Leerplan en ontwerp Datum:
13 januari 2009
Afstudeerlab:
Materials Research & Design
Begeleiders:
Fred Veer, Peter van Swieten, Andy van den Dobbelsteen
Onderwerp:
Materialisering paviljoen “De Meerlanden” met Cradle-to-Cradle en Superuse
Naam:
Sanne de Groot
Studienummer: b1188313 Telefoon:
0611464559
Email:
[email protected]
Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
1
Voorwoord Dit leerplan is de eerste stap van mijn afstuderen. Het is nu al een uitgebreidere versie dan bij de P1 en zal bij de P2 af zijn. De opdracht bij het laboratorium Materials Research and Design is het toepassen van een innovatief materiaal op een zo groot mogelijke schaal. Een innovatief materiaal zal namelijk ook getest moeten worden in een proefopstelling. Daarnaast wil ik mij specialiseren in voor de afstudeeraantekening Technologie In Duurzame Ontwikkeling (TIDO). Hierbij wil ik graag mijn begeleiders Andy van den Dobbelsteen, Peter van Swieten en Fred Veer bedanken voor alle nieuwe inzichten in oplossingen en methodologie.
Inhoudsopgave 1
INLEIDING........................................................................................... 4
2
PROBLEEMSTELLING ...................................................................... 4
3
DOELSTELLING ................................................................................. 5
3.1
Randvoorwaarden ......................................................................... 5
3.2
Innovatief materiaalgebruik ......................................................... 5
3.3
Generieke oplossingen ................................................................. 5
4
HOOFDVRAAG EN DEELVRAGEN .................................................. 5
4.1
Wat zijn de bestaande toetsmethoden? ..................................... 5
4.2
Hoe kan de prestatie het beste getoetst worden? ..................... 5
4.3
Wat zijn mogelijke materialen? .................................................... 5
4.4
Hoe kunnen de materialen worden gecombineerd? .................. 5
4.5
Welk ontwerp is het meest duurzaam? ....................................... 5
5 5.1
THEORIE BESTAANDE METHODEN ............................................... 6 Milieueffecten ................................................................................ 6
5.2 Verschillende beoordelingsmethoden ........................................ 6 5.2.1 Maatregelenlijstjes ...................................................................... 6 5.2.2 Red flag ....................................................................................... 6 5.2.3 Levensduurverlenging................................................................. 6 5.2.4 Effecten van wieg tot graf ........................................................... 6 5.2.5 Cradle-to-Cradle, herbruikbaarheid en technische levensduur .. 7 5.2.6 Materiaalgebruik ......................................................................... 8 5.3
Vergelijking methoden .................................................................. 8
5.4
Beoordelingsmethode en eis ....................................................... 8
6 Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
MATERIAALBEOORDELING............................................................. 9 2
6.1
Houtachtig ..................................................................................... 9
6.2
Natuurlijke lijm ............................................................................ 10
6.3
Leem ............................................................................................ 10
6.4
Strobalen ..................................................................................... 11
6.5
Glas .............................................................................................. 11
6.6
Gips .............................................................................................. 11
6.7
Staal ............................................................................................. 12
7
ANALYSE BESTAANDE ONTWERP .............................................. 14
7.1
Hoofdopzet .................................................................................. 14
7.2
Gebruik ........................................................................................ 14
7.3
Materialisatie ............................................................................... 14
7.4
Conclusies................................................................................... 15
10
ONDERZOEKSOPZET EXPERIMENTELE PROEF ........................ 21
11
PLAN VAN AANPAK ........................................................................ 24
11.1
Afbakening ................................................................................... 24
11.2
Schema ......................................................................................... 24
11.3
Planning ....................................................................................... 25
12
VERKLARENDE WOORDENLIJST ................................................. 26
13
LITERATUUR EN REFERENTIES ................................................... 26
BIJLAGE 1: TEKENINGEN VARIANT 1 BIJLAGE 2: TEKENINGEN VARIANT 2 BIJLAGE 3: TEKENINGEN VARIANT 3
8
VARIANTEN ..................................................................................... 16
8.1 Variant gekromde schaalelementen ......................................... 16 8.1.1 Concept .................................................................................... 16 8.1.2 Referentie ................................................................................. 16 8.1.3 Ontwerp .................................................................................... 16
BIJLAGE 4: TEKENINGEN VARIANT 4
8.2 Variant houten ribben ................................................................ 17 8.2.1 Concept .................................................................................... 17 8.2.2 Referenties ............................................................................... 17 8.2.3 Ontwerp .................................................................................... 17 8.3 Variant stalen vakwerk ............................................................... 18 8.3.1 Concept .................................................................................... 18 8.3.2 Referentie ................................................................................. 18 8.3.3 Ontwerp .................................................................................... 18 8.4 Variant tuien ................................................................................ 19 8.4.1 Concept .................................................................................... 19 8.4.2 Referentie ................................................................................. 19 8.4.3 Ontwerp .................................................................................... 19 9
AFWEGING VARIANTEN ................................................................ 20
Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
3
1
Inleiding
Tijdens mijn stage in 2006-2007 bij het NIBE heb ik eerst aan het ontwerp van het voorlichtingscentrum voor de Meerlanden gewerkt. Dit ontwerp had toen al in de prijsvraag voor de bouw van een nieuw informatiecentrum gewonnen. Mijn taak was toen om oppervlakten te berekenen en enkele principedetails te ontwerpen. Sindsdien heeft het een jaar stil gelegen met als voornaamste reden dat de gemeente het voorlopig ontwerp nog niet heeft goedgekeurd. Naar aanleiding van het samenwerken met de TU Delft voor de uitwerking van kartonnen kokers met draagconstructieve functie is dit leerplan een opzet om het voorlichtingscentrum voor de Meerlanden verder uit te werken in een afstudeeropdracht. In het ontwerp hiervoor wordt zoveel mogelijk gebruik gemaakt van afval en natuurlijke materialen. De opdrachtgever wil het gebouw nu ook helemaal Cradle-to-Cradle ontworpen. Hier is nog weinig informatie over en dat zal dus in dit onderzoek bepaald worden.
2
Probleemstelling
In onze wereld wordt het broeikaseffect steeds merkbaarder in bijvoorbeeld smeltende ijskappen. Andere emissies komen minder in de aandacht maar zijn niet minder belangrijk. Uitputting van grondstoffen komt steeds dichterbij wat bijvoorbeeld hoge brandstofprijzen tot gevolg heeft. En effecten op de gezondheid zijn zeker in het dichtbevolkte Nederland van belang. Als betrokken zich van milieuproblemen bewust zijn en zich hiervoor willen inzetten voor verbetering zijn we al een heel eind op de goede weg. De Meerlanden is zich hier ook van bewust en wil zich dus inzetten voor een beter milieu. Een probleem is hoe de afvalverwerking duurzamer gemaakt kan worden. Scheiding en hergebruik zijn belangrijk maar eigenlijk zou bij de productie al met de afvalfase rekening gehouden moeten worden. In het ontwerp van het NIBE zijn een aantal materialen voorgesteld die afgedankt zijn door de vorige eigenaar en dus een goed beeld geven wat de Meerlanden doet. Maar naar aspecten als optimalisering van prestaties, detaillering en eind van de levensfase is echter nog nauwelijks gekeken. Voor de kosten zijn nu marktconforme nieuwe materialen aangehouden maar dit zal enkel lukken als de materialen nauwelijks extra werk nodig hebben. De probleemstelling luidt dus als volgt: Het ontbreken van bestaande details voor de voorgestelde materialen, onvoldoende duurzame materiaalkeuzes en een visie op de demontage aan het eind van de levensduur van het gebouw.
