheel het initiatief is geweest van de leerstoel Productontwikkeling van de TU Delft. De kosten voor dat onderzoek zijn bijeengeharkt uit private bijdragen van MKB partnerbedrijven en enkele subsidies. Een volgende fase, die van een Urban Villa, heeft ook een grote economische waarde voor de maatschappij en zal dientengevolge geleid moeten worden vanuit de bouw, het MKB Bouw en in wel in principe vanuit het Consortium Concept House. De balans kantelt dan, hetgeen in Figuur 40 wordt weergegeven. Het is en blijft de ambitie van de hoogleraar om binnen een aantal jaren een Urban Villa te kunnen laten realiseren, om aan te tonen dat het principe van Concept House klopt en dat er, middel metingen en evaluatie een vaste stap voorwaarts gemaakt is in de ontwikkeling van de technologie voor de duurzame woningbouwarchitectuur. Dat is de ambitie om hier achteraan te jagen, ondanks de miniaturisering van die leerstoelen, zoals elders beschreven (zie bijlage 1). Vervolgens is het duidelijk dat het MKB Bouw, in haar spanningsveld tussen projectgerichte omzetactiviteiten en lange duur gericht onderzoek een zinvol en niet angstig evenwicht moet gaan vinden. Voor de TU Delft is het duidelijk dat het MKB niet veel power heeft in de komende jaren om onderzoek te laten doen. Ondanks dat is er de missie van de leerstel om te stimuleren in dit domein.


39

Figuur 41: Het overzicht van inkomsten en uitgaven van het project in juni 2011: totaal omzet 415.000,= Euro excl. Btw. (waarvan de innovatiecluster 150.000,= Euro niet werd gerealiseerd).

Het financieel kader van het project is een bescheiden uitleg waard. De basis van het project zijn de jaarlijks bijdragen van de MKB partners, 10.000,= Euro excl BTW per partner. Daarenboven wordt er door de projectmedewerkers subsidies aangetrokken vanuit het Rotterdamse aandeel in ‘Pieken in de delta’ en mogelijk de Innovatiecluster, die later echter weer verdwijnt. Bovendien is er een surplus van 40.000,= Euro in de leerstoel in dit project uit voorgaande jaren. Uit de toelagen en uitgaven van het Concept House van voorgaande jaren werd er dus vanuit de leerstoel 40.000,= Euro ingebracht. Al die inkomsten worden opgeteld en deze kunnen bij zuinige uitgaven net in evenwicht zijn met de begrote uitgaven. De partners zijn weliswaar subsidieverstrekkers maar ook onderaannemers. Het wordt hen met grote kortingen op hun kostprijzen toegestaan hun aandeel voor uitvoering op zich te nemen. Daarenboven accepteren velen onder hen, naast een investering op voorhand, ook een projectverlies vanuit procesinefficiency of het experimentele karakter van het project in vele aspecten. Reden voor aarzeling in de procesplannning. Door de complexe coördinatie blijkt het een bijna onmogelijke taak om het proces op tijd en efficiënt tot een goed einde te brengen voor de realistatie startend in begin december 2012. De leiding van de het project begrijpt dit dilemma maar al te goed en heeft er de conclusies van het opvullen van de gaten in het proces voor getrokken. Heeft alles te maken met het ontwikkelen van onderzoek samen met een consortium van MKB Bouwbedrijven. En is een onvermijdbare karakteristiek van dit soort consortiums, zeker in een tijd dat in de bouw een recessie heerst. De TU Delft opent zich voor de bouw en de bouwindustrie en dit soort zaken hoort daarbij. De tijden van deivoren toren waarin de wetenschgap zich opslooty zijn voorbij. De universiteitne worden ook geacht aan ‘Valorisatie’ te doen, aan het uitventen van kennis, kunde en inzicht en daar hoort oomz dit soort experimentele projecten bij. Ondanks dat van lle zijden, ook in de leerstoel dit experiment met angst en beven wordt voorzien. Maar als je nu ophoudt, stopt alles. Dius er moet iemand trekken en dat is in dit geval de leerstoel. Uit naïviteit (niet willen weten wat er in de toekomst gebneurt), ook wel uit bewuste gegeëaleerde naïviteit. Dan wordt naïviteit kracht inplaats van zwakte. En inspiratie om vooral door te gaan.


40

3. DUURZAAMHEIDASPECTEN Algemeen kader duurzaamheid Bij de doorstart van de ontwikkeling van het Concept House in 2010 is duurzaamheid tot belangrijk uitgangspunt genomen. Enerzijds is dit een direct gevolg van de noodzakelijkheid en onvermijdelijkheid om verstandiger om te gaan met eindige bronnen van materiaal en energie en de actualiteit ervan (energiepolitiek, emissies, grondstoffen schaarste, etc.). Dit geldt zeker voor de bouw. De bouwsector draagt voor ca. 6% bij in de economie (BNP), maar tegelijkertijd draagt deze sector voor 25% bij in het wegtransport, 35% in het genereren van afval en maar liefst 43% in het nationale energieverbruik, waarvan ca. 10% voor de productie van bouwmaterialen en 33% voor het gebruik in gebouwen. In Nederland genereren we onze energie voor 90% met fossiele brandstoffen, waardoor de cijfers voor de CO2 emissie nagenoeg gelijk op gaan met die voor energie. In het kort komt het er op neer dat de bouw dus een grote vervuiler is. Anderzijds blijkt dat problemen juist gerelateerd aan milieu snel zijn om te buigen naar potenties: naar leefbaarheid, gezondheid, comfort en steeds vaker ook naar het uiteindelijk terug verdienen van de meerkosten die het vergt. Op gebouwniveau is binnen het beleid, pas na de introductie van het begrip ‘duurzame ontwikkeling’ door de commissie Brundtland, een voorzichtige relatie ontstaat tussen (eerst) energiebesparing, bouwmaterialen en het bouwproces zelf, en (later) de waterbesparing enerzijds en verbetering van de milieukwaliteit anderzijds [Van Timmeren, 1999/2006]. Naast het sluiten van materiaalkringlopen, afval- en emissiereductie zijn (energie)besparing en kwaliteitsverbetering van producten en processen op dit moment een cruciaal element in het nationale milieubeleid.

Figuur 42: De diverse ‘stromen’ verbeeld en de wijze hoe daarin nu gangbaar wordt voorzien via koppelingen aan centrale infrastructuur en voorziening (r.) (Afb. A.van Timmeren).

De Europese Commissie heeft daarbij de ambitie om de broeikasgasemissies in 2050 met 80 tot 95 procent te verminderen ten opzichte van 1990. Het eerste kabinet-Rutte geeft in de Klimaatbrief 2050 (I&M 2011a) hieraan invulling door te schetsen hoe Nederland de omslag naar een klimaatneutrale economie kan maken. Voor de gebouwde omgeving zou dit om een reductie van de CO2- uitstoot vragen in de orde van grootte van 80 procent (PBL & ECN 2011), hetgeen een gigantische uitdaging betekent, waaraan we ons niet kunnen onttrekken. In de Europese Unie is het energiegebruik in gebouwen verantwoordelijk voor 40% van de totale energieconsumptie. De voornoemde 43% in Nederland wijkt daar niet veel vanaf. Om de energieafhankelijkheid en, in het kader van het protocol van Kyoto, de uitstoot van broeikasgassen van de Unie te reduceren zijn daarom grondige maatregelen noodzakelijk die de energieconsumptie beperken en het gebruik van hernieuwbare energie promoten. Als het gaat over klimaatdoelstellingen zijn er echter ook lange termijndoelstellingen noodzakelijk. De ambitie van de Europese Commissie voor 2050 is nog niet vertaald in bindende doelstellingen. Door de Europese wetgeving gelden er wel voor 2020 bindende doelstellingen voor alle lidstaten van de Europese Unie, ook voor Nederland. Om een dergelijke CO2-reductie te bereiken kan de energievraag worden verminderd en kan het energie-aanbod schoner worden gemaakt. Ondanks het gebrek aan internationaal bindende afspraken (post-Kyoto, waarbij gemeld dient te worden dat de doelstellingen van Kyoto in december 2012 in Qatar opnieuw zijn geratificeerd en internationaal tot uitgangspunt zijn genomen bij gebrek aan algeheel consent ten behoeve van een nieuw verdrag) stelde de Europese Raad voor 2020 de volgende doelstellingen (ook wel bekend als de 20-20-20 doelstelling):


41

•

Een reductiedoelstelling voor broeikasgas voor de EU van 20% in 2020 ten opzichte van 1990 (in afwachting van een internationaal klimaatakkoord);

•

Een aandeel van 20% hernieuwbare energie in het energieverbruik van de EU in 2020;

•

De realisatie van een energiebesparing van 20% in vergelijking met een business-as-usual situatie in 2020.

Een eerste stap in de goede richting werd in 2002 gezet met de goedkeuring van de Europese richtlijn betreffende de energieprestatie van gebouwen, de zgn. Energy Performance of Buildings Directive (EPBD). Deze richtlijn schrijft o.a. voor dat voor elk gebouw een energieprestatiecertificaat moet worden opgesteld, en formuleert minimum eisen voor de energieprestatie van nieuwe gebouwen. In 2010 werd deze richtlijn herzien. Voor nieuwbouw woningen zijn de volgende aspecten belangrijk: •

Elke lidstaat zal het kosten optimale niveau van de minimum eisen m.b.t. energieprestatie moeten berekenen, en dit dan met betrekking tot de totale levenscyclus van het gebouw.

•

Voor elk nieuw gebouw moet de haalbaarheid van alternatieve systemen van energieopwekking onderzocht worden, ongeacht de grootte.

•

Vanaf 2021 moeten alle nieuwe gebouwen ‘bijna nulenergiegebouwen’ zijn.

Figuur 43: Vertaling van het Triple P (People, Planet, Profit / Prosperity) naar driestappen strategie voor essentiële stromen, gebieden en actoren [ VanTimmeren, 2006].

Nederland heeft binnen deze context de EU-verplichting om 14 procent van het nationale energiegebruik met hernieuwbare energiebronnen te produceren in 2020. Dat lijkt in de huidige ontwikkeling reeds een moeilijk haalbaar doel, dat nog veel inspanning vereist om het te bereiken. Vooralsnog is de algemene houding nog niet passend voor deze doelgerichtheid. De context, het debat over de toekomst van de energie in Nederland is grofweg te verdelen in twee richtingen. Allereerst gaat de gevestigde opvatting ervan uit dat we nog heel lang kunnen doorgaan met fossiele brandstoffen en dat het opwekken van duurzame energie nergens toe doet. Er is volgens deze groep ‘nog voor de komende decennia voldoende aardgas voorhanden, er zijn aanzienlijke voorraden steenkool en als we er niet uitkomen hebben we nog kernenergie’. Hier tegenover staat de opvatting dat fossiele brandstoffen eindig zijn en dat het gebruik ervan schadelijk is en dat, uitgaande van ambitieuze energiebesparende maatregelen en van technologische innovaties, het haalbaar is om in 2050 wereldwijd een volledig duurzame energievoorziening te hebben waarbij 95% komt uit hernieuwbare bronnen. Hierbij dient vermeld, Nederland bevind zich momenteel in de onderste regionen van de EU lidstaten voor wat betreft de invulling met hernieuwbare bronnen van haar energievoorziening. Bijna 92% van de energie die we in Nederland gebruiken komt uit de winning van aardolie, aardgas en steenkool. Zo is transport bijna volledig gebaseerd op aardolie, de verwarming en de elektriciteit in de gebouwde omgeving worden voornamelijk opgewekt met aardgas en steenkool. Er is nog een lange weg te gaan. The Energy Report, het resultaat van de samenwerking tussen het Wereld Natuur Fonds (WNF) en energie adviesbureau Ecofys, laat de uitwerking van het andere beeld zien. Zij beschrijven een ambitieus scenario dat voorziet in een volledig duurzame hernieuwbare energievoorziening en dat Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

42

bovendien klimaatverandering tegengaat. In grote lijnen komt dit scenario neer op ambitieuze energiebesparende maatregelen en elektrificatie. De energiebesparende maatregelen moeten leiden tot een 15% lagere energievraag in 2050, ondanks dat bevolking, bedrijvigheid, en vervoer zullen groeien. Wind, zon, geothermie en waterkracht zijn de belangrijkste bronnen voor elektriciteit. Zon, geothermie en warmtepompen voorzien in het grootste deel van de warmtevoorziening. Als men (deze) energietransitie echt serieus neemt is dit, hoe men het ook wend of keert, van invloed op de ruimtelijke planning en ruimtelijk ontwerp van stad en land. Het toepassen van nieuwe technologieën is essentieel om stappen te zetten in de energietransitie maar geen doel ‘an sich’. We hebben de kennis, we beschikken over de informatie, we zijn ons bewust van de urgentie, maar we zijn nog niet in staat om de juiste doelen te koppelen aan de juiste opgaven. Om projecten haalbaar te maken laten we ambities te snel vallen en grijpen we maar al te graag terug naar bekende, maar voor de lange termijn ontoereikende oplossingen. Hoe vaak hebben we het niet gezien dat vernieuwende projecten met warmtenetten en lokale energie opwekking niet door konden gaan omdat er al te veel geïnvesteerd was in traditionele infrastructuur? Wanneer gaat de knop om?

Figuur 44: We vallen nog te vaak terug op nieuwe technieken in suboptimale afstemming binnen integratie strategieën gebaseerd op de verkeerde uitgangspunten (afb. J. Lichtenberg).

In de komende jaren moeten we veel investeren in integratie, innovatie en inspiratie. Het centrale vraagstuk hierbij is om met maatschappelijke processen en integraal ontwerpen fundamentele veranderingen tot stand te brengen in de manier waarop we met energie omgaan. In 2011 en 2012 heeft het eerste kabinet Rutte drie beleidsstukken naar de Tweede Kamer gestuurd. Dit zijn het Bestuursakkoord 2011-2015, het Energierapport 2011 en de Structuurvisie Infrastructuur en Ruimte. Onder het motto ‘decentraal wat kan en centraal wat moet’ moet het Bestuursakkoord tussen Rijk, provincies, gemeenten en waterschappen bijdragen aan een compacte en slagvaardige overheid en een heldere taakverdeling tussen de vier bestuurslagen. Dit Bestuursakkoord legt vast dat de overheden zich gezamenlijk inzetten voor een samenhangend ruimtelijk beleid en opgaven door de schaalniveaus en bestuurslagen heen op het gebied van wonen, water, mobiliteit, bedrijvigheid, klimaat, energie, milieu en cultureel erfgoed. Het Rijk richt zich op nationale onderwerpen zoals defensie en het buitenlands beleid, maar zet zich ook in voor de ruimtelijk economische structuur, op gezondheid, veiligheid en unieke landschappelijke en cultuurhistorische waarden en op de (inter)nationale hoofdnetten. De kerntaken van de ruimtelijke ontwikkeling en de fysieke omgeving liggen bij de provincies. De provincies treden op als gebiedsregisseur door het ontwikkelen van integrale ontwikkelingsvisies, het uitruilen van belangen en het bewaken en bevorderen van Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

43

complementariteit tussen steden en tussen regio’s binnen de provincie. De gemeenten tenslotte dragen zorg voor een veilige en leefbare woon- en werkomgeving en hebben taken in de sociale, economische en ruimtelijke ontwikkeling van stad en platteland en in de afweging tussen milieu, natuur, water, economie en wonen (Dubbeling, 2012).

Figuur 45: Inzet van PV cellen voor elektriciteitsopwekking.

Het Energierapport 2011 is op het eerste gezicht een toonbeeld hoe het moet. Het Energierapport gaat uit van een energiehuishouding die meer duurzaam is en minder afhankelijk is van schaarser wordende fossiele brandstoffen. Het Rijk wil profiteren van de kracht van de Nederlandse energiesector en dat levert groei, banen en inkomsten op. De kern van het energiebeleid is drieledig: de transitie naar een schonere energievoorziening, het economisch perspectief energiesector en de noodzaak van een betrouwbare energievoorziening. Het Energierapport beschrijft de ambitie van het bereiken van een CO2-arme economie in 2050. Het doel: ‘samenhang en keuzes maken’ lijkt echter simpel maar is het niet. Het Energierapport geeft duidelijk aan dat de gebouwde omgeving en transport in Nederland goed zijn voor een zeer aanzienlijk deel van het totale energiegebruik en een belangrijke bron zijn van CO2-uitstoot. Beide sectoren hebben groot besparingspotentieel. Toch komt het Energierapport niet veel verder dan de algemene noties van het ontwikkelen van intelligente transportsystemen, het stimuleren van elektrische auto’s, het verbeteren van de energielabels van bestaande en nieuwe gebouwen (Dubbeling, 2012). Het Energierapport lijkt daarmee tekort te schieten op het gebied van formuleren van een adequaat en effectief beleid voor noodzakelijke veranderingen in de gebouwde omgeving. Het streven naar een CO2-arme economie en samenleving in 2050 vergt een revolutie op het gebied van hoogwaardig openbaar vervoer en een volstrekt andere wijze van het ordenen en inrichten van stedelijke regio’s en steden en de wijze waarop de gebouwen (en daaraan gelieerde infrastructuur) worden gematerialiseerd en samengesteld. Het is de vraag of de overheid op een afstandelijke wijze dit tot stand denkt te brengen als de maatschappij er met de rug naar toe staat. In feite neemt niemand de leiding. Er zijn sporadische initiatieven. Concept house is een dergelijk initiatief. De door de overheid beoogde marktwerking werkt in deze zin niet. In Denemarken is er een geheel andere attitude bij de overheid, zie het voorwoord van Jon Kristinsson.


44

Specifieke duurzaamheidbenadering binnen het Concept House Het Concept House traject beoogt om naast een betaalbare uitwerking van verdergaande duurzaamheid en comfort vooral ook een meer flexibele gebouwvoorraad te bereiken met als direct gevolg daarvan een langere levensduur. Dit wordt ook ondersteund met het centraal stellen van de gebruiker. Door ‘lean’ (slim) construeren kan dat uiteindelijk leiden tot een materiaalreductie van tenminste 50%. Alleen al door flexibiliteit en verstandiger materiaalgebruik in combinatie met materiaalreductie en droge verbindingen bereiken we op basis van een volledige acceptatie op termijn een reductie van bouw- & sloopafval met 75% (van 22 miljoen ton naar ca. 5,5 miljoen ton) en een energiereductie met betrekking tot de productie van bouwmaterialen van 75% (van 10 naar 2,5% van het landelijk verbruik). Door energiebesparende benaderingen in (industriële) bouwconcepten, gebaseerd op het Active House principe, zoals bij het Concept House, worden energieleverende woningen haalbaar (nieuwbouw) en kan bovendien het gebruik van de bestaande voorraad op korte termijn aanzienlijk worden teruggebracht. Uitgaande van de theoretische aanname dat alle te ontwikkelen technologie ook marktbreed zou worden toegepast is een energieneutrale samenleving (van nieuwbouw én bestaande bouw) op het gebied van wonen en werken (met uitzondering van productieprocessen in de zware industrie) op zo’n manier dan ook haalbaar. Binnen deze context van strategieën om tot verdergaande duurzaamheid te komen bestaan verschillende, vaak door elkaar heen gebruikte, termen en definities. Energieneutraal gebouw, CO2 neutraal gebouw, nul-energiegebouw, passief gebouw, laag-energiegebouw, et cetera. Het Concept House moet daarbij gezien worden als een nul-energiegebouw, waarbij er verdere deeldoelstellingen zijn richting energieneutraliteit. Om te beseffen wat dit inhoudt, zal dit eerst kort in z’n context geplaatst worden.

Figuur 46: Studie naar onderdelen van verduurzaming binnen het CH ‘Delft’ Prototype, en de wijze van integratie (zonwering en warmtecollectoren in gevels) en maximalisatie (oppervlak PV bij vlak dak). Het lijkt logisch dat de daken bij energieneutrale woningen functionele dakoverstekken krijgen om het grootst mogelijke oppervlak voor PV-cellen te verkrijgen. Dat zal een kenmerkend onderdeel van de energieneutrale architectuur worden. Energieneutrale nieuwbouw krijgt overstekende daken.

Een eerste indeling kan worden gemaakt op basis van de tijdschaal waarover een gebouw bekeken wordt. Een energieneutraal gebouw kan gedefinieerd worden als een gebouw dat gedurende zijn levenscyclus netto geen energie verbruikt. Hierbij wordt het gebouw bekeken van ontwerp tot na de einde levensduur (nu nog vaak ‘sloop’, maar in de nabije toekomst ‘demontage’), verplaatsing, remontage en alleen in het onvermijdelijke geval een mogelijk recyclage. (Recycling betekent kapitaalsvernietiging van 90%). De mogelijke factoren waarmee rekening gehouden kunnen worden zijn hierbij o.a. de productie energie voor de materialen, transport tijdens het ontwerp en opbouw, energieverbruik tijdens de levensduur, energie bij de sloop/demontage en (opnieuw) transport, nodige verwerkingsenergie voor recyclage, et cetera. Dit kan nog verder doorgewerkt worden door bijvoorbeeld ook de brandstof te compenseren (dan wel op te wekken) ten behoeve van het vervoer van de bewoners / gebruikers tijdens de gebruiksfase. In de praktijk leidt dit tot dergelijk complete


45

evaluaties over de volledige levenscyclus van het gebouw. Die strekt zich uit over de primaire energie (als de schaal van de analyses zelfs wordt vergroot en het gebouw niet enkel als eenheid wordt bekeken, maar ook energie(rendements) aspecten van de schalen daarboven) of CO2 uitstoot tot een zogenoemde levenscyclusanalyse (LCA). Dit soort analyses zijn niet alleen heel uitgebreid, maar ook gevoelig aan gewichtsfactoren die de uitvoerder toekent aan de verschillende aspecten (Geysel et al., 2011). Door te focussen op de gebruiksfase van het gebouw kan van een energieneutraal gebouw overgegaan worden tot een zogenoemd nul-energiegebouw. In principe is dit een gebouw dat over een bepaalde periode, bijvoorbeeld op jaarbasis, netto en gemiddeld geen energie verbruikt voor de bewoning of het gebruik ervan. De verbruikte energie wordt dus gecompenseerd. Ten aanzien van welke onderdelen dit betreft, dus wat gecompenseerd wordt, bestaan diverse uitwerkingen. Mogelijk betrokken kunnen worden de ruimteverwarming, ruimtekoeling, sanitair warm water, (vaste) verlichting en huishoudtoestellen. Bovendien is het van belang te stellen op welk niveau deze energie gecompenseerd wordt: energievraag, eindenergie of primaire energie. In ieder geval dient de energie gecompenseerd te worden door hernieuwbare energie, en dan bij voorkeur die lokaal opgewekt wordt. Een nul-energiegebouw hoeft dus niet noodzakelijkerwijs aan het net gekoppeld te zijn. Autonoom werkende (autarkische) gebouwen staan volledig in voor de eigen behoeften. Dit soort concepten dienen dan wel als onderdeel van de oplossing in een sterke overcapaciteit qua opwekking (immers pieken worden dan maatgevend) of een buffering ter plekke te voorzien.

stap 1

stap 2

stap 3

stap 4

reductie energie-‐ behoefte

benutting vrijkomende energie

gebruik duurzame energie-‐ bronnen

efficiÎnt gebruik fossiele bronnen

Figuur 47: De achtereenvolgende stappen te nemen bij het streven naar energieneutraliteit.

Het cascaderen van de energiestromen en (in geval van bredere focus dan energie alleen:) sluiten van water- en stofkringlopen staat voorop. De basis wordt daarbij gevormd door de interactie tussen geïntegreerde ecosystemen en ecosystemen waarbinnen gecreëerde technische systemen functioneren. De zogenoemde “Nieuwe-TRIAS stappenstrategie voor duurzaam bouwen” wordt daar bij voorkeur gehanteerd: *

Verminder de vraag;

*

Hergebruik de reststromen;

*

Vul de resterende vraag duurzaam aan, en zorg dat afval voedsel kan zijn.

Bij een nul-energiegebouw wordt dus in eerste instantie getracht dit zoveel mogelijk te bereiken door dit zo zuinig als mogelijk te maken. Vanzelfsprekend spelen daarbij zowel technische, sociale alsmede financiële parameters een rol. Daarin liggen dan ook vaak de diverse uitwerkingsrichtingen van nulenergiegebouwen: de mogelijke definities die de zuinigheid van een gebouw aanduiden zijn dan ook eindeloos. De meest voorkomende ‘standaarden’ zijn: laag-energiegebouwen, min-energie gebouwen, passieve gebouwen. Per land of zelfs landsdeel verschillen de eisen van genoemde concepten nog wel eens. Maar bijvoorbeeld in het geval van passiefhuizen zijn er al wel meer gelijkwaardige eisen omschreven (maximaal 15 kWh/m2 vloeroppervlak op jaarbasis voor verwarming en koeling, en een luchtdichtheidseis n50=0,6h-1). Zoals eerder gesteld is het Concept House Prototype uitgewerkt volgens het nul-energiegebouw principe. Waarbij gekeken werd naar gebouwgebonden energieverbruik. In Nederland komt dat neer


46

op een EPC van 0,0, dan wel een negatieve EPC (daar waar de eis anno 2012 +0,6 is voor woningen). De uitwerking van het energieconcept is grotendeels gebaseerd op die van passieve gebouwen, zij het dat dit voor wat betreft ventilatieconcept en invulling van technieken is uitgewerkt richting zogenoemde actiefgebouw principes: om de eisen te bereiken moet het gebouw, en specifiek in dit project de woning, actief ontworpen worden naar de maximalisatie en optimalisatie van de natuurlijk aanwezige hernieuwbare energiebronnen. Bovendien moeten actieve technieken en systemen synergetisch geïntegreerd worden in het geheel met als doel een activering van de hele woning. Dit leidt tot een actieve woning die als geheel een energieleverend systeem wordt. Kenmerkend voor de focus op duurzaamheid en industrialisatie bij het Concept House zijn naast de slimme energieoplossingen, een lage CO2 footprint, een grote mate van flexibiliteit en vergrote snelheid en kwaliteit van bouwen. Enkele essentiële overwegingen die vanuit bovenstaande perspectief van IFD en duurzaamheid tezamen spelen zijn verder: • De huid van het gebouw (gebouwschil) is de klimaatscheiding en kan –naast haar rol als ‘scheider’, ofwel de eerste stap binnen de “Trias Energetica”, tevens een rol spelen in energie-opslag en hergebruik (stap 2), en –opwekking (stap 3), maar ook bij additionele (gezondheid gerelateerde) aspecten zoals filtering van lucht. De verschillende levensduren van bouwdelen kunnen sturing geven aan ontwerpbeslissingen. Een (retorische) vraag die bijvoorbeeld speelt is: Moeten we installaties, waarvan de werkende principes nog volop in ontwikkeling zijn instorten in beton dat honderd jaar mee kan? Uitgangspunt: het is verstandig bouwdelen met verschillende levensduren niet innig met elkaar te verbinden. •

De verschillende besluitvormingsniveaus (beheer / control) van de gebouwde omgeving kunnen sturing geven aan ontwerpbeslissingen. De opwekking van energie (kerncentrales in Frankrijk, windmolenparken in de Noordzee, kolencentrales in Polen of de Eemshaven) zijn politiekeconomische beslissingen. Een kacheltje in de badkamer is een consumentenbeslissing. Tussen Europa en woning zitten vele andere besluitvormingsniveaus: nationaal, regionaal, stad, wijk, straat, blok, woning. Uitgangspunt: het is verstandig de bouwdelen van verschillende besluitvormingsniveaus op elkaar af te stemmen en tevens te ontkoppelen.

•

Ontkoppel energieopwekking en gebouw of doe het op lokaal niveau. Verschillende manieren van energieopwekking zijn besproken. Willen wij wel / maakt Concept House zich populair met / kernenergie? Wat is de minimum configuratie van woningen voor een eigen rioolzuivering? Per project moet de balans gevonden worden tussen energieopwekking en de omvang van het project. Uitgangspunt: zogenaamde ‘subsidiariteitsprincipe’; uitgaan van het doorlopen van de “nieuwe” Trias Energetica door de schalen heen (wat is de kleinst mogelijke autarkische ‘mass customized’ woning?).

•

Ontkoppel uitvoerende partijen (zogenaamd: ‘open bouwen’). Bij het bouwen van woningen zijn verschillende partijen betrokken. Ze zijn allen vertegenwoordigd in Concept House. Partijen hebben hun eigen belangen. Bijvoorbeeld: de loodgieter mag het werk van de stukadoor niet beschadigen en omgekeerd. Uitgangspunt: het is verstandig dat de bouwdelen / bouwdeelgroepen ontkoppeld worden langs lijnen van de bouwkundige disciplines. Dit is de sleutel tot een ‘lean’ bouwproces.

Aangezien het Concept House Prototype in feite bedoeld is om een bewijs te voeren van een enkelvoudig appartement in een complex van 4x4 appartementen van de Urban Villa, moeten de mogelijkheden die zich voordoen bij realisatie van zulke gebouwen worden meegenomen in de overweging. In dit kader is het (hier) ook van belang om het Concept House Prototype te zien binnen de doorontwikkeling naar de grotere schaalniveaus. Bovendien blijkt uit een recente studie van het Planbureau voor de Leefomgeving (2012) dat, om de CO2-uitstoot van de gebouwde omgeving te beperken, een combinatie van gebouwen gebiedsmaatregelen het meest efficiënt is. Dit levert een


47

grotere CO2-reductie dan het nemen van alleen gebouwmaatregelen zoals isolatie of efficiëntieverbetering van verwarmingsinstallaties, of alleen gebiedsmaatregelen zoals het gebruik maken van restwarmte, geothermie of warmtekoudeopslag (WKO). Het nemen van alle rendabele gebouwen gebiedsmaatregelen voorkomt 15 tot 30 procent van de CO2- uitstoot van de gebouwde omgeving in 2050. De hoogte van het percentage hangt af van twee factoren: de energieprijs en de investeringskosten van de energiebesparingsmaatregelen. Het is maar de vraag of grootschalige en infrastructurele investeringen om de energietransitie te bevorderen er uiteindelijk toe doen. Energie ligt op een te laag schaalniveau om effectief te kunnen sturen. Het energiegebruik van vergelijkbare huishoudens die naast elkaar in nagenoeg identieke woningen wonen kan daarom zeer uiteen lopen. Dit onderstreept het belang van enerzijds de uitwerking volgens de principes van nul-energiegebouwen. Anderzijds ook het belang van de focus op de individuele woning, met doorkijk naar de grotere schaalniveaus en het betrekken van slimme koppelingen en uitwisselingen, en mogelijk meer efficiënt invullen van de energievraag door te cascaderen naar (gebruiks)kwaliteit en toegepaste schaal. Dit laatste aangezien hergebruik van reststromen op individuele schaal feitelijk minder wenselijk is door de naar verhouding lage kwantiteit. Tegelijkertijd zijn er zekere schaalvoordelen te behalen door realisatie van systemen of toepassing van technieken op de schaal van clusters, wijk of zelfs de gemeente of slimme samenwerkingen van gemeenten. Bij de oplossing wordt de TRIAS volgorde gehanteerd, waarbij in de matrix nader is ingevuld naar uitwerking richting duurzame systemen c.q. bronnen.

TRIAS stappen

Stap 1

Stap 2

Vraagreductie Hergebruik

Stap 3 Gebruik duurzame bronnen

Stap 4 Efficiënt gebruik fossiele bronnen

schaal Concept House (apt.gebouw)

Buurt / Cluster

(Nieuwe Dorp Heijplaat)

Wijk (Heijplaat + RDM campus) Stadshavens

Cluster van (deel)gemeenten

Stadsregio Rotterdam

Figuur 48: Naar schaalniveau bewerkte TRIAS methodiek (vrij naar: Geldermans, Van Timmeren, Van Bueren, 2012).


48

4. HET ACTUELE ONTWIKKELPROCES VAN 2008-2012 Onderzoek en ontwikkeling op TU Delft in samenwerking met commerciële MKB partners Het systeem zoals Wim Poelman het zich voorstelt, bestaat uit een aantal separate subsystemen. Voor elk van deze systemen moet worden gezocht naar een partij met de juiste innovatieve ambitie en samenwerkingsbereidheid, die bovendien behalve eigen tijd ook financieel in het project wil investeren. Om deze partners te vinden worden vele bedrijfsbezoeken afgelegd, waarbij het concept in het begin nog erg open staat voor de visie en wensen van de bezochte MKB bedrijven. In deze discussies groeit het concept en maakt Poelman ruimte voor de laatste ontwikkelingen in de markt. Enkele duurzaamheidskenmerken met betrekking tot energieopwekking worden al meegenomen. Om het bouwsysteem compleet te kunnen ontwikkelen zou het achterliggende consortium een weerspiegeling moeten zijn van de bouwpraktijk waar traditioneel veel partijen samen in opereren. Het proces om tot een multidisciplinair consortium te komen van voldoende complementaire MKB partners voor Concept House is een ware puzzel.

Figuur 49: Samenwerkingsschema kennisinstellingen en industrie, gerelateerd aan de gebouw(deel) componenten en de onderlinge relaties.

Dat wordt er niet gemakkelijker op als de duurzaamheid allesoverheersend wordt en zijn invloed krijgt op de samenstelling van het ondersteunend consortium van MKB partners. Redenen voor bedrijven om te participeren in het project Concept House zijn in het algemeen genomen dat men het erover eens is dat er in de bouw een aantal zaken moeten veranderen en dat vooruitstrevende bedrijven op zoek gaan naar nieuwe vormen van bouwen. Bovendien kunnen de bedrijven bij de TU Delft leren over nieuwe technieken en trends. Er is ook aandacht voor spin-offs van het project binnen de individuele bedrijven. De goede naam van de TU Delft geeft tenslotte ook vertrouwen aan directies dat het project in goede handen is. De vertrouwensrelatie is nog steeds een motivatie voor integer handelen jegens de partners en sponsors. Bedrijven twijfelen om een aantal andere redenen om mee te doen: de noodzakelijke investering in tijd en geld; het moeten prijsgeven van bedrijfsgeheimen en -methoden in de open innovatieve sfeer; het niet aansluiten van bedrijfsspecifieke materialen bij de duurzaamheidsdoelstellingen; en het nog niet gebleken vertrouwen in het succes van het totale consortium. Uiteraard zal de samenwerking pas goed kunnen lopen wanneer alle basisonderdelen door een partner zijn ingevuld. In september 2008 organiseert daarom Wim Poelman een kick-off bijeenkomst waar veel op dat moment geïnteresseerde partijen bij aanwezig zijn. Na deze bijeenkomst en met nog enige aanvullende bedrijfsbezoeken kan het project in april 2009 officieel van start. Het consortiumcontract is zo opgesteld dat bedrijven zich gedurende een periode van drie jaar telkens voor één jaar aan het programma binden, waarna de mogelijkheid bestaat om te blijven of om uit het project te stappen. Op die momenten kunnen zich ook nieuwe partners aan het consortium verbinden (mits complementair ten opzichte van de blijvende partners). Deze constructie verkleint het risico voor Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

49

deelnemende bedrijven voor concurrentie binnen het consortium. Het verankert tevens de noodzaak om aan te blijven sluiten op de wensen van het bedrijfsleven. Tezelfdertijd maakt dat wisselen van partners de procesvoering voor de onderzoekers extra lastig om een doorlopende lijn in de ontwikkeling en totstandbrenging van het prototype te brengen, omdat deze erg bedrijf gerelateerd is. Gedurende de drie jaar die het ontwikkelproject officieel duurt is meer dan de helft van de partners gewijzigd en is het aantal betrokken bedrijven meer dan verdubbeld.

