Onderzoeksrapport. Fit the Future. Het ontwikkelen van een duurzaam gevelconcept dat aansluit op de veranderende seizoenen van mens en milieu

Onderzoeksrapport

Fit the Future Het ontwikkelen van een duurzaam gevelconcept dat aansluit op de veranderende seizoenen van mens en milieu.

Auteur:

Kevin van Moll

Onderzoeksrapport

Fit the Future Het ontwikkelen van een duurzaam gevelconcept dat aansluit op de veranderende seizoenen van mens en milieu.

Auteur:

K. van Moll

Rapportdeel:

Afstudeerrapport deel 2 individueel deel

Onderwijsinstelling: Technische Universiteit Eindhoven Architecture, Building & Planning Building Technology: Product Development Afstudeeratelier: Fit the Future II Afstudeercommissie: prof. dr. ir. J.J.N. Lichtenberg (voorzitter) dr. ir. M. Mohammadi (eerste begeleider) ir. M.M.T. Dominicus (tweede begeleider) ir. K. Hermans (extra begeleider) Datum: Plaats:

25 juni 2015 Eindhoven

Voorwoord Voor u ligt het tweede deel van het onderzoeksrapport van het afstudeeratelier Fit the Future II. Het onderzoek is uitgevoerd aan de Technische Universiteit Eindhoven. Het afstudeeratelier maakt deel uit van de masteropleiding Architecture, Building & Planning, met als hoofdprofiel Building Technology. Dit rapport is geschreven door K. (Kevin) van Moll en dient voor de laatste fase van het afstudeeronderzoek. Het is een vervolg op het gezamenlijk vooronderzoek van het afstudeeratelier, het vooronderzoek is uitgevoerd door R. (Raoul) Borgans, K. (Kevin) van Moll, R. (Rico) Triches en M.W.K.H. (Michael) Urlings. In het gezamenlijk vooronderzoek zijn de uitgangspunten bepaald voor het te ontwikkelen woonconcept voor senioren in het Nederland van 2030, deze uitgangspunten zijn als startpunt genomen voor het individuele vervolgonderzoek. Dit rapport is voor eenieder die geïnteresseerd is in het ontwikkelen van een duurzaam gevelconcept dat aansluit op de veranderende seizoenen van mens en milieu. Hierin wordt ingegaan op het stimuleren van mens en milieu door middel van de seizoenen van het leven (het proces van verouderen), de seizoenen van de dag (het dagritme) en de meteorologische seizoenen (veranderende klimatologische omstandigheden). Tevens wordt een inzicht gegeven in een mogelijke oplossing voor een adaptief gevelconcept en de aanpasbaarheid gedurende de tijd. In het gezamenlijk vooronderzoek zijn de uitgangspunten van het Fit the Future woonconcept opgesteld voor een integrale benadering van mens en milieu in de bebouwde omgeving. De laatste fase van het gezamenlijke vooronderzoek zou zijn het ontwikkelen van een praktijk voorbeeld van het woonconcept. Deze laatste stap bleek echter zeer lastig te zijn, ondanks de vele inspirerende sessie en begeleidingen, is deze stap uiteindelijk niet gelukt. Om het afstudeeronderzoek tot een zo goed mogelijk succes af te ronden is besloten om het product op te delen in onderdelen en om die onderdelen op individuele basis verder uit te werken. Deze fase van het individueel uitwerken van een gebouwonderdeel van het gehele woonconcept is opgenomen in dit rapport. In dit rapport is ingegaan op de gevel van het woonconcept voor senioren in het Nederland van 2030. Gedurende het afstudeeronderzoek is intensief contact geweest met de afstudeercommissie. Ik wil dan ook de gehele afstudeercommissie, bestaande uit prof. dr. ir. J.J.N. Lichtenberg (voorzitter afstudeercommissie) , dr. ir. M. Mohammadi (eerste begeleider) en ir. M.M.T. Dominicus (tweede begeleider) , zeer hartelijk bedanken voor de waardevolle adviezen, hulpvolle tips en inspirerende bijeenkomsten. Ik wil hen een extra woord van dank geven voor het geduld en de oplossingsgerichtheid die zij toonden gedurende de periode die voor mij niet als ‘gemakkelijk’ is ervaren. In de tweede helft van het afstuderen is K. Hermans (Kristel Hermans Architectuur) aanwezig geweest als extra begeleidster. Voor de extra adviezen en tips die hier zijn verkregen wil ik Kristel graag bedanken. Daarnaast wil ik een aantal personen bedanken die gedurende het onderzoek een adviserende rol hebben gespeeld. Hierbij gaat een speciaal woord van dank uit naar Martin Koppenhol (VBI Verkoop Maatschappij B.V.) , Gerard Nijboer (Zorg & Milieu) , Ron van Wijk (Hogeschool van Arnhem en Nijmegen / GFSC Consultants & Engineers BV) en Peter van Lente (Huis &Milieu) . Hun enthousiaste instelling en feedback op de producten hebben mede bijgedragen aan het vorm krijgen van het Fit the Future woonconcept en bij het zorgen voor voortgang in het afstudeerproces. Dit door mee te denken in de periode dat het proces lastiger verliep. Dit heeft bijgedragen aan de oplossing waarbij is gekozen voor een individuele uitwerking van een onderdeel van het gehele woonconcept. Ik hoop dat ik niemand ben vergeten te bedanken die op welke wijze dan ook een bijdrage geleverd heeft aan het tweede deel van het afstudeeronderzoek en / of de totstandkoming van dit rapport. Mocht ik onverhoopt iemand zijn vergeten te bedanken, dan wil ik u alsnog hartelijk bedanken voor uw bijdrage. Kevin van Moll Eindhoven, 25 juni 2015.

Voorwoord

Pagina | 5 Kevin van Moll

Samenvatting Dit onderzoek is een vervolg op het gezamenlijke vooronderzoek naar het ontwikkelen van een duurzaam woonconcept dat aansluit op de behoeften van senioren in het Nederland van 2030. Tijdens het gezamenlijke vooronderzoek is het Fit the Future woonconcept opgesteld. Dit woonconcept heeft als uitgangspunt dat een gebouw een positieve bijdrage moet leveren aan (de gezondheid van) de mens en het milieu. Met andere woorden: beiden moeten gestimuleerd worden. Daarbij dient het gebouw (en intelligente technologie in het gebouw) aanpasbaar te zijn aan veranderende eisen voortkomend uit mens en milieu. Hierdoor ontstaat een woonconcept dat zich aan kan blijven passen (fit) aan toekomstomstandigheden (future). Het woonconcept wordt gesymboliseerd door drie seizoenen. De seizoenen van het leven symboliseren de verschillende levensfasen van een individu (senioren). De seizoenen van de dag staan voor de verschillende activiteiten gedurende de dagdelen. De meteorologische seizoenen hebben betrekking op de verschillende klimatologische omstandigheden. Tijdens het vooronderzoek is gebleken dat de complexiteit van het opstellen van het Fit the Future woonconcept erg groot is. De voornaamste reden hiervoor is geweest om de drie thema’s volledig te implementeren zonder compromissen. Door de complexiteit is gekozen om de uitwerking van het woonconcept in delen uit te voeren. In dit vervolgonderzoek is ingegaan op de adaptieve gevel. Hierbij is gekeken hoe met de gevel de integratie tussen mens en milieu gemaakt kan worden, zodat antwoord gegeven kan worden op de onderzoeksvraag: op welke wijze kan een duurzaam gevelconcept worden ontwikkeld dat aansluit op de veranderende seizoenen van mens en milieu? Om te bepalen op welke wijze de mens ondersteund en gestimuleerd kan worden tijdens de seizoenen van het leven, is gekeken naar de verschillende levensfases van senioren die worden doorlopen tijdens het ouder worden, de levensverwachting en de mogelijke beperkingen die kunnen optreden. Bij de seizoenen van het leven is onderscheid gemaakt tussen vier seizoenen: vitaal werkend, vitaal gepensioneerd, verminderd vitaal en toename (chronische) ziekte(s). Voor de verschillende seizoenen is vastgesteld op welke wijze de mens ondersteund / gestimuleerd kan worden voor het langer zelfstandig thuis wonen. De mens kan tijdens deze seizoenen ondersteund worden door controle visueel comfort (verhoogde daglichttoetreding en voorkomen verblinding), controle thermisch comfort (behaaglijkheid, voorkomen discomfort), ervaren controle omgevingsvariabele en behouden onafhankelijkheid (afstemmen gebruiksgemak). Een extra ondersteuning kan geboden worden door het realiseren van toegang tot natuur tijdens alle seizoenen, dit kan bijdrage aan het voorkomen van (seizoens)depressies. Voor de mens zijn de seizoenen van het leven niet cyclisch, voor het gebouw zijn deze seizoenen wel cyclisch (het kunnen huisvesten van een volgende bewoner). Bij de seizoenen van de dag wordt voornamelijk gekeken naar de relatie tussen mens en gebouw, waarbij wordt gelet op het milieu. Bij de seizoenen is de relatie tussen ruimtes en de gevel en het dagritme van een bewoner geanalyseerd. De seizoenen van de dag zijn verdeeld in de vier seizoenen: ochtend, middag, avond en nacht. De mens kan tijdens deze seizoenen ondersteund worden door controle visueel comfort (regelbare daglichttoetreding voor dagritme ondersteuning), verbeteren luchtkwaliteit (ventilatie afgestemd op aantal personen en activiteitenniveau), controle thermisch comfort (afgestemd op wens en activiteitenniveau), ervaren controle omgevingsvariabele (aspecten als privacy en uitzicht) en toegang tot natuur (voornamelijk in de ochtend en middag). Deze aspecten kunnen bijdrage aan het stimuleren van het dagritme van de bewoner. De seizoenen van de dag zijn cyclisch per 24 uur. Bij de meteorologische seizoenen wordt gekeken naar de relatie tussen voornamelijk milieu en gebouw, om aan te sluiten op de behoefte van de mens. Hierbij is gekeken naar de klimatologische verschillen in Nederland, mogelijk adaptieve gebouwonderdelen en vergelijkbare klimaten voor de winter- en zomersituatie. Bij de meteorologische seizoenen is onderscheid gemaakt tussen: winter, lente, zomer en herfst. Voor het ondersteunen van het milieu is gekeken naar de eerste twee stappen van de Trias Energetica (voorkomen onnodig gebruik en gebruik duurzame bronnen), waarbij rekening is gehouden met de Trias Hylica (materiaalgebruik) om te voldoen aan de koude- en warmtevraag voor een comfortabel binnenklimaat. Hiervoor moet een adaptieve thermische isolatie,

Samenvatting


regelbare passieve zonne-energie, regelbare natuurlijke ventilatie en (intern) adaptieve thermische massa aanwezig zijn. Bij een adequate regeling van deze gebouwonderdelen kan de koudewarmtevraag worden gereduceerd tot (bijna) nul. De meteorologische seizoenen zijn cyclisch per jaar. Het te ontwikkelen adaptieve gevelconcept moet voldoen aan de eisen en wensen die afkomstig zijn uit de thema’s stimuleren mens, stimuleren milieu en aanpasbaarheid gebouw. Invulling wordt gegeven aan de eisen van mens en milieu door de drie geanalyseerde seizoenen. Bij het concept moet rekening gehouden worden met het feit dat de seizoenen verschillende toepassingssnelheden hebben. Tijdens de ontwerpanalyse zijn verschillende gevelconcepten / -varianten onderzocht, de variant met dubbel geïsoleerde beglazing en horizontale lamellen in de spouw is uit deze analyse gekomen als beste variant. Het buitenblad van het gevelconcept is te openen voor adaptieve thermische isolatie. De lamellen in de spouw zijn verdeeld in drie zones om de verschillende aspecten voor mens en milieu onafhankelijk te kunnen regelen. Het binnenblad is niet verdeeld in zones, deze moet wel geopend kunnen worden om de spouw te bereiken voor onderhoud en reiniging. Van deze variant is de werking onderzocht en is het de verwachting dat compromissen voorkomen worden, met uitzondering van het tegelijk kunnen reguleren van privacy en uitzicht bij woningen gelegen op de begane grond (beide zijn aanwezig in de middelste zone van de lamellen). De overige aspecten voor mens en milieu kunnen allemaal onafhankelijk van elkaar worden geregeld en geoptimaliseerd in alle type woningen. Bij het onderzoek naar het gevelconcept zijn verschillende scenario’s opgesteld voor de verschillende dagdelen en de zomer- wintersituatie. Binnen de scenario’s kan de bewoner altijd de instellingen aanpassen aan de wensen van het moment. Om te voorkomen dat het adaptieve gevelconcept een standaard product wordt, zijn twee mogelijke varianten technische uitgewerkt en zijn enkele extra opties onderzocht om mens en / of milieu aanvullend te stimuleren. Per case kan gevarieerd worden in de uitwerking voor personalisatie, om optimaal aan te sluiten op de wensen van de bewoner. In afbeelding S.1 is het Fit the Future woonconcept met de thema’s (stimuleren) mens, (stimuleren) milieu en (aanpasbaarheid) gebouw weergegeven. Daarbij zijn de drie onderzochte seizoenen beschreven met de bijbehorende aspecten. Voor de mens gaat het hierbij om de seizoenen van het leven en de seizoenen van de dag, voor het milieu gaat het over de meteorologische seizoenen. Aangegeven is bij aanpasbaarheid gebouw dat aan de aspecten voldaan kan worden door middel van een dubbel geïsoleerde beglazing met horizontale lamellen in de spouw. Aspecten van invloed op de mens, seizoenen van het leven:

Aspecten van invloed op het milieu, meteorologische seizoenen:

- Controle visueel comfort - Controle thermisch comfort - Ervaren controle omgevingsvariabele - Behouden onafhankelijkheid - Toegang tot natuur alle seizoenen

- Adaptieve thermische isolatie - Regelbare passieve zonne-energie - Regelbare natuurlijke ventilatie

Aspecten van invloed op de mens, seizoenen van de dag: - Controle visueel comfort - Verbeteren luchtkwaliteit - Controle thermisch comfort - Ervaren controle omgevingsvariabele - Toegang tot natuur

Aanpasbaarheid adaptief gevelconcept op alle aspecten van mens en milieu met verschillende cyclische tijden met: dubbel geïsoleerde beglazing met horizontale lamellen in de spouw.

Afbeelding S.1: Adaptieve gevelconcept met de uitgangspunten voor stimuleren mens, stimuleren milieu en aanpasbaarheid gebouw.

Na het onderzoeken van de aspecten voor mens en milieu voor de adaptieve gevel is het de verwachting dat hieraan het beste voldaan kan worden door de toepassing van een dubbel geïsoleerde beglazing met horizontale lamellen in de spouw. De verschillende aspecten kunnen met deze oplossing worden geregeld, bij de aanpassing van een aspect levert dit geen belemmering op voor de controle over een ander aspect, compromissen zijn hierbij zover mogelijk voorkomen. Samenvatting


Summary This study is a continuation of the joint research to develop a sustainable housing concept which meets the requirements of seniors in the Netherlands in 2030. During the preliminary research the Fit the Future housing concept is designed. The principle of this housing concept is that the building must have a positive contribution to (the health of) human and environment. Therefor the building (and the intelligent technology in the building) must be adaptable to the changing needs of the human and environment. This creates a concept that can continues be adapted to fit the conditions of the future. The housing concept is symbolized by three seasons. The seasons of life symbolize the different stages of life of an individual (senior). The seasons of the day represents the different activities during the parts of a day. The meteorological seasons are related to the different conditions in the climate. The preliminary research has shown that the complexity of designing the Fit the Future housing concept is very high. The primary reason was to implement the three themes completely without the use of a compromise. Through this complexity is chosen to divide the elaboration of the housing concept into different parts. In this further research is the adaptable façade of the housing concept studied. In this research is examined how with the façade the integration can be made between human and environment. So that an answer can be given to the research question: how can a sustainable façade concept be developed that meets the changing seasons of human and environment? To determine how the human can be supported and stimulated during the seasons of life, examined are the different stages of life for seniors that can occur during aging, the life expectancy and the possible limitations that can occur. The seasons of life are divided into four seasons: vital working, vital retired, reduced vitality and increase (chronical) disease(s). For the different seasons is determined how the human can be supported / stimulated to facilitate the concept of living longer independently at home. The human can be supported during these seasons through control visual comfort (increased levels of daylight and prevention of glare), control thermal comfort (pleasant indoor temperature, prevent discomfort), experience control environment variables and maintaining independency (adjustable usability). An additional support can be provided through the realization of access to nature during all seasons; this can contribute to the preventions of (seasonal) depressions and a negative impact on the health. For the human the seasons of life are not cyclic, for the building are these seasons cyclic (the accommodation of a next occupant). With the seasons of the day is focused on the relation between human and building, with taking into consideration the environment. For the seasons of the day is analyzed the relation between the rooms and the façade and the daily rhythm of the occupants. These seasons are divided into four seasons: morning, afternoon, evening and night. During the seasons of the day the human can be supported through control visual comfort (controllable daylight levels for supporting daily rhythm), enhancing indoor air quality (ventilation adjusted to number of people and activity level), control thermal comfort (adjusted to desire and activity level), experience control environment variables (aspects such as privacy and view) and access to nature (mainly in the morning and afternoon). These aspects can contribute to stimulate the daily rhythm of the occupants. The seasons of the day are cyclic with a period of 24 hours. The focus of the meteorological seasons is on the relation between the environment and the building, to connect to the needs of humans. For the meteorological seasons are the climatic conditions in the Netherlands, the possible adaptable building parts and comparable climates for the winter- and summer situation analyzed. These seasons are divided into: winter, spring, summer and autumn. The environment can be supported during the seasons through the implementation of the first two steps of the Trias Energetica (prevention of unnecessary use and the use of natural resources), with taking into account the Trias Hylica (material use) in order to meet the cold and heat demand for a comfortable indoor climate. To fulfill this demand an adaptable thermal insulation, adjustable passive solar energy, controllable natural ventilation and (intern) adaptable thermal mass must be present in the concept. With an adequate control of these components the cold and heat demand can be reduced to (almost) zero. The meteorological seasons are cyclic with a period of one year.

Summary


When developing the adaptable façade concept, the concept must meet the demands and requirements those originates from the themes stimulate human, stimulate environment and adaptable building. The demands for human and environment are defined through the three analyzed seasons. When designing the façade concept it must be taken into account that these seasons have different application cycles. During the design analysis different façade concepts and variants are examined. The variant with double insulated glass and horizontal slats in the cavity resulted in this analysis as the best variant. The outer glass element of the façade concept can be opened for the adaptable thermal insulation. The slats in the cavity are divided into three zones for the control of the different aspects of human and environment. The inner glass element is not divided into zones; it must be possible to open the inner element to reach the cavity for maintenance and cleaning. For this variant the operation is examined and it is the expectation that all compromises can be prevented, with the exception of the possibility to be able of having control over view and privacy at the same time for houses on the ground floor (both aspects are present in the middle zone of the slats). All the other aspects for human and environment can be controlled and optimized individually in all types of houses. During the research of the adaptable façade concept different scenarios are drafted for the different parts of the day and the summer- and winters situation. Within the scenarios it is always possible for the resident to adjust the setting to the desires of that moment. To prevent that the adaptable façade concept becomes a standard product, two different possible variants are technically elaborated and some additional options are analyzed for additional supporting human and / or environment. In each case it is possible to vary with the structure of the adaptable façade concept for personalization and an optimal fulfillment of the desires of the resident. Shown in image S.2 is the Fit the Future housing concept with the themes (stimulate) human, (stimulate) environment and (adaptable) building. In the image the three analyzes seasons are described with the corresponding aspects. For the human the seasons of life and the seasons of the day are analyzed and for the environment the meteorological seasons. For the adaptable building is described that these aspects can be met with a double insulated glass and with horizontal slats in the cavity. Aspect influencing the human, seasons of life:

Aspect influencing the environment, meteorological seasons:

- Control visual comfort - Control thermal comfort - Experience control environment - Maintaining independency - Access to nature all seasons

- Adaptable thermal insulation - Adjustable passive solar energy - Controllable natural ventilation

Aspect influencing the human, seasons of the day: - Control visual comfort - Enhancing indoor air quality - Control thermal comfort - Experience control environment - Access tot nature all seasons

Adaptable façade concept on all the aspects for human and environment with the different cyclic speeds: double insulated glass elements with horizontal slats in the cavity.

