College bouw ziekenhuisvoorzieningen Postbus 3056 3502 GB Utrecht T (030) 298 31 00 F (030) 298 32 99 E
[email protected] I www.bouwcollege.nl
Nieuwe Bouwtechnieken
Concept
1. Inleiding Bij velen bestaat de indruk dat er niet of nauwelijks door de bouwsector wordt geïnnoveerd. De sector staat bekend als een traditioneel bolwerk. Deze indruk is niet terecht. De bedrijfstak presteert namelijk al bijzonder veel op het gebied van de ontwikkeling van nieuwe processen, producten en technieken. Bij een deel van de projecten blijkt de innovatie echter niet door te dringen. De implementatie van de innovatieve mogelijkheden stuit nog vaak op traditioneel en conservatief denkende partners in het bouwproces. Ondanks alle aandacht voor de innovatie in de bouw zijn de mogelijkheden en de voordelen hiervan bij veel sleutelfiguren in het bouwvoorbereidingsproces nog onvoldoende bekend. Het Bouwcollege onderschrijft de noodzaak van verdergaande innovatie in de bouw van projecten in de gezondheidszorgbouw en meent hieraan een wezenlijke bijdrage te kunnen leveren. Over diverse aspecten van de innovatie in de bouw heeft het Bouwcollege al publicaties uitgebracht. Te noemen zijn het signaleringsrapport ‘Innovatief aanbesteden in de gezondheidszorgbouw’ en de cahiers ‘Flexibel bouwen’ en ‘Multifunctioneel bouwen’. De voorliggende notitie beperkt zich tot de ontwikkeling van nieuwe producten en technieken op zowel bouwkundig als installatietechnisch gebied. Het Bouwcollege is ook op dit gebied een luisterend oor en een open oog. Kennis en informatie opgedaan uit de bouwprojecten, de publicaties van tal van kennisinstituten en bedrijven en de participatie van het Bouwcollege in innovatieve programma’s komen bij het Bouwcollege tezamen. Deze kennis wenst het Bouwcollege beschikbaar te stellen aan die partijen die bij het voorbereidingsproces van de gezondheidszorgbouw betrokken zijn, om zodoende de innovatie ook in deze sector actief te stimuleren. Dit signaleringsrapport vormt daartoe een eerste aanzet. Nieuwe bouwtechnieken, waarvan er enkele in de bijlagen bij deze notitie ter illustratie nader zijn beschreven, zullen verder in publicaties worden uitgewerkt. De kennis over deze technieken en de voordelen daarvan voor de gezondheidszorgbouw, zullen verder worden uitgedragen in cursussen voor instellingen, koepelorganisaties en de kringen van architecten en adviseurs.
2. Historisch perspectief Nieuwe bouwtechnieken lopen als een rode draad door de geschiedenis van de bouw. Criticasters die de bouwnijverheid verwijten niet te innoveren zijn bij een beschouwing van de feitelijkheden dan ook niet in het gelijk te stellen.
Bezoekadres Churchilllaan 11 3527 GV Utrecht
Nieuwe bouwtechnieken
Al te vaak wordt de innovatie in de bouwsector min of meer geridiculiseerd aan de hand van de vergelijking tussen de middeleeuwse kloostermop en de hedendaagse baksteen, hetgeen de vooruitgang in de bouwsector zou moeten symboliseren. Deze traditioneel ogende materiaaltoepassing mag dan beeldbepalend zijn voor de bouw en een ambachtelijk en arbeidsintensief stempel zetten op deze bedrijfstak, feit is ook dat het gehele productieproces van de baksteen een enorme innovatie heeft ondergaan. Ook op het gebied van het verwerkingsproces staat de ontwikkeling niet stil. In toenemende mate worden bakstenen fabrieksmatig vermetseld. De baksteen heeft zich als geen ander materiaal in de loop van de tijd heeft bewezen. Met name op het gebied van de duurzaamheid, onderhoudsvrijheid, de vele ontwerpvrijheden en de gunstige kosten-/kwaliteitverhouding wint baksteen het nog vaak van de alternatieven die inmiddels voor de baksteen buitenwanden voorhanden zijn. De constructieve, dragende functie van de baksteen is in veel gevallen overgenomen door geavanceerde beton- en staalconstructies. Voor de binnenwanden zien we dat de baksteen nog maar sporadisch wordt toegepast. De grote ontwikkeling van de bouwtechnieken is beeldend vertaald in het jubileumnummer van het tijdschrift ‘Bouwwereld’, naar aanleiding van het 100-jarig bestaan daarvan. Het blad biedt een overzicht van de vele vernieuwingen als gevolg van: • toepassing van nieuwe materialen, zoals kunststoffen en aluminium; • diversificatie en verbetering van bestaande materialen, zoals de introductie van isolerende, geluidwerende en zonwerende beglazing; • nieuwe constructies in de vorm van (voorgespannen) beton, gelamineerd hout, ruimtelijke vakwerken en zelfs glazen draagconstructies; • toepassing van geprefabriceerde elementen; • ontwikkeling van tal van gecomputeriseerde systemen in het ontwerp-, fabricage- en uitvoeringsproces. Stimulerend beleid op het gebied van het zogenoemde ‘Duurzaam bouwen’ en het ‘Industrieel Flexibel en Demontabel bouwen’ (IFD-bouw) heeft mede sturing gegeven aan deze ontwikkelingen. Naast de ontwikkelingen op bouwkundig gebied is in dit verband ook te wijzen op de enorme ontwikkeling van de installatietechniek. Waar er aan het begin van de vorige eeuw nog nauwelijks sprake was van installatietechnische voorzieningen staan hedendaagse gebouwen inmiddels immers vol geavanceerde apparatuur voor verwarming, ventilatie (luchtbehandeling), waterbehandeling, verlichting, beveiliging, communicatie, domotica etc. Voortdurend wordt gewerkt aan de verbetering van deze installaties, waarbij een verlaging van het energieverbruik en een verbetering van de prestaties en het comfort worden nagestreefd. Waar mogelijk worden bij diverse projecten technische voorzieningen geïntegreerd in bouwkundige elementen. De introductie van nieuwe bouwtechnieken leidde tot zowel successen als tot teleurstellingen. Soms bleek het vertrouwen in nieuwe technieken te groot en achteraf gezien niet gerechtvaardigd. Ook nu nog geldt dat niet iedere nieuwe techniek blind moet worden gevolgd, maar dat daaraan een zorgvuldige afweging vooraf moet gaan.