Figuur 50: Samenwerkingsschema kennisinstellingen en industrie, met eronder de tijdbalk bezien vanaf realisatie prototype: ontwikkeling post-Concept House Prototype richting marktintroductie.

Om het proces werkbaar te houden worden er binnen het consortium een aantal clusters gevormd waarbinnen in kleiner verband aan deeloplossingen kan worden gewerkt en nauwkeurig afgestemd: installaties, bouwcomponenten, natte cel, toepassingen en BIM. Duurzaamheidsdoelstellingen zijn daarbij telkens overkoepelend. De onderzoekers zijn in principe bij elk overleg aanwezig en hebben daarnaast ook veel contact met individuele partijen over de invulling en integratie van hun eigen innovaties. Dankzij maandelijkse plenaire vergaderingen kunnen de partners op de hoogte blijven van alle ontwikkelingen, deze op elkaar afstemmen en verder verfijnen. Ook bieden deze vergaderingen de gelegenheid om te netwerken. Tijdens de vorming van het consortium loopt men tegen het probleem aan dat sommige bedrijven waardevolle input kunnen leveren maar dat die niet gelijkwaardig is aan die van de hoofdpartners of dat de resultaten voor deze bedrijven niet even waardevol zijn. Dus er ontstaat behoefte aan primaire en secundaire partners. Hiervoor wordt de positie van onderaannemer of in-natura partner in het leven geroepen, zodat het systeem in meer detail kan worden ontwikkeld zonder dat de secundaire partners ook een financiële impuls moeten geven.


50

Figuur 51: Partners onderling in gesprek na afloop van één van de maandelijkse plenaire vergaderingen.

Het eerste Concept House Prototype wordt uiteindelijk op 5 oktober 2012 geopend. Het is de vrucht van een drie jaar lange samenwerking tussen de leerstoel Productontwikkeling en (in het laatste jaar) een tiental industriële partners uit de MKB bouw [VDM, Unica, Icopal, Itho Daalderop, Faay, Niko, Raab Karcher, Renson, Solarlux, de Woonplaats] een zevental in natura partners [CBB, Danfoss, Lodewijk van Es, MdR advies, Hans Moor Architects, Uniline, Architectuurcentrale Thijs Asselbergs] en een dertigtal materiële sponsors [Albeda College, Bruynzeel, CRH, Drooghmans, Dura Vermeer, Forbo Eurocol, Fermacell, Global Solar, Greenwave, Justimax, Kingspan Unidek, Kramer Group, Luinstra, Mastervolt, Mosa, Koen Mulder, Novatio, Octatube, Oranje, Philips, Prokom, Relius Systexx, Rockwool, Roval, Schilders^Scool, Woonbron, De Vries Kozijnen en Zadkine]. Deze eerste schetsen van de woningcomplexen zijn vooral een oefening om de randvoorwaarden van het project scherper in beeld te krijgen en de consequenties van het ingewikkelde eisenpakket te onderzoeken. Bovendien is het belangrijk om beeldmateriaal te hebben voor presentaties aan potentieel geïnteresseerden en een goede manier om hen feedback te ontlokken. Pas bij de officiële start van het ontwikkeltraject in april 2009 is bekend met welke partners er wordt gewerkt en kan met de concrete uitwerking van ‘het systeem van systemen’ worden begonnen. Vanaf dat moment wordt naast industrieel ontwerper Jaap van Kemenade ook een bouwkundig onderlegde onderzoeker aangenomen in het dagelijkse projectteam van de TU Delft. Met architect en civiel ingenieur Joris Veerman kon ook de techniek van het woningbouwsysteem worden verder ontwikkeld. De materialisatie van het bouwsysteem wordt voor een deel bepaald door de betrokken partners. Installatiepartner Unica is erg flexibel in haar mogelijkheden en voor het casco is nog geen vaste bouwkundige partner aangetrokken waardoor de onderzoekers een belangrijk deel van de conceptontwikkeling redelijk vrij kunnen invullen. Daarbij worden de begrippeninnovatie, industrialisatie, integratie & inspiratie zeer ter harte genomen. Ontwikkelingstraject gebaseerd op duurzaamheid doelstellingen Los van de in de eerdere tekst nader toegelichte algemene- en specifieke uitgangspunten aangaande de uitwerking van duurzaamheid bij het Concept House ‘Delft’ prototype is het primaire doel bij het ontwerp van het appartement het verzekeren van een comfortabel binnenklimaat tijdens de gebruiksfase. Dit bepaalt niet alleen de tevredenheid van de gebruikers, maar heeft ook een belangrijk effect op hun gezondheid. In een oncomfortabel binnenklimaat zullen gebruikers bovendien maatregelen treffen die mogelijk een negatieve impact hebben op het voorspelde energieverbruik. De belangrijkste onderdelen van het comfort zijn de algemene thermische behaaglijkheid, de binnenluchtkwaliteit, het visueel comfort en het akoestisch comfort. Het ontwerpproces van het prototype is een stuk complexer dan dat van een traditionele woning. Al heel vroeg in het ontwerpproces, namelijk tijdens het vastleggen van het programma en dus vóór de opmaak van een eerste voorontwerp, wordt het energetische prestatieniveau van de woning Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

51

vastgelegd. Hierdoor moeten een aantal energiemaatregelen al vroegtijdig ingebracht worden. Dit betreft onder meer de geometrie van het gebouw, de impact van beglazing, de optimalisatie van daglicht en zonne-energie, de schatting van benodigde technische ruimtes en de minimaal noodzakelijke oppervlaktes die nodig zijn voor de opwekking van energie. Ook informatie over het gebruik van de woning wordt in deze fase al ingeschat; interne warmtewinsten, wensen omtrent sanitair warm water, mogelijke comforteisen. Men kan geen programma van eisen maken zonder een clou te hebben van de oplossingsrichting. Het ontwerpproces omvat nu eenmaal verschillende kringlopen en terugkoppelingen In een traditioneel bouwproces is een dergelijke programmafase meestal beperkt en beperkt het zich tot een onderzoek naar de wensen van de opdrachtgever en de financiële haalbaarheid daarvan. Bij passieve of actieve woningen, Concept House valt immers onder beide concepten, verplaatst deze haalbaarheidsstudie zich voorwaarts naar de programmafase. Het eerste voorontwerp is daarbij het resultaat van deze programmafase. Op gebouwniveau zijn er verschillende aspecten die een invloed hebben op het energieverbruik van de woning. Deze gebouwafhankelijke parameters zijn: 1. Typologie van het gebouw (open, halfopen of gesloten bebouwing); 2. Volumecompactheid van het gebouw; 3. Compartimentering en planopbouw; 4. Daglichtopeningen in de woning; 5. Zonwering van de woning (niet zijnde vanuit de situering bepaald); 6. Materiaalgebruik. Typologie Op het schaalniveau boven dat van de individuele appartementen speelt vooral de typologie een rol (ad.1). Door de omhulling van het beschermd volume (het verliesoppervlak) van het gebouw te beperken zal het warmteverlies door transmissie door de schil heen evenredig gereduceerd kunnen worden. Hierbij speelt in geval van het Concept House ‘Delft’ Prototype natuurlijk dat door het realiseren van slechts één appartement, los van z’n omliggende appartementen, deze naar verhouding minder gunstig is dan de werkelijkheid waarvoor zijn ontworpen is. Dit vergt extra maatregelen in de zin van aanvullende isolatie i.v.m. groter relatief verliesoppervlak en het ontbreken van bufferruimtes en verticale compartimenteringen. Die maatregelen worden dan ook genomen. De typologie (stadsvilla / urban villa, galerij- of portiekschakeling van gestapelde woningen, etc.) en de verhouding van het aantal appartementen per vloer ten opzichte van de hoogte van het appartementengebouw spelen in dit kader een belangrijke rol om het extreme evenwicht te vinden van de energieneutraliteit. Volumencompactheid Dit wordt ook wel aangeduid met volumecompactheid (ad.2). Bij een verliesoppervlak (At) geldt dat het uitgangspunt dient te zijn dat dit zo klein mogelijk is. Het wordt bepaald door alle omhullende schildelen, met uitzondering van de wanden die grenzen aan verwarmde ruimtes. In geval van het prototype dus niet aan de orde, maar voor de toepassing, waarvoor deze bedoeld is en getest wordt, wel. De volumecompactheid (C) wordt bepaald door het (bruto) volume van de woning en het totale verliesoppervlak. Een energiezuinige woning heeft een zo hoog mogelijke volumecompactheid. Het streven is daarbij een compactheid van 1.4m of meer (waarbij C=V/At). In het geval van het Concept House ‘Delft’ Prototype is C gelijk aan 1, maar voor de geplande toepassing in een Urban Villa C=1.46 (ter referentie een bolvormig appartementsgebouw als theoretisch ideaal zou neerkomen op een C van ca. 1.84). Wat hier meespeelt is natuurlijk dat grotere, en vooral niet compacte gebouwen (zoals voortvloeiend uit de wensen van Mick Eekhout) een daaruit voortvloeiende grotere energievraag hebben. Zij beschikken niet meer over de nodige dakoppervlakte voor het plaatsen van fotovoltaïsche panelen om de resterende energievraag te compenseren. Indien hiervoor geen alternatieven gevonden worden (overige energiebronnen, integratie in de gevel, groter dakoppervlak dan het vloeroppervlak van de appartementen cum suis, off-site productie, etc.) dient dit al vroeg in het ontwerpproces geëvalueerd Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

52

te worden met het oog op de haalbaarheid. Dit onderstreept de noodzaak van een integraal ontwerpproces en een bouwteam. In de uitwerking van het Concept House ‘Delft’ Prototype is hiervan ook sprake (vandaar dat het gebouw niet met een veel hogere C te realiseren valt). Planopbouw Een belangrijk aspect bij nul-energiegebouwen is de compartimentering en planopbouw (ad.3). Om de energievraag in het gebouw te reduceren is het van belang onderscheid te maken in temperatuurzones (in het gebouw, en in de afzonderlijke appartementen). Voor elk van deze zones kunnen vervolgens aparte comforteisen bepaald worden. Bij het ontwerp voor het prototype is in principe rekening gehouden met lagere temperatuur in circulatieruimtes (gangen, toiletten) en ruimten met lager comfort (waar men niet stilzit) en hogere temperatuur in ruimtes met hoger comfort (leefzones, badkamer). Het belang van een slimme planopbouw staat in functie van (1) daglicht, (2) de productie (en gereduceerd transport) van warm tapwater en (3) van technieken (ventilatie en andere kanalen, ruimte voor opstellingen). Met betrekking tot visueel comfort in (leef)ruimtes wordt voorzien in daglichtopeningen met een oppervlakte van ten minste 1/5 van de vloeroppervlakte in de ruimte. Ook oriëntatie speelt hier: de oriëntatie van ruimtes die een grotere warmtebehoefte hebben, worden zoveel mogelijk op het zuiden georiënteerd. Met betrekking tot de functie van productie van warm tapwater heeft de slimme planopbouw vooral te maken met het beperken van verliezen door de afstanden van distributieleidingen zo kort mogelijk te houden. Dit betekent dat de plaats van de badkamer en andere tappunten in de woning en de relatie met de technische ruimte al in een vroeg stadium van het ontwerpproces bekeken en bepaald wordt. Aangaande de technieken speelt dat, indien de passiefhuis standaard als uitgangspunt genomen wordt, er een balansventilatie met warmteterugwinning gerealiseerd moet worden. Deze vergt een goed geoptimaliseerde ofwel in hedendaags jargon ‘slimme‘ situering. Om de balansventilatie te integreren in de woning is het van belang reeds in de ontwerpfase de ruimtes te schikken volgens de ventilatiebehoefte (toevoer, doorstroom en afvoer van lucht). Voor het Prototype wordt er echter met nadruk voor gekozen om geen gebalanceerde ventilatie toe te passen, maar een vraaggestuurde toevoer en mechanische afvoer met warmteterugwinning. De achtergrond van de keuze wordt later nader toegelicht, maar heeft zijn oorsprong in de gewenste vrijheid voor gebruikers om naar eigen genoegen altijd de ramen (e.d.) te kunnen openen.

Figuur 52: Referenties voor de te prefabriceren kabelboom in de natte cel.

Duurzame installatieoplossingen zullen in de toekomst bestaan uit diverse en wellicht hybride systemen op basis van zowel hoog- als mede laagwaardige energievormen. Zij staan voor een deel op wijkniveau met elkaar in verband. Deels zijn ze op woningniveau gedecentraliseerd. De daaruit volgende wensenlijst voor het aantal toegepaste technieken in het prototype is derhalve relatief lang.


53

Er is sprake warmteterugwinning uit ventilatielucht en douchewater, warmte pomp, meervoudige afvoerleidingen, etc.). Dit leidt al snel tot de conclusie dat het verstandig is een groot deel van de installatietechniek te concentreren in de kern van de woning, waar een optimale onderlinge afstemming tussen de installatiecomponenten kan worden bereikt. Woningen naar het model van het prototype zullen in eerste instantie worden geklimatiseerd met passieve ingrepen, vervolgens met aanvullende decentrale luchtsystemen en lage temperatuur verwarming (en koeling). Ook kunnen die woningen (oorspronkelijk) worden uitgerust met een elektrisch systeem op laagspanning dat zonder conversie kon worden aangesloten op de zonnepanelen in de gevel en op het dak.

Figuur 53: Eén van de eerste voorontwerpen van het Concept House appartement met daarin onder andere de koppeling van sanitaire ruimtes aan de installaties en keuken.

Kern van de integratiegerichte productontwikkeling van dit prototype is het ‘installatiecluster & sanitaire cel’. Hierin bevinden zich alle componenten van de complexe installatie die tijdens de productie reeds worden aangesloten. Na plaatsing is het nog slechts een kwestie van plug & play doorkoppelen voordat de installatie in gebruik genomen kan worden. Installaties zijn dus geen doel op zich, maar een middel dat vraagt om energie- en comfortoptimalisatie. Tegelijkertijd wordt de gebruiker centraal gesteld: ramen kunnen dus gewoon geopend worden en de gebruiker is daar vrij in. Het installatiecluster wordt als centraal kloppend hart volgens up to date BIM (Revit) technieken gezamenlijk ontwikkeld, geprefabriceerd en in haar onderdelen op elkaar geïntegreerd. Hiermee wordt de basis geschapen om in principe de nog immer veelvoorkomende bouwfouten en daarmee sterk gereduceerde prestaties in de praktijk tijdens aansluitingen bij dit soort complexe technologieën in de woningbouw, te reduceren. Het wordt in ieder geval als een stap in de goede richting gezien. Bouwfoutreductie kan men ontwerpend te lijf gaan, als in een materieel systeem van componenten en elementen die gezamenlijk een doel of functie hebben. Een ander, en wellicht groter deel van bouwfouten ontstaat door ruis in de communicatie, door miscommunicatie in het bouwproces tussen de onderzoekers, de partners en de sponsors en door gevolgen voor het geheel vanuit inadequatie van een component of één leverancier. Omdat het experimentele proces geen hiërarchisch sterke hiërarchie kent met verplichtingen en boetes, moet men met het proces flexibel kunnen manoeuvreren om het proces zo glad mogelijk te laten verlopen. We laten het aan de lezer over na het lezen van dit Sjors en Sjimmieverhaal om zich een oordeel te vellen van de bouwfouten in dit experimentele proces. In de kern worden behalve de installaties ook de sanitaire voorzieningen aangesloten op de centrale leidingschacht. Op de schaal boven die van het enkele appartement laat zo’n technische schacht toe de lengte van de verschillende (ventilatie)kanalen en leidingen (verwarming, sanitair, PV) te beperken. De plaats van de technische schacht beïnvloedt de configuratie van de verschillende vertrekken in de Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

54

woning en dient dus reeds in voorontwerpfase ingepland te worden. De schacht is sterk bepalend voor de plattegrondmogelijkheden van het appartement. De uit deze voorontwerpfase voortkomende conclusie van een centrale kern of natte cel heeft als voordeel dat deze zich op deze manier uitermate goed leent voor prefabricage. Dankzij de concentratie van complexiteit in dit onderdeel kunnen de andere bouwelementen relatief simpel blijven, hetgeen de flexibiliteit van het bouwsysteem ten goede komt. De grootte (oppervlakte en volume) van de technische ruimte wordt vervolgens bepaalt door de installaties die erin voorzien worden, inclusief alle koppelingen aan leidingen en kanalen, de controlepanelen, besturingselementen en extra ruimte nodig voor plaatsing en onderhoud van de installaties. Dit maakt dat vroegtijdig nadenken over de configuratie van de verschillende systemen en hun samenhang, van belang is. Om geluidsoverdracht van de installaties in de technische ruimte naar de overige ruimten in de woning te beperken moeten bovendien akoestische maatregelen getroffen worden (geluidwerende en trillingdempende materialen en bevestigingen, wanden met hogere oppervlaktemassa, e.d.). In samenwerking met de onderzoekers en met de hulp van een gespecialiseerde onderaannemer neemt Raab Karcher, een partner die reeds vanaf het begin van het Concept House in 2004 is aangesloten, de uitdaging van de natte cel op zich.

Figuur 54: Oorspronkelijke concepten voor de natte cel en gekoppelde ruimte voor de diverse technische voorzieningen (l), en van het water- en sanitatiesysteem (r).

Raab Karcher wil het gewicht van de prefab natte cel graag minimaliseren. Om het oppervlakte aandeel van de technische ruimte in de woning te beperken, wordt al snel gekozen voor het voorzien van technische installaties in een (aaneenschakeling van een) kast(en), rekening met ruimte voor aansluitingen en goede toegankelijkheid via de situering aan of verkeersruimten of aan bergruimte. Daarnaast wordt de ambitie ten aanzien van de duurzame materialisatie van het bouwsysteem voor de natte cel op scherp gezet: deze moet gecertificeerd ‘Cradle to Cradle’ worden. Dat wil zeggen dat alle gebruikte materialen na de gebruiksfase van de natte cel in gelijkwaardige of hogere kwaliteit opnieuw moeten kunnen worden toegepast, waardoor vraagtekens moeten worden geplaatst bij het gebruik van lijm en kit, zoals die in badkamers vooralsnog veel wordt gebruikt. Er worden verkenningen gedaan m.b.t. het materiaalgebruik en water- en sanitairsystemen. Maar voordat de natte cel daadwerkelijk kan worden gedetailleerd moet eerst de plattegrond definitief worden vastgelegd. Het installatiecluster bevindt zich aanvankelijk binnen in de natte cel, omwille van de flexibiliteit in positionering en om ruimte te besparen. Om de aansluiting en vertakking van elektra in de woning echter niet in vochtige omstandigheden te huizen wordt er toch voor gekozen het installatiecluster te verplaatsen naar de buitenzijde van de natte cel, niet toegankelijk vanuit de binnenzijde van de sanitaire cel met zijn warmte en vochtproducties. De eerste werktekeningen voor de natte cel worden pas in het tweede loopjaar gemaakt.


55

Figuur 55: Principe weergave van de zeven ontwikkelde concepten voor de draagconstructie van het bouwsysteem.

Draagconstructiesysteem Voor de draagconstructie van het prototype systeem worden zeven verschillende elementen- en unitbouw ideeën uitgewerkt en beoordeeld op ontwerpvrijheid voor de architect, de mate van industrialisatie en aanpasbaarheid gedurende de gebruiksduur. Uiteindelijk valt de keuze op een elementenbouwsysteem met slanke dragende wanden die zijn opgebouwd uit stalen kolommen en houten liggers met ruime flexibiliteit ten aanzien van de invulling van de wanden. Dankzij de vrije vloeroverspanning tot 7,5 m kunnen met het systeem ruime, vrij in te delen verdiepingen worden gerealiseerd. De kopgevels zijn niet dragend en daardoor flexibel in te vullen, de vloeren worden uitgevoerd in hout: een materiaal dat volgens de onderzoekers om duurzaamheidsargumenten (extreem lage voetafdruk) de voorkeur verdient.

Figuur 56: Maquettestudie van het oorspronkelijk gekozen bouwsysteem.

In eerste instantie gaat het ontwerpteam er nog van uit dat de dragende wanden om architectonische redenen niet allemaal recht op elkaar hoeven te worden geplaatst maar ook 90 graden kunnen worden gedraaid, en dat de natte cellen op verschillende verdiepingen niet noodzakelijkerwijs recht boven elkaar hoeven te worden geplaatst. Omdat het in de praktijk uiteindelijk betrekkelijk weinig verrassingen oplevert en technisch en financieel voor veel problemen zorgt, wordt deze lijn van denken echter verlaten.


56

Figuur 57: Enkele vroege studies van de architectonische mogelijkheden die het bouwsysteem biedt.

Wanneer houtskeletbouw aannemer VDM gedurende 2009 wordt aangetrokken als partner voor het casco wordt het ontwerp van de woningscheidende wanden en kopgevels aangepast aan het voor hen gangbare houtskeletbouwsysteem. VDM adapteert het vloerconcept van het Concept House systeem echter wel . Op deze manier wordt voorkomen dat de verdiepingshoogte ook bij vloeroverspanningen van 7,5 meter nauwelijks groter wordt dan in betonbouw. In een uitgebreide plattegrondenstudie wordt met gebruikmaking van een smalle en een brede beukmaat bekeken of het systeem de beloofde architectonische vrijheid biedt. Omdat het systeem wordt ontwikkeld voor appartementenbouw worden de plattegronden ook onderworpen aan een Woonkeur check. Het systeem blijkt geschikt voor de realisatie van eenpersoons appartementen van 50 of 65 m2, een luxere variant van 75 tot 95 m2 en gezinsappartementen van 100 tot 135 m2. Voor de samenstelling van wooncomplexen kan gebruik worden gemaakt van galerij-, portiek- of centrale ontsluiting. Aanvankelijk zijn ook maisonette-typologieën opgenomen in de basisplattegronden maar deze worden verlaten omdat het inwendig trappenhuis per woning veel ruimte kost en in de context van appartementencomplexen, met centrale trappenhuizen en de mogelijkheid om woningen geheel gelijkvloers uit te voeren, niet zeer zinnig lijkt. Blijft een idee voor latere ontwikkelingen.

Figuur 58: Weergave van diverse ruimteconfiguraties en beukmaten (al dan niet samengesteld) voortkomend uit de typologische studie.

Daglichtopeningen Een ander bepalend aspect in de specifieke uitwerking van duurzaamheid en nul-energiegebouwen is dat van de daglichtopeningen (ad.4). Raamopeningen kunnen zorgen voor passieve zonnewinsten, maar de transmissieverliezen door de vensters heen zijn ook altijd groter dan door dichte gevelconstructies. Om te beantwoorden aan de passiefhuisnorm wordt er in de ontwerpfase vanuit gegaan om 0.8W/m2K als maximale U-waarde van de vensters (samengesteld: dus voor zowel kozijn als de beglazing) te hanteren. Deze ligt tot acht keer hoger dan de richtwaarden gehanteerd voor de warmtedoorgangscoëfficiënt van dichte delen (maximaal 0,15W/m2K voor vloeren op de volle grond tot maximaal 0.10W/m2K voor daken).


57

Vanuit energetisch oogpunt moet de woning zo zijn ontworpen dat daglicht optimaal kan worden benut. Op die manier vermindert het elektriciteitsverbruik voor verlichting. De verlichting die voorzien wordt, moet daarbij een hoog lichtrendement hebben. In deze (voor)ontwerpfase wordt echter ook al gekeken naar het beperken van transmissieverliezen en het benutten van winst door zoninstraling via diezelfde daglichtopeningen. Daartoe wordt er in eerste instantie van uitgegaan de richtwaarden voor het realiseren van raamoppervlakten te hanteren van ca. 6% op het noorden, 8% op het oosten, 28% op het zuiden en 13% op het westen. Met de kanttekening dat het merendeel van de openingen ook een zonwering behoeft (ad.5). Als zontoetredingsfactor (g) wordt de richtwaarde van minimaal 50% aangehouden. Door de toepassing van een balkon (dan wel loggia) kan al snel bepaald worden dat de op het zuiden gerichte openingen achter zo’n balkon/loggia veelal geen of minder zonwering behoeven in het concept. Daarentegen geldt dit niet voor de gevelopeningen in de vlakke gevel. Zonweringen De keuze voor zonwering van de woning wordt afhankelijk gemaakt van de situering (is dus project afhankelijk), al wordt er wel een optimale (ontwerp)oriëntatie voor het Concept House ‘Delft’ Prototype op haar huidige locatie bepaald. Streven is dat de beschaduwing zodanig in het ontwerp zijn geïntegreerd dat passieve zonnewinsten maximaal kunnen worden aangewend in de winter (laagstaande zon en rekening houdend met beschaduwing door de omgeving) en dat de zon in de zomer maximaal wordt geweerd waardoor de energievraag voor koeling daalt. Naast het reduceren van transmissieverliezen is de luchtdichtheid van de bouwschil het tweede belangrijke aspect voor de realisatie van een comfortabele en energiezuinige woning. Een goede luchtdichting heeft naast een gunstig effect op de energievraag (door minimalisatie van de infiltratieverliezen) ook een significante invloed op de akoestische prestaties. Daarnaast garandeert het een verbeterd thermisch comfort doordat tochtverschijnselen voorkomen worden. Ook het risico op inwendige condensatie in de constructie, ten gevolge van warme en vochtige binnenlucht die naar buiten ontsnapt, neemt af. De combinatie van een luchtdicht gebouw met een gecontroleerd ventilatiesysteem is bovendien de beste garantie op een gezonde en aangename binnenluchtkwaliteit. Verdere ontwikkeling In grote lijnen krijgt het systeem haar vorm in 2009. Voor de aanvankelijk extreem ambitieuze doelstellingen worden praktische oplossingen tot een totaalconcept gesmeed. In grote lijnen blijft dit concept gedurende de rest van de looptijd van het project gehandhaafd.

Figuur 59: Het principe bouwsysteem ten tijde van het ontwikkelingsproces in 2009 links en 2011 rechts.


58

Het ziet ernaar uit dat in eerste jaar 2009 waarin het integrale systeemontwerp wordt gemaakt is dat zelfde onderwerp voor veel partners een ver van hun bed show is. Die partners zijn elk gespecialiseerd in hun producten maar hebben weinig ervaring met een integrale aanpak, laat staan met het belang van coördinatie van componenten. Dat doen normaliter anderen (architect, aannemer). Om hen in het tweede jaar nauwer bij het proces te betrekken en om samen te werken aan wezenlijke vraagstukken in dit project, wordt het tweede loopjaar 2010 van het project gestart met een sessie waarin de doelen en prioriteiten opnieuw worden besproken en vastgelegd. Aan elk opnieuw geformuleerd deelonderzoek worden partners gekoppeld die ermee aan de slag gaan.

Figuur 60: Uitkomst van een workshop sessie met de industriële partners aangaande prioriteiten in deelonderzoeken c.q. – ontwikkelingen binnen het concept.

Tussentijdse publieke presentaties op beurzen 2010 -2012 Aan het eind van elk loopjaar van het Concept House Prototype project bieden de beurzen Building Holland in Amsterdam of de Internationale Bouwbeurs in Utrecht de mogelijkheid om tussenresultaten te presenteren en zo de bouwwereld te bereiken. Op deze momenten heeft het consortium een kans om opdrachtgevers of nieuwe partners te bereiken, en de beurzen vormen een stok achter de deur om deadlines te halen. Achtereenvolgens wordt het Concept House project met open armen ontvangen door beide beurzen. Er wordt gratis vloeroppervlak ter beschikking gesteld voor het Concept House initiatief. Men apprecieert het experimentele project en geeft het voldoende ruimte zich naar de bouwwereld te presenteren. Er worden ook steeds nieuwe folders gemaakt. Al in het eerste loopjaar wordt gespeeld met de gedachte om een prototype appartement te bouwen en dat tijdens Building Holland voor de RAI te plaatsen, of het zelfs tijdens de beurs te assembleren (in 3 dagen), waarna het over water naar Rotterdam of Delft kan worden gebracht om het daar met bewoners te monitoren. Maar dit blijft een droom gezien de beperkte financiën van het project. Er wordt wel met geprojecteerde voorstellingen gewerkt die voor een deel het doel van de materialisering naderbij halen. Zo zijn er in 2010 gedachten geweest om het prototype op de Bouwpub-gebouw te plaatsen achter het faculteitsgebouw van Bouwkunde, respectievelijk als een aangeland appartement voor het RDM complex aan de haven in Rotterdam. Maar uit dromen kunnen toch ook nieuwe werkelijkheden tevoorschijn komen. Zoals uiteindelijk ook met Concept House het geval zal zijn.


59

Figuur 61: Op basis van het eerste definitieve ontwerp van het prototype worden montages gemaakt voor situering ervan op mogelijke locaties in Delft op het Stylosgebouw achter de Bouwkundefaculteit en in Rotterdam naast het RDM complex, waar immers in de toekomst met wonen op het water zal worden geëxperimenteerd .

Een andere optie die wordt overwogen is een 'walk-in' maquette die het complete bouwsysteem op ware schaal toont waarin een aantal belangrijke details zijn opengewerkt of uit elkaar worden geplaatst. Maar voor dat doel is de inmiddels ontwikkelde mogelijkheid om digitaal door ruimten heen te wandelen voldoende. Voor het beleven van ruimten behoeft men geen materiële modellen of prototypen meer te maken. En de details kunnen apart gemaakt worden.

Figuur 62: Eerste beursontwerp voor een 'walk-in' 1-op-1 maquette van het bouwsysteem voor de presentatie in 2010.

In 2009 lukt het niet om voldoende subsidies te werven voor een dergelijk bouwwerk waarbij de financiële lasten volledig bij de partners zouden komen te liggen. Dit blijkt geen haalbaar scenario en er wordt een alternatieve opzet uitgewerkt. De onderzoekers maken zelf drie maquettes om het systeem en daarmee te realiseren varianten in gebouwtypologieën toe te lichten, een uitgebreide brochure en 18 meter beurswand. De verkregen kennis wordt in discussies en presentaties in ieder geval aan belangstellenden getoond.


60

Figuur 63: Presentatie stand op de ‘Building Holland’ beurs in Amsterdam, april 2010.

Op Building Holland 2010 krijgt het consortium veel enthousiaste reacties en melden zich tevens een tiental nieuwe partijen die geïnteresseerd zijn in participatie aan de verdere ontwikkelingen. Het volgende jaar staat de Bouwbeurs 2011 in Utrecht op de agenda. Hier wil het consortium groter uitpakken, met als resultaat een tweetal 'mock-ups' waarmee de belangrijkste bouwdetails op werkelijke schaal en in de juiste materialen worden getoond. De 'mock-ups' tonen twee verschillende uitsnedes, de één aan de gevel en de ander ter plaatse van de leidingschacht in de natte cel, het hart van het bouwsysteem. Aan de buitenkant zijn alle typen wanden, vloeren en leidingwerk zichtbaar in doorsnede achter plexiglas. Er is veel bouwtechnische belangstelling, gezien de gevoerde discussies.

Figuur 64: Presentatie op de Internationale Bouwbeurs in Amsterdam, in februari 2011 met daarin de twee real-scale mock-ups van twee essentiële bouwknopen.

In de energieprestatie regelgeving wordt niet meer gesproken over ‘koudebruggen’. Een koudebrug is een onderbreking of plaatselijke verzwakking van de isolatielaag of aansluiting waarlangs een hoger warmteverlies en het risico van oppervlakte- en/of inwendige condensatie bestaat. Met name de negatieve connotatie wordt hiermede vermeden. Het technische probleem is daarmede niet van de aardbodem verdwenen. Want juist op de plaatsen waar in 3 dimensies aansluitingen gerealiseerd (moeten) worden is hier veelal (bij de uitvoering toch) sprake van. Daarnaast kunnen twee- en driedimensionale transmissieverliezen van een gebouw ook veroorzaakt worden door lineaire en puntvormige onderbrekingen die eigen zijn aan de scheidingsconstructie (houten stijlen regelwerk, spouwankers, afstandshouders beglazing, etc.). Indien men echter aandacht schenkt aan een koudebrugarme detaillering, verbeterde aansluitingen en dichtingen en een correcte uitvoering, kunnen de genoemde problemen tot een minimum worden gereduceerd. In dit kader wordt vaak de term ‘bouwknoop’ gebruikt. Emeritus hoogleraar Jan Brouwer (1935, hoogleraar 1990-2000) is daar goed in, maar als technisch ontwerpen, zonder energiebalans. Deze term dekt de ‘verzameling van plaatsen in de gebouwschil, of samenkomen van scheidingen tussen compartimenten, waar er mogelijk extra warmteverlies kan optreden, zonder dat men daarom te maken heeft met ongeoorloofd warmteverlies en/of condensatie- en schimmelproblemen’ (Geysel et al., 2011). Vandaar dat gekozen wordt om twee van dergelijke essentiële bouwknopen te bouwen voor de beurs. Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

61

Om deze complexe objecten te kunnen produceren moeten de partners tezamen weer een stap zetten in de detaillering van het bouwsysteem. Het dwingt het consortium concreet na te denken over aansluitingen en ontwerpoplossingen. Het dwingt ook om samen te werken in een praktische opdracht (waar dat voor de productie van de 'mock-ups' veelal op papier gebeurde). Belangrijk is dat de medewerkers van tekenen productieafdelingen van de bedrijven intensiever worden betrokken. In dit proces komen sterkten en zwakheden aan het licht die worden meegenomen in de definitieve detaillering en productie van het Prototype zoals dat in december 2011 wordt gerealiseerd.