Figuur 1.1, render van het voorlichtingscentrum de Meerlanden, bron:NIBE
Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
4
3
Doelstelling
4
Hoofdvraag en deelvragen
Met enkel Cradle-to-Cradle en hergebruikte materialen een duurzaam paviljoen voor de Meerlanden ontwerpen.
Hoe kan met de Cradle-to-Cradle criteria een duurzaam gebouw worden ontworpen?
De te bereiken doelen kunnen worden onderverdeeld in drie groepen:
Deze hoofdvraag bestaat uit de volgende deelvragen:
3.1
4.1
Wat zijn de bestaande toetsmethoden?
4.2
Hoe kan de prestatie het beste getoetst worden?
4.3
Wat zijn mogelijke materialen?
4.4
Hoe kunnen de materialen worden gecombineerd?
4.5
Welk ontwerp is het meest duurzaam?
Randvoorwaarden
Sterke kanten van het ontwerp zoals afmetingen en architectonische uitgangspunten zullen behouden moeten blijven. Ook aan de eisen van het bouwbesluit zal voldaan worden en er zal binnen het budget gebleven worden. Zowel materialen, aansluitingen, als energieprestatie zijn hierbij van belang.
3.2
Innovatief materiaalgebruik
Om voorbereid te zijn op de toekomst wil de Meerlanden van afvalverwerker naar grondstoffenleverencier transformeren. Alle materialen moeten dan ook van afval afkomstig zijn of bij een Cradleto-Cradle cyclus horen. Na gebruik moeten materialen weer te scheiden zijn om in een gelijkwaardige functie hergebruikt te worden. Een volgende stap die de bedenkers van Cradle-to-Cradle hanteren is om tijdens zo min mogelijk milieueffecten te veroorzaken en dus eigenlijk to optimaliseren.
3.3
Generieke oplossingen
De winst die geboekt kan worden bij een klein project is relatief klein. Maar als voorbeeldfunctie is een voorlichtingscentrum uitermate geschikt. Bepaalde materialen, methoden of producten kunnen bijvoorbeeld vaker toepasbaar zijn als deze niet specifiek voor dit project geschikt zijn. De uitvoering zal ook op marktconforme wijze moeten kunnen gebeuren.
Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
5
5
Theorie bestaande methoden
5.1 Milieueffecten Bouw- woon- en sloopactiviteiten hebben in meer of mindere mate invloed op het milieu. Milieueffecten ontstaan door gebruik van materialen, energie en water. Verder wordt gezondheid steeds vaker meegenomen en is de kwaliteit van het ontwerp bepalend hoe het gebruikt en gesloopt zal worden. Aan bepaalde minimale functionele eisen zoals regelgeving en comfort zal natuurlijk voldaan moeten worden.
5.2 Verschillende beoordelingsmethoden
5.2.4 Effecten van wieg tot graf Bepaling van de milieueffecten met een Levens Cyclus Beoordeling (LCA). Het meest gebruikte hulpmiddel hierbij is het programma SimaPro. Hiermee is een vrij objectieve indruk van de totale milieueffecten te geven, als onnauwkeurigheidsmarge wordt ca. 10% aangehouden. Natuurlijke materialen kosten meestal weinig energie en wekken energie op als ze worden verbrand wat dus gunstig is voor de totale levenscyclus. Voor een berekening wordt er begonnen met Levens Cyclus Inventaris (LCI) waarbij per kilogram de milieueffecten worden vastgesteld. De weging van milieueffecten houdt rekening met de wereldwijde situatie, ook in de 3 toekomst. Na de omrekening in verborgen milieu kosten in het TWINmodel kunnen economische afwegingen ook worden meegewogen. Ook + kan met GreenCalc een heel gebouw worden berekend.
Materiaalkeuze op basis van milieueffecten kan ondersteund worden met verschillende (bestaande) methoden.
De Hoep, Bakkum
Pavilion in the Park, Seattle
Oplevering
1998
2007
Speciaal
GreenCalc+ berekend
Demonteerbaar per 300 m2
Totale kosten
842 eur/BVO
Niet bekend
Materialen Energie
natuurlijk, elementen
Staal-hout modules
5.2.1 Maatregelenlijstjes Kwalitatieve aspecten zoals een houten constructie, een HRe-ketel en zonnecellen zijn op te nemen in maatregelenlijstjes. Voorbeelden zijn het 1 Nationaal Pakket Duurzaam Bouwen of LEED waarbij elke maatregel een bepaald aantal punten oplevert. Dit kan de opdrachtgever er toe bewegen net een stapje verder te gaan om een bepaald aantal punten te halen en is goed communiceerbaar. Nadelen zijn dat een gunstige combinatie van meetregelen zelden leidt tot een eerlijk aantal punten, en optellen van het aantal genomen maatregelen niet echt kwantitatief is. 5.2.2 Red flag Schadelijke stoffen worden geweerd. Een simpele manier. Maar afweging van belangen is niet in verhouding. 5.2.3 Levensduurverlenging Door producten te gebruiken die al hun eerste levensfase achter de rug hebben te gebruiken wordt gebruik van nieuwe grondstoffen voorkomen en belandt er minder materiaal op de vuilnisbelt of in de verbrandingsoven. Hergebruik van onconventionele materialen wordt bijvoorbeeld gedaan 2 door 2012 Architecten .