2
Nieuwe bouwtechnieken
3. De huidige praktijk van de gezondheidszorgbouw Uit de vele aan het Bouwcollege ter goedkeuring voorgelegde bouwplannen (het Bouwcollege verleent jaarlijks ruim 200 vergunningen) blijken grote verschillen op het gebied van de toepassing van nieuwe bouwtechnieken. Een deel van de plannen is traditioneel en conservatief van uitwerking op het gebied van de gekozen (draag-)constructies, materiaalgebruik en installatietechnische opzet. Bij een ander deel van de bouwplannen wordt (soms zelfs in hoge mate) gebruik gemaakt van nieuwe bouwtechnieken. Bij de traditionele uitwerking is met name te denken aan bouwwerken met: • traditioneel gemetselde buiten- en binnenwanden, hetgeen zich kenmerkt door het vele stelwerk aan profielen en kozijnen, een hoge mate van dragende functies van deze wanden, waardoor de flexibiliteit beperkt wordt en een lange bouwtijd, waarbij het bouwproces bovendien afhankelijk is van de weersinvloeden; • toepassing van veel in het werk gestort beton, wat kan leiden tot een arbeidsintensief en soms slecht geconditioneerd proces op de bouwplaats, problemen met betrekking tot de kwaliteitsborging en een lange bouwtijd; • traditionele detaillering met veel timmerwerk, waardoor sprake is van een arbeidsintensieve uitvoering en veel terugkerend onderhoud; • toepassing van grote centrale ketelhuizen met hoge temperatuurtrajecten hetgeen leidt tot een kostenintensieve, weinig flexibele opzet (met het oog op onderhoud) en een hoog energieverbruik; • toepassing van conventionele verlichtingsarmaturen, in plaats van energiebesparende systemen; • gebruik van gescheiden systemen voor telefonie, data en beveiliging, hetgeen leidt tot hoge investerings- en exploitatiekosten en weinig flexibiliteit. Bij de meer innovatief gerichte bouwplannen is sprake van: • toepassing van grote bouwelementen, vaak al voorzien van kozijnen, of met toepassing van nastelkozijnen. Veelal is een duidelijk onderscheid gemaakt tussen de dragende en de nietdragende functies van wanden, of is sprake van een eigenstandige hoofddraagconstructie met toepassing van kolommen en liggers, waardoor de flexibiliteit wordt bevorderd. Het gebruik van geprefabriceerde constructies en bouwelementen leidt tot een sterke vermindering van de activiteiten op de bouwplaats, een goed geconditioneerde productie, een goede kwaliteitsborging en een substantiële verkorting van de bouwtijd; • toepassing van hoogwaardige bouwsystemen die zich kenmerken door simpele montagesystemen en eenvoudige, onderhoudsarme detailleringen; • aanwending van demontabele bouwsystemen. Dergelijke flexibele bouwsystemen bieden restwaarde en spelen in op de (uitgesproken) maatschappelijke behoefte aan duurzame bouwsystemen; • gebruik van kleinere standaard units voor verwarming en ventilatie. Hierbij is bijvoorbeeld te denken aan al dan niet in serie geschakelde HR-ketels en de toepassing van laag temperatuur verwarming, met toepassing van energieopslag in de bodem. Deze voorzieningen leiden tot een aanzienlijke beperking van (de kosten voor) het energieverbruik en, daaraan gekoppeld, een verlaging van de CO2 –uitstoot, een beperking van de investeringskosten en een hogere mate van bedrijfszekerheid; • de koppeling van de zogenoemde betonkernactivering aan het voornoemde systeem van lage temperatuurverwarming. Dit heeft als bijkomend voordeel dat in veel gevallen kan worden volstaan met natuurlijke luchttoevoer, daar lucht geen transporterend medium meer is voor koude en warmte
3
Nieuwe bouwtechnieken
• •
en de installaties voor luchtbehandeling met de bijbehorende kanalen veel beperkter zijn dan in een traditionele uitvoering. Naast een verhoging van het comfort en een beperking van de energiekosten kan deze nieuwe toepassing ook tot een verlaging van de investeringskosten leiden; toepassing van energiezuinige verlichtingssystemen, mogelijk in combinatie met daglichtregeling; gebruik van geïntegreerde systemen voor telefonie, data en beveiliging en waar mogelijk de toepassing van (deels) draadloze (wireless) systemen. De toepassing van deze nieuwe technieken leidt inmiddels niet meer tot hogere investeringskosten. Wel is dankzij deze technieken sprake van een verlaging van de exploitatiekosten en een grote toename van de gebruiksmogelijkheden, waardoor de kwaliteit van de dienstverlening en de bedrijfsvoering aanmerkelijk wordt verbeterd.
Ondanks de vele goede toepassingen van nieuwe bouwtechnieken bij diverse projecten kan worden geconcludeerd dat een groot deel van de projecten in de gezondheidszorgbouw nog als (te) traditioneel van uitvoering is aan te merken. Veel instellingen profiteren daarmee nog in onvoldoende mate van de voordelen die de nieuwe bouwtechnieken kunnen bieden op het gebied van: • besparingen op investerings- en exploitatiekosten; • tijdwinst (kortere bouwtijd); • verbetering van de kwaliteit, flexibiliteit en comfort.
4. Bevordering van het gebruik van ‘Nieuwe bouwtechnieken’ in de gezondheidszorgbouw Het bouwproces is in de gezondheidszorgbouw in de regel traditioneel ingericht. De opdrachtgever ontwikkelt al dan niet in overleg met een bouwmanagementbureau een programma van eisen op basis waarvan de architect en de adviseurs aan het ontwerpen gaan en in veel gevallen ook de technische uitwerking dwingend bepalen. De in deze vroege fase van het bouw(voorbereidings)proces betrokken partijen zijn vaak niet de meest vooruitstrevende als het op de technische uitwerking van het bouwplan aankomt. De opdrachtgever in de gezondheidszorgbouw heeft vaak onvoldoende kennis van de bouw en de architect en adviseurs werken soms op basis van in technische opzicht achterhaalde kennis en ervaring. Nieuwe technieken doen hierdoor nog in onvoldoende mate hun intrede in de bouw van gezondheidszorggebouwen. De innovatie op het gebied van de bouwtechnieken komt voor een belangrijk deel voort uit de toeleverende industrie en de uitvoerende bedrijven. Het is zaak juist deze kennis over de actuele technische mogelijkheden over te brengen naar de partijen die met de bouwvoorbereiding zijn belast. Verder zijn bij aanbesteding de mogelijkheden open te houden voor het inbrengen van mogelijke alternatieve bouwtechnieken. Hiermee zijn immers ook voor de opdrachtgevers, de instellingen in de zorgsector, voordelen te bereiken.
5. De rol van het Bouwcollege Het Bouwcollege ziet het als taak zorg te dragen voor een goede, snelle en onafhankelijke evaluatie van nieuwe bouwtechnieken. Vanuit zijn positie als kenniscentrum kan de informatie worden gekanaliseerd en kan de toepassing van nieuwe bouwtechnieken worden gestimuleerd.
4
Nieuwe bouwtechnieken
Hiertoe zal op het kennisplein van het Bouwcollege (onder www.bouwcollege.nl) een apart dossier ‘Nieuwe bouwtechnieken’ worden aangelegd en zullen periodiek cahiers over nieuwe bouwtechnieken worden uitgegeven. De kennis over deze technieken en de voordelen daarvan voor de gezondheidszorgbouw, zullen verder worden uitgedragen in door het Bouwcollege te verzorgen cursussen voor instellingen, koepelorganisaties en de kringbijeenkomsten van architecten en adviseurs.