Figuur 65: Exploded views van de twee uitgewerkte bouwknoop mock-ups.

Op het moment van presentatie op de Internationale Bouwbeurs 2011 (februari) is het Concept House bouwsysteem tot een haalbaar concept gebracht. In deze periode verschijnen regelmatig berichten over Concept House in de landelijke pers en vakbladen. Op de beurs melden zich naast twee nieuwe partners inmiddels ook diverse materiaalsponsoren aan, waarmee de realisatie van een volledig functioneel prototype appartement realiteit lijkt te kunnen gaan worden. Wanneer een jaar later Building Holland in 2012 opnieuw haar deuren opent is het Prototype in Rotterdam voor wat betreft de bouw (dus exclusief keuken, inrichting en terrein inrichting) reeds gerealiseerd, en kunnen tenslotte de nagenoeg definitieve resultaten worden getoond. Er wordt verder geacquireerd voor een pilot project van de Urban Villa, waar de industriële partners na de afronding van het project zelfstandig mee verder kunnen gaan.

Figuur 66: Presentatie op de ‘Building Holland’ beurs in Amsterdam RAI, april 2012.


62

Figuur 67: Schematisch overzicht van de taken binnen het consortium na de bouw van het Concept House ‘Delft’ Prototype voor de tijd na de BouwRAI 2012.

De aandacht van de onderzoekers van het Concept House project wordt in 2011 en 2012 enerzijds gericht op het afronden van het project, vaak door zelf te bouwvakken, door andere materiaalsponsors te vinden maar ook door te anticiperen op de volgende fase van de ontwikkeling en realisatie van de Concept House Urban Villa. De spagaat tussen de rugzijden van de MKB en TU Delft blijkt “veel energie te kosten”, om het maar voorzichtig te stellen. Gedurende het gehele proces blijkt het lastig de diverse stakeholders van de bedrijven bij de les te houden. Voor bijna iedereen is het een nevenproject dat commercieel nog niet direct interessant is en daarom geen hoge prioriteit krijgt. Bovendien is het een complex project: de diversiteit aan partners is groot en de doelstellingen zijn zeer ambitieus. Men heeft de keuzes en denkrichtingen die daar het gevolg van zijn niet altijd helder voor ogen. En halverwege het proces kunnen de medepartners naar believen in- en uitstappen, wat de snelheid en efficiëntie van het proces beslist niet ten goede komt. Verslagen worden niet altijd in uitgebreidheid gemaakt, maar ook niet door iedereen afdoende gelezen en in de vorm van gevraagde actiepunten voldoende geborgd. Een aantal discussies wordt met tussenpozen herhaald, met onder andere als gevolg dat alle partijen moeite hebben met het halen van de deadlines die elkaar immers snel blijven opvolgen. De onderzoekers van de TU Delft gaan er daarbij vanuit dat de bedrijven intensief zouden meewerken aan de innovatie en stellen bij herhaling ver(der)gaande ambities en wijzigingen voor, vaak buiten de feitelijke core business van de bedrijven. Bovendien moeten deze (of varianten daarop, met gehandhaafde doelstelling) in zeer korte tijd worden gerealiseerd. Direct gevolg is dat deze door geen enkele partij werkelijk worden verwezenlijkt. De twee ontwerpende onderzoekers die op dagelijkse basis aan het project zijn verbonden redden het niet of onvoldoende, naast hun andere taken, om al de partners hier intensief en continu in te begeleiden. Daarbij wordt ook gehoopt dat de koppeling aan onderwijs soelaas en armslag naar de partners toe zou bieden. Maar de inzet van de HBO-studenten op deelopdrachten levert voor het project slechts matig interessante input op. Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

63

Enerzijds trekt deze 'horizon' de gezamenlijke ambities op een hoger plan, anderzijds is het vaak weinig realistisch en ontstaat hierdoor ook afstand en enig onbegrip tussen de medewerkers van bedrijven en de academici. Dit alles is niet verwonderlijk gezien de de taken die het ontwerpen onderzoeksteam van de TU Delft zichzelf en het consortium ten doel heeft gesteld: men heeft behoefte aan goed beheer van informatie in rapportages, gezamenlijke tekeningenpakketten en specificaties. Men is ook op zoek naar ruime financiële middelen voor productinnovaties en de bouw van prototypes bij partners en subsidies. Men werkt aan een marktwaardige oplossing die moet worden onderbouwd met kostenanalyses, een business case en marketingstrategie. Men wil individuele en collectieve innovaties en optimalisaties uitwerken op het gebied van installatietechniek, bouwtechniek, productie en assemblage, logistiek, kosten en CO2 voetafdruk. Men zoekt naar architectonisch en stedenbouwkundig interessante oplossingen. Men wil arbeidsintensieve studies uitvoeren om de milieulast van de levensloop van het complete systeem te kwantificeren. Men ontwikkelt een onderzoeksprogramma voor het Prototype op producten gebouwniveau en probeert daarin samenwerkingen aan te gaan met andere vakgroepen, faculteiten, universiteiten en hogescholen. Zoals in elk intellectueel proces is de som van de ambities groter dan de som van de competenties en het is bijna onvermijdelijk dat men zich gaandeweg in het proces moet aanpassen aan de typische melange van het proces. Dat men ook daarmee leert om te gaan als onvermijdelijk gegeven. Aan alle doelen wordt gewerkt en op alle punten worden successen behaald, maar het TU Delft team dat de dagelijkse werkzaamheden uitvoert, is klein en beschikt over te weinig tijd, te weinig specialistische kennis en praktisch vernuft om op alle gebieden daadkrachtig de kar te trekken. Desondanks wordt in het project een dappere poging van de zijde van de TU Delft gedaan om de hoogstnoodzakelijke integrale innovaties in de bouw te forceren. Het overzicht, het ontstane enthousiasme en de flexibiliteit van de onderzoekers blijken van groot belang voor het proces en daarmee ook voor de uitkomsten van het project. De coherentie in het consortium groeit met de jaren dat men aan het project werkt. De betrokkenheid onder de partners groeit met de jaren en bij elk bedrijf is wel een werknemer die zich persoonlijk verantwoordelijk voelt voor het welslagen van het project. Daarnaast hebben de betrokken partners genoeg vertrouwen in het project om tijd en geld te investeren en elkaar regelmatig te treffen op plenaire vergaderingen. Zeker wanneer wordt gewerkt aan de bouw van de mock-ups en het prototype uiten de partners een zeer sterke betrokkenheid.


64

5. TECHNISCHE ONTWIKKELING IN 2011 Het onderwerp van onderzoek in de leerstoel Productontwikkeling is gericht op de materiële resultaten van bouwproducten of van gebouwen als producten. Uiteraard behoort daartoe ook de methode, de methodologie, maar de relatie tussen gebruikers en producten is het domein van de faculteit Industrieel Ontwerpen, vandaar dat die wordt bestudeerd in de laboratoriumfase van het Delft Prototype. De leerstoel is objectgedreven. De vele wisselingen in het ontwerpproces en de cyclische iteraties zorgen ervoor dat meerdere malen in de tekst dezelfde items terugkomen, maar in een steeds betere staat van functioneren. Dus in de concept fase maken we een ronde om alle aspecten te inventariseren; in het schetsontwerp weer, vervolgens ook weer in het definitief ontwerp en in de besteks- en uitvoeringstekeningen. Zo loopt het engineeringproces nu eenmaal: cyclisch en steeds meer naar de beoogde doelstelling van het realiseren. De bouwtechniek Ten behoeve van de brede inzetbaarheid wordt tijdens het ontwikkelen, na een deelonderzoek naar referentie projecten en naar de voornaamste verschillen (voordelen en nadelen) van 2D en 3D module, componenten en elementenbouw systemen er al voor gekozen dat gezien de (eerder toegelichte) uitgangspunten de elementenbouw zgn. 2D elementenbouw (geen unitbouw systeem) de meest kansrijke is om deze doelen te bereiken. Voornaamste reden is de mogelijkheid om met eenzelfde bouwsysteem meerdere bouwkundige typologieën, ontsluitingstypen, bouwhoogtes en diepten en beukmaten te kunnen realiseren, en daarmee de gewenste voldoende ontwerpvrijheid te creëren voor zowel woningbouwverenigingen c.q. ontwikkelaars, en ontwerpers. Alle ontwikkelde woningtypes te bouwen met het systeem zijn terug te voeren op twee beukmaten (5.40m en 7.50 m). Dat zijn in de woningbouw veel voorkomende beukmaten die ook het parkeren onder het gebouw goed inpasbaar maken (resp. twee en drie insteek parkeerplaatsen tussen de dragende voorzieningen –zijnde kollommen dan wel schijven). Zoals eerder toegelicht zijn met het bouwsysteem verschillende appartementen uitgewerkt variërend van 50 tot 150 m2. Projectarchitecten kunnen daarbij variëren met de onderlinge oriëntatie van appartementen, uitkragingen en de gevelafwerking, waardoor elk bouwblok een uniek karakter kan krijgen. Achtergrond is dat het Concept House consortium de principes ontwikkelt en dat toepassingen en schaalvergroting door de markt (door henzelf, door hun marktgerichte consortium of door anderen) overgenomen zullen moeten worden. In dat geval is er sprake van toepassingsarchitecten, terwijl de TU Delft in het prototype het systeemontwerp ontwikkelt en aan de hand van het prototype toetst. De belangrijkste uitgangspunten bij het ontwerpen van het bouwsysteem zijn de duurzame materialisering van de elementen, de verregaande prefabricage van de elementen (inclusief installaties), en het voorkomen van natte verbindingen tussen de elementen en tussen de materialen waaruit deze elementen zijn opgebouwd. Duurzame materialisering Er bestaan op het moment zeer veel verschillende methoden en keurmerken die een indicatie willen geven van de duurzaamheid van materialen en productieprocessen. Veel van deze methoden gaan uit van de LCA (Life Cycle Analysis). Toch blijken verschillende keurmerken een bepaald materiaal vaak verschillend in te schalen. Het blijkt dan ook moeilijk voor één keurmerk te kiezen. In dit project wordt uiteindelijk de voorkeur gegeven aan de indicaties van het NIBE (Nederlands Instituut voor Bouwbiologie en Ecologie). Deze duurzaamheidindex, waarbij ook nog extra waarden als arbeidsomstandigheden landschapsvervuiling worden meegenomen, wordt ook gebruikt in beoordelingen door BREEAM NL. Dit alles resulteert in een milieuscore die uitgedrukt wordt in euro’s. In de NIBE index zijn bijna alle denkbare bouwmaterialen opgenomen zodat een goede vergelijking gemaakt kan worden. Dit in tegenstelling tot producten met bijvoorbeeld een Cradle to Cradle certificaat waarvan er relatief nog weinig zijn. Extreem lage voetafdruk met hout als constructiemateriaal Het uitgangspunt van de lage CO2 voetafdruk en algemene duurzaamheid leidt naar de keuze van hout als bouwmateriaal voor de constructie en een combinatie van minerale wol en isofloc (op basis van gerecycled oud papier) als isolatiemateriaal. De brandwerendheid en de geluidsisolatie voldoen aan bovengemiddelde eisen en comfort. Om de gangbare veelal negatieve conotaties gerelateerd aan houtbouw pro-actief tegemoet te treden, en tevens inzichtelijk te maken dat de buitenafwerking van de Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

65

woongebouwen facultatief is in te vullen door ontwerpers (en woningbouwverenigingen resp. – ontwikkelaars) wordt er voor gekozen de buitenafwerking niet van hout te maken, maar van Cradle to Cradle gecertificeerde tegels. Verdere afwerking is van hout, ‘vertikaal groen’-gevel en droog gemonteerde aluminium add-ons ten behoeve van balustrades (van glas) en zonwering (aluminium met houten louvres). De laatste componenten allen eenvoudig te demonteren bij einde levensduur. Verregaande prefabricage Bij het prefabriceren van een duurzaam bouwelement komt meer kijken dan het enkel rekening houden met het materiaalgebruik. Tijdens het ontwerp van het systeem spelen vele verschillende parameters een rol. Deze parameters blijken geregeld te conflicteren. Dat is de bouw eigen. Het ontwerpproces van de natte cel illustreert dit goed. Het zoeken naar optimale compromissen. De belangrijkste ontwerpuitgangspunten voor de natte cel zijn de volgende: •

C2C/ houtskeletbouw;

•

Verregaande prefabricage graad van productie;

•

Voldoen aan ‘Woonkeur’;

•

Consumentgericht.

C2C/ houtskeletbouw Uitgangspunt is dat de natte cel C2C wordt uitgevoerd. Dit betekent onder andere een keuze voor duurzame en recyclebare materialen die eenvoudig te scheiden zijn. Ten behoeve van de brede inzetbaarheid van het bouwsysteem wordt er voor elementenbouw gekozen. Voornaamste reden is de mogelijkheid om met eenzelfde bouwsysteem meerdere typologieën en beukmaten te kunnen realiseren. En daarmee voldoende ontwerpvrijheid te creëren voor woningbouwverenigingen en ontwerpers. Alle ontwikkelde woningtypes te bouwen met het systeem zijn terug te voeren op twee beukmaten (5.40m en 7.50 m). Er wordt dan ook voor gekozen de natte cel in houtskeletbouw uit te voeren met beplating van Fermacell panelen. In combinatie met de complexe installaties die zijn opgenomen in de natte cel (waaronder ook veel horizontaal leidingwerk) blijkt houtskeletbouw (HSB) als constructiesysteem veel problemen te geven. Er dienen veel ravelingen en uittimmeringen in de elementen te worden gemaakt. Dit is behoorlijk arbeidsintensief. Wanneer het systeem in serie geproduceerd zou worden, zouden een aantal van deze werkzaamheden echter geautomatiseerd kunnen worden. Maar de vraag dient zich ook aan of er niet naar een soort schaalachtige constructie gewerkt zou moeten kunnen worden in dat geval, waarbij de panelen zelf dragend zijn en niet de houten stijl en regelwerk, terwijl de panelen vlakvullers zijn. Dan zijn er ook minder obstructies voor de leidingen. Dit wordt beschouwd als voortschrijdend inzicht en als idee voor de toekomstige iteraties. Prefabricage Omdat een maximale vorm van prefabricage uitgangspunt is, wordt de afwerking (van de natte cel) in de vorm van tegels reeds in de fabriek aangebracht. Er wordt voor een afwerking in tegels gekozen om daar mee tegemoet te komen aan de (door het ontwikkelteam aangenomen) wens van de eindgebruiker. Omdat het hier om de ontwikkeling van een commercieel bouwsysteem gaat en een systeem dat zo breed mogelijk geïmplementeerd moet kunnen worden, blijft dit een zeer belangrijk aspect. Het prefab toepassen van tegels heeft grote invloed op de constructie van de natte cel. Deze dient extra stijf te worden uitgevoerd omdat anders de tegels tijdens transport en assemblage los zouden kunnen raken of zouden kunnen scheuren. Vanwege deze reden is de constructie van de gehele natte cel overgedimensioneerd. Het ontbreekt tijdens de uitwerking van dit eerste prototype echter aan tijd om meer dan één uitgevoerd experiment te doen om de tegels op dragende wandplaten met een flexibele lijm te bevestigen, zodat inzicht verkregen wordt hoever gegaan kan worden zonder dat die tegelvlakken breken of loslaten.


66

Woonkeureisen Omdat het tegemoet komen aan de eisen van Woonkeur (dat ook één van de uitgangspunten is), kan de genoemde overdimensionering bij de natte cel niet enkel gehaald worden uit het toepassen van een grover stijlen regelwerk. Dit zou immers de consequentie hebben dat de binnenruimte van de natte cel te klein zou worden. Er wordt daarom gekozen voor de toepassing van massieve houten Kerto wanden. Hoewel dit materiaal wel bijna volledig uit hout bestaat, zitten er ook (niet duurzame) PU lijmen in verwerkt en zorgt het voor een aanzienlijke gewichtstoename van de natte cel. Hier is dus plaats voor verdere optimalisatie in het vervolgproject. Er wordt dus gedurende het proces op enkele zeer specifieke plekken gekozen voor meer en ander materiaal dan in eerste instantie nodig lijkt te zijn. Hetgeen niet in overeenstemming is met de C2C en duurzaamheid uitgangspunten die de onderzoekers zich in eerste instantie hebben opgelegd. Het pragmatisme om het prototype (met de aanwezige middelen en binnen de beschikbare tijd) te realiseren hebben hiertoe geleid, het bewustzijn van deze verbeterpunten en de optekening hiervan, zijn daarbij een mooie uitdaging voor de volgende projectfasen c.q. nieuwe projecten.

Figuur 68: Tekeningen waarin de conflicten aangegeven worden tussen installaties en HSB –constructie in de natte cel/installatiecluster.

Daarbij worden de tegels op een traditionele manier verlijmd en gevoegd. Er is nog sprake van het ontwikkelen van een droog aan te brengen en af te dichten tegelsysteem in samenwerking met Mosa, maar Mosa blijkt hier uiteindelijk toch niet in geïnteresseerd en geen financiële middelen voor vrij te willen maken. Als alternatief hiervoor wordt gezocht naar een gelijmd tegelsysteem waarbij - hoewel gelijmd - materialen toch nog eenvoudig te scheiden zijn. Dit wordt bereikt door het aanbrengen van een glasvezel versterkt wapeningsnet waardoor de tegels in hun geheel van de achterconstructie


67

getrokken kunnen worden en waarbij gebruikte (ecologische) lijm eenvoudig te verwijderen is. Er worden twee proefopstellingen gebouwd om dit systeem te testen, maar het resultaat is niet geheel bevredigend en er wordt derhalve besloten het systeem niet toe te passen in de natte cel. Het is de vraag of een tegeloppervlak wel het meest optimale antwoord is voor de binnenbekleding van de natte cel, of dat een ander, dunner materiaal niet evengoed zou functioneren en gemakkelijker aan te brengen zou zijn. Zoals bijvoorbeeld glas of een nieuw soort badkamerbehang en/of nano-afwerking. Een andere consequentie van het willen voldoen aan alle bovengenoemde uitgangspunten is vanwege de volledige profabricage van de natte cel dat deze een eigen constructieve vloer nodig heeft. Dit ten behoeve van de stijfheid tijdens transport en als ondergrond voor de vloerafwerking. In de douche van de natte cel is een douchegoot warmtewisselaar opgenomen met een inbouwhoogte van 120 mm. Deze douchegoot blijkt uiteindelijk maatgevend voor de constructiehoogte van de vloer van de natte cel. En omdat Woonkeur voorschrijft dat de douche in een badkamer gelijkvloers dient te zijn en in een woning geen hoogteverschillen mogen zitten van meer dan 20 mm, blijkt deze ook maatgevend te zijn voor de dikke zwevende dekvloer in de gehele woning. Ook dit aspect vraagt om evaluatie en wellicht een geheel andere insteek in een vervolgproject. Zo blijkt al doende dat men, door heel dogmatisch vast te houden aan ieder uitgangspunt, het doel nog wel eens voorbij lijkt te schieten. Wellicht is het achteraf redenerend een betere keuze geen douche WTW toe te passen waardoor de constructieve vloer van de badkamer slanker uitgevoerd had kunnen worden net als de zwevende dekvloer in de gehele woning. Hierdoor wordt er materiaal bespaard en kan de verdiepingshoogte minder hoog zijn. Een andere keuze is toch een slanke staalconstructie als basis voor de natte cel te gebruiken waar deze zijn stijfheid uit zou kunnen betrekken. Op die manier kan ook veel materiaal bespaard worden. Het is echter niet zeker dat deze keuzes beter waren geweest. Dit is enkel aantoonbaar met vergelijkingen waarbij de CO2 voetafdruk van de verschillende concepten worden doorgerekend. De onderzoekers hebben hier echter niet de tijd voor tijdens het ontwikkelproces van dit eerste prototype. Het blijven niettemin suggesties voor de vervolgprojecten. Het uiteindelijk ontwikkelde en gerealiseerde installatie cluster, wordt uitgevoerd met voorbereide- en geïnstalleerde voorzieningen (warmtepomp, boiler, converters, groepenkast, ventilatiesysteem, e.d.) en inclusief volledig ingerichte en afgewerkte natte cel (waaronder driedubbele afvalwaterscheiding naar ‘kwaliteit’), separate extra toiletruimte en keukenaansluitingen. Dit maakt het mogelijk om binnen een dag na plaatsing tijdens de assemblage van nagenoeg alle geïntegreerde duurzame, eraan gekoppelde systemen en technieken gebruik te kunnen maken (PV systemen, WTW uit ventilatielucht, warmtepomp, e.d.). Vloercomponenten In het ontwikkelproces van de vloer passeren verschillende ontwerpen de revue. Een aantal van de uitgangspunten bij het ontwerpen van de vloer: Ruimtelijke uitgangspunten Beukmaat (hart op hart) 7500 mm Totale wanddikte max 300 mm Dagmaat overspanning min 7200 mm Verdiepingshoogte 3200 mm Totale vloerdikte max 500 mm Vrije verdiepingshoogte min 2700 mm Woningdiepte 10.000 mm Element breedte 2500 mm Montage Vloerverwarming al geprefabriceerd in vloerelement. Zwevende dekvloer droog en geprefabriceerd in vloerelement. Vloerelementen bij sloop weer droog demontabel en herbruikbaar. Belastingen Tussenwanden Zwevende dekvloer

0,5 kN/m2 1,2 kN/m2


68

Variabele belasting 1,75 kN/m2 Variabele puntlast 3 kN (alle belastingen in b.g.t.) Eisen met betrekking tot sterkte en doorbuiging conform NEN6702 Woningbouw met referentieperiode 50 jaar Veiligheidsklasse 3 Geluidsisolatie Comfortklasse 5dB hoger dan bouwbesluit 2003 i.v.m. met mogelijkheid tot harde vloerafwerkingen. Contactgeluidsisolatie Ico ≥ +10 dB Contactgeluidsisolatie meting RA ≥ 60 dB(A) Luchtgeluidsisolatie meting Ln,A ≤ 45 dB(A) Brandbestendigheid Vloer en wanden:

90 minuten

Uit de verschillende ontwerpen valt de keuze op de vierde variant uit de Figuur 72, de houten kanaalplaatvloer. Deze blijkt eenvoudig te produceren door producent VDM. De vloerelementen zijn opgebouwd uit een balklaag (hoog 244 mm) met aan boven- en onderkant een Kertoplaat van 27mm. De plaat aan de onderkant zorgt voor een extra buigstijfheid van het element. Met een beperkte constructiehoogte (298 mm) kan zo een vrije overspanning van 7,2 m bereikt worden. De kanalen zijn volledig gevuld met cellulose isolatie die een bijdrage leveren aan de thermische en akoestische isolatie. Ieder element is voorzien van een twee koppelbalken, één hoog geplaatste en één laag geplaatste. Bij de aansluiting tussen de elementen overlappen deze balken elkaar en kunnen deze met behulp van schroeven verbonden worden waardoor een stijf vloerveld gecreëerd kan worden. Dekvloer Boven op de vloerelementen wordt een zwevende dekvloer van niet minder dan 135 mm aangebracht. De hoogte van deze zwevende dekvloer wordt afgeleid van de afmeting van de vloer van de natte cel. Hoewel deze minder hoog uitgevoerd had kunnen worden vanuit het perspectief van akoestische en thermische isolatie, biedt deze hoge dekvloer wel veel ruimte voor vloergoten hetgeen prettig is tijdens de assemblage en het doortrekken van leidingwerk. Deze overdimensionering draagt uiteraard bij aan de flexibiliteit van de woning bij latere intensieve indelingswijzigingen door latere bewonersgeneraties. De volledige opbouw van de dekvloer (80mm Rockwool drukvaste hergebruikte isolatie, 30 mm vloerverwarmings-systeem in EPS, 25 mm Fermacell) wordt los en droog aangebracht, waardoor er geen sprake kan zijn van contactgeluid. Enkel tijdens transport en assemblage is de dekvloer met grote schroeven gefixeerd op de houten constructieve vloer. Onder de vloer wordt in het geval van een woningscheidende vloer een vrijhangend verlaagd plafond van Faay geïnstalleerd. Dit plafond voorziet in een extra akoestische isolatie en verzorgd de 90 minuten brandwerendheid van de constructie. Hoewel de onderzoekers de betreffende partner hebben proberen te verleiden een slim plafond te ontwikkelen dat onderdeel zou zijn van het prefab vloerelement en innovatieve oplossingen zouden worden ontwikkeld voor de toepassing van elektrapunten en ventilatie, blijkt de interesse bij Faay hiervoor helaas te klein. In het prototype wordt dan ook één van de bestaande systeem plafonds toegepast uit hun assortiment. Een geheel vrijhangend systeem dat in het werk wordt aangebracht op basis van stalen I-profielen die van wand naar wand lopen en in het midden op één punt verend zijn opgehangen. Behalve dat het plafond geen prefab onderdeel is, hebben de onderzoekers ook moeite met de toepassing van de stalen I-profielen vanwege de hoge CO2 footprint van het staal. Een strakke, naadloze afwerking van het uit relatief kleine elementen (h.o.h. 600 mm) bestaande plafond blijkt een volgende uitdaging voor Faay te zijn. Omdat een systeemplafond in een woning over het algemeen niet als prettig wordt ervaren, worden de naden van het plafond in de slaapkamers afgefilmd. Het plafond in de woonkamer wordt zelfs in zijn geheel gestukadoord, een afwerkmethode die eigenlijk tegen het principe ‘geen natte en gelijmde verbindingen’ in druist. Daarnaast brengt de hoogleraar in het ontwikkelingsproces diverse malen naar voren dat bouwers en bewoners beiden zouden moeten wennen aan het feit dat een prefab gebouw ook een prefab plafond als kenmerk zou moeten hebben en niet een plafond dat juist het prefab karakter ontkent omdat het eruit ziet als een betonnen plafond. Ook een punt van verdere ontwikkeling. Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

69

De zwevende dekvloeren worden geheel prefab in de fabriek aangebracht. Ook de dakvloeren zijn volledig geprefabriceerd. In plaats van het aanbrengen van een zwevende dekvloer wordt in dit geval eco EPS afschotisolatie op de elementen aangebracht met een minimale hoogte van 120 mm en een maximale hoogte van 300 mm. Op de afschotisolatie wordt in een deel van het dak eenzelfde droog vloerverwarmingssysteem aangebracht als in de woningen. Ditmaal echter niet werkend als verwarmingssysteem, maar als warmtecollector. Vervolgens wordt hierop een laag bitumen aangebracht gevolgd door amorfe flexibele PV panelen die plat op de bitumen zijn bevestigd. Door de PC cellen te koelen op warme dag met behulp van het warmtecollectorsysteem eronder zullen deze naar alle waarschijnlijkheid effectiever werken. Tegelijkertijd wordt er warmte aan het dak onttrokken die gebruikt kan worden om de grondbron van de warmtepomp te regenereren. In de winter kunnen de PV cellen – indien nodig – minimaal verwarmd worden zodat sneeuw en rijp smelten en de PV cellen meer energie op kunnen brengen. Uit de metingen tijdens gebruik moet nu blijken of de energie die nodig is het dak te verwarmen opweegt tegen de energie die hiermee opgewekt kan worden. Beide vloerpakketten (woning scheidende en dakvloeren) behalen een Rc van ongeveer 9,5 W/m2K. Wanden: Er wordt een onderscheid gemaakt tussen 2 verschillende soorten wanden: • •

Woning scheidende wanden (WSW) Gevelelementen

De woning scheidende wanden worden opgebouwd uit HSB (houtskeletbouw) stijlen regelwerkelementen met een h.o.h. afstand van 600 mm. Een WSW constructie bestaat uit 2 dragende wanden met een luchtspouw ertussen om geluidsoverdracht door contactgeluid te voorkomen. De stijlen hebben een afmeting van 120x38 mm. Tussen de stijlen wordt een harde persing cellulose toegepast en enkel aan de binnenkant van het stijlen regelwerk wordt een dubbele gipsplaat toegepast die zorgt voor de stabiliteit en een brandwerendheid van 90 minuten. Met een luchtspouw van 50 mm tussen twee wandelementen heeft een WSW pakket een totale dikte van 350 mm. De gevelelementen worden eveneens opgebouwd uit HSB stijlen regelwerkelementen aan beide kanten voorzien van beplating. De stijlen bestaan hier echter uit houten I-profielen van 250 mm hoog. Aan de binnenzijde een beplating van een laag OSB en een laag gipskartonplaat, aan de buitenzijde wordt een (damp open) DHF plaat toegepast. De holtes tussen de stijlen zijn – net zoals bij de vloerelementen – vol geblazen met cellulose. In geen van de wandelementen worden folies toegepast zodat er sprake is van een damp-open constructie. Aan de buitenzijde van de wandelementen is Morgo open façade doek toegepast, een damp-open waterkerende geveldoek. De wanden hebben een Rc waarde (afhankelijk van het aantal en de grootte van de raamopeningen) van ca. 5,7 W/m2K. Alle wanden in de woning (zowel constructieve wanden als binnenwanden) worden voorzien van verticale elektra/data schachten en horizontale elektra/data plintgoten. Voor de binnenwanden wordt gebruik gemaakt van het reeds bestaande Faay KBL systeem. Voor woning scheidende wanden en gevelelementen worden verschillende concepten ontwikkeld met de belanghebbende partners VDM en Faay. Uitgangspunten hierbij zijn dat de wanddikte niet toe mag nemen (in verband met Woonkeur), dat de akoestische isolatie en brandwerendheid van de elementen gewaarborgd blijft en dat er geen holklinkende voorzetwanden zouden worden toegepast. Een aantal ontwikkelde concepten is op de volgende pagina te zien. In bijna alle concepten wordt uitgegaan van geen, of een minimale opdikking van de wandconstructie, om zo aan de eisen van Woonkeur te kunnen voldoen. In een aantal gevallen is het hiervoor in de productie noodzakelijk wandelementen te draaien zodat er ook materialen van de andere kan konden worden vastgezet. Dit is voor VDM niet acceptabel en deze concepten komen dan ook te vervallen. Een ander concept bestaat uit het toepassen van een aangepast Faay voorzetelement van Faay in plaats van de stabiliserende beplating die standaard is aangebracht op de HSB elementen van VDM. Ook dit blijkt productietechnisch problemen te geven. Omdat er geen tijd meer is genoemde concepten verder uit te ontwikkelen of oplossingen te vinden voor productietechnische problemen te vinden, maar ook omdat het erg moeilijk blijkt met VDM op dit gebied buiten de gebaande paden te gaan, ook al gaat het hier om een prototype, worden er in het prototype uiteindelijk toch voortzetwanden toegepast. In het grootste deel van de woning wordt een voorzetwand met een luchtspouw van 35 mm toegepast. In een deel van de woning wordt een voorzetwand van Faay toegepast die bestaat uit een vlaskern met schachten van h.o.h. 200mm met een afwerking van gipskartonplaat. Onder de voorzetwanden van VDM en Faay is een aangepast standaard elektraplint profiel toegepast dat ontwikkelt wordt door de onderzoekers van de TU Delft in samenwerking met Faay.


70

Voor het elektrasysteem wordt uitgegaan van vieraderige “flat cables” die met connector blokken onderling verbonden kunnen worden. Op iedere kabel kunnen 2 groepen worden aangesloten. De plintgoten zijn zo gedimensioneerd dat een connector blok er verticaal in geplaatst kan worden.

Figuur 69: Details houtskeletbouw Prototype


71

Figuur 70: Mockup met daarin uitgewerkt (o.a.) de woningscheidende wand.

Figuur 71: Detaillering inclusief natte cel blok: stijf, slank, leidingen, ruimtegebrek, installatiecluster, drievoudig riool, HSB met cellulose, toch een beetje Kerto, demontabele tegels, in een traditioneel uiterlijk.


72

Figuur 72: Constructieve varianten van de vloeropbouw.