1 2
[SBR 2005] [HINTE 2007] zijn,
Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
Water Sedumdak Opgetild van de grond Figuur 5.1, voorbeelden waarbij met de levenscyclus rekening is gehouden
3
[HAAS 2002] 6
5.2.5 Cradle-to-Cradle, herbruikbaarheid en technische levensduur Aan het begin van de eerste levenscyclus van een product kan er al invloed uitgeoefend worden op mogelijk hergebruik in volgende cycli. Voorbeelden zijn Industrieel Flexibel Demontabel bouwen op 4 componentniveau of Cradle-to-Cradle op materiaalniveau. Multifunctionele producten kunnen na hun eerste leven zonder veel moeite een volgend leven beginnen. Bijvoorbeeld Petflessen die na gebruik als legostenen te stapelen zijn. Recycling is echter meestal downcycling en er kan nog veel energie voor nodig zijn. Minimalisering van milieueffecten door minder consumeren en meer effectiviteit is minder slecht maar nog steeds niet goed. Recycling betekent ook meestal downcycling. Om een volledig duurzame samenleving te krijgen zullen kringlopen volledig gesloten moeten worden en zal de leefomgeving gezond moeten zijn. Wel: Niet: - Rekening houden met volgende fasen Rotzooi vooruit schuiven - Kwaliteit zoals diversiteit Kwantiteit zoals gewicht - Effectief Optimaal De volgende stap is optimaliseren zoals weinig gebruik en hergebruik. Hoge kwaliteit en flexibiliteit zorgen er bovendien voor dat de eerste gebruikscyclus zo lang mogelijk duurt. Sommige gebouwen staan er al honderden jaren en zijn dus voor een lange levensduur gemaakt. 5 De C2C certificatie© heeft als uitkomsten Basic, Silver, Gold of Platinum. Dit is niet specifiek voor gebouwen maar wel voor een algemene leidraad. Platinum is nog steeds niet 100% perfect. Transport wordt hier niet meegenomen en 25% van de materialen moet een groen label hebben. Cradle-to-Cradle betekend in levensfasen: 1. grondstoffen gebruiken uit een kringloop; 2. productie waarbij stoffen behouden blijven; 3. gebruik zonder vervuilende stoffen; 4. geen afval maar grondstof in een kringloop. Hieronder worden deze fasen verder toegelicht. In het volgende hoofdstuk zal per materiaal verder worden verdiept.
4
[BRAUNGART 2007]
5
Cradle to Cradle
SM
grondstoffen gebruiken uit een kringloop Bij Cradle-to-Cradle zijn de grondstoffen afkomstig uit een natuurlijke of technische kringloop. Uitputting van grondstoffen wordt zo beperkt. Maar hier is meestal wel energie voor nodig. productie waarbij stoffen behouden blijven Door al tijdens het ontwerp, productie en constructie met de afvalfase rekening te houden is het lot van de gebruikte materialen te bepalen. Als deze dan weer van elkaar te scheiden zijn kunnen deze volledig gerecycled worden en misschien zelfs geupcycled. gebruik zonder vervuilende stoffen Materialen mogen niet uitlogen. Een criterium (dat door Michael Braungart en William McDonough wordt genoemd) is of het eetbaar is. Energiegebruik moet minimaal zijn. Passiefhuis is een goed criterium in de architectuur. Voor beperking van warmtelast in de zomer is zonwering en een hoge interne massa een voordeel. Voor het beperken van de koudelast zijn de volgende stappen te nemen: - beperken warmtetransport door isolatie, min. een Rc-waarde van 4 - beperken warmtetransport door kierdichting - gebruik van passieve zonne-energie - gebruik van andere hernieuwbare bronnen - opwekking warmte met een hoog rendement Water komt idealiter schoner uit het gebouw dan dat het erin gaat. geen afval maar grondstof in een kringloop Er zijn de mogelijkheden: - hergebruik van totale gebouw - scheiding van elementen voor hergebruik - scheiding van materialen voor recycling - incineratie - stort De voorkeur is de eerste mogelijkheid, maar als dit niet mogelijk is kunnen andere opties worden bekeken. Een 100% Cradle-to-Cradle gebouw is sinds de algemene toepassing van beton en kunststoffen niet meer gerealiseerd. Om deze filosofie toe te passen zijn dus verregaande maatregelen nodig.
Certification Program
Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
7
Search, Amsterdam
Nike Europe, Hilversum
Oberlin College
Oplevering
2008
1999
2000
Speciaal
Demonteerbaar
Totale kosten
1500 eur/BVO
1943 eur/BVO
Niet bekend
Materialen Energie
hout, demonteerbaar Zelfvoorzienend
energie-inhoud, FSC Energiezuinig
energie-inhoud, FSC Passief en PV
Water Gebruik regenwater Gebruik regenwater Figuur 5.2, cradle-to-cradle toepassingen met misschien wel een lange levensduur
5.2.6 Materiaalgebruik Door weinig materiaal of afvalmateriaal te gebruiken kan de milieubelasting sterk worden verminderd. Bijvoorbeeld speciale folies zijn een betere manier om kruipruimtes te isoleren dan een laag met schelpen.
5.3 Vergelijking methoden De LCA methode is het meest kwantitatief. Over kwalitatieve aspecten kunnen maatregelenlijstjes uitkomst bieden. Innovatieve oplossingen zijn hier moeilijk in te passen. Cradle-to-Cradle kan wel een innoverend effect hebben omdat er over de toekomst is nagedacht.
Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
Gebruik regenwater
5.4 Beoordelingsmethode en eis Voor de P2 zal gekeken worden hoe de Cradle-to-Cradle filosofie toegepast kan worden in het ontwerp. Het mooiste zou zijn om een afvalmateriaal zonder energie input om te zetten in een herbruikbaar element. Dit is ook wel „van graf tot wieg‟ of „upcycling‟ te noemen. Het milieuvoordeel wordt ook in de toekomst geleverd als er een andere functie gewenst is en de levensduur van het element daarmee verlengd kan worden voor een nieuwe functie. Standaard maten en natuurlijke materialen zijn ook mee te nemen in het ontwerp. Alle bovenbouw materialen zullen worden meegenomen om een eerlijke vergelijking tussen kolom- en schijfstructuren mogelijk te maken. Criteria waar getoetst zal worden zijn in volgorde van belangrijkheid: randvoorwaarden voor gebruik Rc-waarde > 4, U-waarde < 1.1, energiezuinige ventilatie, zon/biomassa verwarming Cradle-to-Cradle niveau zoveel mogelijk hergebruikte materialen in plaats van nieuwe toepassing op grote schaal mogelijk 8
Randvoorwaarden voor gebruik Comfort van de dichte doos is klimaat Klasse B conform NEN 7730, zonder overschrijdingsuren (GTO=0,0). Bruikbaarheid, architectonische uitgangspunten, veiligheid en overige haalbaarheidseisen dienen in acht genomen te worden. Rc-waarde > 4, U-waarde < 1.1, energiezuinige ventilatie, zon/biomassa verwarming Een laag energiegebruik heeft meestal meer invloed op de duurzaamheidsindex dan het materiaalgebruik. Door hier eisen te stellen die scherper zijn dan het bouwbesluit niveau zijn meerkosten snel terug verdient. Een Rc-waarde van 4 betekent 140 mm goede isolatie. Een Uwaarde van het glas bepaald ook de warmteweerstand. Voor een raam 2 van 1,1 W/m K of beter is dubbel glas met E-coating voldoende. Met energiezuinige ventilatie wordt warmteterugwinning, voorverwarming in halfverwarmde ruimte of vraaggestuurde ventilatie bedoeld. De resterende warmtevraag kan met zonnecollectoren of de nabijgelegen biomassa opslagplaats aangevuld worden. Cradle-to-Cradle niveau Als alle maatregelen die bij een bepaald niveau zijn toegepast is dit niveau gehaald. Platina is waarschijnlijk iets te hoog gegrepen. Goud heeft echter een goede balans tussen prestatie en middelen en is dus een haalbaar doel in dit onderzoek. Zoveel mogelijk hergebruikte materialen in plaats van nieuwe Hierbij moet worden opgepast voor downcycling. Technische materialen kunnen dan bijvoorbeeld niet meer worden teruggebracht in een kringloop. Doordat afval geupcycled zou kunnen worden is dit uitmuntend vanuit Cradle-to-Cradle oogpunt. De natuurlijke materialen en technische materialen kunnen dan wel beter gescheiden. Bij samenstelling uit verschillende materialen zullen deze dan ook weer van elkaar gescheiden moeten kunnen worden.