5
Nieuwe bouwtechnieken
BIJLAGE 1. Ontwikkeling prefab beton Inleiding Uit de beoordelingspraktijk blijkt dat veel gezondheidszorgvoorzieningen nog ‘traditioneel’ worden gebouwd. De draagstructuur of het casco van het gebouw bestaat daarbij uit elementen die onder de zogeheten ‘natte’ bouw kunnen worden geschaard. Hierbij is veelal sprake van in het werk gestorte beton voor funderingen, wanden en vloeren. Ook worden veel gemetselde of gelijmde kalkzandsteen wanden en binnenspouwbladen toegepast. Op het gebied van draagstructuren zijn echter al jaren diverse ontwikkelingen en innovaties gaande die ook in de gezondheidszorgbouw voordelen kunnen opleveren, zoals de prefabricage van betonnen elementen. Het toepassen van geprefabriceerde producten draagt in belangrijke mate bij aan een gegarandeerd hoge kwaliteit van het bouwwerk en biedt ook een forse reductie van de bouwtijd, met alle (kosten)voordelen van dien. Met de toenemende loonkosten, afvalverwerkings- en energieprijzen zal prefabricage in vergelijking tot traditionele bouw een nog gunstiger effect op de bouwkosten hebben. Traditionele bouw is arbeidsintensiever, levert meer bouwafval op en betekent meer tijdgebonden bouwplaatskosten. Deze bijlage gaat in op recente ontwikkelingen op het gebied van prefab beton in het algemeen en diverse prefab betonelementen in het bijzonder, te weten prefab funderingsbalken, vloerplaten, wanden gevelelementen, al dan niet als onderdeel van een geheel prefab casco. Hierbij zal ook aandacht worden besteed aan de voor- en nadelen van de toepassing van prefab beton. Recente ontwikkelingen prefab beton Zowel in het productieproces als in het montageproces van prefab betonelementen hebben zich de afgelopen jaren veel ontwikkelingen voorgedaan om te komen tot productverbeteringen. Prefab betonelementen worden fabrieksmatig gestort in mallen, die voor de productie van grote series veelal van staal worden vervaardigd. Voor het maken van mallen (en sparingen in mallen) worden steeds meer magneet- en lijmtechnieken toegepast. Tevens is sprake van een steeds verdergaande automatisering. De betonindustrie doet veel onderzoek naar het verbeteren van de kwaliteit, sterkte en samenstelling van beton. Zo worden technieken ontwikkeld om het verdichten van beton te verbeteren. Normaal wordt beton verdicht met behulp van zogeheten triltafels en trilnaalden. Nieuw is het fenomeen van zelfverdichtend beton, dat niet getrild hoeft te worden om de gewenste dichtheid te behalen. Voorts kunnen met de toepassing van zogeheten hogesterktebeton bijvoorbeeld woningscheidende wanden minder zwaar worden gedimensioneerd (van een dikte van bijvoorbeeld 2 x 120 mm naar 2 x 80 mm). Nieuw is de ontwikkeling van zichzelf reinigend beton, waarbij een nieuw soort cement wordt toegepast waaraan een stof wordt toegevoegd die onder invloed van ultraviolet licht de oxidatie van organische vervuiling versnelt. In het kader van duurzaam bouwen kunnen afvalproducten uit de bouw en de hoogovens worden hergebruikt bij de vervaardiging van prefab betonelementen. Zo wordt reeds gebruik gemaakt van
6
Nieuwe bouwtechnieken
hoogwaardige alternatieve grondstoffen, zoals granulaatbeton voorzien van metselwerk- en betongranulaat en vliegas als gedeeltelijke cementvervanging. Op de bouwplaats worden de prefab betonelementen aan elkaar gekoppeld via bout-, las- of lijmverbindingen en eventuele vertandingen in de elementen. Binnen het montageproces vindt vanuit leveranciers en bouwondernemingen een optimalisatie van de diverse verbindingsmogelijkheden plaats. Sommige geprefabriceerde elementen moeten in de bouw nog worden op- of afgestort. Deze ‘natte’ afwerking wordt steeds meer gemechaniseerd. Bij de montage is sprake van een zekere specialisatie. Prefab funderingsbalken Verschillende prefab betonleveranciers hebben zich de afgelopen decennia gestort op de ontwikkeling van prefab funderingsbalken. De maximale lengte van de funderingsbalken wordt om praktische redenen betreffende vervoer en montage beperkt tot circa 12 meter. Op de bouwplaats worden twee typen verbindingen gemaakt, verbindingen tussen heipalen en funderingsbalken en verbindingen tussen funderingsbalken onderling. Voor het heiwerk moet de bouwput dieper dan gebruikelijk worden uitgegraven. Voorts is het zaak de palen op hoogte te heien. Bij heipalen die direct op de juiste hoogte kunnen worden geslagen is het mogelijk om bij de productie van de paal reeds een boutanker in te storten waarin, nadat de paal op de juiste hoogte is geheid, een draadeind kan worden ingedraaid. Bij heipalen die op hoogte worden afgezaagd of afgekipt moet naderhand een stekeind in de paalkop worden ingeboord. Bij een paal die gesneld wordt, moet de paalkop met een hoogwaardige gietmortel (B65 of hoger) worden opgestort, waarbij het benodigde stekeind mee wordt ingestort. Naast funderingsbalken kunnen ook kelders en putten worden geprefabriceerd.
Prefab funderingsbalken (Bron: www.betonson.nl) Waarom prefab funderingsbalken toepassen? Funderingen worden vaak onder slechte omstandigheden gemaakt, in een drassige bouwput zonder bescherming tegen weersinvloeden. Met de toepassing van prefab funderingsbalken worden de arbeidsomstandigheden aanzienlijk verbeterd en kan het bouwproces beter worden beheerst. Het aantal manuren op de bouwplaats neemt af en het werk is lichter.
7
Nieuwe bouwtechnieken
Aangezien er in het werk geen funderingsbekisting gemaakt hoeft te worden en de funderingsbalken niet meer op het werk hoeven uit te harden, wordt de bouwtijd aanzienlijk verkort. Voorts vindt minder opslag van materialen op de bouwplaats plaats. Hierdoor wordt ook minder bouwafval geproduceerd en wordt diefstal van bouwmaterialen verminderd. Vloeren Met de toepassing van prefab betonnen systeemvloeren kan de overspanningslengte aanzienlijk toenemen. De hierdoor verkregen grote, vrije overspanningen bieden ontwerp- en indelingsvrijheid en geven daarmee ruimte aan creativiteit en toekomstwaarde. We onderscheiden onder meer de volgende betonnen en gecombineerde systeemvloeren: • rib(cassette)vloeren, • combinatievloeren, • breedplaat- of bekistingsplaatvloeren, • BubbleDeck vloeren • volle-dikte-vloeren, • kanaalplaatvloeren, • Wing-plaatvloeren (Betonson), • Flexfloor ® vloerplaten (Dycore), • Appartementenvloeren (VBI), • Leidingvloeren (VBI), • IDES-vloeren (Cepezedsystems, ZNS-Van Dam Geveltechniek BV), • INFRA+ vloeren (PreFab Limburg bv). Het zou te ver voeren om in dit verband op alle typen systeemvloeren in te gaan. De in bovengenoemde opsomming genoemde rib(cassette)-, combinatie- en breedplaatvloeren betreffen vloertypen die in het werk moeten worden afgestort, waarbij slechts ten dele sprake is van prefabricage. Voorts is in tegenstelling tot de geprefabriceerde vloersystemen bij de enigszins traditionele breedplaatvloeren een onderstempeling of tijdelijke ondersteuning nodig die pas na verharding van het ter plaatse gestorte beton kan worden verwijderd. De BubbleDeck vloer is een innovatieve variant van de breedplaatvloer. De vloer is voorzien van holle kunststofbollen die leiden tot een gewichtsbesparing van circa 35% ten opzichte van een even dikke massieve betonvloer.