Duurzame maatregelen in het definitief ontwerp De duurzame maatregelen die in het Concept House bouwsysteem worden getroffen zijn tweeledig: enerzijds zijn deze gericht op materiaalkringlopen, anderzijds op energiegebruik onder verdeeld naar bouwplaatsafhankelijke parameters en gebouwafhankelijke parameters. Gezien het hoge gestelde ambities voor wat betreft met name energie is het van belang om vooral de gebouwafhankelijke parameters (typologie, volumecompactheid, planopbouw en compartimentering, daglichtopeningen, zonwering en materialisering) al in een vroegtijdig stadium van het ontwikkelingsproces mee te nemen c.q. in principe vast te leggen. Zie hiervoor ook de eerdere toelichting bij: Hoofdstuk 4, Ontwikkelingstraject gebaseerd op duurzaamheid doelstellingen, pag.51. Achtergrond van het ontwerp van het Prototype als nulenergie appartement is het optimaliseren vanuit de Nieuwe Trias Energetica aanpak : eerst verdergaand reduceren door vergaande isolatie in gevels en dak en zeer zuinige appendages (verlichting, domotica, toiletten, douches, etc.). Vervolgens komen aan de beurt de energie terugwinning uit beschikbare reststromen (zoals bijvoorbeeld ‘WTW’ ofwel Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

73

warmteterugwinning uit het douchewater en de ventilatielucht), en tenslotte maximaliseren van de energieopbrengst uit hernieuwbare bronnen via het beschikbaar daken grond oppervlak. Bij de verdere uitwerking in het definitieve ontwerp blijven de basis uitgangspunten relatief gezien dezelfde. De uitwerking en engineering en dimensionering wordt echter in deze fase vooral verder verfijnd. In de loop van het ontwikkelen rekenproces (op basis van EPC berekening en bouwfysische gelijkheidsberekeningen) blijkt het maximum haalbare energiepositieve gestapelde ensemble op dit moment, met de toegepaste (beschikbare) technieken en systemen, uit vier verdiepingen te bestaan. Achtergrond daarvan is vooral het relatief beperkt beschikbaar dak (en grond-) oppervlak, ten behoeve van het energie producerend dak met PV-cellen dat een maximum aantal energie consumerende onder het dak liggende verdiepingen moet neutraliseren. Belangrijke bouwplaatsafhankelijke parameters zoals de oriëntatie en positionering ten opzichte van zon en wind, het (micro)klimaat, de bodem, de vegetatie (aanwezig en gepland) en de bebouwde omgeving (aanwezig en gepland) kunnen in de eerste ontwerpen ontwikkelingsfase van het prototype, door het nog ontbreken van een definitieve keuze van de bouwlocatie, niet -of slechts in abstractie- betrokken worden. De abstractie beperkt zich in deze dan ook tot het toepassen van de basis principes van zogenoemde ‘bioclimatic’ of klimaatbewuste architectuur. Klimaatbewuste architectuur zoekt de consensus tussen het ontwerp van de woning en de constructie ervan, het klimaat en de omgeving en de bewoner en zijn levensritme. Energiezuinige woningen beogen een comfortabel binnenklimaat enerzijds in de zomersituatie en anderzijds in de wintersituatie. In de zomer geldt het principe afschermen, minimaliseren en afvoeren: de warmte moet buiten worden gehouden, de zon moet dus vooral worden geweerd en overtollige warmte moet worden afgevoerd door bijvoorbeeld nachtelijke koeling, of opgeslagen in seizoensopslag. In de winter geldt het principe van opwekken, opslaan en verdelen: warmte opvangen en efficiënt verdelen in de woning. Het voorafgaande bodemonderzoek op het perceel waarop wordt gebouwd blijkt nodig. Het wordt als zodanig uitgevoerd op het moment dat de locatie in Heyplaat bekend wordt. Dit dient ook ten allen tijde zo vroeg mogelijk worden uitgevoerd ten behoeve van optimaal benutten ervan in de klimaatbewuste architectuur aanpak. Het geeft niet alleen een goede indicatie van de geotechnische kenmerken van de bodem en de draagkracht ervan, maar geeft tevens een indicatie over de opslagruimte, permeabiliteit en geothermische kenmerken van de bodem ter plekke. Uitwerking Concept House Delft Prototype Daarnaast beïnvloedt de bodem de luchttemperatuur op een plek. Dit wordt bepaalt door de typologie van de oppervlakten waarop de zonnestralen invallen. Een bodem bedekt met plantengroei bevordert de verdamping van water waardoor de luchttemperatuur niet (of minder) gaat stijgen. Een bodem met hoog accumulerend vermogen zal de zonnewarmte overdag opslaan en geeft de warmte bij lagere temperaturen terug af, waardoor de temperatuur plaatselijk minder vlug daalt. Dit geldt ook (sterk) voor wateroppervlakten. Deze kunnen eveneens warmte opslaan en bij lagere temperaturen de warmte weer afgeven door straling en convectie. Los van warmte, beïnvloedt de reflectiecoëfficiënt van de grond buiten de hoeveelheid licht die in het gebouw kan binnendringen. Dit staat wel bekend als de ‘albedo’ of diffuse reflectiefactor. Daarbij kan water leiden tot verblinding en vermindert visueel comfort in ruimten. Bij het Concept House Prototype wordt er uiteindelijk voor gekozen het prototype los van de grond te laten via een stalen onderconstructie. Dit wordt gedaan om niet de suggestie van een grondgebonden woning, appartement of villa te wekken. Gestelde effecten voor wat betreft temperatuur en reflectie spelen daarbij nog wel, maar in sterk mindere mate. Toch wordt er gekozen om ten behoeve van het verbeteren van het reflectiecoëfficiënt van de grond, los van de paden die met speciale klinkers zijn bestraat, alleen semi- verharding of geen verharding toe te passen. Eén en ander vanzelfsprekend ook in verband met de waterhuishouding van de bouwplaats. Om het kunnen sluiten van materiaalkringlopen te bevorderen wordt in de keuzes van bouwmaterialen kritisch gekeken naar de herkomst en gezondheidsaspecten in de tabellen van het NIBE. In de keuzes zijn ook de demontage mogelijkheden verwerkt opdat componenten of materialen opnieuw kunnen worden gebruikt. Isolatiematerialen cellulose, gerecycleerd steenwol en gerecycleerd EPS, alsook de gebruikte EPDM, vlas- en Fermacell beplating zijn hergebruikproducten, de keramische geveltegels zijn droog bevestigd en kunnen onder een C2C certificaat worden gerecycled. De rioolleidingen zijn allemaal uitgevoerd in goed recyclebare PE, die dankzij een lasmethode zonder lijm kunnen worden gekoppeld.


74

Er wordt in de montage zo min mogelijk gebruik gemaakt van PUR, kit en lijmen – en wanneer het zoals in de natte cel niet kan worden voorkomen is gekozen voor een leverancier met DuBo keur. De binnenwanden zijn onderling met een enkele dot lijm ‘breekbaar’ aan elkaar verbonden, de zwevende dekvloer ligt los op de steenwolisolatie, wanden daken vloerelementen worden onderling geschroefd en getapet. Ook wordt er gebruik gemaakt van een drievoudige riolering, opdat de waterige afvalstromen optimaal kunnen worden gezuiverd of gebruikt. De benodigde energie voor de productie van materialen wordt ook in de beoordeling meegenomen. Dit verklaart in grote mate de voorkeur voor houtproducten (volhout, maar ook I-liggers en verschillende typen plaatmateriaal), en het beperkt gebruik van staal, aluminium en beton. De toepassing van gerecyclede materialen heeft over het algemeen een positief effect op het energiegebruik in de productie. Op het moment geldt voor woningen nog dat het energieverbruik tijdens bewoning vele malen groter is dan tijdens de bouw. Op dat vlak is veel te winnen, de strategie die hierbij gebruikt is volgt de eerder toegelichte ‘nieuwe’ Trias Energetica. Om de energievraag van Concept House appartementen te minimaliseren worden diverse (eerder uitgebreid toegelichte) maatregelen toegepast ten behoeve van het verminderen van de transmissieverliezen (vloeren, wanden en daken zeer goed geïsoleerd en overal driedubbel glas, kierdichting, etc.), met speciale aandacht voor de (3D) bouwknopen. Elke bouwknoop wordt tijdens het ontwerp en ontwikkelingsproces in detail uitgewerkt. Naast het garanderen van een doorlopende isolatielaag moet ook de luchtdichtheid verzekerd worden. Daartoe worden de luchtdichte lagen die samenkomen in de knopen zorgvuldig met elkaar verbonden. Met behulp van folies en dichtplakken met speciale tape van alle naden wordt dit zeker gesteld. Bij het ontwerp wordt hiertoe al zo veel mogelijk rekening gehouden met de praktische uitvoerbaarheid, ook in de uitvoeringsvolgorde. Maar het merendeel van deze werkzaamheden kunnen door de bouw van de componenten vooraf in de hallen van de industriële partners zorgvuldiger en onder beter geconditioneerde omstandigheden plaats vinden. Na assemblage is daarom noodzaak alle aansluitingen na te lopen en deze met tape te dichten. Dat geldt ook voor het plafond, omdat dat een verlaagd plafond wordt toegepast. Op deze wijze wordt ten behoeve van de garantie van een goede luchtdichtheid een doorlopende luchtdichtheidslaag voorzien. De dampremmende laag (bouwfolie) aan de binnenzijde van de isolatie fungeert als luchtdichting en loopt overal continu door, zeker daar waar meerdere bouwdelen samen komen. De materialen die worden toegepast om de luchtdichte laag te realiseren hebben een luchtdoorlatendheid van maximaal 1x10-6 m3/m2sPa, inclusief alle verbindingsnaden. Elektrische contacten en installatie onderdelen zoals ventilatiekanalen worden binnen de luchtdichte laag geplaatst. Speciale aandacht is verder voor de aansluitingen rondom de deuren en ramen. Typische zwakheden daarbij blijken de aansluitingen tussen buiten- en binnenwanden, aansluitingen van het dak en de vloer met de binnenwanden te zijn. Deze details worden uiteindelijk op de bouwplaats zelf opgelost (en wellicht nog onvoldoende volgens de uitgangspunten van het project). Er wordt gekozen voor een continu maar gecontroleerd ventilatiedebiet om een gezonde binnenluchtkwaliteit te kunnen garanderen. Dit gebeurt door middel van de Health box van Renson, waarbij ook warmteterugwinning is verzorgt. Dit betreft een (zeer zuinig) vraaggestuurd ventilatiesysteem met natuurlijke luchttoevoer en enkel mechanische afvoer. Voor de sturing wordt gekozen (via het systeem van Niko) om dit vraag gestuurd te verzorgen via de gebruiker (en overrule functie) gekoppeld aan een automatische sturing (beïnvloedbaar op basis van aanwezigheid, CO2 concentratie, relatieve vochtigheid). Speciale aandacht komt er verder voor de interne warmtewinsten: nuttige aanwinsten in het gebouw afkomstig van personen, apparatuur, verlichting et cetera. Deze zijn afhankelijk van de gebruikers en bijgevolg moeilijk kwantificeerbaar, maar forfaitair meegenomen in de berekeningen. De zonnewinsten vormen tijdens de winter een belangrijke bijdrage om de energievraag voor ruimteverwarming te minimaliseren. Die worden zo veel mogelijk benut. In principe geldt dat de locatie van het prototype niet optimaal zuid georiënteerd is ten behoeve van de woonkamer. Maar doordat het een hoekappartement betreft, kan daar via het zijraam toch voldoende mee rekening gehouden worden. Het toont daarbij de flexibiliteit van het bouwsysteem aan. Een zontoetredingsfactor (g) van 50% of meer wordt daarbij nagestreefd.


75

Figuur 73: Typische langsdoorsnede over het CH prototype appartement, met daarin aangegeven de verschillende klimaat systemen en verbindende infrastructuur.

Na het verzekeren van maximale warmtewinsten komt het er op aan deze optimaal te benutten. Aangezien het Nederlandse klimaat zich kenmerkt door relatief grote dagelijkse temperatuurschommelingen kan de thermische massa van het gebouw een belangrijke invloed hebben op het energieverbruik. De factoren die bepalen of een bepaald materiaal als thermische massa kan fungeren zijn een hoge dichtheid, een hoge warmtecapaciteit en de mogelijkheid om de warmteafgifte te vertragen. De effectieve thermische capaciteit van de gebouwstructuur is in grote mate afhankelijk van de bouwmethode. Hier speelt bij het Concept House ‘Delft’ Prototype echter dat deze is gebaseerd op hout als constructiemateriaal. Hout heeft een lager accumulatievermogen dan bijvoorbeeld beton. Daarom is er gekozen om de (droge) vloerafwerking van een dubbele Fermacell gipsplaat (en daaronder LTV) en isolatie. Ook de wanden worden daarom met Fermacel afgewerkt. De massa is normaliter in staat om op piekmomenten de overtollige warmte, ten gevolge van winst uit zoninstraling of interne warmtebronnen, tijdelijk op te slaan. Tijdens een koelere periode die daarop volgt kan deze opgeslagen warmte opnieuw worden afgegeven aan de binnenomgeving, waardoor een meer stabiele binnentemperatuur zonder veel bijstoken gerealiseerd kan worden. In het Prototype is dit effect aanwezig, zij het gering (de benutting van winst door zoninstraling en vasthouden door thermische massa binnen het beschermd volume is bovendien zeer dynamisch en moeilijk voorspelbaar, temeer daar de vloerafwerking ook een rol speelt). Er wordt vanuit gegaan dat actieve koelsystemen in ons klimaattype overbodig zijn. Toch kan het LTV (lage temperatuur verwarming) opgenomen in de vloerelementen eventueel ook als HTK (hoge temperatuur koeling) ingezet worden. Dankzij de warmtepomp met grondbuffer is het verwarming- en koelsysteem zeer zuinig. Voor verlichting en elektrische apparatuur zijn zeer zuinige opties uitgekozen, zoals LED lampen en ‘hotfill’ witgoed machines. Bovendien wordt het elektrisch net aangestuurd via een Home Control systeem. Hier speelt vanzelfsprekend dat de keuze van de consumentenapparatuur van doorslaggevend belang gaat worden voor de werkelijke energieprestatie van het gebouw. Bij voorkeur zouden alle apparaten tenminste een A+ label moeten bezitten en indien een wasdroger zou worden geplaatst zou de warmtevoorziening daarvan door een warmtepomp plaats moeten vinden.


76

Terugkomend op de (zo veel mogelijk benutte) zoninstraling. Vanzelfsprekend zijn er ten allen tijde piekmomenten te verwachten, die tot ongewenste passieve opwarming kunnen leiden (en dus een koelvraag). Om dat te voorkomen is zonwering nodig, en hier ook toegepast. De zonweringen bevinden zich in het vlak van de beglazing, waarbij de zontoetredingsfactor van de beglazing (die met de zonwering wordt gecombineerd) ligt tussen de 0.15 en 0.85. De toegepaste systemen in dit CH prototype betreffen zowel primaire zonwering (vast geïnstalleerde, structurele zonweringen zoals dakoverstekken/zijwanden ter plaatse van het balkon/de loggia, en dieperliggende raamkozijnen), secundaire zonwering (speciaal aangebrachte buitenzonwering, automatisch en/of via het Home Control systeem gestuurde te verschuiven lamellenpanelen langs de zij-zuidgevel, en zonneschermen geïntegreerd in de slaapkamerkozijnen), en tenslotte tertiaire zonwering (aanvullende gordijnen aan de binnenzijde). De toegepaste sturing van de zonwering is hierbij essentieel, omdat deze immers de effectiviteit ervan bepaalt. Het belang van het feit dat deze systemen automatisch gestuurd zijn is groot aangezien de meeste gebruikers pas reageren wanneer het te laat is (m.a.w. wanneer het gebouw al te veel opgewarmd is). Om de levensduur van de zonwering te verlengen is deze meteen via regen en windsensoren adaptief te noemen. Vanzelfsprekend kan deze automatische besturing ook overruled worden door de gebruiker om maximaal gebruikerscomfort te garanderen. Het Home Control systeem geeft als monitor het energieverbruik aan en geeft de gebruiker feedback om hen te stimuleren het energieverbruik te verminderen. Mogelijkheden die het biedt om het energiegebruik verder te minimaliseren zijn centraal uitschakelen van verlichting en stopcontacten en automatische bediening van verlichting en zonwering. In de toekomst moeten via deze centrale controller ook een verbinding worden gelegd met een slimme buffering in een elektrische auto en met andere gebouwen in een ‘smart grid’. In die smart grids wordt momenteel veel onderzoek geïnvesteerd, dus met beloften voor de toekomst. Behalve voorgenoemde besparende maatregelen wordt op het dak van een Concept House appartementengebouw elektrische energie opgewekt met in de dakbedekking geïntegreerde zonnepanelen, en kan warmte worden geoogst met een in het dak geïntegreerd vloerverwarming systeem.

Figuur 74: Plattegrond natte cel (Unica Installatiegroep)

Naast de energieneutrale opstelling die op deze manier in het Prototype is bereikt, wordt in het ontwerp van het systeem ook veel rekening gehouden met de comfortbeleving van de gebruiker. Akoestisch zijn de woningen prettig, de luchtkwaliteit is zeer goed en de vloerverwarming en -koeling reageren zeer snel op gewenste temperatuurveranderingen. Architecten hoeven geen concessies te doen aan de grootte van de raamoppervlakken en het is zeer gemakkelijk om extra stopcontacten of schakelaars te plaatsen. Met het systeem kunnen redelijk grote vrij overspannen ruimtes worden gecreëerd die blijvend flexibel kunnen worden ingericht, terwijl de bewoner dankzij de degelijke en esthetische materialisering niet het gevoel heeft in een systeembouwwoning te wonen.


77

Centrale kern Kern van de ontwikkeling van dit Concept House prototype is de ‘installatie cluster & sanitaire cel’. Hierin bevinden zich alle componenten van de complexe installatie die tijdens de productie reeds worden aangesloten.

Figuur75: BIM-tekening natte cel (Unica Installatiegroep)

Na plaatsing is het nog slechts een kwestie van plug & play doorkoppelen voordat de installatie in gebruik genomen kan worden. Het principe is een mengvorm van ‘passief bouwen’ en ‘actief bouwen’. Installaties zijn dus geen doel op zich, maar een middel. Daar waar energie en comfort optimalisatie er om vragen, kunnen ramen kunnen dus gewoon geopend worden. De gebruiker staat immers centraal en de gebruiker is ‘in charge’. Het installatiecluster wordt als centraal ‘kloppend hart’ volgens up to date BIM (Revit) technieken gezamenlijk ontwikkeld, geprefabriceerd en op elkaar aangesloten. Het installatie cluster, met voorbereide en geïnstalleerde voorzieningen (warmtepomp, boiler, converters, groepenkast, ventilatiesysteem, e.d.) en inclusief volledig ingerichte en afgewerkte natte cel (en driedubbele afvalwaterscheiding naar ‘kwaliteit’), separate extra toiletruimte en keukenaansluitingen, maakt het bovendien mogelijk om binnen een dag na plaatsing van alle duurzame, eraan gekoppelde systemen gebruik te kunnen maken (PV systemen, WTW uit ventilatielucht, warmtepomp, e.d.). Evaluatie van de ontwikkeling van de gehanteerde techniek: Enkele losse andere bevindingen op basis van het doorlopen traject (die tevens vallen onder de ‘transitie van conventionele bouw-mindset naar een prefab en integrale productie en assemblage mindset’: •

Tijdens de prefabricage van de natte cel komt naar voren dat de installateurs van Unica gewend zijn om eerst in het werk op te meten en dan pas leidingen et cetera op maat te maken. Bij goede maatafspraken is dit niet nodig. Werklui wachten minder op elkaar.

•

MdR (het constructiebureau voor de onderliggende staalconstructie; die overigens geen officieel onderdeel vormt van het Concept House bouwsysteem) heeft in eerste instantie een zeeg getekend in de staalconstructie waar VDM het casco opbouwt. Bij VDM heeft men dit gelukkig op tijd door: anders wordt de constructie verkeerd gemaakt en kan VDM haar casco niet bouwen. De liggers komen namelijk pas recht te liggen wanneer het totale gewicht er op wordt geplaatst. VDM begint daarentegen met de losse vloerelementen die gekoppeld moeten worden voordat de wanden er op kunnen worden gezet.

•

VDM heeft rekening gehouden met een gewicht van de natte cel van 1500 kg (het streefgewicht tijdens het ontwikkelings- en ontwerptraject vooraf) terwijl die in werkelijkheid, onder andere door constructieve aanpassingen, maar ook door onvoldoende doorontwikkeling vanuit perspectief van dematerialisatie) uitkomt rond de 4000 kg.

•

De detaillering van de aansluitingen van de (relatief starre en zware) Solarlux pui omlijsting (een nieuw product in Nederland) op het VDM casco komt te laat tot stand. Dit resulteert in veel nastelwerk en in eerste instantie ook een onvoldoende dichte aansluiting.


78

Figuur 76: Gerealiseerde Solarlux vouwpui.

•

Een goede detaillering van de kabelgoot onderlangs de binnenwanden op basis van het Faay model voor in de (buiten)wandelementen van VDM ontbreekt tot een laat moment. Een betere afstemming zou hebben geleid tot een (nog) betere c.q. gelijkwaardiger afwerking van beide.

•

Met betrekking tot de detaillering van de voorzetwanden wordt er onvoldoende bijtijds rekening gehouden met de wensen ten aanzien van (vooral) flexibiliteit waardoor de installateur tijdens de bouw in de problemen komt.

•

Als gevolg van een minder optimale afstemming van de aansluiting van vloeren wandgoten in het casco blijkt de flexibiliteit ten behoeve van het trekken van kabels en leidingen door de mantelbuizen voor Unica erg lastig.

•

De elektragoten in de vloer blijken onvoldoende goed uitgedacht. Dit leidt tijdens de realisatie fase tot een geïmproviseerde oplossing met (relatief duur) Niko schakel materiaal.

•

De inpassing van Faay (test) voorzetwand in één wanddeel van de hal en woonkamer wordt pas laat getekend, en daarbij niet gecheckt met de installatietekening. De wand loopt niet helemaal door tot naast de voordeur waar een belangrijke Niko schakelaar moet komen.

•

Een flexibel elektranet in het plafond is überhaupt afwezig. De verantwoordelijk partner, Faay, wil dat er niet in, Unica wel. Uiteindelijk komt er een onflexibele traditionele oplossing in.

•

De elektradoorvoeren door de (buiten)gevel door VDM ten behoeve van systemen en schakelingen van Unica, Renson en Itho worden met moeite achteraf gerealiseerd in de prefab casco elementen, en blijken vervolgens niet meer goed bereikbaar in de cempaneel en keramische buitengevelafwerking.

•

De WC’s worden niet in de fabriek maar in het werk ingeboord, met als resultaat dat dit minder nauwkeurig geschied.

•

Tijdens het aanbrengen van onderlinge bevestiging tussen de binnenwandelementen en de cascovloer worden zeer lange schroeven gebruikt door Faay, die bij onvoldoende controle de vloerverwarming lek kunnen prikken. Exacte positie van de bevestigingen moet vooraf bepaald worden.

•

Ondanks verwoede pogingen vanuit het TU Delft project team (tot aan de directie van Itho toe) wordt er niet gekomen tot een integratie van de regelingen van Niko en Itho: Niko Home Control en Itho autotemp. Achtergrond zijn de bedrijfs-strategische standpunten van Itho, die er toe leidden dat de algoritmes niet afgestaan worden om de aansturing van de warmtepomp ook via het Niko home Control systeem te kunnen regelen. Daardoor is er naast het Niko display nu een aparte display in de kamer van Itho voor de aansturing van de warmtepomp.

•

Op het laatste moment wordt er voor gekozen te komen tot invoering van Renson ventilatie afzuigkanalen per kamer in plaats van (de oorspronkelijk bedachte afzuiging vanuit centrale installatie cluster/kern alleen.

•

Als gevolg van te late communicatie richting Unica over afmetingen (en noodzaak van toepassing) van converters behorend bij het PV systeem, en een extra verdeler en


79

compressievat ten behoeve van het daksysteem moeten deze op een laat moment worden ingepast in de beperkte ruimte in het installatiecluster door Icopal, waardoor de in basis afgestemde goede inrichting van de installatie ruimte over hoop gehaald moet worden. •

Unica heeft het installatiecluster te laat gedetailleerd en uitgetekend. En komt er pas laat achter dat de verdeler van de vloerverwarming door het grote aantal groepen veel meer ruimte nodig heeft dan aanvankelijk ingeschat. Daardoor blijft er niet meer genoeg ruimte voor het witgoed in het installatiecluster. Deze zou oorspronkelijk ook geïntegreerd worden in de kern. De indeling van het installatiecluster wordt tijdens de bouw nog enkele malen aangepast. Het witgoed staat nu vrij in de aan de installatieruimte belendende opslagruimte.

Figuur 77: Sanitaire installaties 3D BIM (Unica installatiegroep)

•

Het laatste stuk van de afvoer van de hemelwater afvoer aan de voorkant van het Prototype, achter de keramische gevelbeplating is onvoldoende gekoppeld aan een stakeholder. Er zijn van tevoren geen materialen besteld om dat netjes geïntegreerd weg te kunnen werken.

•

Icopal heeft bij leverancier Danfoss onvoldoende materiaal besteld voor de vloerverwarming, of springt niet efficiënt om met de beschikbare slangen ondervloer elementen: al het materiaal wordt bij de prefabricage opgebruikt, waardoor er voor de (juist zo belangrijke) strook vloerverwarming in de huiskamer langs de Solarlux pui niets meer beschikbaar blijft. Hiervoor moet de oplossing worden geïmproviseerd met apart aangevoerd (rest)materiaal.

•

De stijlverdeling in de gevelelementen van het casco door VDM ten behoeve van de ophangpunten van de Mosa gevel, uit te voeren door Justimax: VDM past de stijlverdeling zoals bepaald en getekend door de TUD ongevraagd aan, waardoor Justimax twee keer moet tekenen.

•

De Mosa tegels van de buitengevel zijn door een onderaannemer niet goed ingeboord: er worden andere pluggen gebruikt dan normaal (namelijk van Fisher). En er blijkt iets mis te zijn met de boormachine, waardoor de hele serie (complete gevel: 120 m2) opnieuw moet worden gemaakt. Bij een aantal tegels zijn alle vier de ophangpunten in de eerste lichting afgebroken, waardoor de tegels naar beneden vallen.

•

Het product van Mosa heeft een C2C keurmerk: dat wil ondermeer zeggen dat de tegels redelijk hoogwaardig kunnen worden gerecycled. De afgekeurde eerste lichting tegels van het Prototype worden echter niet terug vervoerd naar Maastricht maar afgevoerd door een Rotterdamse afvalverwerker. De misser wordt namelijk betaald door het boorbedrijf en niet door Mosa zelf. Blijkbaar is de keramische grondstof nog niet waardevol genoeg of is er nog onvoldoende verantwoordelijk voor eindelevensduur benadering van haar producten.


80

•

Het ontwerp van de consoles voor de structurele zonwering van Renson komt zo laat af dat de consoles niet op tijd kunnen worden geproduceerd en later (buiten de formele bouwperiode) moeten worden nagemonteerd (met een aparte hoogwerker).

•

De architectonische detaillering van de dakrand is uitgevoerd door een eigen ontwerp van VDM en Icopal. Het is daarmee niet conform tekening. Direct gevolg is onder andere dat, omdat het VDM het dakranddetail anders had uitgevoerd Justimax op de bouwplaats met een slijptol de perfect op maat geprefabriceerde en voorgeboorde aluminium omega-profielen moet aanpassen en afkorten.

•

Er is sprake van onvoldoende goede detaillering van de aansluiting van de Faay wanden op het VDM casco: er blijkt toch PUR gebruikt te worden. Zo ook voor de aansluiting met het plafond. Faay moet in staat zijn dit te voorkomen.

•

Vanwege de wens voor een gladde wanden plafondafwerking worden de naden in de Faay wanden en het plafond afgesmeerd. Onder het glasvliesbehang blijven de naden echter zichtbaar. De discussie die ontstaat over het punt of een industrieel bouwsysteem toch de naden gezien moeten blijven, of mooi weggewerkt.

•

Omdat de bouwplaats en ook het Prototype binnen zo vol staan, zijn de werklui niet erg geneigd hun rommel tijdens de bouw op te ruimen, laat staan te scheiden, of voorzichtig om te springen met afwerklagen (zoals bijvoorbeeld met de vlonders op het balkon, ...).

Deze opmerkingen zijn overigens niet opgetekend om de partners en sponsoren te verwijten, maar meer om aan te tonen dat delen van dit proces bijna herkenbaar typisch ‘des bouws’ zijn. In de bouw spreekt men van faalkosten. We weten waarom: veel van die faalkosten komen voort uit miscommunicatie. Ook aan de zijde van de onderzoekers wordt beseft dat nog strenger, met meer discipline en met nog meer energie die coördinatie en integratie ter hand moet worden genomen. Dit boek is een van de weinige documenten waarin een experimenteel proces wordt beschreven, en dan nog in het kort. Al lezend wordt de lezer de teneur wel duidelijk.


81

6. HET ‘DELFT’ PROTOTYPE IN CONCEPT HOUSE VILLAGE Tegen het centrum van Rotterdam liggen de Stadshavens; een gebied van 1600 hectare waar tot 2030 een transformatie moet plaatsvinden van de industriële- naar woonfuncties. Het stadshavengebied houdt een belangrijke strategische positie in de ambitieuze doelstelling van het ‘Rotterdam Climate Initiative’ om haar CO2 uitstoot te halveren in 2025.

Figuur 78: de ligging van de RDM campus in Rotterdam in het dorp Heijplaat

De RDM Campus van de Hogeschool Rotterdam en het Albeda College ligt midden in het Rotterdamse Stadshavengebied, op het terrein van de voormalige Rotterdamse Droogdok Maatschappij, en huist ook een aantal pioniers die zoeken naar manieren om de klimaatdoelen van het RCI te halen. Het is een plek voor kruisbestuiving voor onderwijs en bedrijfsleven zonder al te strenge kaders, waardoor de betrokken partijen al experimenterend hun toekomstvisie kunnen realiseren.

Figuur 79: Plattegrond RDM complex

Cityports Academy Rotterdam, een samenwerking tussen o.a. de Hogeschool Rotterdam, TU Delft en Woonbron richt zich rond de RDM Campus op de creatieve maakindustrie met het project Concept House Village, een kweekvijver waar innovatieve woonconcepten, bouwprocessen en duurzame producten kunnen worden ontwikkeld, getest en gedemonstreerd. Achter de RDM Campus ligt het Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

82

vroegere arbeidersdorp Heijplaat waarvan Woonbron een deel sloopt om er nieuwbouw te kunnen plegen die beter aansluit op deze tijd. In deze overgangsfase heeft Woonbron via de 'Concept House Village Facility' letterlijk de ruimte voor bouwexperimenten. Concept House Village zal naar verwachting acht jaar bestaan, bouwwerken in het dorp mogen maximaal vijf jaar blijven staan. Gezien de hoeveelheid geïnvesteerde energie in dit eerste prototype van het Concept House Village draagt deze de naam van ‘Delft Prototype’ om verwarring te voorkomen, want er komen nog meer prototypes. Het is de vraag of het voor de navolgende prototypeconsortia die de Village beoogt binnen te halen, wel verstandig is om aan de tijdelijkheid van de locatie te blijven vasthouden. Een semipermanente of een permanente locatie zou veel meer prototypeconsortia aantrekken. Zeker in deze tijd. In 2011 heeft het verkrijgen van de nodige bouwvergunningen voor een tijdelijke bouwvergunning van dit enkele Concept House Delft Prototype ongeveer evenveel energie gekost als een 60 appartementen groot complex. De beloofde flexibiliteit aangaande tijdelijke vergunningen blijkt in het Rotterdamse overheidscircuit een droom. Een waarschuwing voor opvolgende prototypes in de Village, om het met de ervaringen van het Delft Prototype in de helft van de tijd en de helft van de energie en het geld te doen. (Womack, 1990). De tijdelijkheid sneller door de bureaucratie te laten loodsen. Daarin verliest de TU Delft staf ook veel tijd. Het Concept House bouwsysteem en het idee voor Concept House Village zijn gelijktijdig ontwikkeld met een goede onderlinge interactie tussen beide projecten. Wim Poelman is hiervan de gangmaker. Concept House Prototype geldt als het eerste project, het sleutelproject in de ontwikkeling van Concept House Village en krijgt vanwege de pioniersrol die het vervult in de Village, extra ondersteuning. De ontwikkeling van het Prototype-ontwerp Al voordat het consortium met de ontwikkeling begint, bestaat bij initiator Mick Eekhout de wens om een duurzaam woningbouwsysteem te ontwikkelen op basis van opeenvolgende prototypes waarin theorie en praktijk met elkaar zijn verweven. Een normale gang van zaken in zijn bedrijf Octatube in Delft, waarin hij sinds 1982 die experimenten met succes uitvoert en wereldwijd toepast. In de wereld van het ontwerpen van componenten is dat de normale gang van zaken, in de bouw geldt dat echter niet. Zou een eitje moeten zijn in Rotterdam. Helaas bleek de werkelijkheid weerbarstiger, en ook nog van alle betrokken zijden. Iedereen speelt op veiligheid en afschermen van eigenbelang. Het lijkt wel alsof het woord experimenteren opnieuw moet worden uitgevonden. Na een mislukte poging in 2009 om een werkelijk prototype te realiseren, wordt de discussie in oktober 2010 opnieuw opgestart. Het bouwsysteem biedt verschillende mogelijkheden. Het is de vraag welke daarvan moeten worden toegepast om de juiste balans te vinden tussen kosten en baten.

Figuur 80: Overwegingen om een actueel prototype te kiezen in 2010.


83

Op basis van deze mogelijkheden ontwikkelt het TU Delft team vier varianten met verschillend karakter die aan de plenaire vergadering worden voorgelegd: • • • •

optie 1 heeft een smalle beukmaat (5,4 m) en staat direct op de ondergrond; optie 2 heeft een brede beukmaat (7,5 m) en een meer spectaculair en opvallend uiterlijk; optie 3 heeft ook een brede beukmaat en uitkraging, en toont het appartement expliciet als onderdeel van een groter gebouw; optie 4 combineert de meeste opties – twee beukmaten, twee beuken en twee verdiepingen, een uitkraging en dakterras.

Figuur 81: verschillende ontwerpen van het Prototype als solitaire unit van de 16 delige Urban Villa

Uit een enquete onder de leden van het consortium blijkt dat men wil dat het Prototype de volgende drie hoofdfuncties in gelijke mate vervult: 1. Een toonbeeld van vooruitstrevende bouwtechniek waarmee de topprestatie die het consortium levert duidelijk wordt gecommuniceerd en dat (inter)nationale aandacht trekt. 2. Een demonstratie appartement waar bezoekers een beeld kunnen krijgen van het luxe uiterlijk en de comfortbeleving van een nieuwe standaard in zeer duurzame appartementenbouw 3. Een experiment dat de betrokkenen blijven aanpassen en waarvan de bouw en bewoning inzichten oplevert op het gebied van bouwtechniek, installatietechniek en gebruikersbeleving. In het ontwerp van het prototype zal een goede balans moeten worden gevonden tussen de genoemde facetten. De functieomschrijvingen zijn echter niet zonder meer verenigbaar. Ondanks de verwachte meerkosten wordt overtuigend gekozen voor ontwerpvariant 3 van Figuur 81: een ruimtelijk appartement met grote buitenruimte en houten gevelbekleding, waaromheen een steigerconstructie met doeken een groter gebouwvolume suggereert. Op dat moment (augustus 2010) loopt er een subsidieaanvraag bij een energie-onderzoekprogramma van Economische Zaken (EOS:KTO). Deze wordt een maand later echter afgewezen omdat het project technisch niet innovatief genoeg wordt beoordeeld en niet commercieel genoeg is. Het zwaartepunt ligt helaas te veel bij de universiteit in plaats van bij een commerciële partner als trekker. Zonder deze subsidie krijgt men de begroting niet rond en wordt de bouw van een Prototype opnieuw in de koelkast gezet. De aandacht gaat naar de twee 'mock-ups' voor de Bouwbeurs 2011. Daar ontvangt het consortium veel positieve feedback. Direct na de beurs wordt in een plenaire vergadering besloten om het plan voor een volledig functionerend prototype van een enkelvoudig appartement opnieuw te proberen. De omstandigheden zijn positief: op de Bouwbeurs hebben zich nieuwe partners en materiaalsponsors aangemeld ten gunste van de prototypebouw. Vanuit de RDM Campus krijgt het consortium financiële steun toegezegd mits het Prototype nog in 2011 wordt gebouwd. Woonbron is klaar voor de sloop van een aantal woningblokken op Heijplaat zodat er op korte termijn een bouwlocatie kan worden vrijgemaakt. De TU Delft zegt via het Valorisatiecentrum (in relatie met de functie die TU Delft heeft in de Citiports Academy Rotterdam) toe tijdelijk garant te staan voor het begrotingsgat zodat al op korte termijn een bouwaanvraag kan worden ingediend. Die garantiestelling van het valorisatiecentrum blijkt later in de dunne lucht te zijn verdwenen. Omdat de consortiumpartners nog slechts ruim één jaar middels (tot eind april 2012) een contract met elkaar zijn verbonden gaat het erop aankomen of de droom van Mick Eekhout wordt gerealiseerd. Van alle betrokkenen wordt een enorme inspanning verwacht om dit voor elkaar te krijgen. De realisatie van het Prototype wordt begroot op basis van de afspraak dat de partners voor dit project geen commerciële prijzen rekenen. Om de kosten zo laag mogelijk te houden rekenen de partners Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

84

voor hun bijdrage in principe zelfs enkel de materiaalkosten, met uitzondering van Unica en VDM die in hun rollen als hoofdaannemers installaties en bouwkundig casco in vergelijking met de andere consortiumleden onevenredig veel arbeid moeten verrichten. Voor onderdelen waar geen partner aan is verbonden wordt door alle consortiumleden actief gezocht naar leveranciers die bereid zijn om te sponsoren, alle bedragen worden openlijk bijgehouden zodat iedereen deze kan controleren. De eerste versie van de open begroting voor het Prototype komt in maart 2011 op € 208.000,- het begrotingstekort op het project is op dat moment € 88.000,-

Figuur 82: ontwerpvoorstel voor het prototype medio 2011 (met twee onderliggende –niet ingevulde- verdiepingen achter doek).