6
Materiaalbeoordeling
6.1 Houtachtig De toepassing is er in de vormen: - vuren balken 50 x 160 x 7000 mm - planken 20 x 135 x 4700 houtvezelplaten 40 x 1872 x 2620 - multiplex platen* 18 x 1220 x 2440 - gelamineerde liggers* 200 x 2000 x 20000 - OSB platen* 18 x 1220 x 2440 papier en karton* 5 x 2200 x 2700 * hier is lijm (meestal op formaldehyde basis) bij nodig Grondstof Een gekapte boom is doorgaans tussen de 40 en 120 jaar oud. Het grootste verschil is zachthout of hardhout. Na zoveel tijd zal er weer een nieuwe boom moeten groeien om de kringloop te sluiten. Gebruikt hout kan vervuild zijn met andere materialen en kan niet altijd hergebruikt worden. Productie Door hout te lamineren zoals bij multiplex worden er technische stoffen aan het hout toegevoegd die niet meer terug te winnen zijn. Door te lamineren met natuurlijke lijm kan het weer volledig worden opgenomen in 6 de natuur. Thermisch verduurzamen met het PLATO proces blijft ook zonder technische stoffen.
Fig. toepassing op grote schaal mogelijk Voor beoordeling van toepassing op grote schaal voor de P4 zullen statistische gegevens over gebruik van materialen gebruikt worden. Eventueel kunnen interviews de informatie compleet maken en aanvullen. Mogelijke interviews zijn met: de Meerlanden, Bouwcarrousel, Oranje Demontage, 2012 Architecten, XX architecten, SenterNovem of CBS. Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
6.1
6
http://www.biomatnet.org/secure/Fair/S340.htm 9
Gebruik Een houten gebouw is aangenaam om in te verblijven. Vochtgehalte wordt gebufferd en het heeft een redelijke isolerende werking.
lijmen zijn meestal minder sterk dan synthetische fenollijmen. Bovendien is verwerking minder grootschalig en moet het binnen een bepaalde periode 7 aangebracht worden .
Na gebruik
Grondstof Een natuurlijke grondstof kan oneindig voorradig zijn bij een gesloten kringloop.
Hergebruik Er zou een product gemaakt kunnen worden dat na demontage weer opnieuw gebruikt kan worden. Als er andere materialen op aangebracht worden zoals verf zal dit mogelijkheden van hergebruik beperken.
Recycling Na verkorting van de vezels zal nooit meer het originele materiaal verkregen worden. Verwerking in plaatmateriaal of papier is dus in feite downcycling.
Productie Er zullen nauwelijks gevaren voor de gezondheid bestaan. Toepassing als constructie zal echter moeten afwijken van standaard en minder sterk zijn. Afbeelding 6.3: telefoon-boeken in een wand.
Incineratie Hout kan verbrand worden waarbij de uitstoot 2 van CO weer wordt afgevangen door nieuwe Afbeelding 2.6: karton. aangroei van hout. Voedingsstoffen die in de as achterblijven kunnen bij een puur organische samenstelling weer als voedsel dienen voor de groeiende boom. Ook vergisting tot biogas is mogelijk voor cogeneratie in een kolencentrale waarbij de as eventueel als gips is te gebruiken.
Stort Bij verbranding van behandeld hout zullen residuen waardeloos zijn en op de vuilnishoop terechtkomen. Het is dus belangrijk om houtafval na gebruik goed te kunnen scheiden van andere materialen en het onbehandeld te laten.
Gebruik In gelamineerd hout kan lijm op zetmeelbasis worden gebruikt. Na gebruik Het is biologisch afbreekbaar en kan dus terugkeren in de natuurlijke kringloop.
6.3 Leem Toepassing is in de vormen: - stucwerk - stenen 50 x 25 x 10 cm. - platen versterkt met riet en jute, 150 x 62,5 x 2,5 cm Grondstof Herkomst van leem is hoofdzakelijk rond de rivieren. Zoals te zien in afbeelding rechts is er ten zuiden van Amsterdam ook een rode vlek met klei/leem.
6.2 Natuurlijke lijm Voordat synthetische lijmen werden uitgevonden maakte men gebruik van vislijm, beenderlijm, huidenlijm, caseïnelijm of zetmeel. Natuurlijke Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
7
[LABSHOP] 10
Productie waarbij stoffen behouden blijven Leem behoeft weinig bewerking.
Geen afval maar grondstof in een kringloop Verbranding is mogelijk maar composteren zal vaker voorkomen.
Gebruik zonder vervuilende stoffen Enig nadeel kan zijn dat onder vochtige omstandigheden er parasieten en bacteriën kunnen leven.
6.5 Glas
Geen afval maar grondstof in een kringloop
Grondstoffen gebruiken uit een kringloop Glas kan afkomstig zijn uit gerecycled glas.
Recycling
Toepassing van hergebruikt glas kan een binnenmuur zijn.
Nat maken is voldoen om het een nieuwe functie te vormen.
Incineratie of composteren Verbranding is niet mogelijk. Composteren kan om biologische bijmenging zoals stro te laten verteren.
Stort
Productie waarbij stoffen behouden blijven Verschillende kleuren kunnen het beste gescheiden blijven.
Afbeelding 6.8: glazen flessen.
Gebruik zonder vervuilende stoffen Geen effecten verwacht
Storten is nauwelijks toegepast.
6.4 Strobalen Strobalen met het formaat 350 x 460 x 920 mm kunnen dienen als buitenwand. Grondstoffen gebruiken uit een kringloop Een 46 cm dikke muur van stro met een λwaarde van 0,23 heeft een Rc-waarde van 5 Afbeelding 6.5: 2 m K/W wat voldoet aan het bouwbesluit. strobalen in opbouw. Productie waarbij stoffen behouden blijven Bepleistering moet eenvoudig te verwijderen of op de composthoop kunnen komen. Gebruik zonder vervuilende stoffen Rotting kan voorkomen bij contact met water. Schimmels zijn schadelijk voor de gezondheid.
Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
Geen afval maar grondstof in een kringloop Glas is weer om te smelten tot nieuw glas. Hergebruik Door flessen te stapelen als bakstenen wordt de kwaliteit niet veranderd als eventuele mortel weer eenvoudig te verwijderen is. Recycling Recycling is het meest toegepast. Incineratie of composteren Verbranding is niet mogelijk. Stort Storten is nauwelijks toegepast.