Image S.2: Adaptable façade concept with the themes stimulate human, stimulate environment and adaptable building.

After the research to the aspects for human and environment is it the expectation for the adaptable façade that these can best be met with double insulated glass elements with horizontal slats in the cavity. The different aspects can be individually controlled with this solution, when one aspect is adjusted this does not limit the control over the other aspects, compromises are as far as possible prevented.

Summary


Inhoudsopgave 1.

INTRODUCTIE ......................................................................................................................................... 13 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

2.

SEIZOENEN VAN HET LEVEN ............................................................................................................ 23 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

3.

INLEIDING ............................................................................................................................................ 25 ANALYSE SEIZOENEN VAN HET LEVEN ................................................................................................. 25 MOGELIJKHEDEN GEVEL SEIZOENEN VAN HET LEVEN .......................................................................... 27 VERDELING SEIZOENEN VAN HET LEVEN .............................................................................................. 30 CONCLUSIE .......................................................................................................................................... 36

SEIZOENEN VAN DE DAG .................................................................................................................... 39 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5

4.

AANLEIDING ........................................................................................................................................ 15 PROBLEEMVELD ................................................................................................................................... 16 DOELSTELLING & ONDERZOEKSVRAAG ............................................................................................... 18 RELEVANTIE VAN HET ONDERZOEK ..................................................................................................... 21 LEESWIJZER ......................................................................................................................................... 21

INLEIDING ............................................................................................................................................ 41 ANALYSE SEIZOENEN VAN DE DAG ...................................................................................................... 41 MOGELIJKHEDEN GEVEL SEIZOENEN VAN DE DAG ............................................................................... 43 VERDELING SEIZOENEN VAN DE DAG ................................................................................................... 46 CONCLUSIE .......................................................................................................................................... 50

METEOROLOGISCHE SEIZOENEN ................................................................................................... 53 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5

INLEIDING ............................................................................................................................................ 55 ANALYSE METEOROLOGISCHE SEIZOENEN ........................................................................................... 55 MOGELIJKHEDEN GEVEL METEOROLOGISCHE SEIZOENEN .................................................................... 60 VERDELING METEOROLOGISCHE SEIZOENEN ........................................................................................ 62 CONCLUSIE .......................................................................................................................................... 67

5. ONTWERPANALYSE CONCEPT .............................................................................................................. 69 5.1 5.2 5.3 6.

UITGANGSPUNTEN CONCEPT ................................................................................................................ 71 ONTWERPANALYSE GEVELCONCEPT .................................................................................................... 73 CONCLUSIE ONTWERPANALYSE ........................................................................................................... 82

UITWERKING VARIANT ....................................................................................................................... 85 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7

INTRODUCTIE ....................................................................................................................................... 87 ANALYSE ONDERDELEN ADAPTIEVE GEVEL ......................................................................................... 87 SCENARIO’S VOOR VERSCHILLENDE SEIZOENEN .................................................................................. 90 DETAILLERING VAN HET ADAPTIEVE GEVELCONCEPT .......................................................................... 93 ANALYSE MOGELIJKHEID INPASSING BINNEN- BUITENRUIMTE IN HET GEVELCONCEPT ...................... 106 ANALYSE MOGELIJKHEDEN TOEVOEGEN EXTRA DIMENSIE GEVELCONCEPT ....................................... 109 CONCLUSIE UITWERKING ADAPTIEVE GEVELCONCEPT ....................................................................... 114

CONCLUSIE .................................................................................................................................................... 117 DISCUSSIE ....................................................................................................................................................... 121 INTERPRETATIE RESULTATEN .......................................................................................................................... 123 BEPERKINGEN ONDERZOEK ............................................................................................................................. 124 AANBEVELINGEN ............................................................................................................................................ 125

Inhoudsopgave


BRONNEN ........................................................................................................................................................ 127 HOOFDSTUK 1 ................................................................................................................................................. 129 HOOFDSTUK 2 ................................................................................................................................................. 131 HOOFDSTUK 3 ................................................................................................................................................. 133 HOOFDSTUK 4 ................................................................................................................................................. 135 HOOFDSTUK 5 ................................................................................................................................................. 137 HOOFDSTUK 6 ................................................................................................................................................. 138 BIJLAGE........................................................................................................................................................... 141 BIJLAGE I TECHNISCHE DETAILLERING .......................................................................................................... 143 BIJLAGE II INSPIRATIE TOEVOEGING EXTRA DIMENSIE GEVELCONCEPT ...................................................... 143

Inhoudsopgave



1. Introductie

1.

Introductie


1.

Introductie


1.1

Aanleiding De voornaamste aanleiding van het hoofdonderzoek is de vergrijzing van de Nederlandse bevolking, vastgesteld is wat de drie voornaamste redenen daarvoor zijn (babyboom, ontgroening en stijging levensverwachting) en wat de verwachte omvang hiervan is (CBS, 2014). Het probleem bij de vergrijzig is dat de zorgcapaciteit niet toereikend is om deze groeiende groep senioren met een zorgvraag te kunnen huisvesten op de huidige wijze, het verzorgingssysteem zou onbetaalbaar worden (Chorus et al., 2010). Om te kunnen zorgen voor een betaalbare zorg voor deze groeiende groep senioren, heeft de overheid het beleid opgesteld om mensen te stimuleren langer zelfstandig thuis te blijven wonen (Zantinge et al., 2011). Dit concept van het langer zelfstandig blijven wonen, staat internationaal bekend als Aging in place (Galen van et al., 2013) en sluit ook aan op de behoefte van senioren zelf, namelijk om langer onafhankelijk te kunnen blijven wonen (Engelhardt et al., 2010). Het probleem dat ontstaat bij deze nieuwe invulling van de zorgtaken, is dat het mogelijk moet zijn om de bestaande woningen aan te passen aan de veranderende zorgvraag. Een groot deel van de huidige gebouwvoorraad is niet ingericht voor deze veranderende vraag, als gevolg hiervan komen veel senioren te wonen in ongeschikte woningen. In 2012 bedroeg dit ongeveer 25% van de 75plussers in Nederland (±190.000 woningen), als niets veranderd aan de huidige of nieuwe gebouwen is het de verwachting dat dit aantal verder zal stijgen naar ongeveer 400.000 woningen in 2030 (Dammers et al., 2013) . Als de gebouwvoorraad niet wordt aangepast is het niet mogelijk voor senioren om langer zelfstandig thuis te blijven wonen, in woningen die voldoen aan de eisen en wensen die worden gesteld. Een aansluitende ontwikkeling is de wereldwijde aandacht voor ecologische duurzaamheid. Het gaat hierbij om het terugdringen van het gebruik van nieuwe grondstoffen en het verminderen van de hoeveelheid geproduceerd afval. Bij het aanpassen van de huidige ongeschikte gebouwvoorraad ligt hierbij de uitdaging, om te zorgen voor een duurzame oplossing waarbij nu en in de toekomst de milieubelasting wordt gereduceerd. In het gezamenlijk vooronderzoek is het Fit the Future woonconcept opgesteld. Dit woonconcept is opgesteld met de thema’s (stimuleren) mens, (stimuleren) milieu en (aanpasbaarheid) gebouw, het opgestelde concept is opgenomen in afbeelding 1.1. Tijdens het vervolgonderzoek zal gekeken worden of het mogelijk is om op een adaptieve wijze invulling te geven aan deze thema’s, zodat een verduurzaming plaatsvindt van de huidige statische bebouwing. Binnen het concept wordt onderscheid gemaakt tussen drie verschillende seizoenen die geïntegreerd dienen te worden binnen het toekomstgericht duurzaam langer zelfstandig wonen van senioren. Het gaat hierbij over de seizoenen van het leven, seizoenen van de dag en meteorologische seizoenen. Deze seizoenen hebben allemaal andere toepassingssnelheden en andere variabele eisen die gesteld worden aan de woning. De seizoenen van het leven zijn voor een persoon niet cyclisch, deze seizoenen worden eenmalig door een persoon doorlopen. Voor een gebouw moet het wel mogelijk zijn dat de seizoenen van het leven cyclisch zijn, het moet mogelijk zijn om het gebouw weer opnieuw in te richten voor een volgende bewoner die een nieuwe cyclus kan doorlopen. De seizoenen van de dag en de meteorologische seizoenen zijn wel cyclische seizoenen voor mens en / of milieu. Voordat bepaald kan

1.

Introductie

1.1

Aanleiding

Afbeelding 1.1: Fit the Future woonconcept, zoals opgesteld in het gezamenlijke vooronderzoek.


worden op welke wijze het efficiëntste een invulling aan deze seizoenen gegeven kan worden binnen het woonconcept, is het belangrijk de seizoenen nader te analyseren. In het gezamenlijk vooronderzoek heeft een eerste analyse plaatsgevonden, in dit onderzoek zal hierop verder ingegaan worden. Gedurende het gezamenlijk vooronderzoek is getracht om een antwoord te geven op de invulling van het toekomst bestendige woonconcept voor senioren. Door de grote omvang van het woonconcept en de enorme diversiteit aan mogelijke invullingen, is het niet mogelijk gebleken om dit onderwerp in een geheel aan te pakken. Het is te lastig gebleken om de verschillende mogelijke varianten onderling goed op te stellen en deze te kunnen vergelijken, zodat de beste variant gekozen of geoptimaliseerd kon worden. Om te komen tot een mogelijke invulling van het woonconcept, is een opdeling gemaakt in onderdelen. Voor deze onderdelen zal door het onderzoeksteam (van het gezamenlijk vooronderzoek) geprobeerd worden om een oplossing te vinden. Iedereen zal op een andere wijze proberen invulling te geven aan een onderdeel van het geheel woonconcept. Tijdens het gezamenlijk vooronderzoek is het gebouw opgedeeld in vijf verschillende gebouwlagen. Deze gebouwlagen zijn onderscheiden om de aanpasbaarheid van het gebouw in de toekomst zo efficiënt mogelijk te faciliteren. De analyse naar de verschillende gebouwlagen en de mate van aanpasbaarheid is opgenomen in paragraaf 6.3.4. Aanpasbaarheid van het gebouw, in het gezamenlijk vooronderzoek. Onderscheiden is dat de aanpasbaarheid van een gebouw op de veranderende zorgvraag invloed heeft op de vijf gebouwlagen, namelijk casco, huid, installaties, gevel en intelligente technologie. Binnen dit vervolgonderzoek zal de focus komen te liggen op de gevel. De gevel zorgt voor de scheiding tussen binnen en buiten. Gekozen is voor de gevel om te kunnen onderzoeken op welke wijze een mogelijke invulling gegeven kan worden aan de meteorologische seizoenen. Hierbij zal verder onderzocht worden hoe een gebouw aanpasbaar gemaakt kan worden aan de verschillende meteorologische seizoenen die voorkomen in Nederland. Naast de aspecten voor het milieu, moeten in de gevel ook een aantal aspecten voor de mens worden opgenomen. Het gaat hierbij over aspecten als daglichttoetreding, uitzicht, privacy, thermisch comfort, enz. Deze aspecten voor de mens zijn afkomstig uit de seizoenen van het leven en de seizoenen van de dag. Door de samenkomst van de drie seizoenen binnen het onderzoek in de gevel, is het de verwachting dat een goed overzicht gegeven kan worden over de mogelijkheden voor het toekomstgerichte woonconcept. Door de integratie van de drie seizoenen kan een overzicht gegeven worden van de aandachtspunten en problemen die voorkomen bij het combineren van verschillende seizoenen met andere cyclische tijden.

1.2

Probleemveld Binnen de huidige gebouwvoorraad zijn de gevels niet aanpasbaar aan de veranderende eisen en wensen van de bewoners (mens) en het milieu. Het gevolg van deze statische gevels is dat niet duurzaam wordt omgegaan met materialen, grondstoffen en bewonerswensen. Als de bewoner een verandering van de gevel wenst, is het meestal alleen mogelijk om dit te realiseren door (een stuk) van de gevel te slopen en een nieuw deel te bouwen. Dit resulteert in een vergroting van de milieubelasting, kostenvergroting en impact op het wonen. Bij de bestaande gevels is het ook niet mogelijk om een optimalisatie te realiseren tussen de verschillende meteorologische seizoenen. Het gevolg van deze statische manier van bouwen is dat in de zomer een gebouw gekoeld moet worden om te voorkomen dat het aantal temperatuur overschrijdingsuren te hoog is. Een hoog aantal oververhittingsuren levert een verhoging op van het gevoel van discomfort en levert een risico op voor oudere mensen, dit kan resulteren in een toename van het aantal overlijdensgevallen (Hooff van et al., 2014). Dezelfde gebouwen / gevels moeten in de winter worden verwarmd om te voorkomen dat de temperatuur oncomfortabel laag is. Ondanks de grote verschillen tussen de meteorologische seizoenen in Nederland, zijn de bestaande (statische) gevels niet in staat om zich hierop aan te passen, zodat een besparing behaald kan worden op het energieverbruik van deze gebouwen (Hoes 2011).

1.

Introductie

Pagina | 16

1.2

Probleemveld

Kevin van Moll

Naast het niet adaptief zijn voor de verschillende meteorologische seizoenen is het ook niet mogelijk om de bestaande gevels aan te passen aan de veranderende mens. Binnen het onderzoek zijn senioren de gekozen doelgroep, deze groep heeft te maken met een toename van lichamelijke en cognitieve beperkingen (Zatinge et al., 2011) (in dit onderzoek gedefinieerd als de verschillende seizoenen van het leven). Tijdens het verouderen is het nodig dat het gebouw (en de gevel) aanpasbaar is aan deze veranderingen. Het kan bijvoorbeeld nodig zijn om met de gevel andere daglichtniveaus toe te laten, of om een ander thermisch comfort te realiseren. De mogelijke toepassing van deze andere prestaties zijn nodig om te voorkomen dat een woning niet optimaal aansluit op de eisen en wensen, dit kan het langer zelfstandig thuis wonen belemmeren of bemoeilijken. Om de bewoner in de woning te ondersteunen is het naast de seizoenen van het leven ook mogelijk dit te doen op basis van de verschillende dagdelen (in dit onderzoek gedefinieerd als de verschillende seizoenen van de dag). Hierbij is het bijvoorbeeld mogelijk om de bewoner te stimuleren in het (behouden) dagritme. Een woning die goed is voor de gezondheid en aansluit op de eisen en de wensen van de bewoner is belangrijk omdat gemiddeld 90% van de tijd binnen wordt doorgebracht, waarvan 70% van de tijd in de eigen woning (Noorda et al., 2009). De doelgroep senioren is in dit onderzoek gedefinieerd als mensen met een leeftijd van 55 jaar en ouder (Klerk, 2004). Om deze mensen te definiëren als senioren, is gekozen om te komen tot een zeer gevarieerde doelgroep voor het (gevel)concept. Deze groep mensen is in het begin nog werkzaam en maatschappelijk actief en zal gedurende de tijd mogelijk meer lichamelijke en cognitieve beperkingen krijgen (Zatinge et al., 2011). Daarbij zal de vraag om ondersteuning (van de woonomgeving en / of verzorgende) toenemen. Niet is ervoor gekozen om de gehele bevolking binnen het onderzoek te betrekken, hiervoor is gekozen om het aantal eisen en wensen niet nog groter te laten worden. Een bijkomend probleem zou zijn geweest bij een onderzoek naar een grotere doelgroep dat ook de huishoudsamenstelling moet kunnen wijzigen. Van starter, naar een gezin en naar senioren, dit zou nog een extra mate van aanpasbaarheid betekenen voor het woonconcept. Bij de senioren wordt in het onderzoek uitgegaan van een- of tweepersoonshuishoudens. Voor het te ontwikkelen woonconcept is gekozen voor de doelgroep senioren, de verwachting is dat met de veranderingen tijdens de seizoenen van het leven, de doelgroep is geselecteerd met de zwaarste eisen en grootste verandering van deze eisen die gesteld worden aan de woning. Een bijkomende reden voor deze doelgroep is het aantal ongeschikte woningen waarin deze mensen wonen en moeten blijven wonen tijdens het ouder worden (het langer zelfstandig thuis blijven wonen). Het doel is om deze mensen een woning te kunnen bieden die geschikt is, om te gaan met deze verandering van de zorgvraag. Mensen van 55 jaar en ouder maken grote veranderingen door in het leven, van beroepsbevolking, naar (vitaal) gepensioneerd naar zorgbehoevend (Kullberg, 2005) . Senioren worden in de literatuur vaak opgedeeld in verschillende categorieën. Een mogelijke verdeling is de opdeling in drie categorieën, hierbij is de eerste categorie de leeftijd van 55 – 64 jaar, deze groep worden ook wel de jong senioren genoemd. De mensen in deze leeftijdsgroep zijn vaak nog vitaal en maatschappelijk actief. De tweede categorie is de leeftijd van 65-74 jaar, de mensen in deze groep zijn voor het merendeel gepensioneerd en nog gezond. De derde categorie is de leeftijd van 75 jaar en ouder, de mensen in deze groep hebben vaak in toenemende mate problemen (beperkingen) met de gezondheid (Kullberg, 2005) . Door binnen het onderzoek naar een duurzaam gevelconcept deze brede groep mensen mee te nemen is het de verwachting dat het concept zo breed mogelijk toepasbaar is. In de huidige gebouwvoorraad is 16,0% van de bevolking woonachtig in een vrijstaande woning, 18,2% in een gestapelde woning, 61,2% in een geschakelde woning en 4,4% in overige woningtypes (Licher, 2013) . Wanneer de woningen worden vergeleken, hebben vrijstaande woningen vier vrijescheidingsgevels en een vrij dak. Geschakelde woningen twee langsgevels waaraan een andere woning is gekoppeld, twee vrije kopgevels en een eigen dak. Gestapelde woningen hebben net als de geschakelde woningen twee gekoppelde langsgevels en twee vrij kopgevels, gestapelde woningen hebben alleen ook een woning erboven en / of eronder gelegen. Tussen de geschakelde- en gestapelde woningen zijn een grote overeenkomsten aanwezig als gekeken wordt naar de situering en opbouw, vrijstaande woningen hebben daarbij grotere verschillen in de wijze waarop deze gesitueerd zijn. Geschakelde- en gestapelde woningen bepalen samen 79,6% van de huisvesting van de bevolking in 1.

Introductie

Pagina | 17

1.2

Probleemveld

Kevin van Moll

Nederland (Licher, 2013) . Bij deze woning wordt ervan uitgegaan dat de twee langsgevels (en mogelijk een tussenbeuk) dragende constructieve wanden zijn en dat de vloer in twee richtingen afdraagt. De kopgevels met dit constructietype zijn niet dragend en is het mogelijk om in deze gevels (grote) openingen te maken. In 2015 woont ongeveer 50% van de wereldbevolking in een stedelijk gebied, de verwachting is dat dit in 2050 zal oplopen tot 70% van de bevolking (DTZ zadelhoff, 2015) . Door de stijging van het aantal mensen in de stedelijke gebieden zal hier de zoektocht naar ruimte blijven bestaan. Hier zal meer gekozen (moeten) worden voor geschakelde- en gestapelde woningen dan voor de vrijstaande woningen, hiervoor is niet voldoende ruimte beschikbaar. Een ander kenmerk van de huidige gebouwvoorraad is dat 96% van de bevolking een woning heeft die beschikt over een eigen tuin en / of balkon en dat het ook altijd gewenst blijft om een privébuitenruimte te hebben (Licher, 2013). Maar deze ruimte wordt in een groot deel van het jaar niet gebruikt in verband met het weer (koude, neerslag, wind, enz.). Door het grote aandeel van de geschakelde- en gestapelde woningen zal in dit onderzoek hierop de focus komen te liggen. Onderzocht zal worden op welke wijze met de gevel bijgedragen kan worden om deze woningen geschikt te maken voor het langer zelfstandig thuis wonen van senioren. Vrijstaande woningen worden in eerste instantie niet meegenomen omdat hier veel meer mogelijkheden zijn bij het behalen van de daglichtbehoefte dan bij geschakelde- en gestapelde woningen. Het adaptieve gevelconcept is ook toepasbaar bij vrijstaande woningen, alleen is het de verwachting dat bij dit type woning niet de gehele gevel met het concept wordt ingevuld. Bij de vrijstaande woningen zal per situatie bepaald moeten worden bij hoeveel delen van de gevel het gewenst is om het concept toe te passen. Bij geschakelde- en gestapelde woningen wordt aangenomen dat deze woningen twee langsgevels hebben die gekoppeld zijn aan een andere woning en twee niet dragende kopgevels hebben die vrij gelegen zijn, waar het mogelijk is om daglicht en interactie mee te verkrijgen. Bij het optimaliseren van een adaptieve gevel moet een oplossing gevonden worden voor het inpassen van deze drie seizoenen (seizoenen van het leven, seizoenen van de dag en meteorologische seizoenen). Een onderdeel waarmee rekening gehouden moet worden zijn de verschillende cyclische tijden van de seizoenen. Het moet mogelijk zijn dat een aanpassing van een seizoen een ander seizoen niet belemmerd in de toepassing.