Tegelijk met de begroting wordt ook een compacte planning opgesteld waarin alle partners nog ruim twee maanden hebben voor de definitieve detaillering en voor de laatste optimalisaties op het gebied van duurzaam materiaalgebruik. De TU Delft onderzoekers nemen in hun naïviteit de rol van architect en hoofdaannemer op zich en werken naast het complete tekeningenpakket in deze periode ook de architectonische detaillering uit, bereiden de aanvraag van de bouwvergunning en de verschillende nuts aansluitingen voor en werken de onderdelen uit waar geen consortiumleden aan zijn verbonden zoals de fundering en onderconstructie. Het doel is om kort na de bouwvak bouwvoorbereidingen te gaan treffen op de bouwplaats, waar het prototype vanaf eind september 2011 binnen een maand tijd moet worden geassembleerd en afgewerkt. In april 2011 ontvangen de partners een voorlopige versie van het complete tekeningenpakket op basis waarvan ieder zijn eigen werktekeningen definitief kan gaan uitwerken en er onderlinge afstemming kan plaatsvinden tussen de partners. Unica is de enige partner die hier snel op inspeelt en nog voor de zomer de eerste tekeningen klaar heeft. VDM wacht met tekenen tot de allerlaatste detailvragen zijn beantwoord waardoor de eerste tekeningen pas in oktober 2011, en de werktekeningen zelfs pas in november 2011, gereed zijn. Een aantal afstemmingsproblemen worden hierdoor pas in een zeer laat stadium duidelijk. Ook bij de onderaannemer van Raab Karcher blijft het tekenwerk liggen waardoor er bij aanvang van de productie van de natte cel nog geen correcte tekeningen zijn. De onderzoekers lossen dit op door zelf de detaillering en productie te verzorgen. Het ontwerp en de begroting wijzigen op een aantal punten, door de toetreding van twee nieuwe partners, enkele sponsordeals en ontwerpaanpassingen komt de prototype begroting in mei 2011 op 181.000,- Euro en is het totale begrotingstekort nog maar 39.600,-Euro. In dit stadium is het Prototype een verdieping lager geworden en wordt het appartementencomplex gesymboliseerd door een vier verdiepingen hoge stalen boogconstructie (Figuur 83, links). In een volgende bezuinigingsronde zal ook de boog of het rugbygoal (door Mick Eekhout geïntroduceerd in plaats van de verdiepingshoge steigeropbouw om de Urban Villa aan te duiden) sneuvelen, de ontwerpers houden echter wel vast aan de plaatsing van het Prototype op de hoogte van een eerste verdieping: van binnenuit levert het uitzicht het idee op dat men zich in een (gestapeld) appartement bevindt, van buitenaf associeert het gebouwtje niet snel met een solitaire woonunit. Bovendien levert het opgetilde appartement een Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

85

spectaculaire aanblik, die wordt versterkt door de uitkraging van het inpandig balkon en de schuine plaatsing ten opzichte van het kruispunt om het tijdelijke karakter te onderstrepen. Maar ook om meer passieve opwarming mogelijk te maken door verbeterde oriëntatie en om zich te verheffen tussen de bestaande woningen, die op termijn gesloopt gaan worden.

Figuur 83: De twee achtereenvolgende voorstellen van het prototype met en zonder (bezuinigd|) rugbygoal

Het prototype krijgt de plattegrond van een ruim driekamerappartement met centrale ontsluiting en het wordt ontwikkeld op basis van de generieke bouwelementen uit de Concept House elementenbibliotheek die eerder reeds is toegelicht. De vloeren, gevels, dakelementen, natte cel, binnenwanden en plug & play aansluitingen voor water en elektra worden uitgevoerd volgens de standaard detaillering. Bovendien worden deze elementen droog gemonteerd, en blijven hijs voorzieningen (uit het zicht) aanwezig en daarmee op termijn bruikbaar zodat het prototype na vijf jaar zonder grote beschadigingen in elementen uit elkaar kan worden gehaald.

e

Figuur 84: Plattegrond op de 1 verdieping van het appartement met de container loodrecht eronder opgesteld

Naast het gebruik van deze standaard oplossingen heeft het ontwerp van het prototype een serie projectspecifieke eigenschappen: het Prototype wordt op hoogte gehouden door een staalconstructie waarin ook een zeecontainer is verwerkt voor stabiliteit en opslag; de woonkamer kan over een breedte van 5 meter worden opengezet dankzij een vergaand geïsoleerde harmonica pui (Triple glas en zesvoudige kierdichting), gerealiseerd door Solarlux in het kader van het IPC project ‘Add-on façade’, geleid door Arjan van Timmeren binnen de leerstoel Product Ontwikkeling aan de TU Delft; op de gevels zit een systeem van droog gemonteerde Mosa Cradle-to-Cradle gecertificeerde geveltegels van 1,20 m breed; aan de zuidgevel bepaalt de structurele zonwering met houten lamellen van Renson het beeld; op het dak staan geen standaard PV panelen opgesteld maar zijn de op rol Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

86

geproduceerde flexibele zonnecellen opgenomen in de prefab dakbedekking van Icopal; de loggia is afgetimmerd met duurzame Robinia en ook het vlonder is van duurzaam hout met FSC keur; balustrades bij de loggia voor en Franse balkons achter zijn zeer transparant uitgevoerd in gerecycled balustradeglas van Octatube; op de loggia zit aan de buitenkant een groenwand van Greenwave; de wanden en plafonds van Faay binnen zijn glad afgewerkt om het industriële karakter van het systeem te maskeren. Na toetreding van een derde nieuwe partner in 2011 en een volgende bezuinigingsronde blijft het projecttekort begin juni 2011 hangen rond € 20.000,-. Op 31 mei 2011 moet de decaan van Bouwkunde een kavelovereenkomst ondertekenen met de Concept House Village facility opdat Woonbron op tijd kan beginnen met slopen. De decaan weigert dit doen als er voor de faculteit enig financieel risico aan de ondertekening kleeft. Om deze reden worden alle partners ten laatste male verzocht om elk bij wijze van extra sponsoring nog 15% in prijs te zakken, waarna de decaan uiteindelijk haar handtekening zet op 30 juni 2011. In juni 2011 wordt de bouwvergunning middels een conceptindiening vervroegd aangevraagd, met de gemeente Rotterdam wordt afgesproken dat er voor de definitieve vergunningverlening vervolgens een verkort traject kan worden doorlopen in verband met de tijdelijkheid en het experimentele karakter van de aanvraag. Vanwege onduidelijkheid over brandeisen en de klaarblijkelijk ernstige vervuiling van de ondergrond loopt de verstrekking van de bouwvergunning uiteindelijk zeven weken vertraging op. Om de risico's van de bodemvervuiling weg te nemen moet Woonbron op het kavel een leeflaag aanbrengen van 1 m schone grond, wat in allerijl gebeurt. Uit een draagkrachtmeting blijkt bovendien dat de bodem op Heijplaat dermate slap is dat er voor het Prototype heipalen moeten worden geslagen van 27 meter lang, waardoor het originele funderingsplan met een demontabele ‘fundering op staal’ op de schop moet. De assemblageplanning verschuift van eind september naar midden november en tenslotte naar begin december 2011. Het tekeningenpakket van het prototype wordt zowel in 3D CAD (Revit) als in 2D CAD (AutoCAD) uitgewerkt. Lodewijk van Es en MdR Advies werken samen met de onderzoekers aan een parametrische elementenbibliotheek van alle geïntegreerde bouwdelen, waarmee architecten in de toekomst Concept House woongebouwen kunnen ontwerpen. Voor de bouwaanvraag werkt CBB Arnhem een niet-parametrisch Revit model uit, vanwege slechte beschikbaarheid van informatie en de tijdsdruk wordt voor de bouwaanvraag echter toch teruggevallen op het AutoCAD model van de onderzoekers. De Revit tekening kan echter nog wel gebruikt worden voor de optimalisatie van onderdelen. Unica is de enige hoofdpartner die in Revit werkt. De tekeningen voor de natte cel worden uitgewerkt in Revit, voor het overige leidingwerk in de woning moet bij gebrek aan Revit model gebruik worden gemaakt van AutoCAD. Het is en blijft spannend gezien de complexiteit van het proces, de nurksheid van vele betrokkenen die in wezen met hun rug naar het proces staan, of het prototype werkelijk gerealiseerd gaat worden of niet ergens door de TU medewerkers de pijp aan Maarten gegeven gaat worden. Er zijn tijden dat niemand werkelijk verwacht dat het prototype er werkelijk zal komen te staan.

Figuur 85: Opnames van het prototype medio 2012: vanaf begane grond gezien, het balkon met groene gevel, en het dak.


87

7. ACTUELE PRODUCTIES EN ASSEMBLAGE VAN HET PROTOTYPE De prefabricage van de bouwelementen van het prototype vindt voornamelijk plaats in twee verschillende productiehallen: bij VDM in Drogeham en namens Raab Karcher bij Uniline in Weeze (Duitsland). Bij VDM twijfelt men tot op het laatste moment of de informatie die nodig is om de productie op te kunnen starten compleet is. Maar onder sterke druk van hoogleraar Mick Eekhout wordt besloten de bouw niet uit te stellen maar nog in 2011 af te ronden, zodat in december 2011 kan worden opgeleverd, in lijn met de afspraken in het contract met Concept House Village.

Figuur 86: prefabricage bij VDM

Ook in de fabriek in Duitsland heeft men problemen. Uniline kampt met onderbezetting en ontevreden personeel, bovendien valt de directeur wegens ziekte voor lange tijd uit. Het ontwerp van de Concept House natte cel wijkt sterk af van de andere producten die in Weeze worden geproduceerd en men heeft moeite met het lezen van de tekeningen. Bovendien moeten er nog een aantal fouten uit worden gehaald omdat de afstemming met Unica en Faay is misgelopen. Om de planning vlot te trekken zijn de onderzoekers Jaap van Kemenade en Rutger Wirtz zelf genoodzaakt om de productie begin november op te starten en tot het eind persoonlijk te begeleiden. De materialen worden te laat besteld en niet alles is meer voorradig, men is genoodzaakt te improviseren met wat wel voorradig is.

Figuur 87: activiteiten in de fabriek van Uniline in Weeze (D) voor de natte cel

Op het bouwkavel is de leeflaag van grondaanvulling over de vervuilde grond in de tweede week van november gereed. Een week later betrekken de onderzoekers, nu in de rol van hoofdaannemer, een leegstaande woning vlakbij de bouwkavel die ook door de slopers wordt gebruikt als bouwkeet.


88

Behalve de bouwkeet stelt Oranje als sponsor ook een koffiezetapparaat en hekwerk ter beschikking aan het consortium. De kleine vriendelijkheden helpen veel aan het moreel om de grote onbegrijpelijkheden van de haperende financiering zo nu en dan te compenseren.

Figuur 88: Planning van activiteiten op de bouwplaats.

In de derde week van november is de bouwvergunning officieel binnen, de kavel wordt ingemeten en de posities van de heipalen worden uitgezet. Het is nog even spannend of de oplegger met palen tot 27 meter in het dorp de bochten kan draaien. Ook is men benieuwd of de aangrenzende bebouwing last zal hebben van het heien. Het proces verloopt zonder storingen en trillingen. Onder het toeziend oog van enkele partners en leden van het RDM Campus projectteam verdwijnt de eerste paal de grond in. Na drie dagen zijn de 10 palen geslagen en worden, eveneens op traditionele wijze, in vier dagen tijd poeren op de palen gestort.

Figuur 89: Het heien van de eerste paal (l.+m.), en de aanleg van de fundatie van het prototype op conventionele wijze.


89

In de tussentijd bouwen de TU Delft onderzoekers zelf een put met leidingschacht en meterkast waarin de elektriciteit al voor de bouw, en het water tijdens de bouw wordt aangesloten. Op vrijdag 2 december 2011 wordt de staalconstructie gemonteerd. Volgens de planning zou het prototype vanaf maandag 5 december 2011 in één week worden geassembleerd, aangesloten en afgebouwd. De weersvoorspellingen van voor het weekend beloven aan het begin van de week echter regen en harde wind. Zelfs 8 Beaufort. Eekhout is voor doorgaan, maar VDM beslist, want zij heeft de verantwoordelijkheid. In overleg met VDM wordt besloten de montage enkele dagen uit te stellen. Door deze beslissing moeten alle installatie- en afbouwafspraken met de andere partners worden verzet en raken enkele partners met hun eigen drukke eindejaarsplanning in de knoop. Het weer op 5 december valt uiteindelijk mee en zou de werkzaamheden aan het Prototype niet hebben bemoeilijkt. De weersvoorspellingen voor de rest van de week blijven min of meer hetzelfde: pas over een week zou de kans op neerslag gaan afnemen en ook de sterke wind zal eerst niet afnemen. Het enige wat er met zekerheid kan worden gezegd is dat het weer aan het eind van het jaar voor de bouw altijd een risicofactor is. Op basis van de onbetrouwbaarheid van weersvoorspellingen en het voornemen (en in contracten vastgelegde eis) om het Prototype nog in 2011 te realiseren wordt besloten om de assemblage niet langer uit te stellen en deze voor te bereiden op start woensdag 7 december 2011. Op 7 december is het weer aan het begin van de dag echter zo slecht dat VDM eraan denkt om alle transporten vol terug te sturen. Dit gebeurt uiteindelijk niet en in de loop van de middag kunnen de vloeren en de natte cel bij zeer sterke wind toch worden ingehesen. Op donderdag wordt het casco afgemonteerd en 's avonds nog waterdicht gemaakt.

Figuur90: Enkele montagestappen in de eerste bouwweek met heftige regen en storm (tussen 6 en 8 Bft).

Na de overzichtelijke werkzaamheden door voornamelijk één partner zijn er in de week van maandag 12 december per dag gemiddeld 17 mensen namens verschillende 6 partijen aan het werk op de bouwplaats, waarvan de helft binnen in het Prototype. Om te bewijzen dat het overgrote deel van het werk al tijdens de prefabricage is gedaan waardoor het werk op de bouwplaats goed beheersbaar is, houdt de TU Delft er een zeer strakke planning op na. Per dag moet een aantal op elkaar volgende taken door verschillende partners worden volbracht, wat zorgt voor een hogere complexiteit in de coördinatie. De bruikbare ruimte binnen is bovendien beperkt vanwege de materiaalpakketten die staan opgeslagen en omdat de goten tussen de vloeren nog niet zijn dichtgemaakt. Gelukkig hebben de vaklui die aan het project werken begrip voor de situatie en wordt het voor iedereen een uitdaging om het werk op tijd af te ronden. Kortom, dit is een typisch beeld van een gemiddelde bouwplaats waar veel in korte termijn moet worden uitgevoerd door verschillende mensen. De winst in de industrialisatie is nog niet helemaal duidelijk. Eekhout hamert er wel voortdurend op dat een industrieel proces ook zichtbaar kort moet zijn. Het betreft wel een experiment maar alle ogen zijn hier toch op de voordelen van de industrialisatie gericht. Dus het is de sport om de planning strak aan te houden en daarbinnen alles ook echt te realiseren.


90

Figuur 91: Bouwplaatsbezetting in december 2011

Vanaf maandag 19 december is het op de bouwplaats een stuk rustiger en worden alle klussen netjes afgemaakt. Op donderdag 22 december wordt op het Prototype de RDM Campus kerstborrel gehouden. De bouw van het Prototype is binnen de tijd afgerond en afgezien van enorme initiële tijdsoverschrijdingen bij Unica, VDM en de TU Delft is het project nagenoeg binnen het budget gerealiseerd. Maar iedereen kan een korte wintervakantie wel gebruiken, zeker Jaap van Kemenade en Rutger Wirtz.

Figuur 92: het Prototype op het traditionele ‘pannenbier’ viering 22 december 2011, het bereiken van het hoogste punt, of water en winddichting.

Voordat het onderzoeksprogramma kan worden opgestart moet de woning echter nog worden afgewerkt en ingericht, en moet de tuin worden ingericht. De onderzoekers moeten opnieuw op zoek naar sponsors, nu voor inrichting van de woning en het maaiveld. Dit levert het consortium helaas erg veel vertraging op: uiteindelijk wordt de officiële opening van het Prototype pas gepland en gerealiseerd op 5 oktober 2012.


91

8. EVALUATIES EN CONCLUSIES Over het ontwikkelingsproces en de realisatie van het Concept House Delft Prototype is in dit verslag uitgebreid geschreven. Het doel van deze publicatie is om de lessen die geleerd zijn, door te geven aan de volgende generaties onderzoekers, aan de partners en sponsors en in wezen aan het MKB van de bouwtoelevering als er soortgelijke projecten worden ondernomen. We beseffen dat er van elk opvallend bouwproject wel zo’n geschiedschrijving gemaakt kan worden, maar daar is gewoonlijk de tijd niet voor. Het proces kleurt wel het vak en het maakt het bouwen absoluut boeiend. We beseffen dat de openheid van ons verslag hier en daar de nadruk legt op zwakke plekken in het proces. Daar moeten we mee leven. We hebben veel fouten gemaakt en met veel onvermijdelijkheden moeten leven. Aan het eind vragen we ons af: “Was het de moeite waard? Was het gehele proces al die financiële offers waard, die energie om tegen de wind in te gaan?” Als zeilers hebben we geen moeite met tegenwind, maar het maakt het leven niet gemakkelijker. We willen het wel vastleggen. Wat hebben we bereikt? Dat er een materieel prototype is gebouwd van een ontwerp met een aantal uitgangspunten die aanvankelijk nieuw leken en gaandeweg het proces toch zo heel logisch en gewoon. Dat het dus niet onmogelijk is om zo’n prototype te bouwen. Een gebouw te realiseren dat industrieel vervaardigd is, een extreem lage voetafdruk heeft, energiepositief in gebruik is en stapelbaar tot middelhoogbouw is. Het nodigt uit tot de volgende stappen en iteraties: wonen, meten, evalueren en leren en verbeteren van het concept enerzijds, wellicht met materiaal variaties, en anderzijds verder gaan door een Concept House Urban Villa te bouwen en de schaaleffecten van een klein complex van woningen te doorgronden, en de effecten op stedenbouw en gebiedsontwikkeling. Van de voorbereidingen in de richting van de Urban Villa in Winterswijk weten we al dat het razend moeilijk is om ‘marktconfom-plus’ te bouwen. Dus de nieuwe hindernissen naar die realisatie zijn al in kaart gebracht. Maar die bewaren we voor het volgende avontuur. We hebben de nagedachten over dit proces als volgt op een rij gezet. Algemene evaluaties •

Met de afronding van het prototype is een eerste stap gezet in de richting van een meer duurzame en integraal samenwerkende bouwpraktijk. Er bestaan voor het bedrijfsleven, universiteiten en hogescholen echter nog veel uitdagingen waarvoor hechte samenwerkingen en ambitieuze experimenten nodig zijn om tot positieve resultaten te komen.

•

Het is lastig bedrijven mee te krijgen in al te futuristische ontwikkelingen, die wel als zodanig in de doelstellingen van Concept House zijn geformuleerd. Om in samenwerking met het bedrijfsleven praktische resultaten te boeken is het een gouden greep om een complete woning te bouwen: dat was een opdracht waar de partijen op ingericht zijn en waar ze zonder uitzondering hard aan hebben meegewerkt.

•

Er is een mismatch geconstateerd tussen de hoogte van het ambitieniveau aan de zijde van de leerstoel en de slagkracht van de achterliggende innovatieteams bij de bedrijven. Om de bouwopgave daadwerkelijk integraal en duurzaam te benaderen moeten er veel meer medewerkers op projectbasis worden betrokken om al het werk in de verschillende disciplines te kunnen doen. De reden is duidelijk: een onderzoeksproject vereist bij de partners al snel teveel aandacht die van de lopende projecten afgaat.

•

Wellicht is het eindresultaat innovatiever en beter geïntegreerd als het bij de verschillende bedrijven explicieter duidelijk is hoeveel werk zij werden geacht te doen. Dat is bij alle partijen ongewis. Gezien vanuit het feit dat de leverende bedrijven ook de partners van het project waren is dit politiek echter een lastige positie.

•

De TU Delft heeft niet van meet af aan (2008) een sterke en goed gefundeerde visie op het te ontwikkelen systeem gepresenteerd. Deze is enkele keren veranderd met het vertrek en komst van projectleiders, hetgeen op de betrokken bedrijven geen standvastige indruk achterliet.

•

Externe toestemmingen en financiën bepaalden ook voor een groot deel de mogelijkheden van het speelveld. Een experimenteel proces in voortdurend veranderende omstandigheden is onmogelijk strak te plannen.


92

•

Om baanbrekende innovaties te kunnen ontwikkelen is vaak zeer uiteenlopende praktische en theoretische kennis nodig.

•

Ondanks verwoede pogingen van de onderzoekers blijkt het erg lastig om de kennis en inzicht die elders op de universiteit aanwezig is te mobiliseren en te koppelen aan praktische opdrachten van bedrijven. Voor een deel is dit een financiële kwestie, anderzijds blijken de kennis en kunde van veel universitair personeel op dit vlak niet up-to-date genoeg (praktijk).

•

Het project is van de grond gekomen dankzij lef en doorzettingsvermogen, eigenschappen die typerend zijn voor ondernemers maar niet voor de huidige stemming op de Faculteit Bouwkunde. In veel gevallen zijn oplossingen voor organisatorische en financiële uitdagingen pas gedurende het proces gevonden. Als de hoogleraar en de staf van de leerstoel Productontwikkeling niet zo eigenwijs zijn en zich niet opstellen als ‘product champion’, komt er niets van het project terecht.

•

Indien er meer samenwerkingsverbanden met andere leerstoelen worden opgezet, dan kan het project ook verzanden in haar complexiteit en gebrek aan leiding.

•

Bij de ontwikkeling en uiteindelijke bouw van een dergelijk project komt ook veel politiek kijken. Niet alleen het product maar ook de context waarin dat moet worden gerealiseerd en de mensen die daar in brede zin invloed op hebben. Om daarin vooruit te komen is het zinvol om gelijkgestemden op te zoeken en daar nauwe contacten mee te onderhouden. Het ‘Concept House Village’ zou daarvoor een platform kunnen zijn. Maar ook andere platforms, zoals de TKI ‘Energiebesparing in de gebouwde omgeving’, zoals ‘Booosting’ en zoals ‘Barba House’.

Samenwerking tussen de leerstoelstaf en de partners •

Unica komt er na de engineering achter dat de nog niet in 3D uitgewerkte leidingschacht erg moeilijk te realiseren (lees: maken) is door de grote hoeveelheid verschillende leidingen en aftakkingen binnen de uiterst beperkte ruimte.

•

Uniline kan geen goede performance leveren doordat de productie meer complexe en afwijkende componenten bevat dan men gewend is. Daarnaast is er een gebrek aan tijd en inspanning van de juiste werknemers. Dit wordt opgelost door de TU Delft onderzoekers zelf, die gedurende een week lange dagen in de werkplaats staan. Daardoor leren zij wel de werkwijze en gebruikte gereedschappen goed kennen en krijgen ter zake inzicht hetgeen in een later stadium erg goed van pas komt. Maar een onderzoeker is geen bouwvakker.

•

Unica en Uniline komen er tezamen met de onderzoekers achter dat het leidingwerk en de constructie elkaar in die mate kruisten dat de constructie onacceptabel verzwakt wordt. Dit leidt na de engineering tot een drastisch herontwerp van de constructie van de natte cel, ten behoeve van de productie van het uiteindelijke Concept House Prototype en onder meer ook vooralsnog een flinke materiaal- en gewicht toename.

•

VDM toont zich betrouwbaar in het op tijd behalen van resultaten, zij het met relatief beperkt oog voor esthetische detaillering en afwerking. Zekerheid voor zij aan het werk gaan.

•

Ook komt naar voren dat de partners samen niet alle onderdelen verzorgen voor een net eindresultaat; voor bepaalde onderdelen wordt door gezamenlijke partners (wederzijds) gedacht dat de andere daar voor zorgt. Goede allocatie van grenzen, het aanwijzen van een eindverantwoordelijke voor dit aspect en continue communicatie over de kleinste details ontbreekt of is onvoldoende duidelijk gecommuniceerd. Hier wordt gerefereerd naar de omissie van de coördinerend aannemer.

•

Vanwege de budgetbeperkingen wordt dit opgevangen door de onderzoekers van de TU Delft, via: tekenwerk aan de 'mock-ups'; werkvoorbereiding en productie constructie 'mock-up' natte cel; aanpassing en inpassing van vloeren wandgoten, wandafwerking, spiegel voor zicht op dak in 'mock-up' gevel; hulp bij inpassing van isolatiematerialen en plexiglas doorkijkjes, elektrische aansluitingen; transport en plaatsing op beurs, opslag naderhand.

•

Het is duidelijk dat hier zowel in de opzet van het proces, in de personele bezetting en de financiële begroting als in de uitvoering de functie van de hoofdaannemer, die tegelijkertijd , coördineert en integreert, vacant is en dient te worden ingevuld zonder middelen, uit naïviteit over het verloop van het proces en zonder de ervaring die aannemers hebben.


93

•

De verschuiving in tijd en energie leidt er bij de onderzoekers toe dat zij meer uitvoerend werk te doen hebben en hun verslaglegging later moeten overlaten aan de hoogleraar Mick Eekhout en de UHD Arjan van Timmeren.

In de uitvoering: •

De onderzoekers die de bouw leiden, kennen de tekeningen door en door. Dit inzicht helpt bij het voorkomen van situaties waarin verschillende montageteams elkaar in hun snelheid tegenwerken. Een voorbeeld van waar dit wel fout gaat, is bij de doorvoeren in de zuidgevel naar de motoren van de zonwering: de achterconstructie van de gevel is aangebracht voordat de kabels worden getrokken, waardoor één van de doorvoeren geblokkeerd raakt.

•

De planning is erg compact maar daarmee ook kwetsbaar: verschuivingen in de planning zorgt in veel gevallen voor dubbel werk (het afladen van de trailers op straat, tijdelijke opslag voor Faay producten, het tijdelijk afsluiten van het prototype in verband met het weekend, …).

•

De aanwezigheid van een zelfstandig klusteam (stafleden en studenten van de TU Delft, Hogeschool Rotterdam en het Albeda College) bewijst duidelijk zijn meerwaarde in projecten met een dergelijk strakke planning en veelheid aan taken. In wezen betreft dit de coördinatie op de bouwplaats en de vrije handen die elke aannemer nodig heeft.

•

Een goede werkruimte doet netter werken. In de haast heeft men of neemt men weinig tijd om op te ruimen en in te richten. Tijdens de bouw nemen de onderzoekers ook deze taak op zich. Voor een vervolgproject is het wellicht een idee om de bouwplaats elke avond door schoonmakers te laten opruimen. Ook moet de werkruimte tijdens de bouw voor een volgend project worden meegenomen in het ontwerp, en moet men beter nadenken over de opslag van materialen in combinatie met de werkzaamheden die nog moeten worden uitgevoerd.

•

De bouw en afbouw verloopt heel snel. Toch is de originele planning niet twee maar één week lang. De mogelijkheden voor tijdoptimalisatie ligt echter voornamelijk in betere werkvoorbereidingen en meer complete prefabricage van onderdelen, zoals de natte cel, het plafond, de vloeren wandgoten. Dat alles is optimalisatie van uitvoering en slechts zijdelings het onderzoekdoel TU Delft. Een punt van aandacht voor het hierna volgende pilot project.

•

Het bouwsysteem moet in nog meer detail worden geëvalueerd en uitgedacht. Tijdens de afwerking komen enkele punten naar voren die in sommige gevallen door de werklui toch op klassieke wijze worden opgelost met (zeer ongewenste) PUR en kit.

•

In veel bouwdetails is sprake van de combinatie van producten van verschillende leveranciers. Voor de TU onderzoekers is het van groot belang om nauwkeurig op de hoogte te zijn van het materiaalgebruik en werkvolgorde om de optimale vorm uit te kunnen werken. Veelal zijn de wensen op dit vlak architectonisch van aard. Het gaat dan bijvoorbeeld om de kozijnprofilering of het dakranddetail, maar dit geldt ook voor bouwtechnische zaken zoals de stijlverdeling in de wanden, waar het ophangsysteem van de geveltegels en de plaatsing van elektraschachten op moeten worden aangepast. Deze informatie wordt vaak in een laat stadium verstrekt wat voor stress, dubbel werk en soms suboptimale resultaten leidt.

•

Ook als de bereidheid om informatie te delen wel goed is, kost het soms toch veel moeite om goed geïntegreerde resultaten te bereiken, omdat de betrokken projectleiders zelf niet altijd gedetailleerd genoeg op de hoogte zijn van productietechnieken. Om dit te ondervangen moeten werknemers uit de uitvoering in het ontwerpproces worden betrokken.

•

De voorgenomen integraties op bouwtechnisch vlak zijn redelijk geslaagd. Helaas geldt dat nog niet in dezelfde mate voor de integratie van installatiecomponenten van verschillende partners: zo is de verwarming nog niet aanstuurbaar met het centrale bedieningspaneel en overlappen de functies van een aantal componenten in het installatiecluster.

•

Lastig aan de projectopzet op basis van de participatie van sponsors is dat elk bedrijf werkt volgens een eigen methode en met een voorkeur voor bepaalde producten, of zelfs met een vast productassortiment. Dit verhoogde de realiteitswaarde van de ontwikkeloefening maar versterkte niet altijd het innovatieve karakter.

•

Bij optimalisatie van het systeemontwerp zou de eerste aandacht moeten uitgaan naar de vertakking van E & W in de vloer, wanden en plafonds. De coördinatie en integratie van de installatiecomponenten in de bouwkundige componenten, is voor de pilot een hoge prioriteit.


94

Conclusies •

Het prototype is gerealiseerd en daarmee is aangetoond dat het gezamenlijk experimenteren en innoveren mogelijk is.

•

Het innoveren en experimenteren op vele vlakken tegelijkertijd kan beter niet in een planbaar project met een vaste einddatum worden gepropt. Experimenteren en bouwen behoren gescheiden of in tijd na elkaar te worden uitgevoerd.

•

Elk bouwteam van nieuwe individuele leden, die elkaar niet kenen, heeft een kennismakingstijd nodig en een ‘matching time’ om elkaar te vertrouwen en met elkaar te denken.

•

Het ‘democratische karakter van vrijblijvende en zelfstandige partijen verdient een zelfgekozen hiërarchie van een gebudgetteerde leiding in de uitvoering, bijvoorbeeld van een uitvoerder met voldoende mandaat.

•

Bij veel componenten speelt het probleem dat het principe niet eerst wordt ontwikkeld en later als toepassing ontworpen, maar dat er tegelijkertijd principe en toepassing door elkaar heen lopen. In de methodologieboeken van Eekhout wordt er duidelijk onderscheid gemaakt tussen het ontwikkelingsproces van standaardproducten, systeemproducten en speciale producten. We hebben het hier over systeemproducten: eerst als principe ontworpen en ontwikkeld en daarna als toepassing ontworpen en ontwikkeld.

•

De relatief kleine schaal van het prototype in combinatie met de grote hoeveelheid innovatie op vele fronten, de ‘democratische hiërarchie’ van zelfstandige partners en sponsors en het gebrek aan discipline voor onderzoek en ontwikkeling bij de MKB bedrijven zorgt voor een ‘zeer wendbaar’ proces, waarbij de TU Delft soms zelf ternauwernood het overzicht had.

•

Toch was dit experiment de moeite waard en verdient het in dit wetenschappelijk verslag gepubliceerd te worden, niet om de pijnpunten in het doorlopen proces nogmaals aan te wijzen, maar om intern en extern de karakteristiek van een dergelijk proces te kennen voordat men aan een soortgelijk vervolgavontuur begint.

•

Een volgende periode van een Concept House Urban Villa, verdient een strakkere leiding niet alleen om het deels experimentele proces beter te kunnen beheersen, maar ook vanwege het financiële belang dat erin gemoeid zal zijn. Nog beter is om het experimentele engineeren en mogelijk het maken van prototypes voorafgaand aan het bouwproces te laten plaats vinden en het bouwen pas te starten als alle componenten volwassen zijn ontwikkeld.

•

Alleen jonge en eigenzinnige, gedreven ingenieurs met enige bouwervaring, maar nog niet bedorven door de bouwdiscipline passen in dergelijke ontwikkelingsprojecten waarin de uitkomst een experimenteel prototype is.

•

De leerstoel Productontwikkeling heeft met dit project laten zien dat het innoveren in de bouw met een platform van MKB partners mogelijk is. De leerstoel staat met haar 9 andere collega’s in de 3TU.Bouw open om met het MKB innovaties in de bouwwereld te stimuleren.

•

Productontwikkeling in de bouw kan het best geschieden op een incrementele wijze: stap voor stap. Kleine verbeteringen, kort op elkaar, zodat na een tijd toch progressie is gemaakt.

•

Dit experiment is grote stap voor de co-makers, maar slechts een kleine stap voorwaarts naar de vereiste energieneutrale woningbouw in 2020.

•

Ondanks alle tegenwind van alle zijden was het een leerzaam proces dat voor velen in de bouw inzicht geeft hoe hun eigen experimenteel proces beter kan worden ingericht.