6.6 Gips Gips staat niet bepaald als milieuvriendelijk te boek. Het heeft wel degelijk de potentie Cradle-to-Cradle te zijn.
Afbeelding 6.9, bron: www.baubiologie-heine.de 11
Grondstoffen gebruiken uit een kringloop Grondstoffen zijn natuurgips of rogips afkomstig van kolencentrales. Rogips heeft minder milieueffecten maar is geen kringloop. Productie waarbij stoffen behouden blijven Gipskartonplaten zijn mogelijk weer te scheiden in gips en karton.
toegevoegd of gedowncycled. Productie waarbij stoffen behouden blijven Door staal niet te mengen of te coaten blijft het onvervuild.
Gebruik zonder vervuilende stoffen Er zijn geen gezondheideffecten van gips te verwachten.
Gebruik zonder vervuilende stoffen Het bevat geen giftige stoffen maar zal vaak beschermd moeten worden tegen brand. Elektromagnetische velden kunnen negatief effect hebben op de gezondheid.
Geen afval maar grondstof in een kringloop
Geen afval maar grondstof in een kringloop
Hergebruik
Hergebruik
Platen zijn wel te hergebruiken maar zijn vaak gestuukt, behangen en geschroefd. Dit hoeft geen probleem te zijn.
Bestaande profielen kunnen goed gebruikt dimensionering is daarbij geen probleem.
Recycling
Recycling
De grondstoffen zijn opnieuw te gebruiken door recycling. Dit wordt op kleine schaal opgestart door New West Gypsum Recycling. Er zou ook een minifabriekje in de buurt van dit project kunnen worden opgestart.
Recycling is het meest toegepast.
worden.
Enige
over-
Incineratie Verbranding wordt niet toegepast.
Incineratie of composteren Afbraak op materiaalniveau is niet mogelijk.
Stort Storten gebeurt alleen bij te veel vermenging met andere materialen.
Stort Storten is nu nog de meest toegepaste methode uit kostenoverwegingen.
6.7 Staal Hergebruik vooral beschikbaar van 14 x 14 x 700 cm. Grondstoffen gebruiken uit een kringloop In theorie is staal volledig uit gerecycled materiaal te krijgen maar in werkelijkheid raakt het vervuild met andere materialen. Hierdoor is primair staal
Afbeelding 2.4 Afbeelding 6.6: staal.
Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
12
X X X
X X X X X X
X X
X X X X
X
Beoordeling Cradle-to-Cradle
X X
Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009 X X X X X X X X X X X X X X X X X
X X
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Well defined plan for developing the logistics and recovery systems for this class
X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Developed strategy for using current solar income for product manufacture
X X X X X X X X
X X X X X X
X X X X X X
X X X X X
X X X X 13
Acceptable third party social responsibility assessment, accreditation
Identified third party assessment system and begun to collect data for that system
5.0 Social Responsibility Publicly available corporate ethics and fair labor statement(s), adopted across entire company
Implemented innovative measures to improve quality of water discharges
Implemented water conservation measures
Characterized water flows associated with product manufacture
Created or adopted water stewardship principles/guidelines
4.0 Water
Using 50% current solar income for entire product
Using 50% current solar income for product final manufacture/assembly
Characterized energy use and source(s) for product manufacture/assembly
X X X X X X X X X
3.0 Energy
Designed for technical or biological cycle and has nutrient (re)utilization >= 65
Recovering, remanufacturing or recycling the product into new product
Defined the appropriate cycle (i.e., Technical or Biological) for the product
2.0 Material Reutilization/Design for Environment
Contains at least 25% GREEN assessed components
All wood is FSC certified
Meets Cradle to Cradle emission standards
X
No wood sourced from endangered forests
Product formulation optimized (i.e., all problematic inputs replaced/phased out)
X
Strategy developed to optimize all remaining problematic ingredients/materials
X X X X X X
Material Class Criteria: Content of Organohalogens, Content of Heavy Metals
Climatic Relevance)
(Persistence/Biodegradation, Teratogenicity Bioaccumulation, Ozone Depletion/
Environmental Health: Fish Toxicity, Algae Toxicity, Daphnia Toxicity
(Reproductive Toxicity, Acute Toxicity, Chronic Toxicity, Irritation, Sensitization)
Human Health: Carcinogenicity, Endocrine Disruption, Mutagenicity,
Defined as biological or technical nutrient
1.0 Materials
Deze criteria zijn bedoeld voor certificatie [BRAUNGART 2007B]. Zo worden alle fasen meegenomen. Grijs gedrukte criteria hoeven alleen gehaald te worden voor het platinum niveau. Hieruit blijkt dat hout, houtvezelplaat en stro het meest Cradle-to-Cradle zijn van de onderzochte materialen. Staal, glas en gips hebben ook potentie om 100% Cradle-to-Cradle gemaakt te worden. Een barriere is nog dat energie van duurzame bronnen afkomstig zal moeten zijn. All material ingredients identified (down to the 100 ppm level)
natuurlijk
houten balken/planken multiplex/osb/lamineerd houtvezelplaat (nieuw) leem karton stro staal glas gips tech.
1.1
7
Analyse bestaande ontwerp
7.1
Hoofdopzet
Het ontwerp bestaat uit een hoofdgebouw van 16 meter lang en 9 meter breed. Aan de zuidgevel is een kas geplaatst. Deze twee elementen omarmen elkaar en kunnen de draagconstructie delen. Aan de westkant van het gebouw zit de ingang vanaf een houten vlonder. Hier zit weer een helofytenvijver aan gelegen die het grijze water reinigt.
7.2
Gebruik
Het hoofddeel van 16 bij 9 meter heeft een binnenklimaat. Hier is het mogelijk om een deel of te schermen voor vergaderingen of lezingen. In de kas bevindt zich tentoonstellingsruimte waarbij tegen de zuidgevel acht vlakken beschikbaar zijn voor wisselende tentoonstelling. Het klimaat wordt niet actief geregeld. Om in de zomer oververhitting te voorkomen wordt er wel zonwering aangebracht.
7.3
Materialisatie
De serre bestaat uit de constructie van gesloopte kassen in de omgeving. De constructie zal door de andere vorm wel wat aangepast moeten worden. In eerste instantie zal hier in dit rapport geen aandacht aan worden besteed. De draagconstructie zal wel berekend worden om het gewicht van de serre te kunnen dragen.
Afbeelding 7.1: plattegrond en dwarsdoorsnede schaal 1:500 Het dak wordt bij voorkeur van muur tot muur overspannend uitgevoerd wat dus 9 meter betekend. Het dak is bedacht als zwevend object boven het gebouw en de constructie mag dus niet teveel opvallen. Onder de dakrand loopt een daglichtstrook van ongeveer 1 meter.
Afbeelding 7.3: axonometrie van de kas Om een spannendere indeling met variatie te krijgen is het hoofddeel en de kas ten opzichte van elkaar gedraaid. Het hoofddeel zal in harmonie met de kas moeten zijn. Dit betekent een schuine kap in andere richting. In het ontwerp is het dak bekleed met Kliko deksels zoals in de afbeelding hiernaast. Naast een decoratieve functie kan deze dakbedekking als ballest of bedekking van de bevestigingsmiddelen dienen.