BubbleDeck vloer (Bron: www.bubbledeck.nl)
8
Nieuwe bouwtechnieken
Hieronder volgt een korte beschouwing van een aantal vloertypen. Deze beschouwing is mede gebaseerd op de productinformatie van de verschillende leveranciers. Allereerst wordt ingegaan op de ontwikkeling van kanaalplaatvloeren en enkele innovatieve varianten van dit vloertype, zoals de Wingplaatvloeren van de firma Betonson en de appartementen- en leidingvloeren van de firma VBI. Vervolgens wordt een drietal vloertypen toegelicht die nog verder gaan op het gebied van leidingintegratie en de principes van industrieel, flexibel en demontabel bouwen (IFD-bouwen). Kanaalplaatvloeren Kanaalplaatvloeren worden reeds tientallen jaren gebruikt in zowel de woning- als utiliteitsbouw. Toch vinden er nog tal van innovaties plaats om dit vloertype te verbeteren. Zo zijn speciale dunnere kanaalplaatvloeren ontwikkeld om plaatselijk toe te passen in badkamers. Voorheen werden kanaalplaatvloeren ter plaatse van de badkamers opgestort om afvoerleidingen op te kunnen nemen, waardoor een onpraktisch hoogteverschil met de naastgelegen vloer ontstond. Ook zijn oplossingen gevonden om door extra wapening in de vloer de moeilijk weg te werken raveelijzers rond trapgaten te vervangen. Met het toepassen van voorgespannen wapening zijn grote overspanningen (standaard tot 18 m) mogelijk. Hiermee zijn plattegronden vrij indeelbaar. Er zijn zelfs vloersystemen in ontwikkeling waarmee overspanningen tot 36 m mogelijk zijn. Wing-plaatvloeren (Betonson) De firma Betonson heeft een vloerplaat ontwikkeld die de grote, vrije overspanning van een kanaalplaatvloer koppelt met het al dan niet flexibel opnemen van leidingwerk in een leidinggoot op de vleugels van de vloerplaat. De Wing-plaatvloer is eveneens geschikt voor de toepassing van betonkernactivering. De Wing-plaatvloer is standaard 2400 mm breed, verdeeld over een dun vleugelgedeelte van 600 mm, een kanaalplaatgedeelte van 1200 mm, en wederom een dun vleugelgedeelte van 600 mm. De dikte van de vleugels ofwel het onderdek van de vloer varieert van 60 tot 100 mm. De dikte van het kanaalplaatdeel ofwel het bovendek van de vloer varieert van 120 tot 320 mm. De totale hoogte varieert hiermee van 180 tot 420 mm, waarmee overspanningen van 6 tot 16 m worden behaald. Door de platen tegen elkaar te leggen ontstaan er 1,2 m brede leidinggoten die kunnen worden gebruikt voor het wegwerken van installaties, het voorzien van klimaatleidingen of voor het opnemen van computervloeren.
Wing-plaatvloeren (Bron: www.betonson.nl)
9
Nieuwe bouwtechnieken
Appartementen- en leidingvloeren (VBI) De firma VBI heeft een aantal specifieke voorgespannen kanaalplaatvloeren ontwikkeld. In verdiepingsvloeren, uitgevoerd met VBI Appartementenvloeren, kunnen in leidingsleuven ventilatieleidingen en riolering worden aangebracht. Doordat in de voorbereidingsfase rekening is gehouden met verzwakking door de sleuven, is de vloer volledig belastbaar. De leidingen kunnen dus achteraf in de afbouwfase worden aangebracht, waardoor sprake is van scheiding van drager en inbouw. Doordat de vloeren tot 11 meter kunnen overspannen, is een vrij indeelbaar appartement mogelijk. Door het toepassen van de ringsleuf, kunnen de plaats van de zogeheten natte ruimten (badkamers, toiletten en keukens) in een later stadium worden bepaald. Met een 320 mm dikke VBI Appartementenvloer wordt, door middel van de massa van de vloer, voldaan aan de geluidseisen. Een vergelijkbaar vloersysteem betreft de VBI Leidingvloer, al dan niet gecombineerd met betonkernactivering (VBI Klimaatvloer).
Appartementenvloer (Bron: Ontwerpen met VBI kanaalplaatvloeren) Waarom een kanaalplaatvloer of een variant daarvan toepassen? Resumerend kunnen, naast de vele algemene voordelen van prefab beton, voor kanaalplaatvloeren (of varianten daarvan) de volgende specifieke voordelen worden genoemd: • een grote overspanningslengte, waardoor een vrij indeelbare plattegrond mogelijk is; • vanwege de kanalen heeft de vloer een relatief laag eigen gewicht; • er is geen onderstempeling van de vloer nodig, hetgeen de bouwtijd verkort en de inzet van mankracht beperkt; • er kan vrijwel direct op de vloer worden gewerkt; • de onderzijde van de vloer is glad en behoeft een minimale afwerking; • afhankelijk van het vloertype kan leidingwerk in een vroegtijdig stadium worden geïntegreerd.
10
Nieuwe bouwtechnieken
Een (voorgespannen) kanaalplaatvloer kent ook beperkingen, die - indien er in een vroegtijdig stadium rekening mee wordt gehouden - niet per definitie nadelig hoeven uit te pakken. Zo zijn sparingen en doorvoeren ten behoeve van leidingwerk niet op elke willekeurige plek in de vloer mogelijk en kan er niet overal en onbeperkt in de vloer worden geboord omdat voorspankabels kunnen worden geraakt. Voorts dient bij grote overspanningen rekening te worden gehouden met de doorbuiging (zeeg) van de vloerplaten. Flexfloor ® vloerplaten (Dycore) Dycore heeft een vloersysteem in ontwikkeling dat uitgaat van zowel betonkernactivering als de uitgangspunten van IFD-bouwen. Het vloersysteem is opgebouwd uit prefab betonnen vloerelementen die zowel aan de boven- als onderzijde zijn afgewerkt. Ze zijn voorzien van inwendige holle ruimten waarin vooraf en/of achteraf leidingen voor installaties kunnen worden aangebracht. De holle ruimten, ook wel kamers genoemd, zijn onderling via tunnels met elkaar verbonden en zijn aan de onder- of bovenzijde via openingen blijvend bereikbaar. Voor toepassing in de utiliteitsbouw (waaronder ook de gezondheidszorg) zal naar verwachting veelal gekozen worden voor openingen aan de onderzijde van de vloer. Hierdoor zijn in de vloer aangebrachte leidingen en installaties achteraf eenvoudig bereikbaar zonder dat meubilair hoeft te worden verplaatst en vloerbedekking moet worden verwijderd. De openingen aan de onderzijde van de vloer kunnen worden afgesloten met akoestische plafondtegels, verlichtingsarmaturen, uitblaasopeningen van ventilatieleidingen e.d. De akoestische plafondtegels zullen echter slechts een deel van het plafond vormen, het overige plafondoppervlak wordt gevormd door het vloerelement zelf. Hiervoor is door de fabrikant gekozen om via het betonoppervlak de temperatuur in de onderliggende ruimte te kunnen reguleren via een betonkernactiveringssysteem. Het Flexfloor concept wordt in eerste instantie ontwikkeld voor de utiliteitsbouw, toepassing in de woningbouw (waaronder kleinschalige verblijfsvoorzieningen in de gezondheidszorg) is echter de volgende stap. Voor deze toepassing zullen de openingen in de vloer naar verwachting aan de bovenzijde worden aangebracht. Naast de vele voordelen, zoals ook andere innovatieve vloersystemen deze kennen (vrijdragende vloeren, laag eigen gewicht, geringe bouwhoogte door integratie van leidingwerk en betonkernactivering), heeft het Flexfloor concept ook een aantal specifieke kenmerken, te weten: • een tweezijdige afgewerkte vloer; • het achteraf eenvoudig kunnen wijzigen van geïntegreerde leidingen en installaties; • een verbetering van de akoestiek door het opnemen van akoestische plafondtegels in de onderkant van de vloerplaat.