•

De leerstoel Productontwikkeling heeft haar ambitie nagestreefd en het Prototype laten realiseren en is vast van plan daarmee door te gaan tot er een Urban Villa volgens dergelijk principes zal worden gerealiseerd. Tot 2015, het emeritaat van de hoogleraar.


95

REFERENTIES: Agentschap NL (2010). Gebouwintegratie Zonnestroomsystemen: Praktijkvoorbeelden van Succesvolle Producten. Utrecht. Beck, W. (ed.), Dolmans, D., Dutoo, G., Hall, A., Seppänen, O. (2010). Solar Shading: How to integrate solar shading in sustainable buildings (Guidebook). REHVA – ES-SO. Beella, S., Silvester, S., Brezet, H., Timmeren, A. van, Bauer, P., Quist, J., Dijk, S. van (2010). Product Service Systems and Sustainable Mobility: an Electric Vehicle Introduction Case. 14th European Roundtable on Sustainable Production and Consumption (ERSCP) & 6th Environmental Management for Sustainable Universities (EMSU), Technische Universiteit Delft. Beemster, W. (2011) Interview expertpanel energiesprong: Pieksma, W. / Koppen, W. / Bosschaert, T. / Opstelten, I. / Timmeren, A. van / Ketelaers, J. / Versluijs, J. / Dekker, L. Den (2011). Stedebouw & Architectuur, thema Duurzaam Bouwen. Bosch, R., Timmeren, A. van, Kalmthout, R. van , Burdorf, L. (2010). Amsterdam Schutterstoren. Energie Neutrale Hoogbouw. ISBN 978-90-9025466-1. Brezet, H. (1994). Van prototype tot standaard: De diffusie van energiebesparende technologie. Uitgeverij Denhatex BV, Faculteit Industrieel Ontwerpen, Technische Universiteit Delft Braungart, M., McDonough, W. (2002). Cradle to cradle. Remaking the way we make things. North Point Press, New York. Dubbeling, M. (2012). De eeuw van de Energie. Blauwe Kamer, Oktober 2012. Dunster, B. (2003). From A to ZED. Realising Zero (fossil) Energy Developments. Bill Dunster architects ZEDfactory Ltd. i.s.m. The Housing Corporation, Innovation and Good Practice Programme (IGP), John Brown Printing Ltd, Wallington, Surrey. Geldermans, B., Timmeren, A. van, Bueren, E.M. van (2012). Verkenning Energiekansen Holland Rijnland. TU Delft i.o.v. Omgevingsdienst West-Holland, Leiden. Geysel, A. van, Wintershoven, D., Corthals, K., Biesbroeck, K., Allaerts, K., Claes, K., Vercruysse, M., Moenssens, N., Klein, R., Passel, W.van (2011). Gids Actieve Gebouwen. Lessius, Campus deNayer, Mechelen. Krishan, Baker, A., Yannas, N., Szokolay, S. (2001). Climate Responsive Architecture. A Design Handbook for Energy Efficient Buildings. ISBN 100074632183. Kristinsson, J. (2012). Integrated Sustainable Design. Deventer, ISBN 9052694079. Lichtenberg, J. (2012). VVVV Low-Energy Building Design Guidelines. (URL: https://www1.eere.energy.gov/femp/pdfs/25807.pdf) Meyer, H. (2003). Ontwerpen voor de stad. Een publieke zaak. Inaugurale rede d.d. 6 september 2002, Technische Universiteit Delft SUN, Amsterdam. Mlecnik, E., Hasselaar, E., Loon, S. van (2007). Passiefhuisgids: Instrumentarium voor de architect. Passiefhuis-Platform, Berchem. Nieminen, J., Jahn, J., Boer, B. de, Airaksinen, M., Elswijk, M., Boonstra, C., Joosten, L. et al. (2007). Passiefhuisgids voor constructeurs. Passiefhuis-Platform, Berchem. Planbureau voor de Leefomgeving (2012). Naar een duurzamere warmtevoorziening van de gebouwde omgeving in 2050, Den Haag. RD Energie, Herde, A. De, Gratia, E, Paige, M. Le (1986). Architectuur en Klimaat. Handleiding voor het Klimaatbewust Ontwerpen. Katholieke Universiteit Leuven. Schaumburg-Müller, R.J. (ed.), Beim, A., Nielsen, J., Sánchez Vibaek, K. (2010). Three ways of Assembling a House. Cinark Research, The Royal Danish Academy of Fine Arts, School of Architecture Publishers, Copenhagen. Schleifer, S.K. (ed.) (2011). Prefab Houses. BooQs, Antwerp.


96

Tillman Lyle, J. (1994). Regenerative Design for Sustainable Development. The Wiley series in Sustainable Design, John Wiley & Sons, New York. Timmeren, A. van (2006). Autonomie & Heteronomie. Integratie en verduurzaming van essentiële stromen in de gebouwde omgeving. Eburon / Technische Universiteit Delft. Timmeren, A. van, Dijk, L. (ed.) (2009). Inspiratie voor een duurzaam Rotterdam. GW Rotterdam i.s.m. Rotterdam Climate Initiative, Rotterdam. Timmeren, A. van (2011). Integrated Solutions for a Sustainable Urban Metabolism. Climate Integrated Design. in: Bueren, E. Van, Itard, L.C.M. (eds.) (2011). A Sustainable Built Environment. Springer Press. Verbeeck, G. (2007). Optimisation of Extremely Low Energy Residential Buildings. Katholieke Universiteit Leuven. Referenties mick nog aanvullen


97

BIJLAGE 1: CONCEPTHOUSE HISTORIE IN VOORAFGAANDE JAREN 2004 – 2008 De start van het Concept House project was een telefonisch verzoek van een gepensioneerd aannemer uit de Achterhoek, Harry Oude Vrielink, die zijn leven lang in de traditionele bouw had gewerkt, van die dagelijkse beslommeringen verlost was en een verzoek deed aan de universiteit om industriële woningen te gaan ontwikkelen. De leerstoel Productontwikkeling was in die tijd nog volop bezig met het maken van een prototype model schaal 1 op 5 van het Maison d’Artiste. Dus afgesproken was dat werk eerst af te maken en daarna met het volgende project te beginnen. Maison Artiste Het Maison d’ Artiste was een ontwerp van een woonhuis met atelier uit het begin van ‘De Stijl’ periode van Theo van Doesburg en Cor van Eesteren uit 1923. Het is alleen als kartonnen model gemaakt in een schaal 1 op 50 voor een tentoonstelling in Parijs. Niettemin had het ontwerp vanwege haar sculpturele uitstraling een grote aantrekkingskracht op architecten en werd en wordt het in veel architectuurgeschiedenisboeken gepubliceerd. Maar het ontwerp is nooit verder ontwikkeld dan die eerste kartonnen maquette. Het is ook niet gebouwd. Inmiddels had Victor Veldhuizen van Zanten als architect en nazaat (oomzegger) van Cor van Eesteren (1897-1988) de EFL stichting als beheerder van de nalatenschap gevraagd om toestemming voor het mogelijk op ware grootte realiseren van het ontwerp. De EFL stichting had Mick Eekhout daartoe in 1998 om een technische haalbaarheidstudie gevraagd. Dat was het begin van de belangstelling vanuit de leerstoel Productontwikkeling voor het Maison d’Artiste.

Figuur 93: Maison d Artiste achter het voormalige Bouwkunde gebouw. Als model schaal 1 op 5 gemaakt als prototype door e 3 jaarsstudenten van de leerstoel Productontwikkeling in 2003.

e

In 2000 werd het Maison d’Artiste geïntroduceerd in een 2 jaars studiemodule ‘Productie & Uitvoering’, waar het ontwerp functioneerde als concept voor studenten om daarvoor hun eigen materialisering te ontwikkelen. Het was een lastige opgave want het Maison was een ingewikkeld complex systeem van ruimten en uitkragende constructies. Geen van de studiegroepen slaagde erin een bevredigend antwoord te geven met name vanwege de vele uitkragingen. Die waren op elkaar Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

98

gestapeld en hingen aan een veel te smalle kern. Het gewicht van de buitenwanden zou via de uitkragende vloeren naar de kern gevoerd moeten worden. En die kern was veel te smal en daardoor niet voldoende draagkrachtig. Dat was voor alle materialen een te grote opgave. De conclusie was dat de enige mogelijkheid te vinden zou zijn in een uitvoering in koolstof versterkte epoxy sandwich omdat die constructies stijf en licht in gewicht zijn. Maar dat was ook een kostbare oplossing. De derde e groep 2 jaars studenten in 2002 ging aan de slag onder aanvoering van student Joris Braat om een reconstructie te maken van het oorspronkelijke model via de 8 zwart/wit foto’s die nog in het bezit waren van het Centraal Museum te Utrecht en daar geleend konden worden. Die foto’s werden via de computer steeds met elkaar vergeleken vanuit de standhoek en zo kon uit de vlakke foto’s weer het oorspronkelijke driedimensionale model worden gereconstrueerd. Een omgekeerde volgorde in vergelijking met het maken van een driedimensionaal object dat tweedimensionaal wordt gefotografeerd. Groot was de commotie toen bleek dat de afmetingen tot 15% afweken van de in 1983 door Victor Veldhuizen van Zanten uitgebrachte kartonnen bouwmodel, waarvan er overigens 3.000 waren verkocht. Op enkele ribben na die op geen enkele foto stonden, kon de accuratesse van de reconstructie nagenoeg perfect beschouwd worden. Daarnaast was er een kleurenreconstructie gemaakt met een kleurenspectrometer door studenten onder leiding van Monique Suttorp, hetgeen aantoonde dat ook de kleuren heel anders waren dan in het kartonnen schaalmodel van 1983. De accuratesse van die kleurenreconstructie werd echter lager e geschat, ca 70%. Beide reconstructies waren reden genoeg voor deze succesvolle groep 2 jaars e studenten om in de 3 jaarsmodule ‘Het prototype’ verder te gaan en een schaalmodel 1 op 5 te maken op de werkelijke afmetingen zodat het object in zijn zuivere originele afmetingen bewonderd kon worden. Omdat de kleurenanalyse mogelijk in de toekomst nog verbeterd zou kunnenworden met verbeterde apparatuur, zou het schaalmodel geheel uitgevoerd worden in wit, nog zonder de kleuren. Dat prototype model werd door de studenten in de herfst van 2003 gemaakt in de fabriek van Octatube waar de studenten tot ’s avonds laat werkten. In januari 2004 werd het model tijdens de Dies Natalis van de TU Delft opgesteld onder de Aula gepresenteerd. Het model zou de Grote Brand van Bouwkunde (13 mei 2008) waar het buiten de achteringang was gepositioneerd, op een miraculeuze wijze overleven, zij het met wat schade door valled glas en brokstukjes. Momenteel staat het model naast het gebouw van de faculteit Bouwkunde op de hoek Julianalaan en Schoemakerstraat. Het was de mix van ruimtelijke stapeling van ruimten, de constructieve uitkragingen naar alle 4 richtingen en de mystiek van een nooit ontwikkeld ontwerp die ons in het Maison d’ Artiste aantrok. We ontdekten dat de toegang veel te klein was, de trappen niet klopten, en in vergelijking met een functioneel woonhuis was de slaapkamer van 5 m hoog wel erg groot. Het was duidelijk dit was een ontwerp dat na het tonen als maquette in Parijs nog een ontwikkeling door had moeten maken om functioneel bruikbaar en bouwbaar te zijn. Na afloop van het onderwijs dat ontaarde in onderzoek werd een publiek debat gehouden in april 2005 in aanwezigheid van prof.dr. Manfred Bock, Van Eesterenkenner bij uitstek, over de waarde van de reconstructie. Zijn oordeel was meedogenloos voor de studiegroep: “Als je op een andere schaal gaat werken met andere materialen is het geen reconstructie meer, maar een interpretatie.” Er kunnen vele interpretaties gemaakt worden, maar er is slechts één kartonnen model en dat was al snel na 1923 verloren gegaan. De geometrische reconstructie had wel grote waarde in zijn ogen. Daarmee waren de bouwplannen van Victor Veldhuizen van Zanten ook onvermijdelijk zijn interpretaties en niet een reconstructie. Zoals een arrangeur omgaat met een muziekstuk van een componist. Van Maison d’ Artiste naar Concept House Na afronding van het onderzoek aan het Maison d’ Artiste kon overgestapt worden op het Concept House, dat al snel zo gedoopt werd in analogie met ‘Concept Cars’, auto’s met geheel nieuwe ontwerpuitgangspunten. Harry Oude Vrielink zorgde in 2004 al snel voor een groep van geïnteresseerde bedrijven die gezamenlijk een sponsorgroep zouden formeren, zodat de financiering van het onderzoek geheel buiten de TU Delft zou vallen, op de begeleiding door de leerstoelstaf na. Er ontstond een sponsorconsortium van 4 tot 8 bedrijven die elk jaar 10.000,= Euro inlegden, waarmee jong afgestudeerde ingenieurs werden aangesteld om het feitelijke onderzoeks- en coördinatiewerk te doen. Omdat de financieringen op de zeer korte termijn van 1, maximaal 2 jaar werden gegarandeerd door ondertekening van overeenkomsten met de partners, was dit geen basis voor promovendi onderzoek dat immers 4 tot 5 jaar duurt en waarvan de financiering tevoren geregeld moet zijn. Het was een veel kortademiger opzet.


99

Prometheus overeenkomst De consortium overeenkomst werd uitgewerkt als een standaard en door de hogere regionen van de TU bureaucratie goedgekeurd om in het MKB industriële partners in collaboratie te binden aan onderzoek op de TU Delft. Het principe was dat elke industriële partij een vast bedrag per jaar (10.000,= Euro excl. BTW) aan de TU Delft zou doneren in ruil waarvoor onderzoek werd gedaan op basis van bruto salariskosten plus onkosten voor de onderzoekers. De kosten van begeleiding zou door de Technische Universiteit Delft zelf gedragen worden. De inleg zou voor 2 jaar steeds gegarandeerd moeten worden per ondertekening van een Prometheus contract om de TU in staat te stellen op die termijn ook haar onderzoekers aan te trekken dan wel vrij te stellen voor dat onderzoek. Het onderwerp en de voortgang van de inhoud van het onderzoek zou enkele malen per jaar in een workshop te bespreken zijn en eenmaal per jaar zou de voortgang getoond worden in een symposium. Volgens deze formule hebben we in Concept House gewerkt in een samenwerking tussen het Concept House Consortium en de TU Delft vanaf september 2004 tot en met mei 2012. Gewoonlijk konden we op basis van minimaal 6 partners met 2 onderzoekers werken. Debatten en symposia over Concept House en geïndustrialiseerde woningbouw Het was niet eenvoudig om in de zogenoemde toegepaste wetenschap van de Productontwikkeling geschikte studentkandidaten te vinden. Het werd een tapijt van kortere en langere onderzoeken. Er werden bijvoorbeeld vier maal per jaar bijeenkomsten met sponsors georganiseerd om de voortgang te bespreken en nieuwe sponsors te introduceren. Bij dit soort sessies werden geïnteresseerde wetenschappers en belangstellenden tevens uitgenodigd in debat te treden, om daarmee de grenzen verder te verleggen. Eenmaal per jaar een symposium met meestal een acht- tot twaalftal uitgenodigde lezinggevers. Zo spraken op het Concept House Symposium in 2005 prof.dr.Joop Halman (U Twente), Alex Sievers (Inbo), Han Michel (oud directeur Lieven de key), Sannie Verwey (onderzoekster), prof.dr.Alan Brookes (TU Delft), Erwin Hofman (PhD UT), Ype Cuperus (oud-Obom), dr.Bernard Leupen (leerstoel Woningbouw), Richard Horden (TU München), Andreas Vogler (PhD student / ontwerper Architecture & Vision), Ties Rijcken (industrieel ontwerper / onderzoeker), prof. Age van Randen (emeritus TU Delft), Henk Westra (oud SEV, UHD REH, TUDelft) en Mick Eekhout. Het waren jaren met een brede discussie over geïndustrialiseerde woningbouw. De onderzoekers van de inventariserende fase Bouwkundig ingenieur Sannie Verweij was vanaf september 2004 de eerste onderzoekster die het overzicht van tot dan toe bekende voorgangers van prototypes van Concept House ondernam. Haar studies zouden resulteren in een publicatie ‘Towards Customized Industrialized Concept Houses’, 2007 uitgegeven door de leerstoel. Sannie Verweij is sinds haar vertrek in 2006 werkzaam bij Stichting Bouw Research (SBR) in Rotterdam. Bouwkundig ingenieur en architecte Marloes Friedhoff deed een jaar lang onderzoek naar het maken van woningen in oude fabrieken, met toepassing in de oude hallen van de RDM in Heijplaat. Daglicht, ventilatie en brandwerendheid speelden daar een bepalende rol, naar de afgelegen locatie van de oude fabriekshallen, waardoor de aantrekkelijkheid van bewoners om zich daar te vestigen, niet groot zou zijn. Wonen in voormalige fabrieken is acceptabel voor bewoners als er een opwindende buurt met veel en afwisselende sociale contacten voorhanden is. Ties Rijcken, een briljant afgestudeerd industrieel ontwerper, deed in het verlengde van zijn afstudeerwerk twee jaar lang onderzoek naar wonen op het water. Het resultaat van zijn werk kwam in uitdrukking in voordrachten en korte artikelen, meer public relations gericht dan wetenschappelijk, meer solo- dan groepsgericht. Zijn werk werd beëindigd nadat ten tijde van de onderzoeksevaluaties van de afdeling Bouwtechnologie in het voorjaar van 2007 de uitgenodigde ‘peers’ (Jos Lichtenberg, Richard Horden) te weinig voortgang zagen tussen twee peilmomenten. Daarop verliet hij de Concept House groep. Sindsdien is hij werkzaam op de faculteit Civiele Techniek waar hij deelneemt aan het ‘Water’ onderzoek van het Delft Research Initiative (DRI) ‘Infrastructures’. Wonen op het water gecombineerd met hout als constructief materiaal biedt in principe interessante mogelijkheden voor bebouwingen in Nederland, maar met een maximum van 3 verdiepingen als ‘grondgebonden’ waterwoningen. Op het water zijn meerverdiepingen woningbouw niet voor de hand liggend. Erik Vreedenburg was een praktiserend bouwkundig ingenieur en architect te Scheveningen, die veel ervaring had met het technisch optoppen van woningen bovenop bestaande of nieuwe gebouwen. Hij


100

werd door Mick Eekhout uitgedaagd om naast zijn boek ‘Luchtgebonden bouwen’ [ISBN 9-789-056623623] een wetenschappelijke onderlegger te schrijven, zodat het geheel promotiewaardig zou kunnen zijn. Stef Janssen was een bouwkundig ingenieur met veel kennis hoe de hazen liepen bij de woningbouwcorporaties en de actuele woningbouw. Hij deed marketing studies naar het toepassingsgebied van Concept House. Ype Cuperus was aan de groep toegevoegd vanwege zijn ervaringen met ‘Open Bouwen’ / OBOM, ooit opgericht door emeritus prof. Age van Randen, waar hij de laatste epigoon was. Zijn inzicht zou van betekenis kunnen zijn voor Concept House. Architect Martin Smit was als buitenpromovendus bezig met een proefschrift over cyclische ontwerpprocessen. Hij werkte als architect bij Inbo, een van de financiële partners van Concept House. Hield zich bezig met het stap voor stap verbeteren van producten zoals dat in lange series identieke opgaven in de bouw soms aan de orde is, aan de hand van zijn ervaringen bij ABN-Amro kantoren. Zoals dat bij Concept House ook aan de orde kan zijn. Uiteindelijk zou hij in de leerstoiel promoveren in februari 2008 [ ISBN…]. Dr.Liek Voorbij was als industrieel ontwerper in 2005 universitair docent geworden in de leerstoel Productontwikkeling, had een grote kennis van de ergonomie en focuste zich als onderzoeker met een aantal assistenten op het onderwerp ‘Domotica’ dat sterk aan Concept House verwant was. Ze had de dagelijkse begeleiding van ongeveer 20 promovendi van Mick Eekhout en Wim Poelman. Haar driejarige contract werd niet verlengd in juli 2009 en daarmee belandden de meeste promovendi op ‘marktplaats’, zeer tot ongenoegen van de rector van de TU Delft, prof.dr.Jacob Fokkema, die echter niet in staat was of bleek om de ‘formule’ bezuinigingen van interim decaan Jan Rots ongedaan te maken uit overwegingen van behoud van kwaliteit. Ze vertrok naar de Hogeschool Rotterdam. ‘Peer reviews’ over het Concept House onderzoek in 2007 In het voorjaar van 2007 werden er in de afdeling Bouwtechnologie, waar het onderzoek Concept House deel van uitmaakt, vijf research colloquia gehouden met ‘peer reviews’. Alle onderzoekers dienden zich te presenteren in 10 minuten tijd en een commissie van ‘peers’ van buiten de eigen universiteit ging met hen een discussie aan over hun vragen en twijfels. Op 8 februari 2007 waren er peers uitgenodigd van een van de vijf onderzoeksprogramma’s van de afdeling Bouwtechnologie namelijk ‘Industrial Building’, waar Concept House een derde deel van uitmaakte. Het ging er heel serieus en uitgebreid aan toe. Prof.dr. Jos Lichtenberg, (TU Eindhoven) prof.Richard Horden (TU München). Prof.dr.Joop Halman (U Twente), Prof.dr. Gerhard Hausladen en Prof.dr. Thomas Herzog (decaan faculty of Architecture TU München). Mick Eekhout functioneerde tussen 2003 en 2008 als onderzoeknestor van de afdeling Bouwtechnologie, organiseerde in deze hoedanigheid de vijf colloquia tussen januari en maart 2007, terwijl Wim Poelman in deze periode de formele leider van de Concept House onderzoeksgroep was. Uitkomst van deze reviews was, zoals bij veel onderzoeken; 10-20% werden er briljant gevonden, 6080% had aanvulling en wijziging nodig, en 10-20% werd negatief geadviseerd. Met het nalezen van de verslaglegging van deze colloquia na vijf jaar bekruipt een gevoel van openheid, directheid en eerlijkheid, voor zover dit uit de subjectieve standpunten van de peers kon worden afgeleid. Het was een bijzondere tijd met een enorme acceleratie in inzicht intern en extern, en het besef van kwaliteit en kansen en van normen van het wetenschappelijk onderzoek. Er zijn na deze intern georganiseerde peer reviews nog andere wetenschappelijke reviews geweest: de mid term review van 2008 en de review van 2010, maar die reikten geen van allen zo diep als de BT-review van 2007. Overigens vloeit er in de academische wereld veel energie weg aan de voorbereiding van peer reviews. Er werd zoveel tijd besteed aan reviews dat er voor het onderzoek zelf nauwelijks tijd meer over bleef. Enkele algemene citaten van de peers uit februari 2007 volgen hier:


101

Jos Lichtenberg: “Wim Poelman always succeeds in challenging presentations with a surprising arrangement of facts. He is apparently capable to look differently to and by that having a fresh view on ‘the existing’ which is in science a very valuable quality. There is in this stage an already consistent programme of subjects. The only part that is not clear to me in coherence with the programme is the work on the Van Nelle building. This work was not elucidated, so there might be a perfect explanation.” Richard Horden: “There is still a fundamental sense in all the presentations that the Concept House should be an empty space with furniture inserted. At TU Munich we are of the opinion that a more useful departure point for a factory produced home would be that the furniture and architecture should be integrated in Concept House. This takes the assembly process to a higher level of detail and therefore quality control and widens the chances for commercial viability, as in car or aircraft production. You would not buy an empty car and then tie an Ikea chair to the floor to save money. This is a fundamental question for the Concept House group, it could be an aim of part of the group to be more ambitious than to deliver factory produced floors walls and roof? It may be that a 'new lifestyle product' is required.” Joop Halman: “Goal of this subprogram is to explore the development of new housing concepts that are industrially manufactured. The group includes expertise on design methodology, design principles (e.g. Open Building) and lean production. To reinforce coherence in the research program, it would be worthwhile to define in the near future, research projects on the interface between these fields of expertise.” Commentaar van onderzoeksnestor Mick Eekhout / assistent-nestor Bige Tunçer: “The aim is clear, but the research projects to get there are not coherent. There must be a change in the direction. There is a danger that individual researchers do not act within the boundaries of the larger project. The leader or supervisors must either spend a lot of time with the researchers or allow more initiatives and responsibility.” Achteraf was het colloquium van februari 2007 een moment van waarheid in wetenschappelijk opzicht. De valorisatie werd voortdurend gecheckt doordat er regelmatig workshops werden gehouden met de industriële partners en andere geïnteresseerden, naast een jaarlijks symposium. De Grote Brand van Bouwkunde Een duidelijk markeerpunt in de ontwikkeling van het Concept House was de inmiddels zogenoemde ‘Grote Brand van Bouwkunde’, op 13 mei 2008, die het prachtige gebouw van Jacob Bakema in de vlammen zette en verwoestte. Het gebouw was binnen korte tijd hopeloos verloren door een stomme volgorde van kleine fouten en disciplines, maar ook omdat het gebouw vol zat met brandbare materialen en er nog geen sprinkler installatie was aangebracht. De gevolgen van de Grote Brand waren dat er veel materiaal verloren is gegaan, de staf en studenten in tijdelijk tenten werden ondergebracht dan wel in de de andere faculteiten, en dat er even een tijd van ‘diaspora’ was. Bezuinigingen per 1 januari 2009 Een (ander) financieel breekpunt waren de draconische bezuinigingen die plaats vonden per 1 januari 2009 toen de interim-decaan van Bouwkunde, prof.dr.Jan Rots, besloot dat alle tijdelijke aanstellingen niet meer verlengd zouden worden. Helaas viel het Concept House fors als slachtoffer aan dat ‘formule-denken’, want het MKB is alleen in staat om kortlopende contracten af te sluiten. En daar bleek de faculteit Bouwkunde niet mee om te kunnen gaan. Per 1 januari 2009 zou de grootte van de leerstoel van 6,4fte teruggaan naar 2,5fte, en na het gedwongen vertrek van dr.Liek Voorbij in juli 2009 zelfs naar 1,5 fte. Het bleek moeilijk om dan ook nog het vizier op het doel van het Concept House gericht te houden. En dat terwijl de externe inkomsten vanuit de partners ook meteen weg zouden vallen! Geïnteresseerden wordt in dit kader aangeraden het boek ‘Onder professoren’ van Willem Frederik Hermans te lezen. Maar goed, ook de academische wereld heeft haar functie, zelfs


102

tegenover de dagelijkse en kortademige praktijk van de bouw. Ondanks bezuinigingen en ondanks decanen bleef het onderzoek en ontwikkelingsproces van Concept House doorgaan. In september 2008 besloot Wim Poelman dat het tijd was voor het maken van een echt prototype, dat hij ‘Bare House’ noemde, het naakte huis. Er werden drie match meetings georganiseerd in Zeist, midden van het land om genodigde partijen te overtuigen om zich bij het initiatief aan te sluiten. Het idee was nog steeds om een geïndustrialiseerd prototype van een woonhuis te maken. De forte van Wim Poelman is het ontwerpen van materialen, dus het was een prototype dat zich met name op materieel niveau richtte. Het afscheid van Wim Poelman uit Delft kort daarop vanwege zijn benoeming als hoogleraar Product Realisatie aan de Universiteit Twente per 1 december 2008, betekende een verdere aderlating voor het Concept House. In december vonden er drastische bezuinigingen plaats in de faculteit Bouwkunde, zodat alle tijdelijke aanstellingen niet meer na afloop werden verlengd. Wim Poelman werd dus ook niet opgevolgd. Jaap van Kemenade, die als projectonderzoeker was aangenomen en reeds eenmaal was verlengd, werd uit angst voor de gevolgen van de Flexwet ook niet verlengd. Hij kreeg een ‘straatverbod’ op de faculteit, een unicum in de geschiedenis van het onderzoek op de faculteit Bouwkunde. Jaap van Kemenade werd zeven maanden ondergebracht in één van de bedrijven van Mick Eekhout, die zijn kosten na afloop door declareerde aan de faculteit. Pas in september 2009 kon dr. Arjan van Timmeren als opvolger van Poelman worden aangesteld, met name omdat hij kostenonafhankelijk was vanwege zijn vele door hemzelf geacquireerde onderzoeksopdrachten. Met zijn komst bleek een grote impuls voor duurzaamheid de leerstoel binnen te komen. Dank zij die nadruk op duurzaamheid veranderden ook de uitgangspunten van het Concept house onderzoek, dat wil zeggen werden deze nader toegespitst richting de wetenschappelijk en maatschappelijk van belang zijnde focus van energie, water, en grondstoffen optimalisatie, en een aanvullende focus op gezondheid en de menselijke kant van gebruik(ers) van meer voorkomende woningtypes.


103

BIJLAGE 2: MAATSCHAPPELIJK / SOCIAAL / CULTUREEL / WETENSCHAPELIJKE CONTEXT Maatschappelijk/sociaal-culturele context De essentie van duurzaamheid voor de bouwopgaven van de komende tijd, de basis voor het Concept House: Milieu is de verzameling van voorwaarden voor leven. Gebouwen zijn daar vandaag de dag een steeds belangrijker onderdeel van. Dit kun je als ontwerper verfoeien, of omarmen. Kenmerk van deze 'verzameling van voorwaarden voor leven' is het feit dat ze eigenlijk continu verandert, ofwel dat ze een proces van continue transformatie kent. Een gebouwde omgeving die duurzaamheid in de zin van 'sustainability' en dus niet slechts 'durability' tot uitgangspunt neemt dient daarom dit proces van 'continue transformatie' te kunnen volgen. Het proces van groeien en wellicht krimpen, het proces van gebruiken en de bijkomende wijzigingen die dat met zich meebrengt dienen de basis te zijn van ieder plan, als ware het een levend wezen, met een eigen metabolisme. Continue transformatie is de enige kracht van duurzaamheid in de zin van ‘sustainability’, dat op haar beurt weer een belangrijke component is van leefbaarheid. Naar onze mening bouwen architecten en stedenbouwers die duurzaam bouwen zodanig dat een menselijke ingreep in de natuur zoveel mogelijk ingepast wordt in de kringloop die de natuur eigen is. Dat wil zeggen dat je probeert zo min mogelijk grondstoffen en energiebronnen aan de natuur te onttrekken die eindig zijn en dat je daarnaast tracht om zo weinig mogelijk blijvend afval aan diezelfde natuur toe te voegen. Dit sluiten van kringlopen en hergebruiken van afval, afvalwarmte en -water is hierbij het belangrijkste uitgangspunt. Naast de veel aangehaalde en zowel positief als negatief aan te merken globalisering, komt er zoals gesteld ook steeds meer nadruk te liggen op de noodzaak tot het kunnen opnemen van veranderingen. De huidige maatschappelijke processen die hierbij een rol spelen betreffen: •

toenemende emancipatie, vergrijzing, multiculturaliteit en individualisering van de samenleving;

•

optredende schaaldifferentiatie, administratieve decentralisatie, internationalisering en globalisering;

•

voortgaande transformatie, economisch-technologische vernieuwing en veranderde taken in de publieke sector.