1.3

Doelstelling & onderzoeksvraag Voor de opzet van het onderzoek is een doelstelling vastgesteld. Om deze te kunnen beantwoorden is hierbij een hoofdvraag opgesteld. Bij de hoofdvraag zijn meerdere deelvragen geformuleerd om goed en gestructureerd antwoord te kunnen geven op de hoofdvraag. Om het onderzoek in te kaderen is ook de afbakening van het onderzoek beschreven.

1.3.1 Doelstelling onderzoek De doelstelling van het onderzoek is opgesteld om een antwoord te kunnen geven op de problematiek zoals weergegeven in de probleemstelling paragraaf 1.2. Het voornaamste probleem is dat voor de nabije toekomst in Nederland te weinig geschikte seniorenwoningen beschikbaar zijn. Binnen dit onderzoek zal worden gefocust op de gevel om een oplossing voor dit probleem te vinden. Een deel van dit probleem is aanwezig omdat de huidige woningen niet aanpasbaar zijn aan de verschillende seizoenen (seizoenen van het leven, seizoenen van de dag en meteorologische seizoenen). Als gevolg hiervan is het niet mogelijk om op een duurzame wijze te voldoen aan de eisen en wensen van mens en milieu. Om hierop in te spelen is de doelstelling van het onderzoek als volgt: Het ontwikkelen van een duurzaam gevelconcept dat aansluit op de veranderende seizoenen van mens en milieu.

1.

Introductie

1.3

Doelstelling & onderzoeksvraag


1.3.2 Onderzoeksvraag Om de doelstelling van het onderzoek te bereiken, is het noodzakelijk om de onderzoeksvraag van dit onderzoek te beantwoorden. De onderzoeksvraag die van toepassing is voor dit onderzoek is als volgt: Op welke wijze kan een duurzaam gevelconcept worden ontwikkeld dat aansluit op de veranderende seizoenen van mens en milieu?

1.3.3 Deelvragen Om de onderzoeksvraag te beantwoorden en het onderzoek te structureren, zijn een vijftal deelvragen opgesteld. Door deze te beantwoorden, kan antwoord gegeven worden op de onderzoeksvraag. De deelvragen voor dit onderzoek zijn als volgt: 1.

Op welke wijze kan met de gevel een bijdrage worden gegeven voor het ondersteunen / stimuleren van senioren in de verschillende seizoenen van het leven?

2.

Op welke wijze kan met de gevel een bijdrage worden gegeven voor het ondersteunen / stimuleren van senioren gedurende de seizoenen van de dag?

3.

Op welke wijze kan met een gevel adaptief worden omgegaan met de veranderende meteorologische seizoenen, om het milieu te ondersteunen / stimuleren?

4.

Wat is een mogelijke invulling van het adaptieve gevelconcept om aan te sluiten op de verschillende seizoenen van mens en milieu?

1.3.4 Definiëring hoofdvraag Om eenduidigheid te creëren over de definitie van de hoofdvraag, zijn van een viertal onderdelen de definities opgenomen. De begrippen die gedefinieerd worden zijn dikgedrukt en onderstreept in de hoofdvraag: Op welke wijze kan een duurzaam gevelconcept worden ontwikkeld dat aansluit op de veranderende seizoenen van mens en milieu? Duurzaam Duurzaamheid wordt gezien als een evenwicht tussen het sociale-, ecologische- en economische domein (Leidelmeijer et al., 2003). Het evenwicht tussen deze drie domeinen loopt parallel aan de Triple Bottom Line (Elkington, 1997) . Deze strategie is gericht op de economische prestaties (profit), met respect voor de sociale kant (people), binnen de ecologische randvoorwaarden (planet). Wanneer deze domeinen in evenwicht zijn, is sprake van duurzaamheid. Dit onderzoek wordt uitgevoerd als vervolgonderzoek op het gezamenlijke vooronderzoek. In het gezamenlijk vooronderzoek is beschreven dat het onderzoek zich enkel richt op het sociale- en ecologische domein. Het economische domein wordt niet betrokken in het onderzoek omdat op dit domein de afgelopen decennia de voornaamste focus heeft gelegen binnen vele onderzoeken (Kandachar, 2014) . Het te ontwikkelen gevelconcept zal zich richten op het welzijn van de gebouwgebruiker, hetgeen wordt ingepast binnen de ecologische kaders. Daarbij is het de verwachting dat door het achterwege laten van de economische component, een mogelijke beperking voor de sociale- en ecologische domein wordt voorkomen en dat ten goede komt aan het ontwikkelen van een innovatief concept. In dit vervolgonderzoek zal ook het economische domein buiten beschouwing worden gelaten. Gevelconcept Een gevelconcept is een visie over de wijze waarop de aansluiting van de prestatie-eisen op de functionele-eisen (Agyefi-Mensah, 2013) worden vertaald naar een gevel.

1.

Introductie

1.3



Seizoenen van de mens Binnen de seizoenen van de mens wordt gekeken naar de doelgroep senioren. Senioren zijn personen met een leeftijd van 55 jaar en ouder (Noorda et al., 2009). Door alle mensen van 55 jaar en ouder te definiëren als senioren is in het onderzoek sprake van een gevarieerde groep en worden geen categorieën buitengesloten. In deze doelgroep behoren de mensen in het begin van nog tot de beroepsbevolking en zijn ze maatschappelijk actief. Tijdens het ouder worden neemt de kans op het verkrijgen van lichamelijke en / of cognitieve beperkingen toe (Zatinge et al., 2011; Kullberg, 2005) . Bij de seizoenen van de mens wordt gekeken naar een tweetal seizoenen, de seizoenen van het leven en de seizoenen van de dag. Bij de seizoenen van het leven moet met de gevel invulling gegeven kunnen worden aan de optredende lichamelijke en / of cognitieve beperkingen (Mitzner et al., 2011) om langer zelfstandig thuis wonen te kunnen faciliteren. Bij de seizoenen van de dag moet met de gevel het dagritme van de bewoners worden gestimuleerd (Virone, 2009) en de kans op (seizoens)depressies worden verkleind (Huisman et al., 2012). Seizoenen van het milieu Het milieu is te ondersteunen door het verminderen van het gebruik van energie, grondstoffen en fossiele brandstoffen. In de wet is in Artikel 10 Afvalstoffen, een vijftal stappen beschreven om verduurzaming te realiseren (met A als beste optie en E als minst wenselijke) (Wet milieubeheer, 1979) : A. Preventie, B. Voorbereiding voor hergebruik, C. Recycling, D. Andere nuttige toepassing waaronder energieterugwinning, E. Veilige verwijdering. Deze maatregelen zijn vertaald naar een drie stappenplan voor duurzame maatregelen voor de gebouwde omgeving te kunnen beoordelen. Deze trias-aanpak (Duivestein, 1993) noemt als eerste stap de meest gunstige maatregel, waarbij de derde maatregel als minst gunstige geldt. De drie maatregelen zijn als volgt: 1. Voorkom onnodig gebruik, 2. Gebruik oneindige bronnen, 3. Gebruik eindige bronnen zo efficiënt mogelijk. Gestreefd moet worden met het voldoen aan de behoefte met de eerste twee stappen, waardoor de derde stap overbodig is (Entrop et al., 2009). Binnen de trias-aanpakken zal voornamelijk focus komen te liggen op de Trias Energetica. Met de gevel zal getracht worden om de benodigde energie voor een comfortabel binnencomfort (koude- en warmtevraag) op een energie neutrale wijze te laten plaatsvinden. Bij deze Trias Energetica wordt gestreefd naar het behalen van het binnencomfort met de eerste twee stappen, het voorkomen van onnodig gebruik door gebouwoptimalisatie en het gebruik van oneindige bronnen voor de invulling van de resterende vraag. Naast de Trias Energetica zal bij het gevelconcept gekeken worden naar de Trias Hylica (materiaalgebruik). Bij de Trias Hylica zal binnen het onderzoek gekeken worden naar de levensduur van de gevel, de mogelijke aanpasbaarheid aan de eisen en wensen van mens en milieu. Hierbij zal worden getracht om door middel van aanpasbaarheid te kunnen blijven voldoen aan deze eisen en wensen van mens en milieu nu en in de toekomst, zonder dat het verbouwen van de gevel nodig is (het vervangen of toevoegen van onderdelen). Omdat specifiek naar de gevel wordt gekeken worden de andere Trias-aanpakken niet meegenomen, de andere drie mogelijke Trias-aanpakken zijn Trias Toponoma (landgebruik), Trias Poreutica (transport) en Trias Hydrica (watergebruik). Deze Trias-aanpakken worden niet meegenomen omdat met de gevel minder invloed kan worden uitgeoefend. De Trias Toponoma wordt niet meegenomen omdat deze invloed heeft op de ruimte indeling en het gehele gebouwontwerp. Bij de Trias Poreutica gaat het meer om de reisafstanden, voor de bouw is dit slechts een incidenteel onderdeel (waarvan de gevel maar een onderdeel is), dit aspect gaat meer in op het gebruik (woon- werkverkeer) en de Trias Hydrica gaat meer in op de apparatuur in het gebouw en de bewustwording van de bewoner. Om deze redenen zijn deze drie Trias-aanpakken niet meegenomen bij de definiëring van het ondersteunen van het milieu en wordt alleen gekeken naar de Trias Energetica en deels naar de Trias Hylica. 1.

Introductie

1.3



1.3.5 Afbakening onderzoek Dit onderzoek wordt uitgevoerd na het gezamenlijk vooronderzoek naar het ontwikkelen van een duurzaam woonconcept dat aansluit op de behoefte van senioren in het Nederland van 2030. Het gezamenlijk vooronderzoek is uitgevoerd door R. (Raoul) Borgans, K. (Kevin) van Moll, R. (Rico) Triches en M.W.K.H. (Michael) Urlings. Binnen dit vervolgonderzoek zal specifiek worden gekeken naar de gevel van het woonconcept. De doelstelling is om met de gevel een invulling te geven aan de veranderende seizoenen van mens en milieu. Om te voorkomen dat eenzelfde probleem wordt ondervonden als tijdens het eerste deel, is niet gekozen om het gehele woonconcept te ontwikkelen. Om deze reden is gespecificeerd op de gevel en is bijvoorbeeld de inbouw niet verder meegenomen bij dit vervolgonderzoek. Bij het stimuleren van mens en milieu (onderdeel van het Fit the Future woonconcept) zal met de gevel hier zoveel mogelijk invulling aan gegeven worden. Het is hierbij niet mogelijk om alle onderdelen voor mens en milieu volledig in te vullen, sommige onderdelen moeten worden opgenomen in de inbouw of het gehele woonconcept, deze onderdelen worden niet verder opgenomen in het vervolgonderzoek. Binnen dit onderzoek wordt verder ingegaan binnen de opgestelde kaders zoals opgesteld tijdens het gezamenlijk vooronderzoek.

1.4

Relevantie van het onderzoek De relevantie van het onderzoek is opgedeeld in de maatschappelijke relevantie en de wetenschappelijke relevantie.

1.4.1 Maatschappelijke relevantie Het totale onderzoek heeft als doel om een duurzaam woonconcept te ontwikkelen, voor het faciliteren van het langer zelfstandig thuis wonen van senioren. Met het woonconcept wordt een oplossing geboden voor het groeiend aantal ongeschikte woningen voor senioren dat wordt verwacht in het Nederland in 2030. Met dit vervolgonderzoek wordt binnen dit woonconcept gefocust op de gevel. Door met de gevel te voldoen aan de veranderende behoefte van senioren, wordt een positieve invloed uitgeoefend op het wooncomfort en kan aangesloten worden op de veranderende mogelijkheden van deze doelgroep. De gevel kan een bijdrage leveren aan het behouden van de kwaliteit van het leven en daarmee aan de behoefte van senioren om langer zelfstandig thuis te blijven wonen (Engelhardt et al., 2010). Naast de invulling voor de mens kan met het duurzame gevelconcept ook een mogelijk antwoord worden gegeven op de huidige en toekomstige milieuproblematiek. Met de gevel wordt een scheiding gemaakt tussen binnen en buiten, in de huidige gebouwen in Nederland is in de winter veel energie benodigd om deze gebouwen te verwarmen. Terwijl in de zomer dezelfde gebouwen moeten wordt terug gekoeld om het aantal oververhittingsuren te reduceren (Hooff van et al., 2014). Door het verminderen van deze benodigde energievraag kan een verduurzaming worden gerealiseerd van de bebouwing. Via de gevel wordt het doel gesteld om te voldoen aan de veranderende behoefte van de mens, passend binnen de ecologische kaders.

1.4.2 Wetenschappelijke relevantie Gedurende het onderzoek wordt een uiteenzetting gegeven van de verschillende eisen en wensen van mens en milieu. Voor de mens wordt onderscheid gemaakt tussen de seizoenen van het leven en de seizoenen van de dag, voor het milieu wordt gekeken naar de meteorologische seizoenen. Door een overzicht te geven van de gewenste prestaties gedurende de verschillende seizoenen, is het mogelijk om inzicht te verkrijgen in de mogelijkheden waaraan een gebouw moet voldoen voor het verlengen van de levensduur. Bij deze verschillende seizoenen wordt ook aangegeven wat de tijdcycli zijn en welke invloed deze op elkaar kunnen hebben. Door deze uiteenzetting van de gewenste prestaties van de gevel gedurende deze seizoenen, kan met een ontwerp hiervoor een invulling gegeven worden.

1.5

Leeswijzer In hoofdstuk 1 is beschreven wat de aanleiding en doelstelling van het vervolgonderzoek is en op welke wijze dit een vervolg geeft op het gezamenlijke vooronderzoek. In hoofdstuk 2 zal de eerste deelvraag worden onderzocht, hierbij zal gekeken worden hoe ondersteuning / stimulering 1.

Introductie

1.5

Leeswijzer


gerealiseerd kan worden met de gevel voor de seizoenen van het leven. Hierbij zal aan bod komen welke seizoenen te onderscheiden zijn en op welke wijze meer en / of andere eisen en wensen gesteld worden aan de gevel tijdens het proces van verouderen. In hoofdstuk 3 zal ingegaan worden op de seizoenen van de dag, bij deze seizoenen zal een uiteenzetting worden gemaakt van de verschillende dagdelen die te onderscheiden zijn en op welke wijze hierop met de gevel invloed uitgeoefend kan worden. Met dit onderzoek naar de seizoenen van de dag wordt ingegaan op de tweede deelvraag van het onderzoek. Hoofdstuk 4 staat in het teken van het onderzoek naar de meteorologische seizoenen. Bij deze seizoenen zal gekeken worden naar de mogelijkheden om op een adaptieve wijze invulling te geven aan de koude- en warmtevraag van de woning met de gevel. Onderzocht wordt hierbij welke gebouwonderdelen aanpasbaar moeten zijn tijdens de verschillende seizoenen. Met het onderzoek naar de meteorologische seizoenen wordt ingegaan op de derde deelvraag van het onderzoek. Na het uitvoeren van de analyse van de drie seizoenen die onderscheiden worden in het onderzoek met de eigen toepassingssnelheden zal in hoofdstuk 5 de ontwerpanalyse worden uitgevoerd naar het te ontwikkelen adaptieve gevelconcept. Tijdens de ontwerpanalyse wordt getracht om een invulling te kunnen geven aan de aspecten die door mens en milieu tijdens de verschillende seizoenen worden gesteld aan de gevel. Het opgestelde gevelconcept dat zo volledig mogelijk aansluit op de opgestelde uitgangspunten zal in hoofdstuk 6 nader worden geanalyseerd. Tijdens deze analyses zal onderzocht worden of het mogelijk is om alle compromissen in het gevelconcept te voorkomen. Daarnaast zal in hoofdstuk 6 het gevelconcept worden uitwerkt. Bij deze uitwerking zal gebruik worden gemaakt van mogelijke producten om de gevel mee op te bouwen, voor deze varianten zal de detaillering worden gemaakt. Als laatste wordt in hoofdstuk 6 onderzocht of het mogelijk is om een extra stap te zetten met het gevelconcept, kan de mens en / of het milieu verder worden ondersteund / gestimuleerd met het adaptieve gevelconcept. Het doel van het opnemen van twee mogelijke uitwerkingsvarianten van het gevelconcept en de mogelijke extra functies die toegevoegd kunnen worden is om te voorkomen dat een standaard product wordt gerealiseerd, maar dat personalisatie en het invulling geven van de individuele wensen van de bewoner mogelijk is.

1.

Introductie

1.5

Leeswijzer


2. Seizoenen van het leven

2.

Seizoenen van het leven

1.5

Leeswijzer


2.



2.1

Inleiding De seizoenen van het leven beschrijven de mogelijke beperkingen die kunnen optreden tijdens het proces van verouderen. Zo wordt binnen het onderzoek voornamelijk gekeken naar de relatie tussen (stimuleren) mens en de aanpasbaarheid van het gebouw, zie afbeelding 2.1. In het gezamenlijke vooronderzoek is onderzocht wat de voornaamste optredende beperkingen zijn van senioren. Daarbij is ook onderzocht welke chronische ziektes veelvuldig optreden. Tijdens het vervolgonderzoek zal een verdiepende analyse plaatsvinden naar de seizoenen van leven. Tijdens de analyse zal de focus komen te liggen op de gevel en op welke wijze een ondersteuning geboden kan worden. Met het onderzoek zal een antwoord gegeven worden op de eerste deelvraag: Op welke wijze kan met de gevel een bijdrage worden gegeven voor het ondersteunen / stimuleren van senioren in de seizoenen van het leven.

2.2

Afbeelding 2.1: Focus binnen het concept van de seizoenen van het leven op mens en gebouw.

Analyse seizoenen van het leven Bij de analyse van de seizoenen van het leven wordt gekeken naar de verschillende fases die te onderscheiden zijn. Daarbij zal onderzocht worden wat de levensverwachting is van senioren en wat de verwachting is hoe deze zal veranderen naar de toekomst. Bij het onderzoeken van de verschillende fases zal ook worden gekeken welke beperkingen voornamelijk bij welke leeftijdscategorie optreden, welke impact het heeft op het zelfstandig wonen van senioren en hoe hieraan (met de gevel) een ondersteuning geboden kan worden.

2.2.1 Verschillende levensfase Als gekeken wordt naar de verschillende levensfases van de mens zijn deze te verdelen in vier periodes (Laslett, 1989) . De eerste levensfase is de kindertijd, waarbij je afhankelijk bent en moet leren passen in de maatschappij (socialisatie). De tweede levensfase is het werkleven, met verantwoordelijkheden. De derde levensfase is de fase van volbrenging, in deze fase is men met pensioen gegaan. De vierde levensfase is de fase van afhankelijkheid en kwetsbaarheid van andere, in deze fase is het niet meer mogelijk om volledig zelfstandig te functioneren. Bij het doorlopen van de seizoenen van het leven treden steeds meer beperkingen en / of chronische ziektes op. Binnen het onderzoek wordt gefocust op de doelgroep senioren, de levensfases van de kindertijd en het werkleven worden buitenbeschouwing gelaten, zoals beschreven in paragraaf 1.2. Laslett (1989) maakt bij senioren onderscheid tussen twee levensfases (seizoenen). Door het optreden van beperkingen en / of chronische ziektes kan de overgang gemaakt worden van de derde levensfase naar de vierde levensfase (Laslett, 1989) . De derde levensfase is de fase waarin senioren gepensioneerd zijn, maar wel in staat zijn om alle gewenste facetten van het leven volledig zelfstandig te vervullen. Het is in deze levensfase mogelijk om op vrijwillige basis een bijdrage te leveren aan de maatschappij. Daarnaast kunnen de resterende levensdromen worden gerealiseerd, hiervoor is meer tijd beschikbaar. Een van de mogelijke bijdrage die aan de maatschappij geleverd kan worden tijdens de derde levensfase, is het zorgen voor mensen (familieleden / vrienden) in de vierde levensfase. Met het verder optreden van beperkingen zal overgegaan worden naar de vierde levensfase. In deze fase is het niet meer mogelijk om een volledige bijdrage te leveren aan de maatschappij en zal de vraag om ondersteuning toenemen. In deze fase is de voornaamste bezigheid het reguleren van het eigen leven (met de beperkingen die zijn opgetreden), al dan niet met hulp van andere. Niet iedereen krijgt dezelfde beperkingen, als een beperking optreedt, is dit vaak per individu op een ander moment in het 2.


