PROJECT
Kantoor- expogebouw ‘De Cocon, De Wijk van Morgen’ In samenwerking met Hogeschool Zuyd te Heerlen, Houben Mingels adviseurs
Het hart binnen de wijk Vanaf september 2009 zal de bouw van ‘De Wijk van Morgen’ van start gaan. De wijk bestaat uit een vijftal projecten (kantoor- expogebouw, ‘De Knik’, exergiewoning, de bouwkeet en de meegroeiwoning), elk met duurzaam bouwen als rode draad. Zo heeft het kantoorgebouw en dus ook ‘De Wijk van Morgen’ als doel om het ambitieniveau te verhogen, van het hedendaagse traditionele naar het toekomstige energieneutraal bouwen. Het is erg noodzakelijk voor de toekomst dat deze organisatie de stap durft te zetten met de juiste drive en daarbij goed nadenkt over de milieubelasting van de bouw, de verwerking en het verbruik van materialen, aangezien deze nog teveel energie vragen. Dit zal voor de gehele bouwwereld van toepassing zijn en is in de realisatie van dit project van wezenlijk belang. Omayra Mingels 3d impressies, Han Houben
20 de Architect, juni 2009
Afbeelding 1: situatie van ‘De Wijk van Morgen’
De opgave Het kantoorgebouw zal het hart vormen binnen de wijk. Zo zal het de organisatie van ‘De Wijk van Morgen’ huisvestigen, maar ook dienen als ontmoetingsplek voor de gehele wijk en wellicht voor het bedrijventerrein Avantis. Vanuit hier zullen exposities gestart worden, eerste contacten worden gelegd en kennis aan elkaar worden overgedragen. Het zal duidelijk zijn dat er in dit gebouw vraag naar flexibiliteit, behaaglijkheid en samenhorigheid zal zijn. Door middel van deze uitgangspunten is het kantoorgebouw aantrekkelijk als afstudeeropgave. Aan de hand van het programma van eisen kan een volgende stap binnen het vooronderzoek gemaakt worden. Het programma van eisen geeft aan dat het gebouw een beloopbare geluidswal bevat, weinig schaduw op de overige gebouwen mag geven en integraal ontworpen moet worden.
Op gebouwniveau wordt vereist dat er op de bovenste verdieping een tuinkas wordt geplaatst (waarin groente geteeld kan worden) en op de overige verdiepingen een kantoorruimte met vergaderruimte, een flexibel indeelbare ruimte en een wijkservicecentrum (wasruimte, keuken, eetgelegenheid, presentatiezaal en expositie). Het kantoorexpogebouw zal maximaal uit vier verdiepingen bestaan. Bouwkundig zijn er ook enkele eisen. De belangrijkste zijn onder andere: modulair bouwen, hergebruiken van materialen, rc-waarde van 5 m² K/W voor scheidingsconstructies en een u- waarde die lager is dan 1,2 W/ m²K. Daarnaast zijn er enkele wensen met betrekking tot energie besparen, afgifte en opwekken, bijvoorbeeld de zonneschoorsteen die in dit ontwerp is toegepast.
23
Z
N
Z
N
53
Afbeelding 2
Z
Afbeelding 3
N
Afbeelding 4
Z
N
Afbeelding 5
Afbeelding 2-5: de vier elementen waaruit het kantoor- expogebouw ‘De Cocon’ bestaat.