De toenemende emancipatie van individuen en groepen en de individualisering hebben invloed op de behoeften van mensen, terwijl schaalvergroting en internationalisering belangrijke trends zijn die de oriëntatie veranderen. Daarbij dringt de laatste decennia in een groot deel van de ontwikkelingen waar milieu centraal gesteld wordt, een opkomend besef door dat het (milieu)credo “Think global, act local” basis moet zijn voor de aan te dragen oplossingen. Maar tegelijkertijd is dit juist het probleem: ten aanzien van het bewustmaken van de huidige maatschappij. Het belang van duurzaam gebruik en de relatie tussen eigen handelen en globale milieueffecten op korte en lange termijn is voor velen moeilijk inzichtelijk c.q. begrijpbaar (te maken). Het oplossen en inzichtelijk maken van verdergaande verduurzaming van de woonsituatie van mensen, met name in de doelgroepen beginners en ouderen c.q. zorggerelateerde woningen is in dit kader essentieel. Bezien tegen deze achtergrond wordt steeds vaker de noodzakelijkheid om mensen meer inzicht te geven in de gevolgen dan wel behoeften van eigen handelen genoemd. In tijd bezien kan dit vóór het handelen zijn, en daarmee negatieve gevolgen voorkomen, maar ook na het handelen (mits de gevolgen gecontroleerd c.q. beperkt blijven tot de aanstichter). Dit leidt vaak tot de roep om het handelen inzichtelijk te maken op een schaalniveau dichter bij de mensen. En het is dan ook dat juist op deze lagere schaalniveaus, dicht bij de eindgebruikers op dit moment de beste en meest vergaande duurzame en/of energiezuinige of zelfs -leverende concepten worden gerealiseerd. Op zich is dat logisch: immers gebruiker en eigenaar zijn in dat geval dezelfde, waardoor foutief handelen direct zelf ervaren wordt, hetgeen leidt tot correctie van gedrag dan wel actie tot andere wijzen van (duurzaam) oplossen. Maar het komt ook voort uit het feit dat de opgave van ver(der)gaand duurzaam bouwen van woningen nog altijd meer ruimte (en investering) vergt. Daarom de noodzaak tot het


104

verrichten van onderzoek naar het functioneren en de omgang van (deze) gebruikers met de vaak benodigde vernieuwende technieken en systemen om de duurzaamheiddoelstellingen te bereiken. De echte transitie c.q. (bouw)opgave richting duurzaamheid ligt echter op een ander vlak: dat van de gestapelde woningen, de compacte (bestaande) stad. In woningen met een beperkte ruimte beschikbaar voor leidingen en installaties, maar ook met een (relatief) beperkt beschikbaar budget. En juist hier is het een stuk moeilijker (technisch, maar vooral sociaal) om bij gelijkblijvend comfort kringlopen (blijvend) te sluiten en daarbij flexibiliteit optimaal aan te kunnen blijven bieden. De door Michael Braungart en William McDonough geïntroduceerde filosofie van ‘Cradle to Cradle’ (2002) vormt hierbij een interessante leidraad. Cradle to Cradle gaat ervan uit dat duurzaamheid en groei elkaar kunnen versterken. Duurzaamheid is geen beperking of bedreiging, maar een kans. Binnen de ontwikkeling van het eerste Concept House ‘Delft’ Prototype is deze leidraad waar mogelijk gevolgd, maar niet voor alle onderdelen sturend gemaakt. Dit laatste in verband met onvoldoende beschikbaarheid van gecertificeerde gebouwcomponenten benodigd en ook in verband met de betrokken industriële partners, die in enkele gevallen andere leidraden hanteren voor de wetenschappelijke evaluatie van de door hen gebruikte materialen en systemen aangaande duurzaamheid en gezondheid. Steeds belangrijker wordt verder het veranderen van de huidige tendens van de eerder genoemde steeds korter wordende (aan één bepaalde functie gerelateerde) levensduur. Want je kunt een gebouw of omgeving nog zo duurzaam maken, als het slechts twintig jaar blijft (be)staan is het nog steeds vele malen minder duurzaam dan eenzelfde bouwwerk c.q. omgeving die niet duurzaam is in de zin van 'sustainable' maar dat wel vijftig of honderd jaar blijft staan en functioneert (en dus 'durable' is). Vandaar ook het steeds groter wordende belang van het 'kunnen reageren', of beter nog proactief anticiperen van een gebouw of gebouwde omgeving op wijzigingen [Van Timmeren, 2006]. Of we dit nu bekijken tegen de achtergrond van een enkele dag (verschillen in zonnestand en kracht, windrichting) of tegen de achtergrond van een leven (het huisvesten van nieuwe functies, nieuwe gebruikers e.d.), duurzaamheid hangt nauw samen met de wijze hoe het gebouw kan reageren op wijzigende omstandigheden, door gebruik of ‘omgevingsfactoren, zoals bijv. klimaatsverandering, verhevigde regenval, stijgende grondstofprijzen en de roep om groene energiebronnen die de concrete vertaalslag vormen van wereldproblematiek naar het werkveld van architecten, stedenbouwers en ingenieurs. In ‘groene’ bouwprojecten van de laatste jaren zie je twee ecologische thema’s steeds weer terugkeren: efficiëntieverbetering van (bestaande) systemen en de integratie van natuurlijke en kunstmatige milieutechnieken in de architectuur. Bij dat laatste richt de aandacht zich steeds meer op integratie in de gebouwschil van duurzame maatregelen en op slimme installatiesystemen die essentiële ‘stromen’ (energie, water, afval/materiaal) reguleren. Naast energie, water, materialen en groen is er nog een belangrijke pijler binnen duurzaamheid: de sociale processen. Het doorbreken van de impasse ten aanzien van het beheer (en begrip) van de essentiële infrastructuren is noodzakelijk: een centrale, minimale ‘back-up infrastructuur’ met daaraan gekoppeld privaat beheerde (semi-autonome), gebruiksvriendelijke technieken en subnetten is een veel betere oplossing dan de huidige, meestal onpersoonlijke centrale technieken en infrastructuur. Doel binnen een dergelijke alternatieve benadering zou zijn robuuste patronen met een morfologische resistentie als voorwaarde om te kunnen bouwen met een diversiteit aan collectieve en particuliere opdrachtgevers die de tijd kunnen doorstaan. Om geleidelijke ontwikkeling en transformatie, essentiële aspecten van duurzaamheid, gedurende een lange periode mogelijk te maken zijn ‘overmaat’ en ‘flexibiliteit’ daarbij belangrijk middelen. Op gebouwen kavelniveau om gebruikers de ruimte te bieden om hun gebouw en/of buitenruimte aan te passen aan de levens- of ontwikkelingsfase waarin men zich bevindt, op het niveau van de openbare ruimte als reservering voor toekomstige voorzieningen en ten behoeve van een mogelijke fasering in realisatie. Leidraad is het gebruik van zachte overgangen en het integreren van ruimte voor ‘bottomup’ processen van informeel zelfbeheer en participatieve bouw. De ‘roadmap’ is daarbij dat, voor zover er sprake is van nieuwbouw, deze strategisch wordt ingezet, als icoon en aanjager van ruimtelijke vernieuwing en als katalysator van sociale en economische vernieuwing, van emancipatie en waardecreatie. De bouwtechniek en materiaalgebruik zullen in die zin teruggaan naar het naoorlogse adagium van minimum materiaal en maximaal functioneren, bij zorgvuldiger omgang met eindige bronnen. Bij voorkeur gebaseerd op cyclische benaderingen als Cradle to Cradle (Braungart & McDonough, 2002) en Regeneratieve Design (Tillman Lyle, 1994). Tegelijkertijd wordt ook het grondgebruik geïntensiveerd. Hoogbouw, optoppen van bestaande Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

105

gebouwen en het verdiepen van infrastructuur en parkeervoorzieningen zullen steeds vaker worden ingezet (Bosch et al., 2010). Tegelijkertijd wordt proactief ingespeeld op vervuiling problematiek door onder andere automobiliteit door het introduceren van slimme koppelingen (interfaces), zoals ‘vehicle to grid’, waarbij energie van elektrische auto’s wordt afgetapt door gebouwen en omgekeerd (Beella et al., 2010). Het juist aansturen van het oplaadgedrag van auto’s zal hierbij fluctuaties op het elektriciteitsnet uitmiddelen en de seriële opslagcapaciteit van voertuigen kan zelfs als buffer gebruikt worden op piekmomenten. In dit kader is het ook van belang om het Concept House te zien binnen de doorontwikkeling naar de grotere schaalniveaus. Uit een recente studie van het Planbureau voor de Leefomgeving (2012) blijkt namelijk dat, om de CO2-uitstoot van de gebouwde omgeving te beperken, een combinatie van gebouwen gebiedsmaatregelen het meest efficiënt is. Dit levert een grotere CO2-reductie dan het nemen van alleen gebouwmaatregelen zoals isolatie of efficiëntieverbetering van verwarmingsinstallaties, of alleen gebiedsmaatregelen zoals het gebruik maken van restwarmte, geothermie of warmtekoudeopslag (WKO). Het nemen van alle rendabele gebouwen gebiedsmaatregelen voorkomt 15 tot 30 procent van de CO2- uitstoot van de gebouwde omgeving in 2050. De hoogte van het percentage hangt af van twee factoren: de energieprijs en de investeringskosten van de energiebesparingsmaatregelen. Het is maar de vraag of grootschalige en infrastructurele investeringen om de energietransitie te bevorderen er uiteindelijk toe doen. Energie ligt op een te laag schaalniveau om effectief te kunnen sturen. Het energiegebruik van vergelijkbare huishoudens die naast elkaar in nagenoeg identieke woningen wonen kan daarom zeer uiteen lopen. Maarten Hajer (directeur van het Planbureau van de Leefomgeving): “Ik heb meer verwachtingen van slimme energiemeters waarmee bewoners hun eigen gedrag en gebruik kunnen beïnvloeden. Naar mate de energieprijzen stijgen zullen huishoudens hier meer behoefte aan hebben. Verder meen ik dat het niet zozeer gaat om afzonderlijke ingrepen maar eerder om combinaties van logische en aantrekkelijke ingrepen die het vanzelfsprekend maken om gedrag en energiegebruik te beïnvloeden, schonere technieken te gebruiken en de leefbaarheid te verbeteren. Ik denk hierbij aan het selectief verdichten van de steden, het stimuleren van het gebruik van de fiets, zoals dat in Kopenhagen gebeurt, en het bevorderen van elektrisch rijden in de stad. Met selectief verdichten bedoel ik die plekken in de stad intensiveren waarmee je echt het verschil kan maken, bijvoorbeeld binnen de ideale fietsafstand, een straal van 8 kilometer, rond het centrum.” (Dubbeling, 2012).

Wetenschappelijke context Binnen de (milieukundige) onderzoekstraditie is de aandacht voor materiaal-, water- en energiebesparing, door vraagvermindering, efficiëntieverbetering, en vernieuwbare bronnen altijd vanzelfsprekend geweest (Brezet, 1994). Sinds de jaren tachtig wordt veel onderzoek gedaan naar de invloed van het milieu op onze samenleving, en dan met name op de gebouwde (leef)omgeving. Veel van het onderzoek beperkt zich tot deelaspecten terwijl het belangrijkste voor een toekomst van de samenleving is, dat het om een integrale problematiek gaat. Al snel duidelijk werd dat alleen een integrale benadering een reële oplossing kan bieden. Nog steeds doen onderzoeksprojecten over de milieugerelateerde stromen energie, water en afval(materiaal) echter geen poging de verkokerde beleidsvelden te ontstijgen. Veel goedbedoelde initiatieven blijven hangen in thematische en effectgerichte oplossingen zonder dat een zekere mate van integratie of meerwaarde van milieumaatregelen wordt bereikt. De wetenschappelijke en de beleidsmatige verkokering wordt gelegitimeerd door te spreken van specialisaties. De verschillende ‘specialisten’ houden vervolgens het sectorale denken in stand. Gevolg is het ontbreken van aansluiting c.q. verweving van verschillende schaalniveaus en (met name) deeltechnieken op elkaar, en daarmee is de gebruiksvriendelijkheid en dus de gebruiker direct (comfort, gezondheid/welbevinden, etc.) en indirect (kosten, afhankelijkheid, ‘veerkracht van het systeem’, etc.) de dupe. Deze ‘oude’ sectorale verkokering lijkt de laatste jaren te verdwijnen. Maar een ‘nieuwe’ sectorale verkokering ontstaat (Meyer, 2003), met verzelfstandiging van thema’s in afzonderlijke circuits en instituties, elk met een eigen netwerk van deskundigen en voorzieningen, wat leidt tot een zekere verwarring en versplintering in de publieke sector.


106

Binnen de in gang gezette ontwikkelingen rondom het Concept House ‘Delft’ Prototype, en vergelijkbare lopende trajecten/projecten als het Concept House Village in Rotterdam, Active Reuse House, HOTT House, Passive House, Maskerade, Wijk van Morgen wordt getracht dit te doorbreken, en de veelheid aan oplossingen te doorgronden. Inmiddels zijn een heel aantal van deze koplopers aan de slag gegaan met het ontwikkelen (en soms realiseren) van energieneutrale pilot projecten. De valkuil voor innovatieve bouwconcepten is dat zij zich volledig richten op technische hoogstandjes op het gebied van energiebesparing en hierbij ‘vergeten’ dat er ook nog iemand comfortabel in moet wonen. Daarnaast moet deze woning natuurlijk ook nog eens betaalbaar zijn. Er is een tekort aan voorbeeldprojecten die laten zien hoe een energieneutrale woning tegelijkertijd een gezond & comfortabel binnenmilieu kan creëren met acceptabele woonlasten. Wanneer we geen rekening hoeven te houden met de gebruiker, kan er een veel beter energetisch ontwerp gemaakt worden. Maar als we niet voor de bewoner bouwen, dan hoeven we helemaal niet te bouwen! Het gaat dus om de balans tussen energiebesparing en de behoeften van de gebruiker. In dit onderzoek wordt de nadruk gelegd op energiebesparing in combinatie met een gezond & comfortabel binnenmilieu en acceptabele woonlasten. Een goede technische oplossing, die vervolgens niet betaalbaar is heeft in de ogen van de gebruiker weinig zin. Veel energieneutrale koploperprojecten gaan uit van energieneutraliteit op gebouwniveau. Het gebruik van de bewoner wordt niet ingecalculeerd. Dit is ook een lastig aspect omdat elke bewoner weer een geheel eigen gebruikspatroon heeft. Toch is het van belang voor energieneutraal wonen om te weten wat de invloed van dit gebruikerspatroon is. Vandaar dat er binnen het Concept House ‘Delft’ Prototype project nadrukkelijk voor gekozen is om het prototype een aantal jaren gevarieerd te laten bewonen, en gedurende die tijd diverse essentiële aspecten te meten en evalueren. Een ander aspect waaraan in dit kader aandacht wordt besteed in vervolg onderzoek is het risico van de zgn. ‘valley of death’. De ‘valley of death’ is de naam van het risico van falen dat een prototype niet algemeen geaccepteerd gaat worden door de markt. Wanneer een prototype niet goed gepositioneerd wordt in de markt of er onvoldoende informatie beschikbaar is om het prototype in te zetten, dan valt het stil rondom het concept en zal het product geen afname ondervinden. In de bouw geldt maar al te vaak dat pilotprojecten en programma’s eenmalig worden uitgevoerd. Veelal wordt er nog een eindverslag geschreven dat een deel van de ervaringen deelt, maar daarna valt het over het algemeen redelijk stil. Het wordt lastig voor de opvolgers om een volgend prototype te ontwikkelen, men mist dan een stukje informatie. Daarnaast is het al helemaal lastig voor de markt om dit bouwconcept te reproduceren. Een deel van het probleem ligt in het volgende. Omdat de innovatieve bouwconcepten gebruik maken van verschillende manieren om een doelstelling te verwoorden en verschillende methodes gebruiken om het resultaat te beoordelen, is er nauwelijks een vergelijk mogelijk. Dit levert aan twee zijden een probleem. De beslissers in de initiatieffase van een bouwproject weten niet wanneer en waarom zij een specifiek bouwconcept kunnen toepassen. Aan de andere kant kan de koploper het bouwconcept niet helder positioneren ten opzichte van al de andere concepten in de markt, waardoor de ‘valley of death’ een groot risico is. Vandaar dat in dit kader er voor gekozen is om ook het Concept House ‘Delft’ Prototype een vervolg te geven in de vorm van een Urban Villa bestaande uit 7 CHp appartementen in Winterswijk, en om deze tezamen met genoemde projecten binnen een TKI traject (Topsectoren beleid Innovatie, onderdeel Energie in de gebouwde omgeving) nauwkeurig te monitoren en vergelijken. Omdat deze koploper projecten, waaronder het Concept House ‘Delft’ Prototype, vaak bestaan uit innovatieve oplossingen worden deze in de meeste duurzaamheidsmaatlatten niet of moeilijk meegerekend. Dit komt omdat de meeste duurzaamheidsmaatlatten deels gebruik maken van het ‘scoren van maatregelen’ in plaats van op basis van prestaties. Vandaar dat in dit kader onderzocht gaat worden hoe het toepassen van maatregelen in een beoordelingssystematiek ervoor zorgt dat innovaties onvoldoende ruimte hebben om te bewijzen wat de uitzonderlijke impact is. Daarnaast worden de prestaties die wel opgenomen zijn in duurzaamheidsmaatlatten over het algemeen alleen berekend. Uiteindelijk gaat het natuurlijk om de werkelijk geleverde prestaties. Op basis hiervan kan een goede vergelijking gemaakt worden van de focus en de impact die een innovatief bouwconcept heeft. Het tweede element dat de ‘valley of death’ naderbij brengt is het onvoldoende vastleggen van de ervaringen binnen een bouwconcept. Dit geldt zowel voor de aspecten die te maken hebben met het ontwerpen bouwproces als met de technische oplossingen. Deze verslaglegging hoopt daartoe een


107

eerste bijdrage te leveren. Daarnaast de internationale vergelijkingen binnen het InterREG SUSlab project (Noordwest Europa) en het gestelde TKI onderzoek. De afwezigheid van een algemene theorie van duurzaamheid is daarbij echter nog steeds een actueel probleem. Met name de rol van de bouw en ontwikkeling van de gebouwde omgeving daarbij: de verbinding tussen lokale en mondiale duurzaamheid wordt gekarakteriseerd door onzekerheid, onwetendheid en onkunde. Ontwikkelingen volgen in de van oudsher als conventioneel te benoemen bouwsector te vaak paradigma’s, veelal leidend tot een ontwikkeling met een vast eindpunt, als een veronderstelde ‘nec plus ultra' (Timmeren, 2006). Deze kunnen op voorhand leiden tot een rem op pogingen om een beter alternatief te krijgen. Het noopt tot het expliciteren van de achterliggende maatschappelijke behoeften en tot het vinden van instrumenten die het ontwikkelings- en bouwproces, en de ruimtelijke ontwikkeling en daaraan gelieerde infrastructuur beter laat aansluiten bij de veranderende maatschappelijke doelstellingen en een andere omgang met ‘publieke zaken’ als energie, water en mogelijk zelfs materialen en nutriënten. Een probleem is dat milieubelangen en economische belangen van fundamenteel andere aard zijn. De milieuproblemen zijn vaak diffuus. De problemen worden verdeeld over een groter gebied of afgewenteld op de toekomst. Economische belangen daarentegen zijn meer geconcentreerd. Dit is bijvoorbeeld het geval bij de (nuts)voorzieningen die geacht worden een ‘algemeen (noodzakelijk) goed’ te zijn, zoals de energievoorziening. De baten komen, door beursgenoteerde privatisering aan bepaalde actoren toe, die daarbij maar beperkte (investering)risico’s lopen met betrekking tot de kosten van het project. Het specifiek sectorale belang kan sterk verschillen van het geldend algemeen economische belang. De eenzijdige belangenvertegenwoordiging kan als rem op vernieuwing werken. Nieuwe ideeën die niet goed bij de huidige belangen aansluiten zullen minder snel serieus worden genomen. Dit proces is mede door de gestarte privatisering in enkele sectoren wel aan het verbeteren. De private organisaties c.q. ondernemingen zijn zich, ingegeven door markteisen (concurrentie), actief bezig gaan houden met zogenaamd ‘redesign’; het aanpassen van hun belangen en plannen in een meer milieuvriendelijke richting. De feitelijk benodigde fase van ‘rethinking’, het zorg dragen voor verdere integratie van toekomstige economische en milieukundige belangen in het heden , staat nog te ver van deze partijen af. Vooralsnog lijkt dit de taak van de overheid en de wetenschap. Binnen deze context is het Concept House een eerste stap, een integraal 'redesign' van state of the art technieken en materialen/componenten voor een gerichte bouwopgave.


108


109

BIJLAGE 3: PREFABRICAGE EN ASSEMBLAGE VAN HET PROTOTYPE Het werk aan de natte cel start begin november 2011 bij de vloer omdat twee loodgieters van Unica volgens planning al na twee dagen ook aan het werk moeten kunnen. Wanneer de loodgieters hun werk in de vloer af hebben kan deze worden dichtgemaakt en kunnen de wanden worden geplaatst zodat ook daarin de leidingen kunnen worden aangebracht. Wanneer ook de elektriciens van Unica zijn geweest kunnen de wanden worden geïsoleerd, beplaat en getegeld. Een loodgieter plaatst nog de apparatuur voor het warmwatersysteem. De kozijnen, het plafond, sanitair en de definitieve inrichting van het installatiecluster worden vanwege tijdgebrek pas op de bouwplaats aangebracht. Half november 2011 pas begint bij VDM de productie van de wanden, vloeren en dakvloeren. De houtskeletbouw onderdelen worden in twee weken tijd geproduceerd van binnenblad tot buitenblad en compleet met ramen, deuropening, ventilatieroosters, elektradoorvoeren, hijsvoorzieningen en oplossingen voor oplegging en koppeling. Voor deze kleine serie wordt gebruik gemaakt van een aparte hal, wanneer de productie zou worden opgeschaald kan er gebruik worden gemaakt van de geautomatiseerde productielijn. De materialen zijn al in september besteld, de timmermannen werken routineus en secuur. Vanaf de tweede week worden de vloeren dakelementen in de buitenopslag onder een afdak op volgorde uitgestald zodat Icopal de zwevende dekvloer met vloerverwarming en het dakafschot met dakbedekking, het warmtesysteem en zonnecellen prefab kan aanbrengen. Voor deze klus zet Icopal twee zeer ervaren allround monteurs in.

Figuur 94 Bouwplaatsplanning.

Op 17 november 2011 boort Luinstra op de kavel een put van 130 meter diep waarin een warmtewisselaar wordt afgezonken. Bij het vullen van de opening worden alle kleilagen in de grond hersteld, en de halve kuub vervuilde grond die vrijkomt wordt apart afgevoerd. Vanwege de lage kosten wordt de fundering op traditionele wijze samengesteld, van in het werk gestorte poeren op betonnen heipalen. Terwijl een onderaannemer zich over de poeren ontfermt bouwen de onderzoekers samen met een student van de Hogeschool Rotterdam een leidingput op waarin vanaf de kavelgrens een aantal mantelbuizen, de aansluiting op het riool en ook de grondlus en aardedraad uitkomen. Op de put wordt een HSB opbouw gemonteerd waarin alle aansluitingen voor het prototype worden voorbereid, en waar gedurende de assemblage van het prototype de bouwstroom vandaan wordt gehaald.


110

Op vrijdag 2 december wordt ‘juist op tijd’ de staalconstructie op de poeren gemonteerd, inclusief de zeecontainer die dient voor opslag en als stabilliteitselement. Om de staalconstructie wordt de onderste verdieping van de ombouwsteiger opgebouwd, die met de montage van het casco mee zal worden opgehoogd. Op 7 december 2011 komen om half zeven 's ochtends twee vrachtwagens met vloeren dakelementen van VDM aan op Heijplaat, in de regen. Er zijn nog twee transporten onderweg van VDM, één van Faay en één van Raab Karcher. Rond acht uur wordt besloten dat de vloeren met één uur vertraging van de opleggers op hun plek kunnen worden gehesen maar wanneer de kraanmachinist plaatsneemt in zijn cabine in de torenkraan trekt er een hevige onweersbui met harde windstoten over het gebied. De machinist vindt de situatie niet verantwoord en legt de bouw stil. VDM bestelt een telescoopkraan en een meer ervaren machinist waarmee de transporten van VDM op straat kunnen worden afgeladen zodat de chauffeurs terug kunnen rijden naar Friesland. Aan het Prototype zelf gebeurt 's ochtends niets, het is dan ook niet mogelijk om volgens planning de pakketten met Faay plafondplaten in te hijsen. In een voormalige RDM loods wordt een tijdelijke, droge, opslag gevonden om te voorkomen dat het weer de gipsplaten vernielt. Vanwege de aanhoudend harde wind is het erg riskant om de grote vlakke wandelementen in te hijsen, na beraad met het VDM montageteam en bestudering van de windvoorspellingen wordt ervoor gekozen om al wel de vloeren en de natte cel te plaatsen. Deze klus wordt in anderhalf uur geklaard, waarna de vloeren met zeilen worden afgedekt voor de nacht. 's Ochtends op 8 december 2011 is het windstil en verloopt de montage van de wandelementen zonder problemen. Op de bouwsteiger wordt een tweede verdieping gebouwd, de opgeslagen plafondplaten van Faay worden teruggehaald naar de bouwplaats en met de kraan in gehesen en de dakelementen worden geplaatst. Het uitkragende inpandig balkon wordt als laatste afgerond en dan is het om 17:30 voor VDM tijd voor het pannenbier. Voor Icopal worden dan de bouwlampen naar de bovenste verdieping van de steiger gebracht omdat de regenwaterafvoeren nog moeten worden ingewerkt, evenals de verwarmingsslangen onder het dakvlak die de schacht in moeten worden geleid waarna de naden tussen de dakelementen met hete lucht kunnen worden gedicht, net voordat het weer gaat regenen. Op vrijdag worden geen nieuwe klussen opgestart. Het montageteam van VDM is vrij, Icopal is er wel om de dakranden en de loggia waterdicht te maken. Een team van het Albeda College, de Hogeschool Rotterdam en de TU Delft ruimt de bouwplaats op en legt vloerbescherming neer in het Prototype. Ook wordt de warmtepomp opgeslagen in de zeecontainer en worden de resterende openingen voor de voordeur en de Solarlux pui met zeil gedicht omdat het Prototype, anders dan gepland, gedurende het weekend nog niet op slot kan. VDM heeft vanaf maandag 12 december nog veel werk: het stelkozijn voor de Solarlux pui moet worden gemaakt; het casco wordt aan de binnenzijde met tape en damp open folie afgedicht; het gipsen binnenblad wordt over de elementnaden gesloten; de elektragoot wordt aan de binnenzijde van de gevels doorgetrokken; in de woonkamer wordt aan één zijde een Faay voorzetwand gemonteerd en in de ramen en deuropeningen worden de dagkanten op maat gemaakt. Op het dak worden de dakranden afgedekt; buitenom worden de naden tussen elementen gedicht; aan de noordgevel en aan de onderzijde van het Prototype wordt waar nodig cempanel beplating aangebracht; in de loggia wordt het vlonder neergelegd en worden wanden en plafond afgetimmerd. Op maandag 12 december begint Drooghmans volgens de originele planning met de voorbereiding van de montage van de Mosa keramische gevelbeplating. Er is afgesproken dat wordt begonnen met het beugelen van alle tegels maar al snel willen ze ook de aluminium achterliggende constructie op de gevel monteren. Voor VDM is de planning op dat moment echter al vier dagen uitgelopen waardoor zij hun werkzaamheden nog niet hebben kunnen afronden, bovendien blijken de verticale aluminium profielen door een afstemmingsfout in het dakranddetail te lang te zijn gemaakt. Dit levert een kort conflict op dat snel wordt opgelost en waarna er geen onvertogen woord meer valt op de bouw. In de loop van de week blijkt dat er een technisch mankement zit in de boringen waaraan de keramische tegels worden opgehangen en is men gedwongen in Januari alle tegels te vervangen. Op dezelfde maandag wordt de driedubbel beglaasde Solarlux harmonicapui gemonteerd tussen de woonkamer en de loggia, monteert Renson haar ventilatiebox en een aantal korte ventilatiekanalen vanuit het installatiecluster naar de omliggende ruimtes en werkt Icopal de dakranden waterdicht af.


111

Vanaf dinsdag 13 december is ook Unica doorlopend aanwezig op de bouwplaats. De werkzaamheden omvatten het traditionele elektriciteitsnet in het plafond met doorvoeren naar buiten ten behoeve van sensoren, verlichting en zonwering; de vertakking van data en elektra op vloerniveau inclusief het plug&play aansluiten van schakelaars en stopcontacten; alle aansluitingen van elektriciteit en water in het installatiecluster, van de meterkast, inverters en Niko Home Control tot de grondlus, vloerverwarming en het warmtesysteem op het dak; de ontsluiting van het installatiecluster via de schoorsteen en schacht; achterstallige montage van het sanitair in de natte cel; afvullen van het vloersysteem en aansluiting van de hemelwaterafvoeren. Van dinsdag tot en met vrijdag krijgen de onderzoekers van de TU Delft opnieuw ondersteuning van een team bouwkundestudenten van het Albeda College en één student van de Hogeschool Rotterdam bij de uitvoer van die taken waarvoor geen van de andere partners verantwoordelijk is. De studenten prefabriceren de schakelbare stopcontacten; isoleren de vloergoten en het stelkozijn van de pui in de huiskamer; rollen de slangen van de vloerverwarming uit tot in het installatiecluster en leggen elektragoten; maken de deksels in de goten; tekenen de stopcontacten af en maken deel uit van het montageteam van Faay voor het plafond en de binnenwanden. Op woensdag 14 december, bestijgt een externe elektromonteur het dak om daar in anderhalf uur de gestekkerde PV installatie aan te sluiten op de inverters in het installatiecluster. Een week nadat de eerste vloer van het Prototype is geplaatst branden de bouwlampen overdag al op zonnestroom. Aanvankelijk zou Faay op deze woensdag beginnen met de montage van het plafond maar in verband met de klussen die de TU Delft, Unica en VDM nog hebben wordt dit een dag uitgesteld. Op donderdag 15 december beginnen de monteurs alsnog, met hulp van vier handige Albeda studenten. Onder de elektrische installatie en een enkel ventilatiekanaal langs wordt in anderhalve dag het geïsoleerde, vrijhangende plafond gemonteerd. De vloer in het Prototype wordt leger en het aantal mensen dat er rondloopt neemt af. Op vrijdag worden de wanden geplaatst op stalen gootprofielen en komen de deuren op hun plek. Op maandag heeft één monteur nog een halve dag nodig om de klus af te ronden. In de week van 19 december maakt Unica dankbaar gebruik van de relatieve rust op de bouwplaats om haar werk af te maken, samen met een monteur van Niko wordt op donderdag het Home Control Systeem geprogrammeerd en op vrijdag komt een monteur van Itho Daalderop na een mislukte poging op dinsdag alsnog de warmtepomp in bedrijf stellen. Op woensdag 21 december wordt 's middags de steiger opgehaald, voor die tijd kunnen de onderzoekers er nog net gebruik van maken wanneer ze de glazen balustrade in de loggia samen met de leverancier Octatube monteren. Omdat voor de trap naar de voordeur nog geen goede partner is gevonden bouwt de steigerbouwer nog een tijdelijke trap. Aan het eind van de week hebben de onderzoekers nog een paar klussen om het prototype vakantieklaar te maken zoals de aftimmering van de schacht op de begane grond en het opruimen van de stoep en de woning want op donderdag 22 december 2011 wordt al meteen de RDM Campus kerstborrel gehouden op het Prototype. In januari 2012 wordt het technisch probleem met de geveltegels opgelost en kan de zonwering worden gemonteerd. Binnen in het Prototype wordt gestukadoord, behangen en geschilderd en wordt de natte cel definitief afgewerkt.


112


113

BIJLAGE 4: HET VOORGENOMEN LABORATORIUMWERK Het Concept house Delft prototype zal worden benut in de periode tussen 5 oktober 2012 (officiële opening) en de contractueel overeengekomen tijdstip van demontage per november 2015 voor onderzoek & ontwikkeling in twee richtingen: 1. Vanuit de faculteit Industrieel Ontwerpen voor onderzoek in het kader van de Sustainable Labs North West Europe (SUSLab NWE) onder leiding van prof.dr.ir. David Keyson; 2. Vanuit de faculteit Bouwkunde voor onderzoek en ontwikkeling in het kader van het prototypes onder leiding van de hoogleraar Mick Eekhout: Het ontwerpen en vervaardigen van prototypes in het Bucky Lab en aanverwante activiteiten; 3. Vanuit de faculteit Bouwkunde voor duurzaamheidsgerelateerd ontwikkelingswerk en onderzoek onder leiding van professor Arjan van Timmeren; Met name ook het meten en evalueren van de energieconsumptie bij (tijdelijke) bewoning in vergelijkbare woonsituaties door bewoners tijdelijk in het Prototype als gasten te laten wonen (onbetaald huren), deels onder leiding van dr. Truus Hordijk. 4. Vanuit de voormalige partners en sponsors van het Concept house Consortium voor het verder ontwikkelen van het prototype als gebouw, in de zin van het vervangen en verbeteren van bestaande onderdelen van het Delft Prototype in samenwerking met de partners en sponsors. 5. Vanuit Concept House Village voor overleg en besprekingen met studenten, potentiële gegadigden voor nieuwe Concept House Prototypes, voor inrichting van ‘het Nieuwe Dorp’ van Heijplaat waarin Concept House Village is ingepast en haar huidige en toekomstige bewoners. Ad 1.: In de brochure ‘Concept House Heijplaat Rotterdam’ van Sustainable Labs North West Europe staaat het programma vanuit het SUSLab gepubliceerd. Zie www.Suslabnwe.eu. Ad 2.: Prototype ontwikkeling vanuit de leerstoel Productontwikkeling van Bouwkunde: er zijn een aantal suggesties gedaan om het huidige prototype uit te breiden en te verbeteren: •

de kop van de container zou een glazen gevel met dubbele dueren kunne krijgen die gemakkelijker toegang geeft tot de binneruimte van de container waarin een tentoonstellingsruimte is ingericht van Concept house Urban Villa en Concept House Village;

•

Onder het huidige prototype zou een ronde geisoleerd glazen buitenwand in een elliptische vorm kunne worden aangebracht door middel van glaspanelen die als afgekeurde panelen (vanwege een faillissement van de producent en het halverwege moeten overstappen op een andere coating) van het Fletcher hotel aan de A2 nabij Amsterdam is gebouwd. Functie van de ruimte: tentoonstellingen, bijeenkomsten, semi-publiek dus, en sleutelonafhankelijk van het e appartement op de 1 verdieping. Ontwerp en realistaie door studenten in het kader van het Bucky Lab onder leiding van dr.Marcel Bilow. De glaspanelen zijn vanaf november 2012 beschikbaar ; de prototype oefeningen in de masteropleiidng van het BuckyLab worden tweemaal per jaar georganiseerd.