1. Holle ruimte in vloerelement ook wel kamer genoemd 2. Tunnels tussen kamers 3. Constructieve wapening 4. Opening aan de onderzijde van de vloer 5. Akoestische plafondtegel 6. Kernactiveringsleidingen
Flexfloor ® concept (Bron: www.dycore.nl)
11
Nieuwe bouwtechnieken
DES-vloeren en INFRA+ vloeren Andere nieuwe vloertypen die geheel of gedeeltelijk voldoen aan de principes van IFD-bouwen zijn de IDES-vloer en de INFRA+ vloer. Beide vloertypen zijn per m² vloer weliswaar wat duurder dan kanaalplaat- en breedplaatvloeren maar in renovatieprojecten, aanpasbare woningen en hoogbouwprojecten, verdienen deze innovatieve vloersystemen zich meer dan terug. Dit is toe te schrijven aan hun lichtgewichtheid (bij renovatie), de beperking van de benodigde verdiepingshoogte door leidingintegratie en de aanpasbaarheid op termijn. De IDES-vloer van de firma ZNS-Van Dam Geveltechniek BV is opgebouwd uit meerdere lagen, te weten U-vormige cassettes van gevouwen staalplaat waarop in de andere richting staalplaten met een damwandprofiel rusten die vervolgens worden voorzien van een anhydriet afwerklaag. Ook een demontabele dekvloer van plaatmateriaal (multiplex, cementgebonden vezelplaat) behoort tot de mogelijkheden. In de cassettes en de geprofileerde staalplaten kan zowel isolatiemateriaal als geïntegreerd leidingwerk worden opgenomen. De IDES-vloer wordt ook gebruikt in combinatie met prefab cascosystemen, zoals Cepezedsystems. De INFRA+ vloer van de firma PreFab Limburg BV bestaat uit een 7 cm dikke betonplaat met hierin opgenomen naar boven stekende stalen ribben, die wordt afgewerkt met een topvloer naar keuze. Tussen en door de stalen ribben is voldoende ruimte beschikbaar voor het aanbrengen van de gewenste leidingen en installaties. Zo kan dit vloertype worden gebruikt als klimaatvloer met koel- en verwarmingsleidingen. De staalprofielen verzorgen de dragende functie en de betonschil vervult de functie van (brandwerend) plafond en werkvloer tijdens de montage. Tevens werkt de betonschil als schijf voor de stabiliteit van de constructie van het gebouw. Door de combinatie van een relatief dunne betonschil en de staalprofielen behoeft de vloer niet te worden afgestort, waardoor onderstempeling in de bouw niet nodig is en er een aanzienlijke gewichtsbesparing wordt gerealiseerd. Voor de toplaag kan gekozen worden voor een demontabel plaatmateriaal. Door de droge montage is er tevens een aanzienlijke verkorting van zowel de ruw- als afbouwtijd mogelijk.
INFRA+ vloer (Bron: www.prefab-limburg.nl) Wanden en gevelelementen Door diverse prefab betonleveranciers worden reeds decennialang prefab wand- en gevelelementen geproduceerd. Toch zijn deze producten nog niet uitontwikkeld en vinden om verschillende redenen nog steeds innovaties en productverbeteringen plaats. De innovaties spitsen zich toe op onder meer: • diverse bout-, las- en lijmverbindingen; • het toepassen van voorgespannen wapening in wandelementen; • de ontwikkeling van flexibele elektra;
12
Nieuwe bouwtechnieken
• • • • • •
het reeds in de fabriek op het gevelelement monteren van beglaasde en volledig afgemonteerde kozijnen; het verhogen van de isolatiewaarde van buitenwanden; de ontwikkeling van warmtewanden ofwel thermisch actieve prefab betonwanden; de combinatie met geprefabriceerde gevelelementen zoals prefab metselwerk buitenspouwblad, metalen of natuursteen beplating; de verhoging van de gebruiksflexibiliteit door het toepassen van freesbare beton; het casco reeds te voorzien van zoveel mogelijk afbouwaspecten.
Bij flexibele elektra in wandelementen kan worden gedacht aan een vast rooster van ingestorte loze elektraleidingen (h.o.h. 600 tot 2000 mm) met doorkoppelmogelijkheden tussen de verschillende elementen en flexibele toepassingen van wandcontactaansluitingen. Bij de ontwikkelingen om te komen tot een hogere buitenwandisolatie wordt zelfs gesproken over een mogelijke toekomstige warmteweerstand ofwel Rc-waarde van 10 m²K/W. De thans in het Bouwbesluit 2003 voorgeschreven Rc-waarde bedraagt minimaal 2,5 m²K/W. Een voorbeeld van het toepassen van freesbare beton zijn de basis wandelementen van het VBI FlexCasco systeem. Hierbij worden kleikorrels als toeslag in het beton gebruikt, waardoor de volumieke massa ofwel het soortelijk gewicht afneemt naar circa 1.900 kg/m³ en het beton even freesbaar is als de ‘traditionele’ kalkzandsteen. Het moeilijk freesbaar zijn van prefab beton wordt vaak als een nadeel ondervonden (zie ‘nadelen prefab beton’).