Het ontwerpproces De eerste handeling tijdens het ontwerpproces is het bekijken van de situatie. Vooral bij duurzaam bouwen is het belangrijk dat het gebouw juist wordt georiënteerd en de binnenruimten een juiste zonering krijgen. Hiermee beperk je het gebruik van onnodige energie. Om het gebruik van eindige bronnen te optimaliseren wordt er in eerste instantie gekeken naar de mogelijkheden van passieve zonne-energie. Deze zonne-energie/warmtewinst zal optimaal gebruikt worden aan de zuidzijde, vandaar dat hier grote glasoppervlakten noodzakelijk zijn. Aan de noordzijde kan er geen gebruik gemaakt worden van zonne-energie. Vandaar dat er zo min mogelijk glasoppervlakte mag worden toegepast, dit om het warmteverlies zo klein mogelijk te maken. Deze eenvoudige beredenering heeft veel effect wat betreft energie besparen. Ook in het kantoorgebouw is hier gebruik van gemaakt, zo liggen de gebruiksruimten (behoefte aan warmte) op het zuiden en ruimten die weinig behoefte aan warmte hebben op het noorden. Het gebouw kan gemakkelijk in vier elementen worden opgesplitst (afbeelding 2-5). Allereerst de geluidswal, hierin komen ruimten waar daglicht geen vereiste is (keuken, installatieruimte en wasserette). Vervolgens een gesloten blok georiënteerd op het noorden. Dit bouwdeel is uiterst geschikt voor de verkeersruimte, toiletruimte, lift, schacht en centrale balie. Gericht op het zuiden bevindt zich het transparante bouwdeel, waar de gebruiksruimtes worden geplaatst. 20 de Architect, juni 2009
Als laatste de schil rondom het gebouw, deze bestaat uit houten lamellen die los van elkaar staan, waardoor er een semitransparante omhulling ontstaat. De schil is gerelateerd aan de cocon van een vlinder. Ook deze heeft een beschermende factor, net als de omhulling rondom het gebouw die als zonwering functioneert. Zoals eerder aangegeven is ook de expositie in het gebouw erg belangrijk. Vandaar dat er gekozen is om de expositie in het wijk- servicecentrum ook in de eetruimte en presentatieruimte te plaatsen. De interactie met de activiteiten in het kantoor en duurzaam bouwen wordt zo steeds naar voren gebracht. Deze expositie is te vergelijken met een etalage, die men van buiten af kan beschouwen, wanneer zijdelings de hoofdingang wordt benaderd. Dit is gedaan om het gehele gebouw onder de aandacht te brengen. De expositie kan tevens op de geluidswal plaatsvinden, vandaar de keuze voor het aanbrengen van toegangspaden aan beide zijden, zodat ook hier een rondgang plaats kan vinden. Als laatste is de installatieruimte niet te missen binnen de expositie, aangezien deze installaties ook bij het energieconcept van het gebouw horen. Voor belangstellenden is het goed om te weten welke installaties dit kantoor- expogebouw nodig heeft om energieneutraal te blijven. Het is belangrijk dat men overtuigd wordt van de voordelen van energieneutraal bouwen en niet overdonderd wordt door onnodige technieken of systemen. Vandaar dat er gekozen is voor vriendelijke architectuur.
24
De plattegronden Deze plattegronden zullen een overzicht geven over de indeling van het gebouw. De buitenwanden zijn massief gearceerd. De lichte belijning geef de schil aan.
afbeelding 6: verdieping 3, kantoor- expogebouw ‘De Cocon’
N
Z
Hierin bevindt zich de tuinkas, gelegen op het zuiden voor de teelt van gewassen en onderhoud van de wandcassettes gevuld met vegetatie (geluidswal). Daarnaast bevindt zich op de verdieping, ter plaatse van de noordzijde: de verkeersruimte, toiletruimte, lift en de leidingschacht.
afbeelding 7: verdieping 2, kantoor- expogebouw ‘De Cocon’
N
Z
Op deze verdieping bevindt zich de kantoorruimte met vergaderruimte. Hier zal de organisatie van ‘De Wijk van Morgen’ gehuisvest worden. Net als verdieping 1 ligt deze gebruiksruimte aan een vide (zonneschoorsteen). Het kantoor heeft richting de wijk een balkon/ buitenruimte aan deoostzijde. Ook op deze verdieping komt het trappenhuis, toiletruimte, lift en de leidingschacht terug, aan de noordzijde van het ontwerp. afbeelding 8: verdieping 1, kantoor- expogebouw ‘De Cocon’
N
Z
Het kantoorgebouw zal uiteindelijk in drie sectoren worden verhuurd. De flexibele ruimte en de tuinkas worden apart verhuurd. De flexibele ruimte heeft tevens toegang tot het terras op de geluidswal. Uiteraard wordt op deze verdieping ook de verkeersruimte etc. geplaatst aan de noordzijde.