2.2

Analyse seizoenen van het leven


leven, hierdoor is het niet eenduidig te stellen wanneer de overgang plaatsvind naar de volgende levensfase. Bij de ene persoon kan de derde levensfase relatief kort zijn, waarbij een ander persoon een relatieve korte vierde levensfase kent. Ook omdat de grenzen tussen deze verschillende levensfase niet eenduidig te definiëren zijn voor een persoon is de overgang niet vooraf te bepalen (Laslett, 1989) .

2.2.2 Stijging levensverwachting senioren Bij de bepaling van de indeling in levensfases is het ook nodig om te weten wat de te verwachten gemiddelde levensverwachting is. In 2010 was dit voor mannen 82,6 jaar en voor vrouwen was de levensverwachting 85,8 jaar (Zatinge et al., 2011). De Afbeelding 2.2: Trend in levensverwachtingen voor mannen verwachting is dat in 2050 dit voor mannen met 3,5 en vrouwen bij 65 jaar, voor Nederland en de EU-27, 19802009 (Zatinge et al., 2011). jaar toeneemt (nieuwe levensverwachting is 86,1 jaar) en voor vrouwen zal dit naar verwachting toenemen met 2,8 jaar (nieuwe levensverwachting is 88,6 jaar) (Zatinge et al., 2011) . De stijging van de levensverwachting is voornamelijk het gevolg van een verbetering van de medische voorzieningen. Het verloop van deze stijging van de levensverwachting is weergegeven in afbeelding 2.2. Hierin is voor mannen en vrouwen in Nederland en de EU weergegeven hoe de gemiddelde levensverwachting was in de periode tussen 1980 en 2009. Gemiddeld is het de verwachting dat de derde en vierde levensfase samen 15 tot 20 jaar zijn.

2.2.3 Mogelijke beperkingen senioren

100

100

80

80

20

0

0 65 - 74

75 - 84

85 +

Horen

Zien

Mobiliteit

ADL

Ten minste één van de vier

Cognitieve beperkingen

Afbeelding 2.3: Prevalentie van beperkingen onder senioren, naar leeftijd in 2008 (Zatinge et al., 2011; SVWO, 2011).

Auditieve hulpmiddelen

20

65 - 74

75 +

Hulpmiddelen voor incontinentie

40

Anatomische hulpmiddelen

40

60

Hulpmiddelen voor bewegen

60

Visuele hulpmiddelen

Percentage

Prevalentie

Om een indicatie te kunnen geven van de indeling tussen de derde en vierde levensfase is gekeken naar de verwachte lichamelijke en cognitieve beperkingen. In afbeelding 2.3 is voor verschillende leeftijdscategorieën van senioren weergegeven wat het percentage is met een lichamelijke beperking (horen, zien, mobiliteit en uitvoeren ADL) (SVWO, 2011) en cognitieve beperking (Zatinge et al., 2011). In afbeelding 2.4 is aangegeven welk percentage van de senioren gebruik maakt van een hulpmiddel om de opgetreden beperking te kunnen controleren.

Afbeelding 2.4: Percentage senioren dat hulpmiddelen gebruikt naar leeftijd en type hulpmiddelen in 2008 (Zatinge et al., 2011).

2.


2.2

Analyse seizoenen van het leven


In de afbeeldingen 2.3 en 2.4 is te zien is dat bijna alle senioren gebruik maken van een hulpmiddel (bijvoorbeeld een bril) om het verlies van de visuele kwaliteit op te vangen. Daarnaast is te zien dat van de senioren in de leeftijdscategorie 65 tot 75 slechts een beperkt percentage (ongeveer 6%) gebruik maakt van een hulpmiddel voor bewegen, terwijl dit in de leeftijdscategorie 75 jaar en ouder is opgelopen tot ongeveer 38%. Dit verlies van mobiliteit en de daarbij behorende hulpmiddelen moeten inpasbaar zijn binnen de woning om te zorgen dat deze groep mensen zelfstandig kan blijven wonen. Als gekeken wordt naar de beperkingen die optreden bij het uitvoeren van de algemene dagelijkse levensverrichtingen (ADL), kunnen een aantal activiteiten onderscheiden worden waarbij deze beperkingen voornamelijk optreden. In tabel 2.1 is een overzicht weergegeven van de activiteiten waarbij de beperkingen voornamelijk optreden. In dit overzicht is te zien dat de meeste senioren beperkingen ondervinden bij het aan- en uitkleden en het in en uit bed komen. Daarnaast is in tabel 2.1 onderzocht bij welke activiteiten van de instrumentele algemene dagelijkse levensverrichtingen (IADL) de meeste beperkingen worden ondervonden. De meeste senioren ondervinden problemen om het huishouden zelfstandig te kunnen onderhouden (Mitzner et al., 2011). Om het voor de senioren mogelijk te maken om langer zelfstandig thuis te blijven wonen is het nodig om bij de (I)ADLs ondersteuning te krijgen. Deze ondersteuning kan afkomstig zijn van het gebouw (met aansturing van intelligente technologie) of van thuiszorg. Tabel 2.1: Voornaamst optredende beperkingen bij senioren van ADLs en IADLs (Mitzner et al., 2011).

Algemene Dagelijkse Levensverrichtingen (ADLs) Aan- en uitkleden In en uit bed komen Bewegen / lopen Lichamelijke hygiëne Eten en drinken Manage ontlasting

42% 40% 34% 26% 17% 17%

Instrumentele Algemene Dagelijkse Levensverrichtingen (IADLs)* Huishouden 71% Telefoneren 59% Bereiden van maaltijden 59% Beheren van medicijnen 39% * Alleen IADLs gerelateerd aan wonen

Een andere lichamelijke verandering die bij senioren optreedt als gevolg van anatomische beschadiging, groei en veroudering, of verminderde hartfunctie is een vermindering van het eigen thermoregulerend vermogen (Havenith, 2005) . Door deze afname zijn senioren kwetsbaarder voor extreme temperaturen (hitte of koude), doordat het lichaam minder goed op deze veranderende omgevingstemperaturen kan reageren (Meer et al., 2012; Noorda et al., 2009). Als gevolg hiervan kan bij senioren het gevoel van discomfort optreden of versterkt worden.

2.3

Mogelijkheden gevel seizoenen van het leven Met de gevel kan een bijdrage worden geleverd aan het ondersteunen van senioren gedurende de latere levensfases. Het is niet mogelijk om met de gevel voor alle aspecten van de mens een ondersteuning te bieden, een groot deel van deze aspecten dient bij de inbouw van het gebouw opgenomen te worden. De behoefte van mensen zijn onderzocht in het gezamenlijk onderzoek en bestaan uit: comfort, autonomie, sociale interactie, privacy en veiligheid & zekerheid. Met de gevel is het mogelijk om een ondersteuning te bieden binnen de behoefte comfort door het verbeteren en verhogen van het thermisch comfort en visueel comfort. Binnen de behoefte autonomie kan een bijdrage worden geleverd aan ervaren controle en behouden onafhankelijkheid. Bij het ervaren van controle is het van belang dat de bewoner controle heeft en kan uitoefenen op zijn omgeving, binnen dit aspect is het van belang om controle te kunnen hebben over de eigen sociale interactie en daarmee samenhangend over privacy. De behoefte veiligheid & zekerheid wordt niet opgenomen als ontwerponderdelen, de aspecten zoals gebruiksveiligheid en sociale veiligheid dienen in acht te worden genomen bij de uitwerking van een oplossingsvariant van de gevel, hierbij dient de bewoner centraal te staan.

2.


2.3

Mogelijkheden gevel seizoenen van het leven


2.3.1 Ondersteuning visueel comfort Met de gevel is het mogelijk om een ondersteuning van het visueel comfort te realiseren door het optimaliseren van de daglichttoetreding. De mogelijkheid van deze regelbaarheid is bij senioren van groter belang dan voor niet senioren. Door het natuurlijke verouderingseffect van het oog, neemt bij senioren het vermogen van het oog af om zich aan te kunnen passen aan wisselende lichtsituaties. Daardoor zijn hogere verlichtingssterktes en grotere luminantiecontrasten nodig in vergelijking met niet senioren. Maar tegelijkertijd kunnen bij senioren ook eerder problemen optreden door verblinding en versluierde reflecties (De Bruin – Hordijk et al., 2011). Bij het optreden van deze gezichtsbeperkingen bij senioren moet daarop met de gevel ingespeeld kunnen worden. Bij het verminderen van het gezichtsvermogen, moet verblinding en te grote kleurcontrasten worden voorkomen (Voord, 1994) . Bij een toename van de cognitieve beperkingen is het op een bepaald moment nodig dat de bewoner wordt ondersteund door middel van IADLs. De Intelligente technologie in het gebouw zal de bewoner meer moeten ondersteunen bij het inregelen van de verschillende verlichtingsaspecten. Bij het ondersteunen van het visueel comfort van senioren, is het belangrijk dat het mogelijk is om het daglichttoetredingsniveau te regelen. Het moet mogelijk zijn om in de woning een verhoogd daglichtniveau te realiseren zonder dat dit voor de bewoner tot verblinding leidt. Door het gebruik van een (verhoogd) daglichtniveau in een gebouw kan een bijdrage geleverd worden aan het gevoel van comfort (Bellia et al., 2011; Webb, 2006) . Daarnaast is natuurlijk licht een gratis bron en levert het een besparing op het energieverbruik van het gebouw, omdat de behoefte voor kunstlicht (elektriciteit) wordt verminderd. Door een goede toepassing van daglicht kan ook een bijdrage geleverd worden aan de gezondheid van de bewoners, door ondersteuning van het dagritme en het voorkomen van depressies op een ecologisch duurzame wijze (Henning Larsen Architects, 2012; SOLG, 2015) .

2.3.2 Ondersteuning thermisch comfort Als gekeken wordt naar de ervaring van het binnencomfort in een woning is de thermische behaaglijkheid de belangrijkste parameter (Henning Larsen Architects, 2012; Frontczak et al., 2011). Bij het thermisch comfort voor senioren moet ermee rekening gehouden worden dat oververhitting gevaarlijk is. Als het niet mogelijk is om in een woning het aantal oververhittingsuren in de zomer beperkt te houden, kan dit het risico voor senioren op overlijden vergroten (Hooff et al., 2014). Daarnaast kan in de winter als de woning niet voldoende verwarmd wordt een ernstig gevoel van discomfort ontstaan. Bij het bepalen van het thermisch comfort in een woning moet rekening gehouden worden met de doelgroep senioren. Voor deze mensen is het vaak gewenst om een hogere temperatuur in de woning te hebben dan voor niet senioren. Bij het bepalen van de predicted mean vote (PMV) van de woning moet het mogelijk zijn dat de gewenste basistemperatuur in de woning kan veranderen als de bewoners ouder worden (Huang et al., 2012). Het veranderen van deze gewenste basistemperatuur ontstaat door de een verminderde thermoregulatie. De afname van deze thermoregulatie bij senioren kan komen door anatomische beschadiging, groei en veroudering of verminderde hartfunctie. Het gevolg is dat senioren kwetsbaarder worden voor extreme temperaturen (hitten of koude), omdat het lichaam minder goed kan reageren op deze veranderende omgevingstemperaturen (Havenith, 2005; Meer et al., 2012; Noorda et al., 2009). Om te voorkomen dat senioren zelf minder goed kunnen waarnemen wat de omgevingstemperatuur is en dit pas te laat opgemerkt, als al een (versterkt) gevoel van discomfort aanwezig is, moet de woning hierin ondersteunen. De ondersteuning bij thermoregulatie kan geboden worden door intelligente technologie. Zo is het mogelijk om de binnentemperatuur te meten en mogelijk afhankelijk van de bewonerssituatie (activiteitenniveau en wensen) de temperatuur te regelen. Bij het reguleren van het thermisch comfort in een woning moet naast de eisen en wensen van de mens gekeken worden naar de belasting die ontstaat voor het milieu. Het regelen van de binnentemperatuur moet zoveel mogelijk op natuurlijke wijze gebeuren om een energievraag te

2.


2.3



reduceren. Het regelen van de temperatuur in de ruimte kan gebeuren door regeling van de binnenkomende passieve zonne-energie en natuurlijke ventilatiestromen. Een uitgebreide analyse van de mogelijkheden om energieneutraal een behaaglijk binnencomfort te realiseren is opgenomen bij de meteorologische seizoenen in hoofdstuk 4.

2.3.3 Ondersteunen ervaren controle Bij het ervaren van controle is nodig om controle uit te kunnen oefenen over verschillende aspecten van het leven. Een van de belangrijke aspecten is het kunnen controleren / uitoefenen van de algemene dagelijkse levensverrichtingen (ADL) (Sikorska-Simmons, 2006) . Hierbij is het belangrijk om zelf de keuzes te kunnen blijven maken over de eigen omgeving (Ball et al., 2004). Bij het proces van verouderen, waarbij een verlies kan optreden van de mogelijkheid om zelf onderdelen van de ADLs uit te voeren, is het van steeds grotere waarde om de controle te behouden over de overblijvende functionele mogelijkheden (Perkins et al., 2012). Het grote dilemma bij het verlies van mogelijkheden van de controle over het eigen leven wordt iedere keer groter, als het gaat over het nog zelfstandig kunnen uitvoeren van ADLs en het moeten accepteren van hulp hierbij. Steeds moet een balans gevonden worden tussen het nog zelfstandig uitvoeren van activiteiten en het accepteren van ondersteuning bij andere activiteiten om zelfstandig te kunnen blijven wonen (Ball et al., 2004). Als gekeken wordt naar de behoefte van mensen is het belangrijk om controle te hebben over het comfort in de woning. Onderdeel hiervan is om controle te kunnen uitoefenen op de behoeftes sociale interactie en privacy. Het zelf kunnen reguleren van deze twee behoefte draagt bij aan het gevoel van controle over de eigen leefomgeving. Een mogelijk voorbeeld waarover controle uitgeoefend moet kunnen worden in de woning, is te kunnen kiezen tussen uitzicht en privacy (te kunnen kijken naar buiten en gezien kunnen worden vanaf buiten) (Perkins et al., 2012). Bij het stimuleren van langer zelfstandig blijven wonen voor senioren is het van belang dat het gevoel van controle ook in de woning behouden blijft. Door de opkomst van de intelligente technologie kan het voorkomen dat dit een overhand kan nemen in de woning (technology push), dit aspect kan voor senioren eerder optreden dan voor jongeren. De oorzaak hiervan is dat jongeren niet anders weten en gewend zijn om met deze technologie om te gaan, senioren zijn hiermee vaak nog maar beperkt in aanraking geweest. Hierdoor is het eerder mogelijk dat het gevoel van verlies van controle ontstaat omdat de technologie als te complex wordt ervaren (Aldrich, 2003). Ambient intelligence beschrijft de slimme omgeving die het leven van een bewoner kan verrijken, gemakkelijker en comfortabeler kan maken. Deze omgeving stimuleert de bewoner om zelfstandig taken te blijven uitvoeren, zonder (of met zo min mogelijk) hulp van andere zoals instanties en de hulpverlening (Schuurman et al., 2007). De ambient intelligence omgeving wordt toegepast bij het Smart Homes woonconcept. Het Smart Homes woonconcept maakt onderscheid in een vijftal niveaus, van minst technologische naar de toepassing van de meeste technologie: 1. Woningen met intelligente objecten, 2. Woningen met intelligente communicerende objecten, 3. Communicerende woningen, 4. Lerende woningen, 5. Reagerende woningen. Woningen zullen zich gaan ontwikkelen tot slimme omgevingen die producten en diensten leveren die volledig aansluiten op de behoefte van de bewoners en een balans creëren tussen lichaam, geest, gemeenschap en aarde (Aarts et al., 2011). Bij de toepassing van deze intelligente technologie moet rekening gehouden worden met de bewoners. De toegepaste technologie moet bruikbaar zijn en aansluiten bij de wensen en mogelijkheden van de senioren. Voorkomen moet worden dat technologie wordt toegepast die te ingewikkeld of complex is voor de bewoner om te kunnen bedienen. Het gebruiksgemak van de toepassingen moet afgestemd zijn op de bewoner en hem dienen in het blijven uitvoeren van activiteiten. De technologie mag niet de overhand nemen en moet altijd in dienst van de bewoner functioneren. Een aspect waarmee rekening gehouden moet worden is dat de technologie “op de achtergrond” moet functioneren, het moet niet de prominente plaats in de omgeving innemen (Aldrich, 2003) . 2.


2.3



2.3.4 Ondersteunen behouden onafhankelijkheid Het behouden van onafhankelijkheid is een behoefte die nauw samenhangt met de behoefte om controle te blijven ervaren over de eigen leefomgeving. Het is daarom belangrijk om zelf de controle te houden over alle aspecten (bijvoorbeeld ADLs) die nog zelfstandig uitgevoerd kunnen worden. Waarbij het van belang is dat de mogelijkheid blijft bestaan om controle uit te oefenen over de wijze van uitvoering van die activiteiten die niet meer (volledig) zelfstandig mogelijk zijn (Perkins et al., 2012). Het is niet de bedoeling dat de aspecten die niet meer zelf uitgevoerd kunnen worden, worden overgenomen door iemand die het op een eigen of andere wijze uitvoert (Sikorska-Simmons, 2006). Deze controle draagt bij aan het behouden van het gevoel van eigenwaarde. Een aspect dat kan bijdragen aan het zo lang mogelijk behouden van onafhankelijkheid, is het gemak waarmee dingen gebruikt kunnen worden. Het gebruiksgemak kan hierbij bepalen of een activiteit langer zelfstandig uitgevoerd kan worden. Bij het gebruiksgemak gaat het niet alleen om het uitvoeren van de ADLs maar ook over het gebruik van de intelligente technologie die aanwezig is in de woning. Als de intelligente technologie lerend en reagerend is op de bewoner, zal deze makkelijker in gebruik zijn en zal het langer mogelijk zijn voor de bewoner om deze technologie zelfstandig te gebruiken. Bij het bepalen van de kwaliteit van het leven is het belangrijk dat een grote onafhankelijkheid van andere voor een zo lang mogelijke periode wordt gehandhaafd. Dit heeft een bijdrage aan het eigen gevoel, daarmee samenhangend de geestelijke gemoedstoestand en op lange termijn de gezondheid (Ball et al., 2004).