Afbeelding 7.2: doorsnede gebouw schaal 1:200 Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
14
Flessen kunnen ingemetseld worden om een binnenwand te vormen. Door de flessen door de hele muurdikte te gebruiken kan er licht doorheen komen.
Autobanden zijn verwerkt in de achterwand. Een 65 cm dikke muur gevuld met zand met een λwaarde van 1,5 heeft een Rc-waarde van 0,4 2 m K/W. Dit voldoet niet aan het bouwbesluit en zal dus geïsoleerd moeten worden. Ook als dragende functie is de toepasbaarheid beperkt. Banden zijn in groot aantal te krijgen maar moeten dezelfde maat hebben.
7.4
Conclusies
De hergebruikte materialen zijn goed toepasbaar in het ontwerp. Materialen zoals de autobanden zijn niet Cradle-to-Cradle te noemen maar kunnen wel voldoen aan de eis van hergebruikt materiaal. Er zal ook nog veel over de functionaliteit uitgezocht moeten worden voordat deze materialen echt toepasbaar zijn. Er worden momenteel in Nederland twee gebouwen van autobanden gebouwd wat dus mogelijk is.
Tegels met een gladde bovenkant kunnen in een mozaïekvloer worden verwerkt. Gebruikte tegels winnen zal erg arbeidsintensief zijn maar restanten kunnen net zo goed voor de nodige variatie zorgen. Matrassen kunnen als isolatie dienen. Een 15 cm dik matras van schuim met een λ-waarde 2 van 0,045 heeft een Rc-waarde van 3,3 m K/W wat voldoet aan het bouwbesluit. Meeste aanbod van gebruikte matrassen ligt rond de 150x1800x2000 mm. Hout is een nagroeibaar materiaal en dus al een van de milieuvriendelijkste materialen. Hierover meer in paragraaf 2.4.1 van dit rapport. Hout uit roofbouw, en dan voornamelijk hardhout is niet aan te raden. Door hergebruik van hardhout uit de scheepsindustrie kan dit wel gebruikt worden.
Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
15
8
Varianten
In dit hoofdstuk zijn de verschillende conceptideeën, overeenkomstige referenties voor inspiratie en toepassingen in het ontwerp behandelt. Meer gedetailleerde tekeningen van de ontwerpen zijn te vinden in de bijlagen.
8.1
Variant gekromde schaalelementen
8.1.1 Concept Schaal elementen kunnen dun en sterk zijn. Ook zijn platen van kleine afmeting goed samen te stellen tot een groter geheel. Een nadeel is kleinere ontwerpvrijheid doordat het knikt of gebogen moet zijn.
8.1.2 Referentie Deze vorm zou met verschillende materialen gerealiseerd kunnen worden. Een voorbeeld van karton is de Cardboard School in Westborough. Hierbij zijn de platen versterkt met houten randen. De buitenkant is weer- en vandalisme bestendig afgewerkt. De maximum afmetingen van platen karton is 2,2 x 2,7 m. In plaats van karton kan ook hout worden gebruikt. Afbeelding 8.1: Bron: www.cardboardschool.co.uk. 8.1.3 Ontwerp Zowel de dragende buitenwand als het dak kunnen van karton/houten schalen worden gemaakt. Door het uit elkaar brengen van de massa kunnen de elementen een groter moment dragen. Door de buitenwand en dak bij de oplegging op drie punten te verbinden zou de verbinding momentvast kunnen worden om de windkrachten te weerstaan.
Afbeelding 8.3: interieur en exterieur variant 1.
Dit ontwerp wijkt enigszins af van het originele ontwerp en zal geen rechte raamstroken langs het dak hebben maar ramen bestaande uit gaten. Wat goed bij het ontwerp past zijn de nisjes voor de expositie
De schuine elementen zijn heel specifiek voor dit project en daardoor moeilijk opnieuw te gebruiken.
Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
De breedte van de schuine dakvlakken is 1,22 m. Houten platen met standaardafmetingen zijn hier geschikt voor zonder te hoeven zagen. Om als constructie te dienen zullen de platen wel geschroefd moeten worden en er dus schroefgaten ontstaan. Het is dan geschikt voor hergebruik.
16
8.2
Variant houten ribben
8.2.1 Concept Balken worden standaard gebruikt in houtskeletbouw. Balken van massief hout kunnen ongeveer 6 meter overspannen en zullen dus extra kolommen nodig hebben. Grotere overspanningen zijn wel mogelijk bij samengestelde constructies zoals gelamineerde liggers.
8.2.2 Referenties De brede school Amsterdam-Osdorp heeft vloer- en dakelementen van 400x2500x6700 mm. De elementen bestaan uit platen die op de draagconstructie gelegd zijn met gelamineerde balken er onder zodat een doos ontstaat die aan de onderkant open is.
8.2.3 Ontwerp Er is naar drie subvarianten gekeken waarvan het ribpaneel door is gegaan vanwege het vermijden van lijmverbindingen. Voor gelamineerde liggers is het mogelijk deze te maken van stukjes afvalhout en enkel natuurlijke lijmen te gebruiken. Als deze liggers in het zicht liggen geeft dit bovendien een aardig effect met verschillende kleuren hout die zichtbaar zijn. Als het hergebruikte hout breder is dan de ligger zal de overmaat er afgeschuurd worden. Indien de ribben van ribpanelen worden gemaakt van 400 mm zullen er ook stukjes resthout overblijven.
Gelamineerde ligger
FJI liggers worden gemaakt van OSB lijven en flenzen van Kerto hout. Beide materialen hebben lijm nodig om de fineerlaagjes te binden. Bovendien worden de materialen aan elkaar gelijmd. De Cradle-to-Cradle uitdaging is om hier enkel natuurlijke materialen van te maken. Ribpanelen zijn uit hergebruikte materialen samen te stellen. Er is echter meer materiaal voor nodig door het dubbele lijf.
FJI - ligger
Afbeelding 8.3: School Amsterdam-Osdorp. Bron: degrootvroomshoop. Ook met de Joist Lock zijn grote overspanningen tot 10 m mogelijk door de combinatie van OSB I-liggers FJI 89/400 en momentvaste verbindingen.
Ribpaneel
Afbeelding 8.5: render van interieur met houten liggers en kolommen.
Afbeelding 8.4: Joist Lock, bron: lifecyclechallenge.org. Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
17
8.3
Variant stalen vakwerk
8.3.1 Concept Het uit elkaar halen van massa zorgt ook hier voor een gewichtsbesparing. Bovendien kunnen elementen met dezelfde (kleine) afmetingen makkelijk geprefabriceerd worden.
8.3.2 Referentie Met een ruimtevakwerk bestaat de constructie uit allemaal identieke elementen. Na gebruik zouden deze eenvoudig gedemonteerd en opnieuw gebruikt kunnen worden.