Combinatie van prefab gevelelementen en INFRA+ vloer (Bron: www.prefab-limburg.nl)
13
Nieuwe bouwtechnieken
Voordelen prefab beton Het toepassen van prefab beton kent vele voordelen, die in willekeurige volgorde als volgt kunnen worden samengevat: • aangezien er in het werk geen bekisting gemaakt hoeft te worden en de betonnen elementen niet meer op het werk hoeven uit te harden, wordt de bouwtijd aanzienlijk verkort; • de arbeidsomstandigheden worden aanzienlijk verbeterd; • het te realiseren gebouw is snel wind- en waterdicht, zodat eerder met de afbouw kan worden gestart; • het bouwproces en de kwaliteit kunnen beter worden beheerst; • omdat men voor het storten van het beton niet meer afhankelijk is van omstandigheden als regen, vorst en de afstand van de mortelcentrale naar het werk wordt een meer constante en hogere betonkwaliteit en betonsterkte (sterkteklasse B65 of hoger) gerealiseerd; • de afwerking van de elementen is van een constante hoge kwaliteit, geprefabriceerde wanden kunnen dermate glad worden geleverd dat deze direct behangklaar zijn; • mede omdat directe montage vanaf de vrachtwagen in veel gevallen mogelijk is, vindt minder opslag van materialen op de bouwplaats plaats. Hierdoor wordt ook minder bouwafval geproduceerd en wordt diefstal van bouwmaterialen verminderd; • de hoeveelheid bouwvocht wordt met het prefabriceren van beton gereduceerd, wat de afbouw bevordert en het droogstoken vermindert. Beperkingen van prefab beton Daarnaast legt het toepassen van prefab beton ook enkele beperkingen op, die - indien er in een vroegtijdig stadium rekening mee wordt gehouden - niet per definitie nadelig hoeven uit te pakken. Zo kunnen in willekeurige volgorde de volgende beperkingen worden genoemd: • prefab beton kent voorbereidings- en levertijden; • wijzigingen en correcties zijn in een laat stadium niet of nauwelijks meer aan te brengen; • sparingen en doorvoeren ten behoeve van leidingwerk moeten in een vroegtijdig stadium vastliggen en zijn niet op elke willekeurige plek in het element mogelijk; • er kan niet overal en onbeperkt in de betonelementen worden geboord omdat voorspankabels of ingestort leidingwerk kan worden geraakt; • voor de montage van prefab betonelementen moet rekening worden gehouden met toleranties, ofwel toegestane maatafwijkingen; • de ontwerpvrijheid is om diverse redenen beperkt. Een zekere repetitie van elementen is nodig om het aantal mallen te beperken, en hiermee de bouwsnelheid hoog en de bouwkosten laag te houden. Zo zijn ingewikkelde funderingspatronen en afwijkende, niet-orthogonale, gebogen en ronde structuren veelal niet rendabel in prefab beton toepasbaar; • vanwege de gemiddeld zwaardere bouwmaterialen zijn goede bouwwegen en zware bouwkranen vereist; • bij volledig geprefabriceerde en afgemonteerde gevelelementen kunnen in de bouw eerder beschadigingen optreden aan kozijnen, deuren en beglazing.
14
Nieuwe bouwtechnieken
BIJLAGE 2. Energieopslag, verwarmen en koelen van gebouwen Energieopslag in de bodem is een techniek die meer en meer toegepast gaat worden. Er zijn hierbij verschillende opslagmedia mogelijk. Ook kunnen door de relatief lage temperaturen die voor het verwarmen en koelen beschikbaar zijn nieuwe technieken zoals warmtepompen worden toegepast en behoren verwarming en koeling door middel van betonkernactivering tot de economische mogelijkheden. Energie opslag in en d.m.v. grondwater Bij energieopslag in de bodem kan grondwater worden gebruikt als transportmedium voor de energie. De opslag van energie vindt plaats in goed watervoerende zandlagen in de bodem (aquifers). Door in de winter afgekoeld en in de zomer opgewarmd grondwater in deze zandlagen te brengen wordt een warme en een koude bron gecreëerd. De energie wordt als het ware opgenomen in de zandlagen en in het grondwater dat zich in die zandlagen bevindt. Deze warmte en koude kan door het onttrekken van het grondwater weer worden gebruikt voor verwarming en koeling van gebouwen, woningen en processen. De bodemopbouw is vrijwel overal in Nederland geschikt voor het toepassen van energieopslag.
Energiebesparing en milieuvoordelen De besparing op energie wordt behaald door in de winter warmte te gebruiken die in de zomer opgeslagen is en in de zomer te koelen met winterkoude. Zonder energieopslag zou hiervoor aardgas voor verwarming of elektriciteit voor koeling gebruikt worden. Met behulp van energieopslag in de bodem kunnen gebouwen op een duurzame manier van koeling en verwarming worden voorzien. Toepassing van energieopslag brengt echter met zich mee dat gebouwen op een hoog temperatuurniveau, bijvoorbeeld 10/18°C worden gekoeld. Veel voorkomende afgiftesystemen van koude voor koeling zijn luchtbehandelingskasten waarin de ventilatielucht wordt gekoeld en secundaire systemen zoals fan-coils, inductieunits, koelplafonds en in
15
Nieuwe bouwtechnieken
toenemende mate betonkernactivering. Een aanvoertemperatuur van 14°C is voor de meeste secundaire koelsystemen geen enkel probleem. Voor koelplafonds en betonkernactivering moet de aanvoertemperatuur zelfs nog hoger zijn om condensvorming te voorkomen. Een veel toegepast systeemconcept met energieopslag is dat het grondwater direct wordt gebruikt voor koeling van de ventilatielucht en koeling met een secundair systeem. Het grondwatersysteem levert hierbij de basislast gedurende een lange periode. De pieklast wordt gedurende een korte periode geleverd middels een warmtepomp, waarbij de condensorwarmte van de warmtepomp afgevoerd wordt aan het grondwatersysteem. Met energieopslag kan ook het gebouw worden verwarmd. De warmte uit de warme bron kan worden gebruikt in de winter om bijvoorbeeld de ventilatielucht op te warmen. Een tegenwoordig veel toegepast systeemconcept is verwarming met elektrisch aangedreven warmtepompen. De bronwarmte (verdamperwarmte) van de warmtepomp wordt hierbij onttrokken aan het grondwater. De warmtepomp levert warmte (condensorwarmte) ten behoeve van ruimteverwarming. Een kenmerk hierbij is dat verwarming op een laag temperatuurniveau van bijvoorbeeld 40°C plaatsvindt. Voor de toepassing van energieopslag in de bodem is een aantal aspecten van belang, zoals de bodemopbouw en de kwaliteit van het grondwater. Ook spelen belangen zoals overige grondwaterwinningen in de omgeving een belangrijke rol. Het is verstandig in de haalbaarheidsfase of oriëntatiefase van een beoogd energieopslagproject deze aspecten in kaart te brengen om verrassingen te voorkomen.
Energieopslag door middel van energie (hei)palen Heipalen met ingebouwde warmtewisselaars worden energiepalen genoemd. Normale heipalen hebben als functie een gebouw te ondersteunen. Energiepalen hebben daarnaast ook de functie om warmte en koude uit de bodem aan het gebouw te leveren. Aangesloten op een warmtepomp wordt warmte aan de bodem onttrokken of via een warmtepomp als koelmachine aan de bodem afgegeven. Ook is het mogelijk de energiepalen rechtstreeks met het verwarmingssysteem te verbinden om het gebouw te koelen (vrije koeling). Zo worden twee functies, ondersteuning en verwarming/koeling, in één onderdeel geïntegreerd wat gepaard gaat met kostenbesparing. De investering in een aparte koelmachine zoals een airco, en de jaarlijkse energiekosten hiervan kunnen achterwege blijven. Dit maakt energiepalen niet alleen energetisch, maar ook economisch tot een interessante optie.