Ad 3: Duurzaamheidsevaluatie vanuit Arjan van Timmeren is het de bedoeling de berekende energieconsumptie in het prototype bij verschillende bewoningen te vergelijken met actuele bewoningen door een aantal bewoners met hun gebruiken, vergelijkbaar met hun huidige woonsituaties tijdelijk in het Delft Prototype te laten wonen, om de huidge bewong te vergelijken met de prototype bewong aangaand egde gewoontes van bewoners en die b prototype bewoning dan weer te vergelijken met de gecalculaeerde veronderstellingen vanuit het prototype ontwerp. Dr. Truus Hordijk (UHD leerstoel bouwfysica, Bouwkunde) heeft aangegeven gaarne in dat onderzoek te willen participeren. Ad 4: Solarlux heeft aangeboden kostenloos een schuifwand vlak aan de binnenzijde van de glazen balkonschermen te bouwen als prototype van een renovatiewand voor verdiepingsappartementen. Omdat dit het huidige gebruik beïnvloedt, is dit aanbod vooralsnog aangehouden. Ad 5: Bijeenkomsten, besprekingen en bezoeken zullen worden gecoördineerd door de faculteit Industrieel ontwerpen, in de persoon van oud-onderzoeker Rutger Wirtz ([email protected]), die daartoe een deeltijdaanstelling heeft en door UHD Sacha Silvester wordt aangestuurd. ([email protected])


114


115

BIJLAGE 5: BIOGRAFIE ONDERZOEKERS, PARTNERS EN SPONSORS Het eerste Concept House Prototype is op 5 oktober 2012 geopend. Het is de vrucht van een drie jaar lange samenwerking tussen de leerstoel Productontwikkeling aan de Faculteit Bouwkunde van de TU Delft en een tiental industriële partners uit de bouw-MKB [VDM, Unica, Icopal, Itho Daalderop, Faay, Niko, Raab Karcher, Renson, Solarlux, de Woonplaats] een zevental in natura partners [CBB, Danfoss, Lodewijk van Es, MdR advies, Hans Moor Architects, Uniline, Architectuurcentrale Thijs Asselbergs] en een dertigtal materiële sponsors [Albeda College, Bruynzeel, CRH, Drooghmans, Dura Vermeer, Forbo Eurocol, Fermacell, Global Solar, Greenwave, Justimax, Kingspan Unidek, Kramer Group, Luinstra, Mastervolt, Mosa, Koen Mulder, Novatio, Octatube, Oranje, Philips, Prokom, Relius Systexx, Rockwool, Roval, Schilders^Scool, Woonbron, De Vries Kozijnen en Zadkine]. Mick Eekhout (1950) is hoogleraar Productontwikkeling, een leerstoel die hij sinds 1991 bezet voor minimaal 0,4 fte. Onderwijs in ontwerpmethodologie van bouwproducten, bouwsystemen en bouwcomponenten; Onderzoek op het gebied van nieuwe materialen en onbreekbaar glas Zappi, vrije vorm technologie Blobs, en de ontwikkeling van Concept Houses. Hij heeft 12 boeken geschreven, er staan er nog 8 op de lijst afgemaakt te worden. Publiceerde meer dan 300 artikelen. Schrijft columns voor Cobouw. Was de trekker van 3TU Speerpunt Bouw van 2007 tot en met 2009. Promoveerde in 1989 cum laude op de dissertatie ‘Architecture in Space structures’ en completeerde zijn opleiding aan de faculteit Bouwkunde in 1973 eveneens cum laude. Heeft vanaf 1975 acht jaar zijn architectenbureau gehad, waarna hij sinds 1983 als oprichter en directeur de ‘design & build’ bedrijf Octatube leidt, specialist in lichtgewicht dak en gevelconstructies, die over de gehele wereld vanuit de hoofdvestiging in Delft worden toegepast. Arjan van Timmeren (1969) heeft sinds begin jaren negentig zowel in de praktijk als in de wetenschap gewerkt in binnen- en buitenland. In 2006 is hij cum laude aan de TU Delft gepromoveerd op onderzoek naar de optimale schaal voor verduurzaming van de water-, energie- en nutriënten stromen in de gebouwde omgeving. Arjan van Timmeren is sinds 2012 hoogleraar van de leerstoel Environmental Technology & Design van de faculteit Bouwkunde TU Delft. Van Timmeren heeft een rijke wetenschappelijke carrière en is gespecialiseerd in de integratie van duurzame technologie in gebouwen en gebiedsontwikkeling. Hieraan voorafgaand heeft hij naast z’n werk in de praktijk bij Atelier 2T en diverse architecten bureaus (Renzo Piano, Italië; Jesus Arribas, Spanje; Gunnar Daan, NL en Karelse VdMeer, NL) ook bij de Technische Universiteit Delft binnen de afdeling ‘Building Technology’, eerst bij de leerstoel ‘Climate Design & Sustainability’, en sinds 2009 bij Green Building Innovation & Product Development gewerkt. Daarbij leidde hij diverse interfacultaire en interdisciplinaire onderzoeksprojecten op het gebied van duurzame gebiedsontwikkeling en integratie van duurzaamheid in gebouwen en stedelijke gebieden, met daaruit springend recent onderzoek naar energie neutraal bouwen op diverse schaalniveau’s (o.a. IPC Ademend Raam innovatie, Add-on gevel innovatie, Concept House Village, Culemborg Lanxmeer, Den Haag Erasmusveld en Westflank, Haarlemmermeer) en de koppeling en integratie van (elektrische)mobiliteit en duurzame opwekking en verwerking van de zogenoemde ’essentiële stromen’ (energie, water, nutriënten/grondstoffen gerelateerd) en daaraan gelieerde infrastructuur in de gebouwde omgeving (uitgewerkt voor Schiphol en Rotterdam Stadshavens). Naast wetenschap en praktijk is Arjan van Timmeren actief in meerdere (inter)nationale kwaliteits- en advies commissies en jury’s. Meerdere prijzen en nominaties daartoe zijn in de loop van de jaren aan zijn werk toegekend. Inmiddels heeft hij zich verder gespecialiseerd in integratie van duurzame technologie in gebouwen en gebiedsontwikkeling en daarbij met name het verduurzamen van het ‘stedelijk metabolisme’ vanuit de basis van Industrial Ecology en Regenerative Design en leidt hij de leerstoel Environmental Technology and Design.


116


117

BJLAGE 6: OPROEP VANUIT DE TU DELFT EN 3TU AAN DE MKB BOUW Met onderzoek en ontwikkeling het MKB Bouwtoelevering helpen aan een nieuwe toekomst? De publicatie van ‘Bridging the gap’, het masterplan voor onderzoek van de 3TU Speerpunt Bouw, geschiedde al weer 3 jaar geleden. [Referentie…] Het was na die tijd lang stil. Op 8 oktober 2012 werd uiteindelijk de 3TU.Bouw officieel gelanceerd. Ondertussen is er veel in de verhoudingen in de bouw veranderd. Waar ‘Bridging the gap’ een nieuwe, maatschappelijk betrokken, richting van universitair bouwonderzoek aangaf, kan het onderzoek nu beter worden ingekleurd door samen met de bedrijven in de bouw te zoeken naar een beloftevolle toekomst. Door de bouw te helpen de recessie te overleven, of als dat buiten de macht van onderzoekers ligt, door de bouw te helpen aan inzicht in een toekomst na de recessie. De 3TU bouwfaculteiten openen zich niet alleen naar de maatschappij, maar ook naar de toekomst van de bouw. De voorruit is groter dan de achteruitkijkspiegel. [Referentie…]

Figuur 95: Samenwerking in onderzoek tussen overheid, bedrijfsleven en universiteit. (cartoon: Auke Herrema)

De zorgen in de bouwsector zijn terecht. Meer dan 60% van de architecten zijn werkeloos. In de komende jaren zullen ook de bouwers een evenwicht moeten vinden met veel minder opdrachten. Derhalve zal de bouwsector over 5 jaar niet meer dezelfde grootte hebben als in 2008, het g hoogtepunt van de economische bouwexplosie. Die leek in grootte afgeleid van de naoorlogse Wederopbouw periode. Heeft de bv Nederland nog voldoende geld voor de bouw? Het is verstandig om de toekomst van de gebouwde omgeving van Nederland in 2040 te verkennen door te redeneren naar de toekomst van de samenleving, de rol van de gebouwde omgeving daarin, en tenslotte de ingrepen die de bouwnijverheid moet doen om die omgeving aan te passen aan de behoeften. Zo redenerend zou de bouw de echte behoeften kunne accommoderen en niet de marktwaan. Natuurlijk zullen er in de verre kijk naar de toekomst vele complexerende invloeden zijn, met een mogelijke conclusie dat de een betrouwbare kijk op de toekomst onmogelijk lijkt. Maar het bestuderen geeft veel inzicht. Niet onmogelijk zal de conclusie zijn dat de bouwsector wellicht dramatisch zal moeten gaan krimpen. Dat we daarnaast wellicht veel minder geld in nieuwbouw zullen investeren en veel meer in upgrading en renovatie van de bestaande gebouwde omgeving. Op dit punt in het verslag is het goed om te weten dat er door de hoogleraren van de 3TU.Bouw(producten) een handreiking gegeven wordt aan de toeleverende bouw om in gezamenlijkheid een inzicht in de toekomst te ontwikkelen. Een toekomst die zeer afhankelijk is van maatschappelijke problemen en uitdagingen. Een toekomst waarvoor we het beste dat de gezamenlijke onderzoekers in Nederland te bieden hebben [Research Club Sandwich] zullen moeten inzetten. Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

118

Samenwerking met onderzoekspartners Allereerst moet hier te worden benadrukt dat het Nederlandse bouwonderzoek, waarvan het 3TU.Bouw onderzoek slechts een deel is, dient om voortschrijdend inzicht in vele aspecten van de bouw te verhogen, de stand der techniek te verhogen, meer efficiency in de bouwinnovatie te bewerkstelligen, een betere prijs/kwaliteitsverhouding en de bv Nederland sterker te maken in export. Het bouwonderzoek kent een aantal partijen die op een verschillende wijze aan onderzoek doen: • • • • • • • •

3TU, de technische universiteiten TNO, ECN en de GTI’s De HBO’s NLIngenieurs: de ingenieursbureaus BNA: de architectenbureaus SBR: Stichting Bouwresearch CUR, CURnet Private onderzoeksinstanties.

Figuur 96: Model Club Sandwich van samenwerkende onderzoekers.

Onderzoek voor de bouw in een ‘Club Sandwich’ model Elk van die instellingen heeft een iets ander doel. Als we het onderzoeksdomein van deze instellingen zouden weergeven als thema’s in een pannenkoek met een bepaalde smaak, ze bovenop elkaar zouden leggen en dan met prikkers vastzetten, dan ontstaat het beeld van een soort ‘Club Sandwich’. Vervolgens zou voor elke maatschappelijke uitdaging op die wijze een segment uit die ‘Club Sandwich’ gesneden kunnen worden, waarin alle spelers aanwezig zijn voor hun onderdeel, hun specialiteit in het onderzoek. Naar een herenakkoord voor integraal nationaal bouwonderzoek Tezelfdertijd lijkt het onvermijdelijk dat de verschillende onderzoeksspelers in de ‘Club sandwich’ hun eigen karakteristieken definiëren, hun sterktes en zwaktes, en aangeven hoe zij in consortia zouden willen samenwerken op het gebied van bouwonderzoek. De leiding van deze instellingen (CvB 3TU, decanen, HBO Raad en directies, directie TNO Bouw, voorzitter NL Ingenieurs, voorzitter en directie BNA, directies SBR, CUR etc) zouden een herenakkoord kunnen sluiten waarin men de eigen competenties formuleert, elkaars grenzen afbakent en spelregels voor integrale samenwerking afspreekt. Dat leidt tot het voornemen om in respect met onderzoeksspelers samen te werken vanuit eigen sterkte indien zich opdrachten voordoen, betaald of onbetaald. De concurrentie bevindt zich niet in Nederland, maar in het buitenland. We zullen de bouw in Nederland een betere prijs/ kwaliteitverhouding moeten geven. We zullen de bv Nederland en haar bouwsector sterker, meer toegepast op de eisen en wensen vanuit de samenleving en efficiënter moeten maken met als een van de meetbare mijlpalen meer export.


119

De samenwerking tussen de hiervoor genoemde acht partijen, die onderzoek doen dat de toeleverende industrie zelf in haar design & engineering afdelingen niet doen, behoort op nationaal niveau tot stand te komen. Het is noodzakelijk om dat alle acht partijen in deze jaren onrustig zijn, zich opwaarts, neerwaarts en zijwaarts bewegen en integreren in de hoop op meer omzet of behoud van omzet. Terwijl voor alle partijen de omzetten dalen. De 3TU.Bouw moet zich verbinden met bedrijven. TNO doet meer projecten. De ingenieursbureaus doen ook algemeen onderzoek. De architecten hebben hun 60% werkloze ‘brain power’ die creatief kan worden ingezet voor ‘component design & development’. SBR en CUR zijn gerelateerd aan de omzet van de bouw. Als die omzet dramatisch gaat dalen, zullen daar ook acties voor vervangende inkomsten moeten worden ondernomen. Maar in het algemeen dient de drempel tussen projecten productgerichte bedrijfsleven en de onderzoeksgerichte instituten verlaagd te worden, om de bv Nederland als geheel te laten profiteren van de inzicht en kennis die er bij de onderzoekers wel is, maar niet wordt gebruikt in de praktijk. Het is tijd dat de acht partijen elk voor zich hun sterke punten en zwakke punten beschrijven, hun kansen en bedreigingen erkennen. Dat tegen elkaar aanzetten en daarover open communiceren. En tenslotte tot een rolverdeling komen met veel kleinere overlappen en de lichte irritaties slikken dan zich in het huidige tijdsgewricht ontwikkelen. Wie neemt het initiatief? Wie neemt hier de leiding? 3TU.Bouw? NVTB? De leerstoel doet in ieder geval haar best binnen de kleine spanningsboog van een miniacademisch bedrijfje. In het werkingsgebied van de leerstoel Productontwikkeling met een hoogleraar die met één been in ‘academia’ staat en met het andere been stevig in ‘industry’, wordt een brug geslagen tussen beide werelden. Maar het onderzoek dat in ‘academia’ wordt gedaan is anders dan de directe productontwikkeling in de ‘industry’. Het is veel meer fundamenteel dan toepassingsgericht. De eerste fase van Concept House was in principe zeer fundamenteel of breed. Academy moet onderzoek doen dat de in de bouwpraktijk niet wordt gedaan. We moeten niet concurreren. Ook al heeft de bouwpraktijk weinig oren naar fundamentele zaken, laten we zeggen dat we iets opschuiven naar fundamenteel onderzoek. Want de collega’s op de andere TU Delft faculteiten kijken meewarig naar Bouwkunde; De beste van die collegae zijn bijna Nobelprijswinnaars. Dan is Bouwkunde als faculteit naast Industrieel Ontwerpen wel zeer toepassingsgericht. Niks fundamenteel. Het is dus een kwestie van relatief kijken. Maar ondertussen zijn ze wel zeer benieuwd waar wij mee bezig zijn. Dus de beroemde nanotechnoloog prof.dr.ir. Cees Dekker doet inderdaad heel fundamenteel onderzoek maar heeft geen benul van de potentiële toepassingen naar de industrie, naar de bouw in ons geval. Kan hij de nanolagen zo sterk maken, dat wij dunner glas kunnen maken, glas dat niet breekt, of als het breekt weer vanzelf geneest? Self healing glas? Hij heeft er geen idee van. Wij ook niet, maar als wij hem blijven bestoken met dat soort vragen is het er over 5 jaar¨self-healing glas. Dat is de power van het ontwerpen. Van dromen en denken en de vastberadenheid om te slagen, hoeveel tegenwind er ook is. Dat zijn de uitdagingen waar de leerstoel op leeft. Dat zijn de grote ambities. Ondertussen moet er ook kortademig werk gedaan worden. En deze Concept House prototype ontwikkeling begon met de eis vanuit de leerstoel dat we allereerst allerhande componenten een revolutionaire innovatieslag zouden geven en daarna alles in elkaar zouden passen om te zien of die aperte componenten ook als geheel, als een woning of in het geval van een Urban Villa ook als een complex zou werken. Dat bleek duidelijk een brug te ver, een ambitie die niet in een korte termijn met de kleine bezetting kon worden verwezenlijkt. Dus hebben we ons geconcentreerd op het selecteren van componenten die gezamenlijk de wetenschap. De kennis, de kunde en het inzicht, in kort: de wetenschap een kleine stap verder zou brengen door middel van de coördinatie en integratie. Dat vakgebeid van het samenbrengen van componente toto het artefact van het geheel, van de woning of het woningcomplex is in wezen een vakgebeid dat behoort onder de leerstoel ‘Architectural Engineering’ van Thijs Asselbergs. Maar hij heeft zijn handen meer dan vol aan het onderwijs. Dus in goed overleg heeft de leerstoel Productontwikkeling besloten deze hogere versnelling van (individuele) productontwikkeling naar componentintegratie tot het artefact van de woning na te streven. Met het betrekken van Thijs Asselbergs in het proces, zeker in de meer grootschalige aspecten zoals stapelen van woningen en het buurtschap van de woningen, in kort; ‘de gebouwde omgeving’. Maar terug naar de algemene overwegingen. De productleerstoelen op de 3TU doen fundamenteel onderzoek Nederland besteedt in het algemeen, internationaal gezien, beschamend weinig energie aan het ontwikkelen van fundamenteel inzicht door middel van onderzoek. Dat geldt ook voor de toeleverende bedrijven voor de bouw. Niemand zal zeggen dat Nederland in dat opzicht voorop loopt. Ondertussen heeft het doen van universitair fundamenteel onderzoek om het vakgebied stappen vooruit te helpen, toch wel een jonge, groeiende traditie. Niettemin houden de leerstoelen zich met fundamentele zaken bezig. De basis ervan zijn de dissertaties van promovendi, maar ook theorieboeken zijn geschreven Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

120

door de huidige hoogleraren. Zo heeft prof.dr.ir. Wim Poelman (U Twente) zijn dissertatie geschreven over de match tussen vraag en aanbod bij het ontwikkelen van nieuwe materialen; prof.dr.ir. Mick Eekhout (TUD) heeft twee boeken geschreven over de methodologie van het ontwikkelen van standaard- systeem- en speciale bouwproducten; prof.dr.ir. Jos Lichtenberg (TUE) heeft zijn dissertatie geschreven over de markering van bouwproducten; prof.dr.ir. Arjan van Timmeren heeft zijn dissertatie geschreven over duurzaamheid in de bouwtechnologie. Prof.dr.ir. Joop Halman heeft veel geschreven over de ‘Platform’ ontwikkelmethode om met bedrijven gezamenlijk tot een bepaalde ontwikkeling te komen en vervolgens individueel verder te gaan. De acht bouwproductleerstoelen van de 3TU.Bouw hebben dus een goede fundamentele basis. De onderzoeksstaf van de leerstoelen 3TU.Bouw(producten), zoals elders ook al vermeld, is klein. Nieuwe projecten zullen bemand worden door de beste oud- afstudeerders die getoond hebben een wetenschappelijke attitude te hebben. Daarnaast zijn de jonge doctoren, die aangetoond hebben een wetenschappelijk traject zelfstandig aan te kunnen gaan onder supervisie van de hoogleraren, zeer goede kandidaten voor fundamenteel projectonderzoek. Op dit moment in de ontwikkeling van de faculteiten wordt hun arbeidscontract, vanwege het bezuinigingsdenken van de decanen, onmiddellijk na het behalen van hun doctorsbul, beëindigd. Zij zouden verder kunnen als in de wetenschap ervaren ‘post-docs’ die het beste inzicht op hun vakgebied paren aan de durf om ook nieuwe paden in te gaan. Maar in het algemeen kan men zeggen dat het wetenschappelijke vakgebied van de bouwproductontwikkeling pas in de kinderschoenen staat. De eerste hoogleraar op dat vakgebied (Eekhout) werd in 1991 aangesteld. Het is een vakgebied dat voortkomt uit de praktijk van het ontwerpen, ontwikkelen en onderzoeken aan nieuwe bouwproducten. De relatie tussen praktijk en theorie is dan ook zeer sterk. Alle hoogleraren hebben op de een of andere wijze ervaring met de praktijk van het productontwikkelen. Dus er is geen kloof tussen praktijk en theorie of hij kan snel worden overbrugd. Het zou goed zijn een open en permanente relatie tussen de toeleverende bedrijven verzamels onder de NVTB koepel en de 16 koepels daaronder en de 3TU bouwproductleerstoelen te vestigen. Daartoe wordt de praktijk uitgedaagd. Zoals dat in 1988 al begon met de oprichting van Booosting [zie www.booosting.nl] door een select gezelschap van architecten, industrieel ontwerpers en maakbedrijven. Veel oprichters van het eerste uur: Jan Bouwer, Mick Eekhout, Marcel Vroom en Thijs Asselbergs, spelen nog steeds hun rol in het vakgebied. Er zijn doctoren en een aantal hoogleraren vanuit hun Booosting enthousiasme op de 3TU’s benoemd geworden. Booosting bekleedt zijn koploperfunctie binnen het vakgebied al bijna 25 jaar. De 3TU bouw(producten) zou willen suggereren dat in wetenschappelijke te willen uitbreiden (‘Booosting Science’?) Het domein van de bouwproducten Ondertussen echter glijdt de tijd voorbij. De economische recessie verandert niet door de val van een kabinet of het aantreden van een nieuwe kabinet. Er zijn nog steeds vele internationale oorzaken waardoor de bouwwereld in Nederland een andere toekomst tegemoet zou kunnen gaan dan tot recentelijk werd gedacht. De vele partijen in de bouw, zijn alle bezig hun toekomstverwachtingen te verkennen en in kaart te brengen. De bouw als geheel is onder leiding van haar politiek denkende voorzitter drs. Elco Brinkman van Bouwend Nederland bezig aan haar toekomst te werken. In Bouwend Nederland voeren de hoofdaannemers de boventoon. In totaal hadden zij in 2009 een omzet van 70 miljard Euro. De toeleverende bouwbedrijven, vallend onder de koepel van de NVTB onder directie van dr.ing. Peter Fraanje, had daarvan 30 miljard Euro aan omzet. In tegenstelling tot wat men zou denken, wordt de kracht van de toeleverende bedrijven nauwelijks ervaren in de media. Kennis en inzicht van de 3TU.Bouw zou heel goed ingezet kunnen worden voor de toeleverende bouwindustrie. De toeleverende bedrijven in Nederland zijn deels autonoom, deels onderdeel van grotere concerns en een flink deel is onderdeel van grote internationale concerns. Deze concerns nemen hun beslissingen ten aanzien van Research & Development in hun hoofdkantoren buiten Nederland. Daar hebben de Nederlandse koepels niet veel reikwijdte. Tenzij met het ‘Danone Effect’ rekening gehouden wordt. Wim van Gelder, oud-CEO Nutricia en wetenschapper, heeft met behulp van een uitstekende Nederlandse research infrastructuur in Utrecht en Wageningen, het voor elkaar gekregen dat de wereldwijd toegepaste research van Danone nu plaats vindt op de campus van de Universiteit van Utrecht in een speciaal daarvoor opgericht instituut en gebouw. Het is dus mogelijk in een internationaal concern om decentraal ten opzichte van de hoofdkantoor research te laten plaats vinden daar waar de research het beste gedijt. Dat ‘Danone effect’ zou waarschijnlijk ook kunnen gelden voor de internationale bouwindustrie. Maar dan moeten de betreffende wetenschappers en de


121

infrastructuur daar voor gereed zijn. Dat is het doel van deze column: laten zien dat de verenigde leerstoelen 3TU.Bouw(producten) in gezamenlijkheid heel goed in staat zijn innovatieve Research & Development met de industrie te ontwikkelen. Dat ook willen en daartoe de toeleverende industrie op roepen. Het gaat allang niet meer over het voorbestaan van die leerstoelen, want die is stabiel in haar kleien formatie. Maar het gaat om denkkracht om over de recessie heen te springen. Met name de toeleverende industrie is gebaseerd op technische specialismen. De 3TU bouwfaculteiten herkennen in de toeleverende bouw ook hun technische tegenspelers in de praktijk. Deze redenatie voert tot deze column over de technische innoverende bouwleerstoelen van de 3TU en laat hen naar een match zoeken met de toeleverende industrie. Het domein van de 3TU Speerpunt Bouw(producten) wordt in deze column bewust smaller opgezet om een sneller gevolg te geven en aan te tonen dat een kleiner echelon van 10 hoogleraren veel gemakkelijker in staat is te scoren in een match tussen vraag en aanbod dan het grote 3TU Speerpunt Bouw echelon van de 80 hoogleraren. De leerstoelen van de 3TU.Bouw(producten) gaan op dezelfde voet en gedachten verder als het 3TU Speerpunt Bouw in de brochure ‘Bridging the Gap’ is omschreven, maar in een kleiner domein van de toelevering. Ook al had de leiding van de universiteiten het in de afgelopen 3 jaar moeilijk om een beslissing te nemen over de toekomst van het 3TU Speerpunt Bouw, de behoefte om een 3TU.Bouw blok te vormen op het gebied van de Bouwproducten is zodanig groot dat dit initiatief voor een ‘matching game’ is genomen door Mick Eekhout als trekker met in totaal 8 leerstoelen en professoren achter zich. Het lijkt logisch te veronderstellen dat een zelfde initiatief genomen kan worden door de hoogleraren Bouw(constructies), Bouw(installaties) en Bouw(informatica). Op deze wijze zouden dan bloksgewijs groepen gelijkgerichte 3TU.Bouw hoogleraren als aanbodpartners hun match kunnen vinden met hun respectievelijke vraagpartners in de bouwsector. Ook zou dit bottom-up initiatief aan andere verzamelingen van universitaire bouwleerstoelen kunnen aantonen hoe de route naar een ‘match’ tussen MKB-vraag en 3TU-aanbod van bouwonderzoek doorlopen zou kunnen worden. In dit geval is er typisch sprake van een MKB aanpak. De bouwsector hadden 70 miljard omzet en 400.000 man in 60.000 bedrijven en de toeleverende bedrijven met een omzet van 30 miljard. Stel dat de helft van de toelevering gericht is op bouwproducten, de andere helft op constructies, installaties en informatica. Dan spreken we aan de vraagzijde over 15 miljard omzet, en 85.000 man in 13.300 bedrijven voor het sectorsegment van de bouwproducten. Elk MKB dossier is traditioneel een ‘hoofdpijn dossier’ voor de valorisatie van de 3TU’s. Er is niet een klein aantal spelers die duidelijk weet wat zij wil. Maar ik zou nogmaals willen herhalen dat de 3TU. Bouw(producten) zich wil openen, wil integreren met het MKB in onderzoeksconsortia en zo de bouwsector wil stimuleren met een sprong over de recessie heen.


122


123

BIJLAGE 7: SCHEIDING VAN ‘ BLOOT EIGENDOM’ EN ‘ VRUCHTGEBRUIK’ VAN HET DELFT PROTOTYPE Overeenkomst van scheiding van ‘Bloot eigendom’ en ‘Vruchtgebruik aangaande het Concept House Delft Prototype, gebouwd in Heijplaat, Rotterdam voorstel door prof.dr.ir. Mick Eekhout, leerstoelhouder Productontwikkeling en projectleider Concept House Prototype 10.01.2013 1. Het Concept House Consortium heeft het Concept house laten oprichten aan de Corydastraat te Heijplaat Rotterdam. 2. De financiering is tot stand gekomen door een financiële inleg van alle consortiumpartners over 2011/2012, van de subsidie ‘Pieken in de delta’, door eerstegeldstroom begeleiding vanuit de staf van de leerstoel Productontwikkeling, door schenkingen in natura van een 30 tal sponsors en door tegemoetkomingen vanuit Concept House Village. 3. De partners en sponsors zijn bereid om afstand te doen van hun schenkingen en inbreng via een nader op te stellen afstandsverklaring ten gunste van de leerstoel Productontwikkeling. Partnes en sponsoren hebben in goed overleg van planning, toegang tot het Delft Prototype als nevenproduct van hun bedrijven ten gunste van hun clientèle. 4. Het eigendom van het Delft Prototype is aan de leerstoel Productontwikkeling, waarvan de hoogleraar de projectverantwoordelijke is, voor wie de decaan van de faculteit Bouwkunde, prof.ir. Karin Laglas, handtekeningbevoegd is. 5. Het Delft Prototype zal gebruikt worden als laboratorium voor Bouwkundige en Industrieel Ontwerp-gelieerde onderzoeken en ontwikkelingen. 6. De leerstoel Productontwikkeling zal in de toekomst benmiddelen en stimuleren dat onderdelen van het Concept house verder worden geïnnoveerd en worden vervangen via de betrokken consortiumpartners en sponsoren; verder zullen aanvullende bouwkundige werken mogelijk zijn, bijvoorbeeld via studenten en staf van de leerstoel. 7. Bouwkundige leerstoelen wensen in coördinatie met de Bouwkunde leerstoelen Productontwikkeling en ‘Environmental technology & design’ van prof.dr.ir. Arjan van Timmeren te participeren in onderzoek op het gebeid van de energiebalans van het prototype, als evaluatie via meting en vergelijking met de ontworpen uitgangspunten. De beide leerstoelen zullen in goed overleg gebruik kunnen maken van het prototype voor bijeenkomsten en afspraken. 8. Van de zijde van de faculteit Industrieel Ontwerpen is als een der sponsoren de meubilering en de financiering van de opening van het prototype gerealiseerd. 9. Prof.dr.ir. David Keyson wordt als leider van het Europese SUSLAB NWE onderzoek in staat gesteld om het prototype als laboratoriumomgeving te gebruiken voor onderzoek van stafleden en studenten. 10. Onder het onderzoek wordt ook verstaan het proefwonen dat in periodes door gasten wordt gedaan, zonder dat er sprake kan zijn van een verhuursituatie, met het doel monitoring van gebruik en gebruikers van het prototype. 11. Mogelijk onderzoeken zullen geen schade aanbrengen aan het interieur of het exterieur van het Delft Prototype. Alle bevestigingen dienen reversibel en onzichtbaar te zijn na gebruik. 12. Van de zijde van het SUSLab wordt beheer gevoerd over het gebruik van het Prototype; daartoe neemt de faculteit Industrieel Ontwerpen een redelijk budget op in haar jaarbegroting in de periode tussen 5 oktober 2012 en 1 november 2015 voor beheer en onderhoud. 13. Tussen de twee faculteit wordt goed overleg gevoerd om initiatieven van beide zijden voor het gebruik van het prototype mogelijk te maken. 14. Deze periode eindigt als het prototype in principe in 2015 moet worden verwijderd. Er zijn verschillende ‘end-of-life’ scenario’s denkbaar, waarbij de afnemende preferenties zijn: • voorkeur gaat uit naar hergebruik ter plaatse, verlenging van de laboratoriumfase; • alternatief verkoop en bewoning ter plaatse • hergebruik op een ander locatie in Concept House Village als laboratorium • resp verkoop en bewoning door koper; Concept House Delft Prototype 28.01.2013 ME_AT

124

demontage van het prototype en transport als één geheel over het water tot aan een nieuwe locatie op de TU Delft campus, waar het prototype wederom gebruikt kan worden als laboratorium voor ntb onderzoek • Vrije (openbare) verkoop van het prototype met het doel het prototype elders weer op te bouwen voor bewoning. 15. Na verwijdering dient de bouwplaats in de oorspronkelijke staat terug gebracht te worden. 16. Bij eventuele verkoop zullen de verkoopopbrengsten met aftrek van de kosten van verwijdering en bouwrijp maken van het huidige bouwperceel in de oorspronkelijke staat, weer toevallen aan de leerstoel Productontwikkeling of de leerstoel Environmental technology & design, resp de faculteit Bouwkunde, met het doel van investering in onderzoek in de richting beoogd door het prototype. 17. Aan deze overeenkomst zijn gekoppeld de overeenkomst tussen Concept House Consortium en TU Delft per maart 2011; de overeenkomst Consortium en Concept House Facility per 30 juni 2011 en de kavelovereenkomst per 2013. De bepalingen in deze overeenkomsten worden geëerbiedigd. •

getekend,

Mick Eekhout

David Keyson

Leider bouwfase

leider laboratoriumfase

Karin Laglas

Ena Voute

Decaan Bouwkunde


Decaan Industrieel Ontwerpen

125

BIJLAGE 8: BOUWAANVRAAG TEKENINGEN


126


127


128


129


130


131


132


133


134


135


136


137


138


139


140


141


142


143


144


145


146


147


148


149


150


151

Blurptekst voor boek Concept House Een consortium van de bouwindustrie en TU Delft ontwikkelt en realiseert na een proces van 3 jaar het Concept House Delft Prototype in Heijplaat, Rotterdam. Het Concept House onderzoek en ontwikkelingswerk van professor Mick Eekhout en zijn stafleden van de leerstoel Productontwikkeling, TU Delft, naar de bouwindustrie heeft geleid tot een consortium van een tiental partners, een dertigtal materiële sponsors en enkele subsidiekanalen die in gezamenlijkheid in de ontwikkeling en realisatie van het Concept House Delft Prototype van een enkel appartement heeft mogelijk gemaakt. De partners en sponsors lieten zich meevoeren in een tumultueus avontuur. De leerstoel Productontwikkeling werd aanvankelijk uitgedaagd om voor de Nederlandse bouw een hoog geïndustrialiseerd alternatief te ontwikkelen. Met de komst van Arjan van Timmeren werd in het ontwikkelteam de focus meer op duurzaamheid gelegd. Vervolgens werden er voldoende partners, sponsors en financiën verzameld en kon het proces van de prototype ontwikkeling een aanvang nemen. Het doel van het prototype was te bewijzen dat duurzame energie producerende appartementen in verdiepingsbouw realiseerbaar zijn. Het prototype vereiste door zijn experimentele karakter veel voorbereiding en overleg, coördinatie en integratie waren essentieel. Na de producties bleek het prototype eenvoudig te bouwen als ‘plug & play’ systeem. Het resulterende prototype produceert zijn eigen warmte en elektriciteit. Het is er altijd warm, ook al is het dagen niet bewoond, met de in het dak geïntegreerde warmte lussen, de PV cellen op het dak en de warmtelus uit de aarde. De gebruikte materialen zijn zeer gebruiksvriendelijk. Zo bestaat de hoofdconstructie uit hout en de isolatie uit gerecycled oud papier. Het appartement is vrijstaand op een 1e verdieping, want het is ontworpen als een deel van een vierdelige plattegrond van een 4 verdiepingen hoog appartementencomplex, de Concept House Urban Villa, waarvoor in Nederland in 2013 een ‘product champion’ wordt gezocht. Daarmede kan het project worden doorgezet, ten faveure van de energieneutrale woningbouw in Nederland in 2020. In de komende drie jaar vindt er onderzoek plaats vanuit de faculteit Industrieel Ontwerpen van prof. David Keyson en door de Bouwkunde leerstoelen van de hoogleraren Mick Eekhout en Arjan van Timmeren.


152

Een consortium van de bouwindustrie en TU Delft ontwikkelt en realiseert na een proces van 3 jaar het Concept House Delft Prototype in Heijplaat, Rotterdam. Het initiatief van de TU Delft naar de bouwindustrie heeft geleid tot een consortium van een tiental partners, een dertigtal materiële sponsors en enkele subsidiekanalen die in gezamenlijkheid de ontwikkeling en realisatie van het Concept House Delft Prototype van een enkel appartement heeft mogelijk gemaakt. De leerstoel Productontwikkeling werd aanvankelijk uitgedaagd om voor de Nederlandse bouw een hoog geïndustrialiseerd alternatief te ontwikkelen. Met de komst van Arjan van Timmeren werd in het ontwikkelteam de focus meer op Duurzaamheid gelegd. Vervolgens werden er voldoende partners, sponsors en financiën verzameld en kon het proces van de prototype ontwikkeling een aanvang nemen. Het doel van het prototype was te bewijzen dat duurzame energie producerende appartementen in verdiepingsbouw realiseerbaar zijn. Het prototype vereiste door zijn experimentele karakter veel voorbereiding en overleg, coördinatie en integratie waren essentieel. Na de producties bleek het prototype eenvoudig te bouwen als ‘plug & play’ systeem. Het resulterende prototype produceert zijn eigen warmte en elektriciteit.

Concept House Urban Villa

Het is er altijd warm, ook al is het dagen niet bewoond, met de in het dak geïntegreerde warmte lussen, de PV cellen op het dak en de warmtelus uit de aarde. De gebruikte materialen zijn zeer gebruiksvriendelijk. Zo bestaat de hoofdconstructie uit hout en de isolatie uit gerecycled oud papier. Het appartement is vrijstaand op een 1e verdieping, want het is ontworpen als een deel van een vierdelige plattegrond van een 4 verdiepingen hoog appartementencomplex, de Concept House Urban Villa, waarvoor in Nederland een ‘product champion’ wordt gezocht. Daarmede kan het project worden doorgezet, ten faveure van de energieneutrale woningbouw in Nederland in 2020. In de komende drie jaar vindt er onderzoek plaats vanuit de faculteit Industrieel Ontwerpen van prof. David Keyson en door de Bouwkunde leerstoelen van Mick Eekhout en Arjan van Timmeren.

C R H U R B A N V I L L A

Recommend Documents