2.4

Verdeling seizoenen van het leven Om binnen het onderzoek een verdere specificering te geven, zijn de seizoenen van het leven voor senioren opgedeeld in vier seizoenen. Senioren zijn personen met een leeftijd van 55 jaar en ouder (Klerk, 2004; Kullberg, 2005) . De eerste groep bij de seizoenen van het leven is vitaal werkend. De mensen behorende tot de groep vitaal werkend zijn 55 jaar, ouder en zijn nog (voltijd) werkzaam en behoren tot de beroepsbevolking. In Nederland wordt de pensioengerechtigde leeftijd stapsgewijs verhoogd (van 65 jaar) naar 67 jaar (Rijksoverheid, 2015) . Bij het pensioneren zal overgegaan worden naar het tweede seizoen, vitaal gepensioneerd. In deze fase is het voor senioren nog mogelijk om alle aspecten binnen het leven volledig zelfstandig in te kunnen vullen. Het is ook nog mogelijk om een positieve bijdrage te leveren voor de maatschappij, door het verrichten van vrijwilligerswerk of het zorgen voor andere (familieleden) (Laslett, 1989) . In dit seizoen van het leven zijn ziekte en of beperkingen nog niet van een bepalende aard. Het is nog mogelijk om volledig te functioneren en om ook bijvoorbeeld eigen wensen (dromen) in vervulling te laten gaan. Het derde seizoen van het leven is verminderd vitaal. In deze fase van het leven is het steeds moeilijker om een bijdrage te leveren voor de maatschappij. Een steeds grotere tijdsbesteding is nodig om zelfstandig te kunnen blijven wonen. Het zorgen voor de eigen onafhankelijkheid is in deze fase de voornaamste zorg. Door een toename van het aantal ziektes en of beperkingen, is de meeste (alle) tijd benodigd om het eigen leven naar wens te regisseren. Hiervoor is (nog) geen hulp nodig van andere voor het uitvoeren van activiteiten. Bij een verder toename van ziektes en beperkingen wordt overgegaan naar het vierde seizoen van het leven, toename (chronische) ziekte(s). In deze fase van het leven is het niet meer mogelijk om volledig zelfstandig alle activiteiten uit te voeren. Het is niet meer mogelijk om onafhankelijk van andere te leven (Laslett, 1989). Door de afname van de persoonlijke mogelijkheden is vraag naar zorg en ondersteuning. Deze ondersteuning zal deels gezocht worden in het gebouw (met intelligente technologie) en bij andere (thuiszorg of mantelzorg). Ook de psychische gezondheid van een persoon kan een reden zijn om over te gaan naar een volgend seizoen van het leven. Zo kan het verlies van een dierbare voor sommige een reden zijn om niet meer volledig zelfstandig te kunnen functioneren. Door dit verlies kan het bijvoorbeeld mogelijk zijn dat een deel van de gewenning (wat normaal en standaard wordt bevonden) wegvalt en dat daarmee ook een stukje vertrouwen in eigen kunnen verdwijnt. Dit kan naast fysische beperkingen een reden zijn voor de verschuiving van een seizoen.

2.


2.4

Verdeling seizoenen van het leven


Omdat bij de overgang naar een volgend seizoen vaak gekeken wordt naar de mogelijkheden van een persoon om een bijdrage te leveren aan de maatschappij, is dit lastig vooraf vast te stellen. Het is vaak een geleidelijk proces waarbij wordt overgegaan naar een volgende fase, het is geen hard en / of duidelijk moment waarop wordt overgegaan maar een gradueel proces. Daarnaast is het niet vooraf vast te stellen wanneer iemand ziektes of beperkingen krijgt die zorgen voor deze overgang. De overgangen die vaak wel duidelijk zijn, is de start van het eerste seizoen, dit is bij een leeftijd van 55 jaar. De andere overgang die duidelijk is de overgang van het eerste naar het tweede seizoen van het leven. Dit is als gestopt wordt met een vaste baan (met pensioen gaan) en mogelijk wordt overgestapt op vrijwilligerswerk. De overige seizoenen zijn minder duidelijk bij een persoon te onderscheiden. Een visualisatie met een korte beschrijving van de seizoenen van het leven is opgenomen in afbeelding 2.5. De seizoenen van het leven zijn een verandering van fases die voor een persoon niet cyclisch zijn, het is een eenmalig proces. Als gekeken wordt naar het gebouw zijn de seizoenen van het leven wel cyclisch. Nadat de eerste bewoner(s) de seizoenen van het leven hebben doorlopen en zijn overleden of verhuist naar een verzorgingstehuis, moet het voor het gebouw / de gevel mogelijk zijn om zich weer aan te passen naar het eerste seizoen voor het huisvesten van een volgende bewoner. De vier seizoenen van het leven zullen verder worden geanalyseerd om een betere indeling te kunnen maken van de mogelijkheden voor het ondersteunen / stimuleren van een persoon in een seizoen.

Vitaal werkend: Lichamelijk vitaal en nog werkzaam

Vitaal gepensioneerd: Lichamelijk vitaal en gepensioneerd, mogelijk om een positieve bijdrage te leveren voor de maatschappij

Verminderd vitaal: Lichamelijk vermindert vitaal, vermindering van de lichamelijke mogelijkheden, voornamelijk bezig om het eigen leven te controleren Toename (chronische) ziekte(s): Verdere afname van de lichamelijke vitaliteit, toename vraag van ondersteuning / zorg Afbeelding 2.5: Definitie en visualisatie van de vier seizoenen van het leven.

2.4.1 Vitaal werkend Het eerste seizoen van het leven is gedefinieerd als: vitaal werkend. In dit seizoen van het leven is men officieel senior geworden, de leeftijd van 55 jaar is bereikt. In deze leeftijdscategorie behoort men nog tot de beroepsbevolking van Nederland. Deze groep van jongere senioren zijn nog het meest vitaal en maatschappelijk actief (Kullberg, 2005) . Een aantal kenmerken van de senioren behorende tot deze groep zijn: - Beperkte vrijetijd, door het vervullen van een (fulltime) baan. - Hoge sociale contacten, door werk, familie en vrienden. - Lichamelijk nog geen belemmerende beperkingen. De samenstelling van het huishouden bestaat vaak uit twee personen, de kinderen hebben het huis verlaten. Omdat een groot deel van de dag is ingevuld met werken, het onderhouden / schoonhouden van het huis en het uitvoeren van ADLs (algemene dagelijkse levensverrichtingen) is meer behoefte aan rust en ontspanning tijdens de resterende tijd in de woning. Deze ontspanning kan gevonden worden in bijvoorbeeld een ruimte die altijd toegankelijk is tijdens alle meteorologische seizoenen,

2.


2.4



met een verhoogd contact met buiten, een binnenbuitenruimte. Een ander voordeel van een binnenbuitenruimte is een verhoogd daglichtniveau wat een bijdrage kan hebben aan het voorkomen van (seizoens)depressie (vooral in de winter). Het verhoogde daglicht in deze ruimte kan in de winter zorgen voor een vermindering van het aantal winterdepressieklachten (Huisman et al., 2012). Door de kans op een depressie te verminderen kan voorkomen worden dat een negatieve impact ontstaat op de gezondheid van de bewoner (Bohlmeijer et al., 2005). Voor de (jongere) senioren in het eerste seizoen is het mogelijk om met de gevel van de woning te ondersteunen (gezondheid te stimuleren), om (seizoens)depressies en een negatieve impact op de gezondheid te voorkomen. Functies die in de woning hiervoor worden verwacht zijn een verhoogd daglichtniveau en een ruimte met een verhoogd contact met buiten. Als deze facetten in de woning aanwezig zijn, kan dit bijdragen aan het eigen gevoel in de woning, om altijd toegang tot natuur te hebben in alle meteorologische seizoenen en om het wooncomfort te verhogen. In afbeelding 2.6 is een schematische weergave opgenomen met de functionele-, prestatie eisen en de gewenste ondersteuning / stimulering tijdens het eerste seizoen van het leven; vitaal werkend. Het type schema zoals opgenomen in afbeelding 2.6 is opgenomen per beschrijving van een seizoen, zowel bij de seizoenen van het leven, seizoenen van de dag en de meteorologische seizoenen, in totaal is dit type schema twaalf maal opgenomen in het rapport. Het doel van dit type schema is om een korte samenvatting te geven van de mogelijke wijze waarop mens en / of milieu ondersteund en gestimuleerd kunnen worden tijdens het beschreven seizoen. In deze schema’s is in de blauwe vakken opgenomen welke functionele eisen gewenst zijn tijdens het seizoen, in de rode vakken zijn de prestatie eisen opgenomen. In de groene vakken is opgenomen welke positieve gevolgen de functionele- en prestatie eisen kunnen hebben voor mens en / of milieu. Met de pijlen zijn de onderlinge relaties weergegeven. Zoals in het voorbeeld in afbeelding 2.6 heeft de invulling van een verhoogd daglichtniveau (functionele eis) invloed op het voorkomen van (seizoens)depressies (ondersteunen / stimuleren mens). Naast het verhoogde daglichtniveau heeft het hebben van toegang tot natuur alle seizoenen (prestatie eis) een positieve invloed op het voorkomen van de (seizoens)depressies. Naast deze invloed kan in met deze toegang tot natuur in alle seizoenen, ontspanning worden verkregen in deze ruimte. De toegang tot natuur kan worden verkregen in een binnenbuitenruimte. Op deze wijze is het doel van deze schema’s om een overzicht te geven van de mogelijkheden tijdens het beschreven seizoen en hoe de aspecten onderling verbonden zijn. Het is hierbij ook mogelijk dat niet alle aspecten onderling in relatie met elkaar staan, in dit geval zijn meerdere (losse) onderdelen aanwezig in het schema. Het is niet de bedoeling om met het schema een volgorde / rangorde of tijdslijn weer te geven, het doel is alleen om de onderlinge relatie schematisch weer te geven van de aspecten die van invloed zijn op het beschreven seizoen.

Verhoogd Daglichtniveau

Binnenbuitenruimte

Toegang tot natuur alle seizoenen

Voorkomen seizoensdepressies

Ontspanning

Functionele eisen

Prestatie eisen

Stimuleren/ondersteunen

Afbeelding 2.6: Schematische weergave van functionele-, prestatie eisen en stimuleren voor het seizoen: vitaal werkend.

2.4.2 Vitaal gepensioneerd Het tweede seizoen van het leven is omschreven als: vitaal gepensioneerd. In Nederland wordt de pensioengerechtigde leeftijd stapsgewijs verhoogd van 65 jaar naar 67 jaar (Rijksoverheid, 2015) . Als iemand met pensioen gaat veranderd veel in het leven. Opeens is veel meer tijd beschikbaar om vrij in te vullen. Op deze leeftijd is het grootste deel van de mensen nog vitaal en is het nog mogelijk om 2.


2.4



maatschappelijk actief te zijn (Zantinge et al., 2011). Een aantal kenmerken van de senioren behorende tot deze levensfase zijn: - Veel vrijetijd, geen (verplichte) baan meer, maar wel mogelijk maatschappelijk actief. - Hoge sociale contacten, door oud collega’s, collega’s vrijwilligerswerk, familie en vrienden. - Lichamelijk nog geen belemmerende beperkingen. Tijdens dit seizoen eindigt een lange periode waarbij deel is uitgemaakt van de beroepsbevolking. Door deze veranderingen wordt het voor de senioren van groter belang om de aanwezige sociale contacten te kunnen behouden. Omdat een groot deel van de sociale contacten in de omgeving wonen (locatie gebonden), is het steeds minder gewenst om te verhuizen. Bij het verhuizen is de kans groot dat een deel van de sociale contacten verminderen of verdwijnen (Laslett, 1989) . Het is ook gewenst om woonachtig te zijn in een woning die geschikt is voor het kunnen faciliteren van de eisen en wensen uit de volgende seizoenen van het leven. Door het wegvallen van de vaste baan is meer tijd beschikbaar voor andere activiteiten. Doordat in deze levensfase nog geen belemmerende beperkingen aanwezig zijn, is het mogelijk om maatschappelijk actief te blijven en een bijdrage te leveren. Zo kan vrijwilligerswerk worden verricht of kan de zorg voor familie en / of vrienden die in een latere levensfase zitten worden opgenomen (mantelzorg). Daarnaast kunnen lang gekoesterde dromen worden gerealiseerd. Door het pensioen is hiervoor meer tijd, daarnaast is het lichamelijk nog mogelijk om veel dingen te ondernemen (Laslett, 1989). Naast al deze activiteiten is de kans groot dat meer tijd wordt doorgebracht in de eigen woning. Met het wegvallen van een vaste baan verdwijnt ook een stuk van het ritme. Deze verandering in het ritme kan negatieve gevolgen hebben voor het dagritme. Een verstoord dagritme kan als gevolg hebben dat je slechter slaapt en een vergroot onrustig gevoel. Om de gezondheid van de bewoner te stimuleren is het nodig om het dagritme te ondersteunen (Huisman et al., 2012). Een manier dit te ondersteunen is een verhoogd daglichtniveau in de woning, door een grotere aanwezigheid van daglicht kan het natuurlijke ritme ondersteund worden. Dit verhoogde daglichtniveau sluit ook aan op de wensen uit het vorige seizoen waarbij daglicht aanwezig was om (seizoens)depressie te voorkomen / verminderen. Aansluitend bij de al aanwezige wens voor een ruimte die in alle meteorologische seizoenen bereikbaar is, is de wens om bezig te blijven. In deze binnenbuitenruimte is het bijvoorbeeld mogelijk om een moestuin te hebben. Het onderhouden van een moestuin kan de bewoner stimuleren om te blijven bewegen en het kan gebruikt worden als moment van ontspanning. Het blijven bewegen heeft ook een positieve invloed op het voorkomen van depressies (Zantinge et al., 2011). In afbeelding 2.7 is een schematische weergave opgenomen met de functionele-, prestatie eisen en de gewenste ondersteuning / stimulering tijdens het tweede seizoen van het leven; vitaal gepensioneerd. Ondersteunen dagritme Verhoogd Daglichtniveau

Ontspanning

Groen / moestuin

Binnenbuitenruimte



Ontspanning

Functionele eisen

Prestatie eisen


Afbeelding 2.7: Schematische weergave van functionele-, prestatie eisen en stimuleren voor het seizoen: vitaal gepensioneerd.

2.


2.4



2.4.3 Verminderd vitaal Het derde seizoen van het leven is gedefinieerd als: verminderd vitaal. In deze fase van het leven is meer tijd nodig voor de persoonlijke verzorging en het uitvoeren van ADLs. Door de afname van de eigen vitaliteit is het niet meer mogelijk om een (grote) maatschappelijke bijdrage te leveren. Een aantal kenmerken van de senioren behorende tot deze levensfase zijn: - Merendeel van de tijd is nodig voor de persoonlijke verzorging en uitvoering van ADLs. - Afname van het aantal sociale contacten. - Afname van de lichamelijke mogelijkheden. Door het natuurlijk verouderen van het lichaam neemt de capaciteit af om bepaalde activiteiten zelfstandig uit te voeren. De voornaamste lichamelijke beperkingen bij senioren zijn: horen, zien, mobiliteit en uitvoeren ADLs (SVWO, 2011). Naast de toename van de lichamelijke beperkingen kunnen ook cognitieve beperkingen optreden (Zatinge et al., 2011), in afbeelding 2.3 is een overzicht gegeven van de frequentie waarin deze beperkingen voorkomen bij verschillende leeftijden. Door de toename van beperkingen kost het steeds meer tijd om activiteiten uit te voeren. Doordat een groot deel van de tijd nodig is voor persoonlijke activiteiten is minder tijd beschikbaar om te besteden aan contacten. Naast deze afname van beschikbare tijd kan het ook steeds moeilijker om zijn om (verder) te reizen voor deze contacten. Een andere reden is dat vaak veel van de sociale contacten ongeveer even oud zijn. Dit betekend dat ook deze contacten minder tijd hebben en meer beperkingen. Als gevolg hiervan zal het aantal contacten afnemen, voornamelijk contacten dichtbij zullen langer behouden blijven. De overgang naar het derde seizoen van het leven is niet gebaseerd op leeftijd. Bij deze overgang is geen sprake van een duidelijk moment zoals het worden van 55 jaar of het met pension gaan. Bij deze overgang is het bepalend hoeveel een persoon nog kan, is het nog mogelijk om een maatschappelijke functie te vervullen en hoeveel tijd is nodig voor persoonlijke activiteiten. Omdat naar andere aspecten wordt gekeken is het per persoon verschillend wanneer naar een volgend seizoen wordt gegaan. Zo kan het ook al mogelijk zijn dat iemand die (ernstig) arbeidsongeschikt is en al heel veel tijd nodig heeft voor deze persoonlijke activiteiten, start in het derde seizoen van het leven. Het wegvallen van een partner kan ook een oorzaak zijn dat mensen meer psychisch problemen krijgen en niet meer in staat zijn om een bijdrage te leven voor de maatschappij. Door deze verschillende redenen om over te gaan naar het derde seizoen is daarom geen vast moment te stellen en is het per individu verschillend. In aanvulling op afbeelding 2.7 waarbij een weergave is gegeven van de benodigde onderdelen voor het tweede seizoen van het leven, is het voor senioren in het derde seizoen van het leven nodig om aanvullend te ondersteunen / stimuleren. Voor mensen in het derde seizoen is het belangrijk dat ze gestimuleerd worden om voldoende te (blijven) bewegen. Regelmatig en voldoende bewegen is een manier om de kans op depressie te voorkomen en op deze wijze de gezondheid langer te behouden (Zantinge et al., 2011) . Een mogelijkheid is dit bewegen te stimuleren door het onderhouden van de moestuin in de binnenbuitenruimte. In afbeelding 2.8 is een schematische weergave opgenomen met de functionele-, prestatie eisen en de gewenste ondersteuning / stimulering tijdens het derde seizoen van het leven; verminderd vitaal. Stimuleren dagritme Verhoogd Daglichtniveau

Voorkomen depressies

Stimuleren bewegen

Groen / moestuin

Binnenbuitenruimte



Ontspanning Functionele eisen

Prestatie eisen


Afbeelding 2.8: Schematische weergave van functionele-, prestatie eisen en stimuleren voor het seizoen: verminderd vitaal.

2.


2.4



2.4.4 Toename (chronische) ziekte(s) Het vierde seizoen van het leven is gedefinieerd als: toename (chronische) ziekte(s). In deze fase van het leven zijn de lichamelijke en / of cognitieve beperkingen toegenomen tot een niveau dat het niet meer mogelijk is om hier volledig zelfstandig mee om te kunnen gaan. Door de beperkingen is ondersteuning nodig bij het uitvoeren van sommige activiteiten voor persoonlijke verzorging en / of het uitvoeren van ADLs. Door deze afname van de nog zelfstandig uit te voeren mogelijkheden en door de extra tijd die benodigd is voor de persoonlijke verzorging, is het niet meer mogelijk om een maatschappelijke bijdrage te leveren (Laslett, 1989) . Een aantal kernmerken van de senioren behorende tot deze levensfase zijn: - Toename van de benodigde tijd voor persoonlijke verzorging en uitvoering ADLs. - Verdere afname van het aantal sociale contacten. - Verdere afname van de lichamelijke mogelijkheden. De capaciteit voor het uitvoeren van bepaalde activiteiten is in deze levensfase verder afgenomen door het natuurlijk verouderen van lichaam en / of geest. In paragraaf 2.2.3 en afbeelding 2.3 is weergegeven wat de verwachte beperkingen zijn die voornamelijk kunnen optreden bij senioren. Door het verlies van persoonlijke mogelijkheden, is het niet meer mogelijk om volledig zelfstandig alle benodigde aspecten van het leven uit te kunnen voeren. Bij het uitvoeren van deze aspecten is ondersteuning nodig, deze hulp kan geboden worden door het gebouw (met o.a. intelligente technologie), of door mantel / thuiszorg. Door het verlies van deze mogelijkheden en de afhankelijkheid van andere, heeft dit ook gevolgen voor het aantal sociale contacten. Omdat rekening gehouden moet worden met de momenten waarop de (mantel /thuis )zorg langskomt, neemt de tijd af om weg te gaan. Naast deze afname van tijd is het vaak lichamelijk of geestelijk ook steeds moeilijker om weg te gaan en om bekende te bezoeken. Deze mensen zijn in toenemende mate afhankelijk van deze sociale contacten die ze komen bezoeken. Doordat (veel) sociale contacten ongeveer even oud zijn en waarschijnlijk ook soortgelijke beperkingen hebben, zijn deze contacten steeds moeilijker tot onmogelijk (Laslett, 1989). Een andere rede van het verlies van de sociale contacten is dat de mensen van ongeveer gelijke leeftijd ook steeds vaker al overleden zijn. In aanvulling op afbeelding 2.8 waar een weergave is gegeven van de benodigde onderdelen voor het derde seizoen van het leven is het voor de senioren in het vierde seizoen nodig om verder ondersteund / gestimuleerd te worden. Voor de senioren in dit seizoen is het belangrijk dat ze gestimuleerd worden om alle mogelijke aspecten van de persoonlijke verzorging en ADLs nog zelf(standig) uit te voeren. Een belangrijk aspect hierbij is het stimuleren om te blijven bewegen. Door voldoende te blijven bewegen is het mogelijk om (seizoens)depressies te voorkomen (Zantinge et al., 2011). Het voorkomen van depressies is een belangrijk onderdeel om deze senioren gezond te houden, een depressie heeft een negatieve impact op de gezondheid van een persoon (Bohlmeijer et al., 2005). Daarnaast is het van belang op te zorgen dat de voorzieningen in de woning bruikbaar zijn en blijven voor de bewoners. In de woning mogen geen belemmingen aanwezig zijn die het (zelfstandig) funcitoneren kunnen beperken. In afbeelding 2.9 is een schematische weergave opgenomen met de functionele-, prestatie eisen en de gewenste ondersteuning / stimulering tijdens het vierde seizoen van het leven; toename (cheronische) ziekte(s).