afbeelding 9: begane grond, kantoor- expogebouw ‘De Cocon’
N
20 de Architect, juni 2009
Z
Op de begane grond bevindt zich het wijkservicecentrum van de wijk. Hierin worden presentaties en exposities gegeven, contacten gelegd en samen gegeten. De wasserette ligt hiervan gescheiden, aangezien deze apart functioneert. De installatieruimte heeft ook een aparte toegang, aangezien deze als een expositie dient. De verkeersruimte ontstaat op de begane grond als ontvangstruimte met centrale balie en een minder valide toilet als uitzonderingen in vergelijking met de bovenliggende verdiepingen.
25
Materiaalkeuze van de buitenwand Een energieneutraal gebouw zal niet energieneutraal zijn als er geen duurzame of herbruikbare materialen worden toegepast. Vaak wordt het achterwegen gelaten of vergeten dat er ontzettend veel energie nodig is voor het maken van materialen of het verwerken van materialen in het gebouw. Zo is in dit kantoorgebouw gekozen voor houtskeletbouw. Er is bewust gekozen voor een natuurlijk product, dat in omstreken verbouwd en gekapt kan worden. Daarnaast kan hout functioneren als constructieonderdeel en hoeft het geen bewerkingsproces te volgen in een energieslurpende hoogoven, zoals staal. Aangezien er gekozen is voor houtskeletbouw zal er een wandopbouw van regels en stijlen komen, zie afbeelding 10. Om de bouwtijd te verkorten en energie te besparen is er gekozen voor modulaire elementen volgens een vast stramien van vijf bij vijf meter. De wanden zijn gevuld met isolatiemateriaal en folie ter voorkoming van eventuele condensatievorming. Voor de isolatie is een combinatie van glaswol met isolatie op basis van reflectie gekozen, Isobooster of gelijkwaardig. Deze materialen zijn beide bij sloop handig te verwijderen en indien mogelijk herbruikbaar. De folies zijn helaas minder milieubewust, maar zijn niet te missen in deze wandopbouw en verzorgen een lange levensduur van het houtskeletbouwelement. Voor de buitenafwerking is gekozen voor een stucwerk en voor de binnenwandafwerking is gekozen voor spuitpleisterwerk of daar waar nodig is (natte ruimtes) keramische tegels.
Afbeelding 10: horizontaal detail wandopbouw Materialen gekozen aan de hand van NIBE’s classificatie
20 de Architect, juni 2009
Afbeelding 11: verticaal detail, vloeropbouw Materialen gekozen volgens NIBE’s classificatie
Materiaalkeuze van de vloeropbouw De vloeropbouw bestaat uit houten kanaalplaatvloeren, zie afbeelding 11. Deze vloeren bestaan uit vaste maten en hebben allen, op enkele uitzonderingen na dezelfde overspanningen. De kanaalplaatvloeren zijn licht van gewicht aangezien de maximale overspanning maar vijf meter bedraagt. Ook hier is het raster van vijf bij vijf meter terug te vinden. De vloeren worden opgevangen door middel van houten gelamineerde liggers, die vervolgens weer steunen op houten gelamineerde kolommen. Aangezien het gebouw uit een stijve kern met schijven (vloervelden) bestaat, is er gekozen voor een osb-plaat die dient als schijfwerking en bevestigd wordt op de kanaalplaatvloeren. Bovenop de osb-plaat wordt een zwevende dekvloer geplaatst, ter bevordering van de geluiddemping en het beperken van geluidsoverdracht tussen de verdiepingen. Er zijn extra maatregelen toegepast, zoals vrij hangende plafonds. De dekvloer bestaat uit een isolerende noppenisolatie met een verwarmingssysteem ten behoeve van hoge temperatuur koeling en lage temperatuur verwarming. Als toplaag komt er een anhydrietvloer, deze laag bestaat uit watervrij calciumsulfaat dat een recycleproduct van de uitstoot van elektriciteitscentrales is. De vloerafwerking is nog vrij te kiezen, al is de keuze voor een gerecyclede vloer van kleding erg aantrekkelijk.