16
Nieuwe bouwtechnieken
Techniek Bij de fabricage van een energiepaal worden twee U-vormige kunststof leidingen aangelegd voor het transport van glycol (water/antivries-mengsel). Een warmtepomp onttrekt tijdens het stookseizoen warmte aan de bodem via de energiepalen. Tijdens koelbedrijf in de zomer vindt het omgekeerde proces plaats: de energiepalen onttrekken warmte aan het gebouw en stoppen deze warmte in de grond. De energiepalen kunnen als actieve en passieve gebouwkoeling worden ingezet. Hoe lager de temperatuur van de vloeistof die door de palen stroomt, hoe hoger het onttrokken vermogen voor verwarming. In de koelsituatie geldt het omgekeerde: hoe hoger de mediumtemperatuur, hoe hoger het vermogen dat aan de bodem kan worden afgegeven. Aspecten Bij een goed ontwerp kan de warmtepomp een belangrijk deel van de jaarlijkse energievraag leveren. De overige warmte kan worden geleverd door bijvoorbeeld een gasgestookte cv-ketel. De prestaties van energiepalen zijn beter naarmate de hoeveelheid warmte die aan de bodem wordt onttrokken in de winter (voor verwarming) en toegevoerd in de zomer (voor koeling) meer in evenwicht zijn. Wanneer alleen warmte wordt onttrokken zal de temperatuur in de bodem rond de palen in de loop van de jaren dalen en is een steeds lagere medium temperatuur nodig om hetzelfde vermogen aan warmte te onttrekken. Bij gelijkblijvende mediumtemperatuur in de palen zal het vermogen dalen. In de loop van de jaren wordt uiteindelijk wel een evenwichtssituatie bereikt. De invloed van de bodemsoort op de prestaties van energiepalen is voor de meeste locaties in Nederland beperkt. Voor het verwarmen en koelen van een gebouw zijn energiepalen, in combinatie met een warmtepomp, dus een zeer interessante optie.
17
Nieuwe bouwtechnieken
BIJLAGE 3. Betonkernactivering Betonkernactivering is een nieuwe ontwikkeling in de bouw- en installatietechniek, in de negentiger jaren in de utiliteitsbouw in Zwitserland begonnen, waarbij het warmte- en koudeaccumulerend vermogen van de gebouwmassa wordt benut voor de verwarming en koeling van de ruimten binnen het gebouw. Passief gebeurt dit altijd al zo, maar actieve benutting kan plaatsvinden door het aanbrengen van leidingen in de vloer-, plafond en wandconstructie. Door deze leidingen stroomt warm of koud water. Indien de leidingen in de kern van de vloer liggen spreekt men over betonkernactivering. Dit betekent dat de gehele vloer/plafondconstructie wordt opgewarmd of gekoeld bij een temperatuurtraject van 18 tot 23 oC. De responstijd van dit systeem is lang, als gevolg van de trage opwarming en afkoeling van de grote massa en de geringe verschillen met de omgevingstemperatuur. De term betonkernactivering wordt ook wel gebruikt indien de leidingen in de dekvloer liggen en waarbij de dekvloer thermisch geïsoleerd is van de draagvloer. Ook hierdoor kan warmte en koude toegevoerd worden. In dit geval is het beter te spreken over vloerverwarming respectievelijk vloerkoeling. Van plafondkoeling is sprake in het geval van bijvoorbeeld de toepassing van infra+ vloeren, waarbij de leidingen in een dun (6 a 7 cm) betonnen plafond liggen en waarbij de sterkte verkregen wordt door ingestorte stalen liggers. Deze laatste twee oplossingen kenmerken zich door snellere responstijden, als gevolg van de geringere te verwarmen en te koelen massa van de vloer- of plafondconstructie.
Toepassing van betonkernactivering heeft grote gevolgen voor het bouwproces. Al in de initiatieffase dient nagegaan te worden of het ontwerp hiervoor geschikt is. Er moet dan ook sprake zijn van een integraal ontwerp en een integrale uitvoering. De toepassing van betonkernactivering heeft consequenties voor de (aanpassings-)flexibiliteit van het gebouw. In het algemeen kan gesteld worden dat bij het toepassen van betonkernactivering van te
18
Nieuwe bouwtechnieken
voren nagedacht dient te worden over mogelijke wijzigingen van bestemming van ruimten. Ook moeten door het toepassen van een massieve vloer/plafond constructie extra loze leidingen en/of sparingen (lucht, water en afvoer) aangelegd worden om toekomstige flexibiliteit mogelijk te maken. Ook bij de inrichting van het gebouw zijn speciale regels noodzakelijk. Het boren in vloeren en plafonds mag maar tot beperkte diepte. Daar het plafond dienst doet als warmteafgevend of koudeafgevend oppervlak kan er (deels) geen verlaagd plafond worden toegepast omdat daarmee het warmte/koude afgevend vermogen teniet wordt gedaan. In de literatuur wordt aangegeven dat max. 30 % van het plafondoppervlak bedekt mag zijn. Er kunnen wel z.g.n. vrijhangende plafonds worden toegepast (plafondeilanden hangend onder het plafond met een ruime strook eromheen) waar de lucht ongehinderd langs kan stromen. Het ontbreken van een verlaagd plafond heeft consequenties voor onder meer de plaatsing en aansluiting van verlichting, inblaasroosters en brandmelders. Voor zorgtoepassingen zijn er echter ook een aantal bijzondere punten die de aandacht bij het ontwerp en toepassing vragen. Een kenmerk van betonkernactivering is de gelijkmatige en uniforme temperatuur die ontstaat doordat het vloer en plafond oppervlak egaal wordt verwarmd. Een betonkernactiveringssysteem kan in sommige gevallen als alleenstaand systeem onvoldoende zijn, waardoor bijverwarming of extra koeling noodzakelijk is. In alle gevallen is controle van de uitgangspunten door middel van behaaglijkheidsberekeningen gewenst. Betonkernactivering kent ten opzichte van andere soorten van verwarmen en koelen de volgende voordelen: • betonkernactivering in combinatie met een warmtepomp en grondopslag, vermindert het energieverbruik drastisch; • alleen de minimum hoeveelheid lucht ten behoeve van de ventilatie is nodig. Met deze ventilatielucht hoeft niet verwarmd of gekoeld te worden; • lagere verdiepingshoogte is haalbaar door het mogelijk ontbreken van mechanische luchttoevoer en het ontbreken van verlaagde plafonds. Het aangeven van absolute waarden voor de meer- en minderkosten is een heikel punt. Indien de vergelijking gemaakt wordt dienen de technische installaties in beide gevallen nauwkeurig omschreven te worden. Bij traditionele installaties is sprake van een verwarmingsketel met een radiatorsysteem en/of een luchtverwarmingssysteem en een koelmachine voor de koeling van de ventilatielucht. Bij de toepassing van een betonkernactiveringssysteem dient, om tot een beduidende energiebesparing te komen, uitgegaan te worden van bodemopslag in combinatie met een warmtepomp. Voorzichtige schattingen komen daarbij uit op een meerinvestering van € 35,- tot € 50 per m² voor betonkernactivering en een terugverdientijd door energiebesparing van 5 tot 10 jaar, waarmee toepassing van betonkernactivering kan leiden tot een verlaging van de exploitatiekosten. Niet vergelijkbaar blijft hierbij de behaaglijkheid. Dat is in het geval van een betonkernactiveringssysteem aanzienlijk beter.