2.


2.4



Stimuleren dagritme Bruikbaarheid

Ondersteunen uitvoeren van ADLs

Geen belemmeringen voor functioneren

Stimuleren bewegen

Groen / moestuin

Verhoogd Daglichtniveau

Binnenbuitenruimte



Ontspanning

Functionele eisen

Prestatie eisen


Afbeelding 2.9: Schematische weergave van functionele-, prestatie eisen en stimuleren voor het seizoen: toename (chronische) ziekte(s).

2.5

Conclusie De deelvraag die gesteld is bij het onderzoek naar de seizoenen van het leven is: Op welke wijze kan met de gevel een bijdrage worden gegeven voor het ondersteunen / stimuleren van senioren in de seizoenen van het leven. Bij het onderzoeken van de seizoenen van het leven heeft een focus gelegen op een integratie van mens en gebouw, waarbij rekening gehouden wordt met het beperken van de impact op het milieu. Als gekeken wordt naar de basisbehoeftes van de mens bestaan deze uit: comfort, autonomie, sociale interactie, privacy en veiligheid & zekerheid (onderzocht in het gezamenlijke onderzoek). Met de gevel is het niet mogelijk om al deze behoeftes te ondersteunen en te stimuleren, een groot deel van deze aspecten moet worden opgenomen bij de inbouw. Met de gevel kan de bewoner worden ondersteund / gestimuleerd binnen de behoefte comfort door het optimaliseren van het visueel comfort en thermisch comfort. Voor de behoefte autonomie is het mogelijk om bij te dragen aan de onderdelen ervaren controle en behouden onafhankelijkheid. Met de gevel is het belangrijk dat het mogelijk is om de behoeftes sociale interactie en privacy te kunnen reguleren. Met de gevel wordt niet ingegaan op de onderdelen binnen de basisbehoeftes sociale interactie en privacy, de grootste bijdrage kan geleverd worden door het genereren van controle over deze aspecten. De behoefte veiligheid & zekerheid geeft aan wat de gewenste veiligheid is, dit dient meegenomen te worden ook bij de uitwerking van de gevel. De aspecten die hierbij meegenomen kunnen worden zijn echter meer van technische aarde en moeten worden beschouwd tijdens de uitwerking van een variant van het concept. Bij het ondersteunen van het visueel comfort is het met de gevel mogelijk om het daglichttoetredingsniveau te regelen. Voor oudere senioren zijn grotere verlichtingssterktes gewenst door een natuurlijke veroudering van het oog, maar rekening moet wel gehouden worden dat verblinding en te grote kleurcontrasten worden voorkomen. Voor het creëren van een hoogwaardig thermisch comfort dat afgestemd is op de wensen van de bewoners moet de temperatuur regelbaar zijn. Het binnencomfort moet als behaaglijk worden ervaren en het gevoel van discomfort (te lage temperatuur, oververhittingsuren of tocht) moeten zoveel mogelijk worden gereduceerd. Voor het ondersteunen van het gevoel van controle over de omgevingsvariabelen is het belangrijk dat de keuze over de wijze van uitvoering zelf gemaakt kan (blijven) worden. Het stimuleren van deze zelfstandigheid is ook van toepassing op de uit te voeren ADLs en persoonlijke verzorging. Daarnaast is het van belang voor het ervaren van controle, om de keuze te hebben tot het aangaan van sociale interactie of te kiezen voor privacy. Het behouden van onafhankelijkheid is te ondersteunen door te zorgen dat de woning geen belemmeringen heeft voor het zelfstandig kunnen uitvoeren van activiteiten. Voor mensen in latere seizoenen van het leven kan het gebruiksgemak van onderdelen een bepalende rol spelen. Het gebruiksgemak moet afgestemd kunnen worden op het vermogen dat de bewoner (nog) heeft, om op deze wijze te zogen dat deze activiteiten zo lang mogelijk zelfstandig uitgevoerd kunnen worden. 2.


2.5

Conclusie


Een ander aspect waarop de gezondheid van senioren bevorderd kan worden is het voorkomen van (seizoens)depressies. Wat hieraan kan bijdrage is het zorgen voor (intern) toegang tot natuur in alle meteorologische seizoenen. In deze ruimte is het daarnaast ook mogelijk om beweging te stimuleren (voorbeeld door het bijhouden van een moestuin). In deze binnenbuitenruimte is meer licht (ruimte is semi-buiten), contact met natuur en kan beweging worden gestimuleerd. Deze aspecten dragen bij aan het langer in stand houden van de gezondheid en dragen bij aan het langer zelfstandig kunnen blijven wonen. In tabel 2.2 is een overzicht gegeven van de benodigde prestatie eisen en de bijbehorende functionele eisen voor het stimuleren van de mens in de verschillende seizoenen van het leven. Tabel 2.2: Aspecten van invloed op de seizoenen van het leven voor de mens.

Prestatie eisen Visueel comfort Thermisch comfort Ervaren controle Behouden onafhankelijkheid Toegang tot natuur alle seizoenen

Functionele eisen Regelbare daglichttoetreding Behaaglijk binnenklimaat Controle omgevingsvariabele voor behouden zelfstandigheid Afstemming gebruiksgemak Binnen- buitenruimte alle seizoenen

Het is bij de verschillende seizoenen van het leven moeilijk om te definiëren wanneer wordt overgegaan naar een volgend seizoen. Dit is omdat dit afhankelijk is van de resterende capaciteiten van een individu, om deze reden is de overgang ook per persoon verschillend. Het is bij de seizoenen ook moeilijk om aan te geven welke aspecten voor een specifiek seizoen nodig zijn. Dit komt omdat iets dat in een later seizoen (als voorbeeld gebruiksgemak of een verhoogde daglichttoetreding) nodig is voor het zelfstandig kunnen blijven functioneren, gewenst kan zijn in een eerder seizoen. In dit seizoen is het dan (nog) geen eis, maar een vorm van verhogen comfort of luxe. De seizoenen van het leven worden door een persoon eenmalig doorlopen, het gebouw moet zich hierop kunnen aanpassen. De bewoner(s) verlaten de woning als de beperkingen te groot zijn geworden om daarmee nog zelfstandig thuis te kunnen blijven wonen met de zorg die aan huis kan worden ontvangen. Op dit moment zullen de bewoners moeten kunnen overstappen naar een verzorgingsthuis waar het mogelijk is om intensievere zorg te bieden. Nadat de bewoner(s) de woning hebben verlaten moet het mogelijk zijn dat het concept weer aanpasbaar is zodat een volgende bewoner woonachtig kan zijn in de woning die aansluit op zijn eisen en wensen. Deze bewoner zal dan weer alle seizoenen in de woning moeten kunnen doorlopen. Voor het gebouw zijn de seizoenen van het leven in tegenstelling tot de bewoner wel cyclisch.

2.


2.5

Conclusie


2.



3. Seizoenen van de dag

3.

Seizoenen van de dag


3.



3.1

Inleiding De seizoenen van de dag beschrijven de mogelijke andere eisen en wensen die gesteld worden aan een woning / gevel gedurende de verschillende dagdelen. Bij de seizoenen van de dag wordt binnen het onderzoek voornamelijk gekeken naar de relatie tussen (stimuleren) mens en aanpasbaarheid van het gebouw, zie afbeelding 3.1. In het vooronderzoek is onderzocht wat een mogelijke dagindeling is voor senioren. Daarbij is ook onderzocht wat de mogelijkheden zijn om de woning te optimaliseren. Zo is onderzocht wat de mogelijkheden zijn om een ruimte die niet in gebruik is te verkleinen. Zodat het oppervlakte efficiënt gebruikt kan worden in een andere ruimte voor het verhogen van het bewonerscomfort of de duurzaamheid 3.1: Focus binnen het concept van de seizoenen (verminderen materiaal- en landgebruik). Afbeelding van de dag op mens en gebouw. Tijdens dit vervolgonderzoek zal een verdiepende analyse plaatsvinden naar de seizoenen van de dag. Tijdens de analyse komt de focus te liggen op de gevel en op welke wijze met de gevel een ondersteuning geboden kan worden aan de bewoners. Met het onderzoek zal een antwoord gegeven worden op de tweede deelvraag: Op welke wijze kan met de gevel een bijdrage worden gegeven voor het ondersteunen / stimuleren van senioren gedurende de verschillende seizoenen van de dag?

3.2

Analyse seizoenen van de dag Bij de analyse van de seizoenen van de dag wordt gekeken naar de verschillende dagdelen die te onderscheiden zijn. Onderzocht zal worden welke algemene dagelijkse levensverrichtingen op welk moment in een ruimte worden uitgevoerd. Daarnaast zal geanalyseerd worden hoe met de gevel aangesloten kan worden op deze ruimtewensen. Als laatste wordt onderzocht hoe gedurende de seizoenen van de dag met de gevel het dagritme van de bewoners kan worden ondersteund / gestimuleerd.

3.2.1 Analyse dagritme Als gekeken wordt naar de algemene dagelijkse levensverrichtingen (ADLs) die in een woning worden uitgevoerd, is op te merken dat niet iedere ruimte de gehele dag wordt gebruikt. Een analyse naar het gebruik van een ruimte gedurende de verschillende dagdelen is uitgevoerd in het vooronderzoek, in paragraaf 6.3.2 Seizoenen van de dag, van het gezamenlijk rapport. In deze analyse zal verder ingegaan worden op het ruimtegebruik (met de uitvoering van de ADLs) in relatie tot de gevel. Voor het uitvoeren van de verschillende ADLs is het belangrijk dat de woning zorgt dat het mogelijk is om deze activiteiten uit te voeren, of dat de woning kan ondersteunen / stimuleren bij het uitvoeren van deze activiteiten. Een belangrijk aspect is dat voor deze verschillende activiteiten andere eisen en wensen worden gesteld aan de woning. Zo is bijvoorbeeld voor de ADLs aan- en uitkleden, bewegen, eten en drinken (inclusief voorbereiden) en onderhouden sociale contacten een verhoogd (dag)lichtniveau nodig. Maar kan het juist gewenst zijn om bij de ADL ontspanning een verlaagd (dag)lichtniveau te hebben. Zo is daglicht een voorbeeld waarbij andere eisen gesteld worden tijdens het uitvoeren van verschillende activiteiten (Virone, 2009) . Als het mogelijk is dat een woning / gevel zich kan aanpassen aan deze andere eisen van de ADLs, kan beter aangesloten worden op de bewoner. Door per dagdeel te analyseren welke activiteiten worden uitgevoerd, kan gekeken worden op welke wijze het mogelijk is om de woning aan te passen 3.


3.2

Analyse seizoenen van de dag


per dagdeel. Met de gevel is het mogelijk om onder andere invulling te geven aan de eisen / wensen daglicht, temperatuur en faciliteren van toegang tot natuur.

3.2.2 Analyse gevel en ruimterelatie In de verschillende ruimtes in een woning worden verschillende activiteiten uitgevoerd. Voordat bepaald kan worden in welke ruimte welke aanpassingen mogelijk moeten zijn, is het nodig om te analyseren wat het gebruik van een ruimte is. Bij de analyse zal voor de verschillende ruimte in een standaard woning gekeken worden wat de functie is in een ruimte, wat de verblijfsduur is, de gewenste ruimtetemperatuur, de gebruikstijd (welke dagdelen) en of de ruimte aan een gevel is gelegen. Bij de bepaling of een ruimte aan een gevel ligt is gekeken naar geschakelde- of gestapelde woningen. Deze woningen hebben twee langsgevels die gekoppeld zijn aan een andere woning en twee kopgevels waarbij het mogelijk is om daglichttoetreding te verkrijgen. Voor de indeling van een “standaard” woning is ook gekeken naar het Bouwbesluit 2012, hier is onderzocht welke ruimte aan een gevel gelegen moeten zijn in verband met daglichttoetreding (Bouwbesluitonline, 2014) . In tabel 3.1 is de analyse naar de verschillende ruimte in een woning opgenomen. In de analyse is uitgegaan van een woning met een grote slaapkamer, een extra kamer (slaapkamer of hobbyruimte), verkeersruimte, badkamer, toilet (apart of in de badkamer), woonkamer welke mogelijk gecombineerd is met de eetkamer en keuken en een eigen buitenruimte. In de analyse is een extra kamer opgenomen omdat ongeveer 72% van de woningen in Nederland 4 of 5 kamers hebben (Licher, 2013). Ook is ervan uitgegaan dat de woning beschikt over een eigen buitenruimte, ongeveer 96% van de woningen in Nederland heeft deze privébuitenruimte (Licher, 2013) . Tabel 3.1: Analyse ruimtegebruik in relatie tot de gevel.

Ruimte

Functie

Verblijfsduur

Ruimtewens temperatuur

Gebruikstijd

Gelegen aan gevel (standaard indeling)*

Slaapkamer 1

Slapen

Lang

Koeler

Nacht

Ja

Slaapkamer 2 / hobbyruimte

Slapen / Ontspannen

Lang

Gebruiksafhankelijk

GebruiksJa afhankelijk Hele dag, Nee (m.u.v. klein deel voor Verkeersruimte Verplaatsen Kort m.u.v. nacht toetreding van de woning) Ochtend & Badkamer Verzorgen Gemiddeld Warmer Nee avond Hele dag, Toilet Verzorgen Kort Warmer Nee m.u.v. nacht Hele dag, Ja, misschien gelegen aan de Keuken Koken Gemiddeld Warmer m.u.v. nacht gevel via de eetkamer Hele dag, Ja, misschien met een Eetkamer Eten Gemiddeld Warmer m.u.v. nacht tussenliggende buitenruimte Hele dag, Ja, misschien met een Woonkamer Verblijven Lang Warmer m.u.v. nacht tussenliggende buitenruimte BinnenHele dag, Ontspannen Lang Warmer Ja buitenruimte m.u.v. nacht * Bij de ruimte indeling is uitgegaan van een geschakelde- of gestapelde woning. Waarbij de twee langsgevels geschakeld en dragend zijn en de kopgevels beschikken over daglichttoetreding.

3.2.3 Analyse invloed dagritme Bij oudere senioren die in de latere seizoenen van het leven verblijven is het nodig om het dagritme te ondersteunen. Door de beperkingen / afname van lichamelijke en cognitieve mogelijkheden neemt de kans toe dat deze mensen minder buitenkomen (Mitzner et al., 2011). Op het moment dat een woning een onvoldoende daglichtniveau of een daglichtniveau heeft dat net voldoet aan het bouwbesluit, is een vergrote kans dat onvoldoende licht in de woning aanwezig is. Bij een onvoldoende verlichtingsniveau is een vergrote kans op (seizoens)depressies voor mensen die veel tijd binnenhuis doorbrengen (Huisman et al., 2012). Een van de oorzaken van deze (seizoens)depressies kan zijn een

3.


3.2

Analyse seizoenen van de dag


verstoring van het dagritme van een persoon. Bij onvoldoende besef van het ritme van de dag kan het zijn dat het persoonlijke ritme (het bioritme / biologische klok) verstoord raken. Dit kan resulteren in een verstoorde nachtrust, dit heeft een negatieve invloed op de gezondheid (Linton, et al., 2015). Voor het voorkomen van (seizoens)depressies en het ondersteunen van het dagritme is het gebruik van daglicht belangrijk. Door het creëren van ruimtes met een voldoende daglichtniveau kan de gezondheid van de bewoners worden behouden of verbeterd, als deze last heeft van depressies (Choi, et al., 2012; Beauchemin, et al., 1998). Als gekeken wordt naar het voorkomen van depressie, kan het grootste effect worden bereikt door het daglichtniveau in de ochtend te optimaliseren. Een verhoogd daglichtniveau in ochtend is twee maal zo efficiënt dan in de avond voor het voorkomen van (seizoens)depressies (Lewy, et al., 1998). Het beste effect kan worden bereikt door in de ochtend te zorgen voor het op natuurlijke wijze ontwaken, met een verhoogd / verbeterd daglichtniveau in de woning. In de avond is het beter als het verlichtingsniveau geleidelijk wordt verminderd, ter voorbereiding op de nachtrust (Huisman et al., 2012; Lewy, et al., 1998). Daarnaast is het gebruik van daglicht positief voor het milieu. Door het gebruik van daglicht wordt voorkomen dat kunstlicht gebruikt moet worden, of wordt de hoeveelheid benodigde energie voor kunstlicht verminderd.

3.3

Mogelijkheden gevel seizoenen van de dag Met de gevel kan een bijdrage worden geleverd aan het ondersteunen / stimuleren van senioren gedurende de verschillende dagdelen. Het is niet mogelijk om met de gevel voor alle aspecten van de seizoenen van de dag een oplossing te bieden, in de analyse is alleen ingegaan op de mogelijkheden van de gevel voor de seizoenen van de dag. De overige aspecten van de seizoenen van de dag moeten worden opgenomen bij de inbouw van het gebouw, het gaat hierbij over o.a. ondersteunen bij lichamelijke beperkingen en uitvoeren van ADLs. De behoefte van de mens zijn onderzocht in het gezamenlijke onderzoek en bestaan uit comfort, autonomie, sociale interactie, privacy en veiligheid & zekerheid. Met de gevel is het mogelijk om een ondersteuning te bieden binnen de behoefte comfort door het verbeteren van het visueel comfort, luchtkwaliteit en het thermisch comfort. Binnen de behoefte autonomie kan een bijdrage worden geleverd aan ervaren controle. Bij ervaren controle is het van belang dat controle uitgeoefend kan worden op de omgeving door de bewoner. Bij dit aspect is het ook van belang om zelf te kunnen kiezen tussen, het hebben van sociale interactie, uitzicht en privacy. De behoefte veiligheid & zekerheid worden niet opgenomen als ontwerponderdelen, de aspecten zoals gebruiksveiligheid en sociale veiligheid dienen in acht te worden genomen bij de uitwerking van een oplossingsvariant van de gevel, hierbij dient de bewoner centraal te staan.

3.3.1 Ondersteuning visueel comfort Met de gevel kan het visueel comfort van de bewoner worden ondersteund, dit is mogelijk door regulatie / optimalisatie van daglichttoetreding en uitzicht. Bij deze aspecten is het belangrijk dat deze afgestemd zijn op het dagdeel. Per dagdeel worden andere eisen en wensen gesteld aan de prestaties van de gevel. Voor het ondersteunen van het dagritme is een verhoogd daglichtniveau in de ochtend en in de middag nodig en moet het daglichtniveau in de avond worden verminderd voor het ondersteunen van de nachtrust (Lewy, et al., 1998). De ondersteuning met daglicht in de ochtend is twee maal zo effectief dan het daglicht in de avond bij het voorkomen van (seizoens)depressies (Huisman et al., 2012) . Naast het ondersteunen van het visueel comfort door het optimaliseren van de daglichttoetreding voor de verschillende dagdelen is het ook mogelijk om het uitzicht af te stemmen op het dagdeel (Lai, 2013). Het uitzicht vanuit de woning moet voldoende aangenaam, levendig en gevarieerd zijn, uitzicht moet mogelijk zijn vanuit verschillende ruimte in de woning (Kim et al., 2005). Zo is het mogelijk dat uitzicht naar een openbare ruimte is, waar uitgekeken kan worden naar beweging en activiteiten, een levendige dynamische omgeving. Het is ook mogelijk om uitzicht te hebben op groen, een ecologische natuurlijke omgeving waar de jaargetijden met hun veranderingen kunnen worden waargenomen. Bij het uitzicht is het dan ook van belang dat dit afgestemd wordt op het dagdeel, in de ochtend is het prettig om rustig wakker te worden, overdag is meer behoefte aan afleiding of activiteiten en in de avond is het beter voor een goede nachtrust als het rustig is. Omdat aan de

3.


3.3

Mogelijkheden gevel seizoenen van de dag


omgeving niks veranderd kan worden kan dit ook bereikt worden door de situering van de verschillende ruimtes of het “sluiten” van de gevel, het dicht doen van bijvoorbeeld gordijnen of rolluiken. Bij het ondersteunen van het visueel comfort van senioren, is het belangrijk dat het mogelijk is om het daglichtniveau en uitzicht te kunnen reguleren per dagdeel. Het moet in de woning mogelijk zijn om dit per ruimte die gelegen is aan een buitengevel te kunnen controleren. Door controle over deze aspecten kan met de gevel worden bijgedragen aan het verhogen van het visueel comfort (Henning Larsen Architects, 2012) .