Afbeelding 8.7: opengewerkte axonometrie variant stalen vakwerk.
Afbeelding 8.6: vakwerk van hergebruikte metal stud profielen. Bron: ScrapHouse) 8.3.3 Ontwerp Door het stalen vakwerk aan de buitenkant van het gebouw te plaatsen wordt er geen ruimte ingenomen en wordt er een makkelijke bevestiging voor de Kliko deksels gecreëerd.
De hart-op-hart afstand is 600 mm. Metal stud profielen zijn hier meestal een meervoud van. Door deze zagen ontstaat een lagere kwaliteit in de richting van de smeltoven. De flenzen zouden ook door kunnen lopen over meerdere velden. Dit geeft minder materiaalverlies en een stijver geheel. Zelfs verbindingen midden in een veld zodat er geen materiaalverlies nodig is.
Het staal zou van hergebruikte profielen afkomstig kunnen zijn. Deze worden in een beschermde omgeving bewerkt en kunnen zonder veel hulpmiddelen in elkaar worden gezet. Aan de buitenkant van het gebouw is staal beter beschermd tegen brand. Maar erosie van staal zal kunnen optreden. Het staal kan dus beter niet in contact komen met water.
Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
Afbeelding 8.8: verbinding van metal stud in stalen vakwerk, schaal 1:10.
18
8.4
Variant tuien
8.4.1 Concept Door materialen precies te gebruiken waar ze goed in zijn is het gewicht te beperken. Steen kan beter als drukboog dienen en staal of vezels kunnen goed trek weerstaan.
8.4.2 Referentie Bij onderstaand gebouw wordt het dak opgehangen aan zichzelf wat best bijzonder te noemen is.
Afbeelding 4.10: doorsnede variant tuien. .
Afbeelding 8.9: tuien om een dak te ondersteunen. 8.4.3 Ontwerp Door het dak halverwege te ondersteunen met een tui-constructie kunnen balken met een lengte van de helft van de overspanning gebruikt worden. Dit is een effectief materiaalgebruik.
Afbeelding 8.11: opengewerkte axonometrie variant tuien.
Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
19
Var. 1: houten schaal Var. 2: houten ribben Var. 3: stalen vakwerk Var. 4: tuien X X X X X X X X X X X
Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009 Product formulation optimized (i.e., all problematic inputs replaced/phased out) No wood sourced from endangered forests Meets Cradle to Cradle emission standards
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Developed strategy for using current solar income for product manufacture Using 50% current solar income for product final manufacture/assembly
X X X X X X X X X X X X
Acceptable third party social responsibility assessment, accreditation
Identified third party assessment system and begun to collect data for that system
5.0 Social Responsibility Publicly available corporate ethics and fair labor statement(s), adopted across entire company
Implemented innovative measures to improve quality of water discharges
Implemented water conservation measures
Characterized water flows associated with product manufacture
Created or adopted water stewardship principles/guidelines
4.0 Water
Using 50% current solar income for entire product
Characterized energy use and source(s) for product manufacture/assembly
X X
3.0 Energy
Designed for technical or biological cycle and has nutrient (re)utilization score >= 65
Recovering, remanufacturing or recycling the product into new product
Well defined plan for developing the logistics and recovery systems for this class
Defined the appropriate cycle (i.e., Technical or Biological) for the product
2.0 Material Reutilization/Design for Environment
Contains at least 25% GREEN assessed components
All wood is FSC certified
Strategy developed to optimize all remaining problematic ingredients/materials
X X
Material Class Criteria: Content of Organohalogens, Content of Heavy Metals
Climatic Relevance
Persistence/Biodegradation, Teratogenicity Bioaccumulation, Ozone Depletion/
Environmental Health: Fish Toxicity, Algae Toxicity, Daphnia Toxicity
Reproductive Toxicity, Acute Toxicity, Chronic Toxicity, Irritation, Sensitization
Human Health: Carcinogenicity, Endocrine Disruption, Mutagenicity,
Defined as biological or technical nutrient
All material ingredients identified (down to the 100 ppm level)
1.0 Materials
9 Afweging varianten
Als eerste criterium wordt er gekeken naar Cradle-to-Cradle. Dit wordt uitgedrukt in de onderstaande tabel. Op de volgende pagina worden alle criteria bij elkaar gezet.
X X X X 20
goud goud zilver zilver
X X
X X X X
X X
Onderzoeksopzet experimentele proef
In een volgende stap zouden HEA-240 profielen het dak kunnen overspannen. Voor een interessanter onderzoek en meer Cradle-to-Cradle kies ik toch voor een houten constructie. Bij de houten schaal zijn meer innovatieve oplossingen mogelijk. Bij de ribben is tot een meer generieke oplossing te komen zoals passiefhuizen zonder het gebruik van lijm.
toepassing op grote schaal mogelijk
zoveel mogelijk hergebruikte materialen in plaats van nieuwe
Rc-waarde > 4, U-waarde < 1.1 ,energiezuinige ventilatie, zon/biomassa verwarming
randvoorwaarden (in het programma van eisen)
Cradle-to-Cradle niveau Var. 1: houten schaal Var. 2: houten ribben Var. 3: stalen vakwerk Var. 4: tuien
10
Het meest representatieve onderdeel om verder uit te werken is de overspanningconstructie van 9 meter. De kolommen kunnen als het mogelijk is ook getest worden. Voordat hierop ingezoomd kan worden kijk ik eerst naar het grote geheel met aangrenzende kas en aansluiting aan de bodem.
X X X X
Hieruit blijken houten ribben en schalen aan de meeste criteria goed te voldoen. Op het gebied van hergebruikte materialen is het percentage minder hoog als bij stalen vakwerken.
Afbeelding 10.1: constructieschema dwars- en langsdoorsnede. Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
21
De kas leunt wel op de binnenbox maar draagt zijn windbelasting zelf af naar de fundering door middel van windverbanden.
De fundering zou kunnen bestaan uit EPS drijflichamen die zijn verbonden met een houten frame. Als er later funderingspalen nodig blijken te zijn kunnen deze eenvoudig onder het houten frame gepland worden.
Afbeelding 10.2: axonometrie windverbanden kas 1:200.
Afbeelding 10.3: exploded view gebouw op EPS drijflichaam. Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
22
Bij variant 2 zou een houten I-ligger getest kunnen worden zonder gebruik van lijm op formaldehydebasis. De dakopbouw is dan als volgt: - waterkerende laag hergebruikt EPDM - plaat 12 mm - Samengestelde I-liggers van flenzen 2 vuren balken 50 x 160 x 7000 mm lijven natuurlijk plaatmateriaal bevestigd met schroeven of nagels - kruisvormige schoren tegen kippen - vlaswol isolatie en dampremmend papier - gipskartonplaat en leemstuc Oplegpunten kunnen momentvast zijn met kolommen. De schaal zou 1:1 gemaakt kunnen worden.
Afbeelding 10.5: axonometrie proefopstelling variant 2.
Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
23
11
Plan van aanpak
Na de P2 kan een bouwdeel verder worden uitgewerkt. Dit houdt in: het ontwerpen op basis van bestaande methoden en voor zover nodig uittesten van nieuwe methoden. Uittesten zal gebeuren op een bouwdeel dat representatief is voor de rest van de constructie in een proefopstelling. Eventueel gebeurd dit op schaal om in het laboratorium te kunnen testen. Uiteindelijk zal het ontwerp haalbaar moeten zijn en nieuwe kennis genereren voor volgende projecten.
11.2 Schema Het plan van aanpak schema ziet er als volgt uit:
P1. .
bestaande ontwerp
P2.
kritische analyse
varianten
prestaties
Keuze variant
11.1 Afbakening Het onderhoud en energiegebruik van het gebouw wordt ook meegenomen maar is geen hoofdonderwerp. Onderdelen kunnen voordat het niveau van definitief ontwerp en bestek worden bereikt, eventueel eerst met een aannemer worden besproken. Resultaten kunnen bijvoorbeeld zijn: conclusies, tekeningen en andere documenten die benodigd zijn om een bouwaanvraag in te dienen.
P3.
onderzoekskader
beoordelingsmethode + eis
bouwdeel prestaties
P4
P5
Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
achtergrond
.
beoordeling conclusies
24
11.3 Planning Als leidraad en aangrijpingspunt voor reflectie is een planning opgesteld:
theorie
2008 2008 2008
zoeken opdracht en verzamelen theorie kritische analyse opdracht en theorie overleg P1: voorlopig leerplan
X
Oktober 2008
vaststellen methode+eis ontwerpen en afwegen variant P2: voorpresentatie
X
1-7 november 2008 10-14 november 2008 17-21 november 2008 24-28 november 2008 1-5 december 2008 8-12 december 2008 15-19 december 2008 5-9 januari 2009
vaststellen te onderzoeken bouwdeel terugkoppeling onderzoek naar ontwerp ontwerp aanpassen aan knelpunten praktische uitwerking klimaat, veiligheid, pve detailleren te onderzoeken bouwdeel berekenen te onderzoeken bouwdeel voorbereiden voor experimentele proef P2: leerplan en voorlopig ontwerp/onderzoek
X
12-16 januari 2009 19-23 januari 2009 26-30 januari 2009 2-7 februari 2009 9-14 februari 2009
voorbereiden voor experimentele proef bouwen experimentele proef uitvoeren experimentele proef verwerken experimentele proef P3: plan voor generieke kennis en toepassing
16-21 februari 2009 23-28 februari 2009 2-7 maart 2009
rapporteren bevindingen vervaardiging prototype/maquette presentatie P4: definitief ontwerp/onderzoek
9-14 maart 2009 16-21 maart 2009 23-28 maart 2009 30 maart - 3 april 2009
verwerken commentaar P4 afmaken prototype/maquette voorbereiden presentatie presentatie P5: conclusies, project en proces
Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
onderzoek
praktisch
toetsing
X
X
conclusies
X X
X
X X X X X X X X X X
X X
X X X X X
X
X X
X X X
25
12
Verklarende woordenlijst
CRADLE-TO-CRADLE Filosofie van Michael Braungart & William McDonough dat materialen net als in de natuur deel kunnen zijn van eeuwige recycling. DOWNCYCLING Recycling van een materiaal naar een laagwaardigere vorm. Bijvoorbeeld het omsmelten van kozijnen in bermpaaltjes. HERGEBRUIK Opnieuw gebruik van product op een andere plaats. Bijvoorbeeld gevelbekleding als gevelbekleding. INCINERATIE Verbranding met energieopwekking is de meest toegepaste vorm van afvalverwijdering. In de nieuwste installaties van water stoom gemaakt voor elektriciteitsopwekking en stadsverwarming. Metalen worden zoveel mogelijk teruggewonnen maar oneconomische reststoffen belanden op de stort. Het verbranden van afval voor energieopwekking vormt een grote bedreiging voor de echte kringloop van de stof. In verbrandingsovens gaat een groot deel van de kostbare voedingsstoffen verloren doordat deze worden gemengd met andere vaak giftige stoffen. RECYCLING Hierbij zijn materialen na gebruik en verwerking weer van dezelfde kwaliteit als daarvoor. In de praktijk is er een klein verlies door gebruik en productie dat wordt aangevuld met primair materiaal. SUPERUSE Toepassing van materialen die hun functie hebben verloren in een nieuwe functie zonder de vorm sterk te veranderen. Bijvoorbeeld laptopbehuizing als gevelbekleding. UPCYCLING Bij elkaar brengen van materialen zodat een 1+1=3 effect ontstaat. Bijvoorbeeld door een stof zuiverder te maken of de functionele waarde omhaag gaat.
Leerplan en ontwerp | Sanne de Groot | 13 januari 2009
13
Literatuur en referenties
[BRAUNGART 2002]
Braungart, Michael & McDonough, William (2002). Cradle to cradle, remaking the way we make things. (New York) north point press, isbn: 978-086547-587-8. [BRAUNGART 2007A] Braungart, Michael & William McDonough, Cradle to Cradle: afval = voedsel, Scriptum, ISBN 9789055945771 [BRAUNGART 2007B] Braungart, Michael & McDonough, William (2007). SM
[BUWAL 1998]
[CH 2008] [CRIPPS 2001] [HAAS 2002]
[HB 2008] [HINTE 2007]
[LABSHOP] [MARTENS 2007] [OVAM 2002] [OVAM 2003] [SBR 2005] [VITO 2003] [VROM 1999]
Cradle to Cradle Certification Program. www.mbdc.com BUWAL, SCHRIFTENREIHE UMWELT NR. 297, Bewertung in Ökobilanzen mit der Methode der ökologischen Knappheit, Ökofaktoren 1997, Bern Centrum Hout, gelamineerd hout, www.centrumhout.nl, bezocht op 25 maart 2008 Cripps, Andrew, www.cardboardschool.co.uk, bezocht op 3 mei 2008 Haas, M. e.a. (2002) Basiswerk Duurzaam & Gezond Bouwen. Bussum: NIBE Publishing bv, p. F1.4 / 1, ISBN 90-74510-05-1 http://www.houtbank.nl/werk1.htm Hinte, Ed van e.a., Superuse, Creating new architecture by shortcutting material flows, 010 Publishers, ISBN 978-90-6450-592-8 Labshop, Lijmen overzcht en hun bestanddelen, www.labshop.nl/html/compl bezocht 10-11-2008 Martens, P en Amelung, B (2007) Cradle to Cradle is ondoordachte hype. Podium Bouw- en sloopafval, 2002 door OVAM Studie houtafval, 2003 door OVAM De Nationale Pakketten Duurzaam Bouwen Jacobs, A, Beste Beschikbare Technieken (BBT) voor de houtverwerkende nijverheid, 2003, Vito Cuperus, ir. J.G., CCA-hout duurzaam verwijderd?, 1999 door VROM
26