19
Nieuwe bouwtechnieken
BIJLAGE 4. Communicatie via het Internet Protocol (IP) leidt tot een nieuwe universele infrastructuur Het gebruik van IP voor tal van toepassingen, zoals telefonie en verpleegoproepsystemen, is in de nabije toekomst onvermijdelijk omdat alternatieven niet meer in de handel zullen zijn. Eén van de grote voordelen is dat de gebruikte technieken bij de verzending van informatie eenduidig zijn en (dus) ook gebruik kunnen maken van dezelfde transportnetwerken. Deze netwerken kunnen wel verschillende verschijningsvormen hebben zoals koperkabel (UTP), glasvezel of draadloze verbindingen. Vooralsnog lijken de mogelijkheden onbeperkt. Als er eenmaal een eenduidige infrastructuur is moet er voor elke applicatie (b.v. telefonie of verpleegoproep of PACS) een “server” opgesteld worden. In het algemeen is dit een (universele) computer en bepaalt alleen de software de functionaliteit. Binnen de instelling heeft elk apparaat een adres (het IP adres) waarmee het door de server aangesproken kan worden. In principe kan dit apparaat van alles zijn, een computer, een telefoontoestel, een oproepdrukker, een televisie, een brandmelder, een temperatuurvoeler, noem maar op. Zo zal over enige jaren een telefooncentrale bijvoorbeeld feitelijk alleen nog bestaan uit een CD-Rom en een handvol telefoontoestellen. Let wel, de inhoud van zo’n CD-Rom moet niet onderschat worden omdat daarin wel de jarenlange ontwikkelingen en ervaringen uit conventionele installaties zijn opgenomen. Omdat alles op één netwerk is aangesloten en met hetzelfde protocol communiceert zijn ook onderlinge dwarsfuncties makkelijker te realiseren. Zo kan bijvoorbeeld een telefoonnummer in een bestand worden opgezocht waarna het toestel dit nummer kan kiezen. Ook kunnen na een brandmelding de deuren ontgrendeld worden. Alles is onafhankelijk van de plaats, waarmee bijvoorbeeld ook draadloze (IP) telefoontoestellen op een locatie ver weg of thuis als systeemtoestel van een hoofdlocatie kunnen functioneren. Bedenk dat het straks dus mogelijk is om een kleine locatie via een DSL verbinding te voorzien van de nodige data, telefonie en oproepverbindingen zonder dat er lokaal veel apparatuur nodig is. Met een eenduidig communicatie protocol zijn er ook op draadloos gebied geen aparte netwerken meer nodig. Nu is het gebruikelijk om Dect netwerken voor telefonie en WiFi netwerken voor data aan te leggen. De trend is dat er straks nog maar één netwerk nodig is op basis van IP via WiFi. Hoewel dit een vereenvoudiging lijkt is niets minder waar. WiFi kent vele variaties die elkaar snel opvolgen en meestal niet “backwards compatible” zijn. Ofwel, nieuwe toepassingen vereisen weer een nieuwe WiFi variant met nieuwe investeringen voor de infrastructuur. De beveiliging vormt een fors aandachtspunt. Behalve dat de nodige versleuteling er voor moet zorgen dat de gegevens niet “afgeluisterd” kunnen worden, is het onvermijdelijk dat virussen en ongewenste berichten door de koppelingen ook in de telefonie en andere systemen zullen binnendringen. Last but not least worden er met name in de gezondheidszorg hoge eisen gesteld aan de betrouwbaarheid en de continuïteit. Het zal duidelijk zijn dat een verregaande integratie deze betrouwbaarheid niet zal verhogen. Draadloze technieken zijn sowieso gevoeliger voor storingen en vereisen extra inspanning om toch aan de gewenste betrouwbaarheid te kunnen voldoen.
20
Nieuwe bouwtechnieken
Een goede illustratie van de betekenis van de ontwikkelingen op draadloos gebied is nu al zichtbaar in de diverse “smart phones”. De telefoniefunctie is daarbij steeds minder prominent aanwezig. Primair is een betrouwbare en snelle dataverbindingen waarmee tal van toepassingen, zoals e-mail, browsen, agenda’s en plaatsbepaling, mogelijk zijn en waarmee dan ook nog getelefoneerd kan worden. Ook in de gezondheidszorg zijn hier talrijke voordelen mee te halen, die de kwaliteit en de efficiëntie van de zorgverlening kunnen verbeteren.
21
Nieuwe bouwtechnieken
BIJLAGE 5. Domotica, kansen en impact voor de organisatie rond de zorg In de ouderenzorg, maar ook in de geestelijke gezondheidszorg en in de gehandicaptenzorg, is de domotica, als uitvloeisel van de ICT, in gewone ouderenhuisvesting en woonzorgcomplexen een belangrijke rol gaan spelen. De term Domotica is een samentrekking tussen het Latijnse woord domus (woning) en informatica/ telematica en betekent letterlijk woonhuisautomatisering. Domotica staat voor elektronische communicatie tussen allerlei elektrische toepassingen in de woning en woonomgeving ten behoeve van bewoners en dienstverleners. Hiermee worden zorgtaken, communicatie, ontspanning en andere huiselijke bezigheden door talrijke elektrische apparaten en netwerken gemakkelijker gemaakt. Domotica omvat dus alle elektronische toepassingen in de woning om functies te besturen (zoals verwarmen, ventileren, verlichten) en diensten uit de woonomgeving (zoals alarmeren, telefoneren, televisie kijken) te gebruiken. Bij voorkeur flexibel, op elke plaats en op elk tijdstip, met een gemakkelijke bediening en desgewenst op afstand. Indien domotica wordt toegepast in een zorgomgeving met als primaire doel zorgondersteuning, beschouwen we domotica als ICT-voorzieningen, waardoor de verzorging van patiënten of cliënten eenvoudiger en/of kwalitatief verbeterd wordt en het leven voor deze categorie mensen aangenamer en prettiger maakt. Geïnspireerd door de gedachte dat het goedkoper is om mensen met een handicap of ernstige ziekte zo lang mogelijk thuis te laten wonen in plaats van in een verpleeghuis zijn er in de zorgsector diverse domotica initiatieven gestart. De verwachting hierbij is dat de kosten uiteindelijk zo’n 40% lager zullen zijn dan bij verzorging in verpleeg- en verzorgingshuizen. Het basisprincipe bij deze projecten is dat in normale woonhuizen enkele bouwkundige aanpassingen plaatsvinden en dat er een communicatienetwerk ter beschikking staat waarmee de diverse diensten kunnen worden ingeroepen en bewerkstelligd. Een centrale organisatie hoeft dus zelf geen “bedden” meer te hebben om uiteindelijk dezelfde functies te kunnen bieden als nu binnen de diverse vormen van zorgverlening geboden worden. Het gebouw van zo’n organisatie zal er dan ook anders uitzien dan we tot nu toe gewend zijn. In de ideale situatie zullen er alleen gebouwen voor centrale functies over blijven plus enkele afdelingen voor intensieve- of specialistische zorg. Het op afstand kunnen leveren van zorg, maar ook andere diensten, is een essentieel onderdeel bij dergelijke ontwikkelingen. Aangezien de toegang tot het internet (lees breedbandige computerverbindingen, bedraad of draadloos) in Nederland al een grote dekkingsgraad heeft, liggen hier kansen om dit netwerk in te zetten voor domotica, e-health en andere diensten. In opdracht van het Bouwcollege heeft adviesbureau Shared Values onderzoek gedaan naar de ontwikkelingen van de domotica-toepassingen in de zorg. Het rapport, waarin praktijkvoorbeelden en kosten/baten analyses zijn gepresenteerd, is in mei 2005 gepubliceerd op het kennisplein van het Bouwcollege (zie www.bouwcollege.nl).
22