3.3.2 Ondersteuning luchtkwaliteit De binnenluchtkwaliteit heeft invloed op de gezondheid van bewoner(s). Deze wordt bepaald door de hoeveelheid zuurstof en luchtvervuilende stoffen in de lucht binnen. De meest voorkomende luchtvervuilende stoffen binnenshuis zijn radon (een in de grond gevormd radioactief gas), tabaksrook, gassen en deeltjes die vrijkomen bij verbranding van brandstoffen, chemicaliën en allergenen. Luchtvervuilende stoffen die zowel binnen- als buitenshuis voorkomen zijn koolmonoxide, stikstofdioxiden en vluchtige organische stoffen (eea, 2013) . De vervuiling van de binnenlucht wordt onder andere veroorzaakt door de toegepaste materialen in een ruimte. Als de ontgassing van materialen de nationale normen overschrijdt kan dit negatieve gevolgen hebben voor de gezondheid van de bewoner (Noorda et al., 2011). Hiermee moet rekening gehouden worden bij de toe te passen materialen en ventilatievoud in de woning. Een slechte binnenluchtkwaliteit kan hoofdpijn, een gevoel van discomfort veroorzaken en de productiviteit verlagen (Henning Larsen Architects, 2012). Om deze schadelijke gassen in de woning af te voeren, is het belangrijk dat voldoende geventileerd wordt. Naast het afvoeren van de schadelijke stoffen moet het zuurstofniveau in de woning op peil worden gehouden. Door het ademen van de bewoners wordt de aanwezige zuurstof vervangen door koolstofdioxide. Als het ventilatievoud te laag is voor het aantal personen en het activiteitenniveau in een ruimte, is dit van invloed op de hoeveelheid beschikbare zuurstof en de ervaring van het comfort in de ruimte (Heinzerling et al., 2013). Een te lage ruimteventilatie kan ook leiden tot het sick building syndrome, in dit geval kan de woning een negatieve impact hebben op de gezondheid van de bewoners (Huisman et al., 2012). De toegepaste materialen en de aanwezigheid van mensen kunnen de binnenluchtkwaliteit beïnvloeden. Om de lucht “gezond” te houden moet de woning voldoende geventileerd worden. Om de bewoners te ondersteunen is het nodig om de luchtkwaliteit te monitoren en op basis hiervan aanvullend te ventileren (een verhoogde ventilatievoud). Bij het afstemmen van de ventilatie op de mens moet ook rekening gehouden worden met de belasting op het milieu. Het ventileren moet gebeuren op een zo duurzame (energiezuinige) wijze als mogelijk. Als voor het ventileren gebruik wordt gemaakt van mechanische ventilatie zijn hiervoor meer materialen (kanalen) en energie (ventilatoren) nodig. Bij het ventileren op natuurlijke wijze wordt lucht gebruikt die direct van buiten naar binnen wordt gehaald. Hiervoor is minder materialen en energie nodig. Bij de keuze voor het type ventilatie (natuurlijk, mechanisch of een combinatie) moet naast de milieubelasting gekeken worden naar het te realiseren binnencomfort (het behaaglijkheidsniveau). Door het belang van voldoende ventilatie gedurende de dag is de luchtkwaliteit opgenomen bij het ondersteunen van de seizoenen van de dag. Het belang van een goede en gezonde binnenluchtkwaliteit is iedere dag van belang (dus tijdens alle seizoenen van het leven van een bewoner), hieraan worden geen andere eisen gesteld gedurende de tijd. De afstemming moet per moment (dagdeel) worden gerealiseerd op basis van het aantal personen in een ruimte en de ondernomen activiteiten in die ruimte.

3.3.3 Ondersteuning thermisch comfort Een van de belangrijkste parameters van een comfortabel binnencomfort is een behaaglijk thermisch comfort (Frontczak et al., 2011; Henning Larsen Architects, 2012) . Bij het thermisch comfort is het belangrijk dat dit per ruimte is afgestemd op de activiteiten die worden verricht en bewonerswensen. Als de bewoner

3.


3.3



actief bezig is (bijvoorbeeld met opruimen, poetsen of sporten) moet de temperatuur in de ruimte niet te hoog zijn. Als de bewoner klaar is met de activiteiten en rust neemt moet de temperatuur comfortabel zijn, dit zal inhouden dat de temperatuur hoger moet zijn dan daarvoor. Daarnaast moet in de nacht de temperatuur lager zijn dan overdag voor een goede nachtrust (Leung et al., 2013). Als de temperatuur in de slaapkamer te hoog is gedurende de nacht is het voor de bewoner moeilijker om in slaap te komen en zal de slaap gemiddeld ook onrustiger en korter zijn (een slechte nachtrust) (Lan et al., 2014) . Voor het ondersteunen van het dagritme van de bewoner moet een goede nachtrust worden gestimuleerd. Door het verlagen van de temperatuur in de slaapkamer kan de nachtrust worden ondersteund. Door het slapen onder een deken is al een grotere isolatie aanwezig om de persoon, dit in combinatie met normale temperaturen (vergelijkbaar met overdag) kan dit zorgen voor een oncomfortabel thermisch comfort, de temperatuur wordt als te warm ervaren (Leung et al., 2013). Het afstemmen van de temperatuur per dagdeel en activiteit is een belangrijk aspect voor een comfortabel binnencomfort. Naast de temperatuur is tocht (ongecontroleerde ventilatiestromen) een aspect dat de thermische behagelijkheid kan verminderen (Frontczak et al., 2011). Om tocht te voorkomen moet rekening gehouden worden met een goede afstemming van de detaillering en het installatieconcept. Met het realiseren van een behaaglijk thermisch binnencomfort kan worden bijgedragen aan de behaaglijkheid in de woning. Binnen het thermisch comfort kan daarnaast nog een extra stap worden gezet in het behouden of verbeteren van de gezondheid. Door het fluctueren met de binnentemperatuur wordt het lichaam getriggerd om actief te blijven, op sommige momenten moet het lichaam extra warmte leveren en op andere momenten moet juist meer warmte worden verloren. Doordat het lichaam hier actief mee moet omgaan is hiervoor meer energie nodig, deze energie wordt gehaald uit het in het lichaam opgeslagen vet. Het creëren van een wisselende binnentemperatuur draagt bij aan het afbreken van vet, dit staat bekend als de bruin vet theorie (Lans et al., 2013). Als de temperatuur in de woning wisselend is (binnen de comfortabele grenzen) kan een positieve invloed worden uitgeoefend op de gezondheid, de kans op het krijgen van diabetes kan hiermee worden verkleind. Een goede regeling op de bruin vet theorie kan zelf diabetes bij mensen verminderen (Marken Lichtenbelt et al., 2009) . Voor een goede thermische behaaglijkheid in de woning moet de temperatuur per dagdeel afgestemd zijn op de verrichte activiteit en wens in de ruimte. De regeling van de temperatuur moet op een duurzame wijze worden gerealiseerd, met een minimale belasting voor het milieu. Door op natuurlijke wijze de temperatuur binnen te regelen wordt de energievraag gereduceerd. Aspecten die voor het regelen van de temperatuur gebruikt kunnen worden zijn passieve zonne-energie en natuurlijke ventilatiestromen. Een uitgebreide analyse naar de temperatuurregulatie mogelijkheden is opgenomen bij de meteorologische seizoenen in hoofdstuk 4.

3.3.4 Ondersteuning ervaren controle Bij het ondersteunen van (het gevoel van) controle is het belangrijk om zelf de keuze te hebben over het eigen leven. Om keuze te hebben uit verschillende mogelijkheden zonder daarbij beïnvloed te worden door andere (Perkins et al., 2012). Met de gevel kan controle worden gegeven over een aantal onderdelen van de autonomie van een persoon. Controle kan verkregen worden over uitzicht, privacy of sociale interactie (zien en gezien worden). Deze aspecten zijn in de gevel vaak aan elkaar verbonden. Bij het kiezen voor privacy kunnen onderdelen in de gevel gesloten worden, op deze manier verdwijnt ook het uitzicht. Andersom is het mogelijk om onderdelen in de gevel te openen, op deze manier is uitzicht en mogelijkheid tot (beperkte vorm van) sociale interactie te realiseren. Het is belangrijk om deze keuze als bewoner zelf te kunnen maken (Hwang et al., 2004). Bij het ondersteunen van het langer zelfstandig blijven wonen van senioren moet de controle over de eigen leefomgeving wordt gewaarborgd. Het verlies van de controle over privacy, uitzicht en sociale interactie (de aspecten van autonomie behorende bij de gevel) heeft een invloed op het gevoel van autonomie van de bewoner, daarmee ook op het gevoel van zelfredzaamheid. Het zorgen voor de controle over deze aspecten tijdens de verschillende dagdelen kan ervoor zorgen dat het gevoel van zelfcontrole behouden blijft voor een langere periode (Gómez, 2014). 3.


3.3



3.4

Verdeling seizoenen van de dag Om binnen het onderzoek de seizoenen van de dag verder te specificeren is een opdeling gemaakt in vier seizoenen. Deze zijn bepaald aan de hand van de dagdelen. Het eerste seizoen is de ochtend, de ochtend loopt van 06.00 tot 12.00 uur. Dan staat centraal het wakker worden, opstaan met de persoonlijke verzorging en het uitvoeren van activiteiten. Tijdens de ochtend komt ook de zon op, de zon kan gebruikt worden bij het ondersteunen van het dagritme. Het tweede seizoen is de middag, de middag loopt van 12.00 tot 18.00 uur. Dan zijn de voornaamste bezigheden het uitvoeren van ADLs zoals opruimen, bewegen (sporten), uitvoeren hobby’s of het onderhouden van sociale contacten. Het derde seizoen van de dag is de avond, de avond is van 18.00 tot 00.00 (24.00) uur. Dan staan onder andere de ADLs ontspannen en voorbereiden voor het te bed centraal. In de avond gaat de zon ook weer onder (KNMI, 2014), dit natuurlijk proces moet ook zoveel mogelijk in het leven van de bewoners worden behouden voor het stimuleren van het dagritme. Het vierde seizoen is de nacht, de nacht is van 00.00 tot 06.00 uur. In de nacht staat het hebben van een goede nachtrust centraal. Een aspect voor het ondersteunen van het dagritme van de bewoner en het stimuleren van de gezondheid is contact met buiten. Als naar de bestaande woningvoorraad wordt gekeken heeft 96% van de woningen de beschikking over een privébuitenruimte (tuin en / of balkon), (Licher, 2013) . In deze ruimte is het mogelijk om in contact te staan met de natuur, frisse lucht en om meer daglicht te ontvangen, voor het ondersteunen van het bioritme en het ontspannen van personen en om hierdoor bij te dragen aan het voorkomen van (seizoens)depressie en een negatieve impact op de gezondheid. De overgang tussen de seizoenen van de dag zijn opgedeeld in duidelijke tijdszones. Het doel van deze opdeling is om een overzicht te geven van de activiteiten die op een bepaald deel van de dag centraal staan. De opdeling is gemaakt om deze activiteiten beter te kunnen beoordelen en de bijbehorende eisen en wensen te kunnen weergeven. De tijden zijn daarbij meer indicatief opgesteld. Bij de seizoenen van de dag staat de mens met zijn handelingen centraal. Een visualisatie van de seizoenen van de dag is opgenomen in afbeelding 3.2. De seizoenen van de dag zijn cyclisch. De periode van een cyclus is 24 uur (1 dag) en constant repeterend. De uit te voeren activiteiten kunnen per dag verschillen, maar in principe is een dag redelijk vergelijkbaar. Verschillen kunnen zitten tussen een doordeweeks dag of een weekenddag en dor de verschillende seizoenen van het leven. De indeling van opstaan in de ochtend, uitvoeren van activiteiten in de ochtend en middag, rusten in de avond en slapen gedurende de nacht zullen in hoofdlijnen dagelijkse terugkerende patronen zijn. De vier seizoenen van de dag zullen verder worden gespecifieerd om een beter indeling te kunnen maken van de mogelijkheden van een persoon in de seizoenen. 06.00 Ochtend: Laatste slaap, ontwaken, opstaan Uitvoeren ADLs (o.a. verzorgen, ontbijten) 12.00

Middag: Uitvoeren ADLs (o.a. opruimen, beweging, ontspanning, hobby, sociale contacten)

18.00 Avond: Uitvoeren ADLs (o.a. dineren, relaxen, te bed gaan) en eerste slaap 00.00 Nacht: Goede nachtrust 06.00 Afbeelding 3.2: Definitie en visualisatie van de vier seizoenen van de dag.

3.


3.4

Verdeling seizoenen van de dag


3.4.1 Ochtend Het eerste seizoen van de dag is gedefinieerd als de ochtend. De ochtend loopt van 06.00 tot 12.00 uur. In het begin van deze periode is de bewoner nog aan het slapen, de eerste ondersteuning die geboden kan worden is het zorgen voor het ontwaken op een natuurlijke wijze. Dit kan door het binnenlaten van daglicht in de slaapkamer, hierbij moet wel rekening gehouden worden met de privacy van de bewoner. Na het ontwaken zijn meerdere algemene dagelijkse levensverrichtingen (ADL) die in de ochtend moeten worden uitgevoerd. Het gaat hierbij over opstaan, aankleden, persoonlijke verzorging, opruimen (bed opmaken), ontbijt klaar maken en ontbijten. Na deze standaard activiteiten is tijd voor andere activiteiten zoals bewegen (sporten), hobby’s, sociale contacten of andere huishoudelijke taken. Tijdens de slaap kan een goede nachtrust voor de bewoner worden ondersteund door te zorgen dat het donker, rustig is en dat de temperatuur wat lager ligt. Met de gevel kan door regelbaarheid van de daglichttoetreding worden gezorgd voor het natuurlijk ontwaken en een hoog daglichtniveau in de ochtend om depressie te voorkomen (Huisman et al., 2012). Naast het stimuleren van het dagritme van de bewoners is het mogelijk om de luchtkwaliteit in de woning te verbeteren door het toepassen van een verhoogd ventilatievoud. Met een verhoogd ventilatievoud kan extra zuurstof worden toegevoegd en kunnen schadelijke stoffen tijdig worden afgevoerd. Bij de gevel is het in de ochtend belangrijk dat controle aanwezig is over het uitzicht en de privacy, vooral tijdens het ontwaken met daglicht is het belangrijk dat dit niet ten koste gaat van de privacy. Het gevoel van veiligheid en zekerheid moet behouden blijven. Na het ontwaken, kan de bewoner in de ochtend nog meer gestimuleerd worden om te bewegen. Bewegen in de ochtend en in de middag is belangrijk voor een goede (volgende) nachtrust. Naast bewegen is in de ochtend na het ontwaken een verhoogde daglichttoetreding in de woning nodig voor het verder ondersteunen van het dagritme van een persoon. Een verhoogde daglichttoetreding in de ochtend en de middag is twee maal zo efficiënt dan in de avond (Lewy, et al., 1998). Deze verhoogde daglichttoetreding kan ook behaald worden in de binnenbuitenruimte van de woning. In afbeelding 3.3 is een schematische weergave opgenomen met de functionele-, prestatie eisen en de gewenste ondersteuning / stimulering tijdens het eerste seizoen van de dag; ochtend. Uitvoeren van ADLs

Activeren bewegen in de ochtend

Regelbare daglichttoetreding

Bevorderen (volgende) nachtrust

Natuurlijk ontwaken

Contact met buiten Gevoel van veiligheid & zekerheid Stimuleren dagritme

Controle privacy Rustige / stille omgeving

Toegang tot natuur (alle seizoenen)

Controle uitzicht

Verhoogde daglichttoetreding

Koelere slaapkamer

Stimuleren nachtrust Donker tijdens slaap

Verbeteren luchtkwaliteit

Verhoogde ventilatievoud Functionele eisen

Prestatie eisen


Afbeelding 3.3: Schematische weergave van functionele-, prestatie eisen en stimuleren voor het seizoen: ochtend.

3.4.2 Middag Het tweede seizoen van de dag is de middag. De middag is van 12.00 tot 18.00 uur. In deze periode is de meeste tijd beschikbaar voor het uitvoeren van activiteiten. Het kan hierbij gaan over werken of het uitvoeren van ADLs zoals lunchen, opruimen (schoonmaken), bewegen, sporten, hobby’s, ontspanning of het onderhouden van sociale contacten. Door het uitvoeren van deze activiteiten wordt ook (veel) bewogen, deze beweging is goed voor het ondersteunen van de volgende nachtrust. 3.


3.4



Tijdens het uitvoeren van activiteiten moet de binnentemperatuur afgestemd zijn op de mate van inspanning. Als de bewoner bijvoorbeeld aan het rusten is of rustige hobby’s aan het uitvoeren is moet de temperatuur hoger zijn dan tijdens het uitvoeren van intensieve activiteiten. Tijdens het rusten is het ook gewest als het visuele comfort hoog is, om voldoende uitzicht te hebben op natuur (groen) of een levendige dynamische omgeving. Afhankelijk van de inspanning en het aantal personen in de woning moet ook de ventilatievoud hierop afgestemd zijn om een goede binnenluchtkwaliteit en een behaaglijke temperatuur te realiseren. Voor het stimuleren van het dagritme is het in deze periode nodig dat een (verhoogd) daglichtniveau aanwezig is. Daarnaast is toegang tot natuur ook een aspect dat kan bijdrage aan het ondersteunen van het dagritme. Vooral voor oudere mensen kan het in bepaalde meteorologische seizoenen moeilijk zijn om naar buiten te gaan. Het zou mogelijk moeten zijn dat deze ruimte altijd toegankelijk is zonder belemmeringen. In afbeelding 3.4 is een schematische weergave opgenomen met de functionele-, prestatie eisen en de gewenste ondersteuning / stimulering tijdens het tweede seizoen van de dag; middag. Contact met buiten

Uitvoeren van ADLs


Verhoogde daglichttoetreding

Stimuleren bewegen in de middag

Bevorderen nachtrust


Verhoogde ventilatievoud

Comfortabele binnentemperatuur

Regelbare daglichttoetreding

Bevorderen dagritme

Bevorderen binnencomfort (groen / natuurlijk) uitzicht Functionele eisen

Prestatie eisen


Afbeelding 3.4: Schematische weergave van functionele-, prestatie eisen en stimuleren voor het seizoen: middag.

3.4.3 Avond Het derde seizoen van de dag is gedefinieerd als de avond. De avond is de periode van 18.00 tot 00.00 (24.00) uur. In deze periode van de dag is voornamelijk tijd voor wat rustigere activiteiten. Een eerste activiteit is (het bereiden van) de avondmaaltijd. Na het eten is het beter als meer rustige ADLs worden uitgevoerd zoals relaxen, ontspannen (bijvoorbeeld tv kijken of puzzelen). Door het rustig aan te doen in de avond, komt het lichaam ook tot rust wat een ondersteuning is voor een betere nachtrust. Deze rust kan ook gevonden worden door te ontspannen in de binnenbuitenruimte, in deze ruimte kan rustig (samen) gezeten worden voor het verder tot rust komen in de avond. De laatste ADLs die worden uitgevoerd in de avond is het voorbereiden om te gaan slapen, zoals persoonlijke verzorging, uitkleden en naar bed gaan. Voor het stimuleren van een goed dagritme / nachtrust is het nodig dat een aantal uren voor het te bed gaan (ongeveer 2 tot 3 uur) het verlichtingsniveau wordt verminderd. Ook het kijken van een normale tv of beeldscherm tot het einde van de avond is niet positief voor het ondersteunen van de nachtrust (Huisman et al., 2012) . Het verminderen van het daglichtniveau gaat automatisch door het ondergaan van de zon, maar het weren van ander licht (straatverlichting of auto’s) kan wel nodig zijn. Controle over het kunstlichtniveau en het binnenkomende licht is nodig om te dimmen richting het einde van de avond, om een goede nachtrust te stimuleren. In de avond moet de binnentemperatuur afgestemd zijn op de activiteiten, dit houdt waarschijnlijk in dat het warmer moet zijn in de ruimte voor een behaaglijke temperatuur (een laag activiteitenniveau). Het thermisch comfort draagt bij aan het tot rust kunnen komen in de avond. Naast het lichtniveau is ook de intensiteit van de ondernomen activiteiten in de avond van belang. Bij drukke activiteiten is het lichaam niet goed voorbereid op een nachtrust, wat ook invloed heeft op het dagritme van een persoon. In de avond is het naast het licht dat van buiten naar binnen komt ook 3.