26
Houten vliesgevelsysteem De keuze met betrekking tot raamopeningen is gemaakt aan de hand van de gewenste u-waarde. Om deze zo optimaal mogelijk te maken is er driedubbele beglazing toegepast. Het glas wordt gedragen en omkaderd door middel van een vliesgevelsysteem. Deze is opgebouwd uit een accoya houten, gevingerlaste en gelamineeerde deklijst en achterconstructie.
De samenstelling is niet alleen milieubewust, maar ook esthetisch verantwoord. Op afbeelding 12 zijn twee verschillende achterconstructies te zien. Het linker kozijndetail bevat een versterkte achterconstructie, aangezien de vliesgevel over een lengte van maximaal 10,5 meter strekt.
Afbeelding 12: horizontaal detail houten vliesgevel
Afbeelding 13: 3d impressie van de houten vliesgevel
20 de Architect, juni 2009
27
Het resulataat Het project, ‘De Wijk van Morgen’ bewijst aan de buitenwereld dat een toekomstig gebouw met behulp van nieuwe en vooruitstrevende technieken/ materialen zo duurzaam mogelijk ontworpen dient te worden. Ondanks de nieuwe technieken en nieuwe materialen is bij het ontwerpen van een duurzaam gebouw vaak belangrijk dat er de juiste combinatie tussen passieve en actieve energie wordt toegepast. Aangezien de meeste mensen met deze bouwmethode nog te weinig ervaren zijn, zullen richtlijnen zoals ‘trias ener-getica’, ‘cradle to cradle’ en ‘integraal ontwerpen’ een handgreep zijn. Bij dit kantoor expogebouw is al in het begin van het ontwerpproces gekozen om de orientatie van het gebouw en de zonering van de binnenruimtes buitengewoon belangrijk te maken, met veel energiebesparing als gevolg. Het kantoorgebouw ‘De Cocon’ is vernoemd naar de omhulling rondom het gebouw, dat refereert aan de pop van een vlinder. Deze beschermende functie is terug te herkennen als onder andere de zonwering van het gebouw. .
Doordat er voor een modulair bouwsysteem is gekozen worden veel voordelen behaald, zo zal de bouwtijd worden verkort door het gebruik van geprefabriceerde elementen die repetered in het gebouw worden verwerkt. Daarnaast is het zeer belangrijk dat er qua materialisatie (herbruikbaarheid, duuzaamheid) en detaillering (kier- en luchtdichtheid) ook aandacht wordt besteed wat betreft duurzaam bouwen. Het gebouw voldoet aan het programma van eisen, heeft een EPC van 0,2 en energieneutraal. Desondanks zal het hart binnen de wijk zich iedere keer moeten be-wijzen en beschermen ten opzichte van de zon, wind en het water als oneindige bronnen. De vooronderzoeken en plannen, betreffende ‘De Wijk van Morgen’ zijn al in een gevorderd stadia, net als dit project, ‘De Cocon’. De keuze, hoe het kantoorgebouw binnen de wijk wordt ingevuld is aan de organisatie van ‘De Wijk van Morgen’ zelf. Link: www.dewijkvanmorgen.nl
ZON, WIND en WATER
Afbeelding 14: 3d impressie van het kantoor- expogebouw ‘De Cocon’
20 de Architect, juni 2009
28