3.4



nodig controle te hebben over de privacy en uitzicht. De controle over deze aspecten draagt bij aan het gevoel van veiligheid en zekerheid. In afbeelding 3.5 is een schematische weergave opgenomen met de functionele-, prestatie eisen en de gewenste ondersteuning / stimulering tijdens het derde seizoen van de dag; avond. Comfortabele binnentemperatuur

Bevorderen binnencomfort Verbeteren luchtkwaliteit Regelbare daglichttoetreding

Verminderen verlichtingsniveau avond


Stimuleren dagritme Rustige / stille omgeving

Controle uitzicht Gevoel van veiligheid & zekerheid


Controle privacy

Ontspannen / relaxen in de avond

Bevorderen nachtrust Donker tijdens slaap

Functionele eisen

Prestatie eisen


Afbeelding 3.5: Schematische weergave van functionele-, prestatie eisen en stimuleren voor het seizoen: avond.

3.4.4 Nacht Het vierde seizoen van de dag is de nacht. De nacht is van 00.00 tot 06.00 uur. De bewoner is dan aan het slapen en moeten de omstandigheden hierop afgestemd zijn. Voor het ondersteunen van een goede nachtrust is het belangrijk dat de bewoner in de avond tot rust is gekomen. In de slaapkamer is het mogelijk dit te ondersteunen door het creëren van een rustige en stille omgeving, waar het donker is en de gevelopeningen zijn gesloten voor de privacy (het gevoeld van veiligheid en zekerheid) en het weren van licht van buiten. Met een goede ventilatie kan ook in de nacht worden gezorgd voor een goede binnenluchtkwaliteit. Door een verhoogd ventilatievoud wordt voldoende zuurstof aangevoerd en worden de schadelijke stoffen tijdig afgevoerd uit de ruimte. Met het ventileren is het ook mogelijk om de temperatuur in de slaapkamer wat te verlagen. Een te hoge binnentemperatuur gecombineerd met een deken (extra isolatielaag) kan dan te warm worden ervaren, dit is niet positief voor een goede nachtrust. Een goede nachtrust kan vooral ondersteund worden door het creëren van een goede en constante omgevingsvariabele. In afbeelding 3.6 is een schematische weergave opgenomen met de functionele-, prestatie eisen en de gewenste ondersteuning / stimulering tijdens het vierde seizoen van de dag; nacht. Koelere slaapkamer Verbeteren luchtkwaliteit


Rustige / stille omgeving Stimuleren nachtrust

Ontspannen / relaxen Privacy

Gevoel van veiligheid & zekerheid

Functionele eisen

Donker tijdens slaap

Prestatie eisen


Afbeelding 3.6: Schematische weergave van functionele-, prestatie eisen en stimuleren voor het seizoen: nacht.

3.


3.4



3.5

Conclusie De deelvraag die gesteld is bij het onderzoek naar de seizoenen van de dag is: Op welke wijze kan met de gevel een bijdrage worden gegeven voor het ondersteunen / stimuleren van senioren gedurende de verschillende seizoenen van de dag? Bij het onderzoeken van de seizoenen van de dag heeft de focus gelegen op de integratie van mens en gebouw, waarbij rekening is gehouden om een negatieve impact op het milieu zo ver mogelijk te reduceren. In het gezamenlijk vooronderzoek is onderzocht wat de basisbehoeftes zijn van de mens, deze bestaand uit de factoren: comfort, autonomie, sociale interactie, privacy en veiligheid & zekerheid. Bij de seizoenen van de dag kan met de gevel een aantal van deze behoeftes worden ondersteund en gestimuleerd. Een aantal behoefte kunnen niet in de gevel worden opgelost, maar moeten worden opgenomen in de inbouw van het gebouw. Binnen de behoefte comfort is het met de gevel mogelijk om de bewoner te ondersteunen / stimuleren, door het optimaliseren van het visueel comfort, luchtkwaliteit en thermisch comfort. Het is mogelijk om bij te dragen aan de behoefte autonomie door het optimaliseren van het onderdeel ervaren controle. Bij ervaren controle is het belangrijk dat controle uitgeoefend kan worden op de omgevingsvariabele sociale interactie (uitzicht) en privacy. Deze twee behoeftes zijn bij de seizoenen van de dag opgenomen als onderdeel van de autonomie van een persoon en niet als onderdelen waarvoor het afzonderlijk mogelijk is om te ondersteunen of te stimuleren. De behoefte veiligheid & zekerheid beschrijft de onderdelen die nodig zijn voor de technische uitwerking van het gevelconcept, deze onderdelen moeten worden opgenomen bij de uitwerking / realisatie van een variant. Met de gevel kan het visueel comfort van de bewoner worden verhoogd door het te kunnen regelen van de daglichttoetreding. Door het regelen van de daglichttoetreding in een ruimte per dagdeel, kan het dagritme van de bewoner worden ondersteund. Hierbij is het in de ochtend en de middag gewenst om een verhoogd verlichtingsniveau te hebben en in de avond het verlichtingsniveau te verminderen voor het stimuleren van een goede nachtrust (en dagritme). Het verbeteren van de binnenluchtkwaliteit heeft als doel om te zorgen dat voldoende zuurstof aanwezig is in de ruimte en dat schadelijke stoffen tijdig worden afgevoerd. Om de kwaliteit van de binnenlucht hoogwaardig te houden moet een voldoende ventilatievoud aanwezig zijn. Het ventilatievoud moet afgestemd zijn op het aantal personen in de ruimte en het activiteitenniveau. Voor het creëren van een behaaglijk thermisch comfort moet de temperatuur in een ruimte afgestemd zijn op de wensen van de bewoner en zijn activiteitenniveau. Zo moet de temperatuur in de nacht lager zijn dan de binnentemperatuur overdag. Ook moet de temperatuur wat hoger zijn op de momenten dat de bewoner aan het rusten / ontspannen is, dan ten opzichte van het moment waarop activiteiten worden uitgevoerd. Bij het ondersteunen van controle over de omgevingsvariabele is het belangrijk dat de onderdelen afgestemd kunnen worden op de wensen van de bewoner. Met de gevel moet het mogelijk zijn om controle te kunnen uitoefenen over de aspecten sociale interactie, het gezien kunnen worden vanaf buiten en het kunnen zien naar buiten (uitzicht). Maar ook over privacy, het niet meer gezien kunnen worden vanuit buiten. In de ochtend (tijdens het ontwaken en opstaan), in de avond (tijdens het naar bed gaan) en tijdens de nacht is het belangrijk dat privacy gerealiseerd kan worden. Een goede controle over sociale interactie en privacy draagt bij aan het ondersteunen van het gevoel van veiligheid en zekerheid. Naast het verbeteren van de binnenluchtkwaliteit door het verhogen van het ventilatievoud is het belangrijk om naar buiten te kunnen gaan om het dagritme te stimuleren. Voor senioren kan het in bepaalde meteorologische seizoenen moeilijk zijn om naar buiten te gaan door het weer. De mogelijkheid om naar buiten te kunnen in vooral de ochtend en de middag draagt bij aan een goede luchtkwaliteit, een verhoogd daglichtniveau en daarmee aan het dagritme. In de avond kan toegang tot natuur bijdrage aan het tot rust komen, voor een bijdrage van een goede nachtrust. (Interne) toegang tot natuur tijdens alle meteorologische seizoenen kan hieraan bijdrage. In deze ruimte is het mogelijk om in een (gedeeltelijke) geconditioneerde ruimte de voordelen van buiten te ervaren. In tabel 3.2 is een overzicht opgenomen van de nodig prestatie eisen en de bijbehorende functionele eisen.

3.


3.5

Conclusie


Tabel 3.2: Aspecten van invloed op de seizoenen van de dag voor de mens.

Prestatie eisen Visueel comfort Verbeteren luchtkwaliteit Thermisch comfort Ervaren controle Toegang tot natuur

Functionele eisen Regelbare daglichttoetreding Verhoogde ventilatievoud afgestemd op gebruik Behaaglijk binnenklimaat Controle omgevingsvariabele (privacy, sociale interactie en uitzicht) Binnen- buitenruimte

Tijdens de seizoenen van de dag ligt de focus op de relatie tussen de aanpasbaarheid van het gebouw en (het stimuleren van) de mens. Door een goede optimalisatie kan ook een bijdrage worden geleverd aan het milieu. Dit kan gebeuren door de optimalisatie van het daglichtniveau in de woning. Bij een goede hoogwaardige toetreding van daglicht tot de woning, wordt de vraag naar kunstlicht overdag verminderd. Op deze momenten kan de lichtbehoefte van bewoners worden ingevuld met daglicht en kan de anders benodigde energie voor de kunstverlichting worden bespaard. Als voorbeeld tijdens natuurlijk waker worden kan licht worden binnengelaten via de gevel, op deze momenten is het niet nodig om hiervoor kunstlicht te gebruiken. Andere aspecten waarbij een besparing kan worden gerealiseerd is bij de ventilatie en het thermisch comfort in de woning. Door gebruik te maken van natuurlijke ventilatie (toevoer) zijn minder ventilatoren en kanalen benodigd in de woning, hiervoor is minder energie nodig voor de ventilatoren en minder materialen nodig voor de kanalen / installaties. Voor het thermisch comfort in de woning kan een energiebesparing worden behaald door het op natuurlijke wijze kunnen reguleren van de temperatuur gedurende de dagdelen. Door efficiënt gebruik te maken van de natuurlijke bronnen (buitentemperatuur en passieve zonne-energie) kan de koude- en warmtevraag in een woning worden beperkt tot (bijna) nul, hierdoor neemt de energievraag voor resterende warmte en / of koude af. Bij de seizoenen van de dag is gebruik gemaakt van duidelijke periodes per seizoen. Met deze opdeling is een overzicht gegeven van de voornaamste handelingen die tijdens een bepaald dagdeel plaatsvinden. Met deze opdeling kan inzichtelijk worden gemaakt welke activiteiten uitgevoerd worden en welke eisen en wensen daarbij gesteld worden. De tijden zijn daarbij als indicatie opgesteld, de uit te voeren activiteiten en de bijbehorende prestaties zijn daarbij bepalend voor de indeling in de seizoenen. Bij de seizoenen van de dag staat de mens met zijn handelingen centraal. De seizoenen zijn cyclisch met een duur van 24 uur (1 dag) en zijn constant repeterend. De uit te voeren activiteiten en de tijden hiervan kunnen per dag en per bewoner verschillen. Het verschil kan zitten tussen personen en de dag van de week (doordeweekse dag of een weekenddag). De gemiddelde indeling van de dag met opstaan in de ochtend, uitvoeren activiteiten in de ochtend en de middag, rusten in de avond en slapen in de nacht zullen in hoofdlijnen dagelijkse terugkerende cyclische activiteiten zijn.

3.


3.5

Conclusie


3.



4. Meteorologische seizoenen

4.

Meteorologische seizoenen


4.



4.1

Inleiding De meteorologische seizoenen beschrijven de verschillende klimaten die in Nederland voorkomen. Zo wordt binnen het onderzoek voornamelijk gekeken naar de relatie tussen milieu en gebouw, waarbij wordt voldaan aan de behoefte van de mens, zie afbeelding 4.1. De afstemming van milieu en gebouw moet zorgen voor een ecologisch duurzaam gebouw, met een zo laag mogelijke impact / belasting voor het milieu en een optimaal binnenklimaat voor de bewoner (mens). In het vooronderzoek is onderzocht welke gebouwonderdelen adaptief moeten zijn voor de aanpassing naar deze seizoenen. Tijdens deze analyse zal de focus komen te liggen op de gevel en op welke wijze een ondersteuning geboden kan worden. Met het onderzoek zal een antwoord gegeven worden op Afbeelding 4.1: Focus van de seizoenen van het leven op mens de deelvraag: Op welke wijze kan met een gevel en gebouw binnen het concept. adaptief worden omgegaan met de veranderende meteorologische seizoenen, om het milieu te ondersteunen / stimuleren?

4.2

Analyse meteorologische seizoenen Bij de analyse van de meteorologische seizoenen wordt gekeken naar de het verschil in het klimaat tussen de jaargetijden in Nederland. Daarbij zal onderzocht worden welke gebouwlagen adaptief kunnen zijn om deze meteorologische veranderingen op een duurzame wijze op te kunnen opvangen. Daarnaast zal gekeken worden naar andere klimaatzones op de wereld waar vergelijkbare omstandigheden zijn voor een jaargetijde in Nederland.

4.2.1 Analyse meteorologische gegevens Nederland is een land met een grote variëteit in verschillende seizoenen. Het klimaat in Nederland is op te delen in de vier seizoenen: winter, lente, zomer en herfst. Tussen deze verschillende seizoenen zit een groot verschil in het klimaat. In tabel 4.1 is een overzicht opgenomen van langjarige gemiddelde klimaatgegevens voor Nederland (gemeten in de Bilt) in de tijdsperiode 1981-2010 (KNMI, 2011). Hierin is onder andere opgenomen data over de temperatuur, neerslag en zonneschijn. Tabel 4.1: Klimaatgegevens Nederland tijdsperiode 1981-2010 (de Bilt), per seizoen en gemiddeld per jaar (KNMI, 2011).

Temperatuur gemiddeld [°C] Temperatuur gemiddeld minimum [°C] Temperatuur gemiddeld maximum [°C] Aantal dagen temperatuur ≤ -10°C [aantal dagen] Aantal dagen temperatuur ≤ -5°C [aantal dagen] Aantal dagen temperatuur ≥ 25°C [aantal dagen] Aantal dagen temperatuur ≥ 30°C [aantal dagen] Relatieve luchtvochtigheid gemiddeld [%] Neerslag [uren] Neerslag [% van de tijd] Neerslag loze dagen (droog)[aantal dagen] Neerslag (som) [mm] Zonneschijn[uren] Zonneschijn gemiddeld per dag [aantal uren] Zonloze dagen [aantal dagen] Globale straling (som) [J/cm²] Gemiddelde windsnelheid [m/s]

4.


4.2

Analyse meteorologische seizoenen

Winter 3,4 0,5 6,1 11 2 0 0 87 202,0 9 24 202,0 197,6 2-3 32 25.472 4,0

Lente 9,5 4,7 14,0 1 0 4 0 77 156,1 7 34 171,0 502,4 5-6 9 118.257 3,5

Zomer 17,0 11,9 21,9 0 0 21 4 77 120,5 5 35 219,6 587,6 6-7 4 153.051 2,9

Herfst 10,6 6,8 14,4 1 0 2 0 86 184,1 8 28 240,7 314,3 3-4 16 56.963 3,2

Jaar 10,1 6,0 14,1 13 2 26 4 82 662,6 8 122 832,5 1.601,6 61 353.737 3,4


Als gekeken wordt naar de klimaatgegevens in tabel 4.1 is te zien dat grote verschillen zitten tussen de seizoenen. De twee extreemste seizoenen (meest verschillende seizoenen) zijn de zomer en de winter. Hierin is te zien dat de zomer het warmste is met de minste neerslagtijden en de meeste zonnestraling. De winter is daarin tegen de koudste periode met de hoogste hoeveelheden neerslag en de minste zonnestraling (KNMI, 2011). Deze verschillende omstandigheden hebben invloed op de mens, vooral senioren zijn meer gevoelig voor de gevolgen van deze extreme klimaatverschillen (Meer et al., 2012; Noorda et al., 2009) . In de zomer is een verhoogde kans op oververhitting, bij oververhitting stroomt meer bloed naar de huid en minder naar de vitale organen, hierdoor moet het hart harder werken (Meer et al., 2012). Voor mensen met een zwakker hart is dit gevaarlijk en neemt de kans op overlijden toe. Vooral senioren zijn hiervoor gevoeliger als het aantal oververhittingsuren in de woning (te ver) toeneemt (Hooff et al., 2014). In de winter komen veel senioren niet buiten door de neerslag en lage temperaturen (en daarmee samenhangend vergrote kans op gladheid). Bij een slechte woning waarbij geen optimaal thermisch comfort gerealiseerd kan worden, sluiten de bewoners vaak de ventilatie waardoor de binnenluchtkwaliteit afneemt (toename van schadelijke stoffen en afname zuurstof), dit kan leiden tot het sick building syndrome (Huisman et al., 2012). Daarnaast neemt de kans op vallen in de winter toe (bij lage temperaturen zowel binnen- als buitenshuis) (Noorda et al., 2009). Als gekeken wordt naar de huidige gebouwvoorraad dan is deze statisch in de verschillende meteorologische seizoenen. Het gevolg is dat deze gebouwen in de zomer moeten worden gekoeld (of een hoog aantal oververhittingsuren hebben) en in de winter moeten dezelfde gebouwen worden verwarmd. Door deze vraag naar koude en warmte in het gebouw om een behaaglijk binnencomfort te creëren is een grote energievraag aanwezig (Hoes et al., 2011). Om het milieu te ondersteunen is het gewenst als deze energievraag wordt gereduceerd (tot nul). Voor het reduceren van deze energievraag en het verminderen van de milieubelasting tijdens het gebouwgebruik, is het nodig dat bepaalde gebouwonderdelen adaptief zijn tussen deze verschillende seizoenen. Door het te kunnen aanpassen van bepaalde gebouwprestaties is het mogelijk om meer / beter gebruik te maken van de beschikbare natuurlijke bronnen (Hooff et al., 2014).

4.2.2 Analyse gebouwonderdelen Bij het analyseren van de gebouwonderdelen is het nodig om te kijken naar mogelijkheden om een gebouw aan te kunnen passen naar de verschillende seizoenen. Op een zodanige wijze dat geen energie meer nodig is voor de gebouwverwarming en –koeling. Het kunnen reguleren van de binnentemperatuur is daarbij de belangrijkste factor, voor controle over de binnentemperatuur zijn diverse mogelijkheden onderzocht in het gezamenlijk vooronderzoek. Het is mogelijk om hierop invloed uit te oefenen door het veranderen van de thermische isolatiewaarde (zomer- of winterjas), het wel of niet binnenhalen / verliezen van warmte door de scheidingsvlakken. Door het controleren van de binnenkomende passieve zonne-energie kan de temperatuur gecontroleerd worden, hiermee kan gekozen worden om het gebouw te verwarmen of om de warmte buiten te houden. Met natuurlijke ventilatie (een vraag gestuurde ventilatievoud) kan overtollige warmte worden afgevoerd. Door het aanpassen van de thermische massa, met de toepassing van een hoge thermische massa kan warmte worden opgeslagen of door een lage thermische massa kan warmte snel worden gebruikt. De toepassing van een groen dak / gevel kan zorgen voor extra isolatie en verdamping om opwarming tegen te gaan. En door het gebruik van kleuren, met lichte kleuren kan warmte worden geweerd terwijl met donkere kleuren op de gevel meer warmte wordt binnengehaald. Volgens Hoes e.a. (2011) en Hooff e.a. (2014) zijn deze zes opties de meest geschikte mogelijkheden om invloed uit te oefenen op de binnentemperatuur en om te kunnen optimaliseren naar de verschillende meteorologische seizoenen. Het effect van een optie is afhankelijk van meerdere aspecten, deze aspecten kunnen zijn de aanwezigheid van de andere adaptieve mogelijkheden en het klimaat waarin een optie wordt toegepast. De optie waarbij gebruik wordt gemaakt van een groen dak / gevel is minder efficiënt als achter het groen een hoge isolatiewaarde aanwezig is. Daarbij kan verdamping helpen om oververhitting binnen tegen te gaan, alleen is in de zomer minder water aanwezig voor deze verdamping. In de winter kan 4.


4.2



een droger pakket bijdrage aan een hogere thermische isolatie, in dit seizoen is het dak / gevel vaak nat. Door het beperkte rendement door de klimatologische omstandigheden (nat / droog in de verkeerde seizoenen) en de beperkte bijdrage bij een goede isolatie van de achterconstructie zal deze optie niet verder worden opgenomen bij de adaptieve gebouweigenschappen. Vooral het adaptief maken van de thermische isolatie zal de bijdrage van dit onderdeel sterk minimaliseren. De optie met kleur (reflectie of absorptie van warmte) heeft alleen effect bij een matig of slecht geïsoleerd gebouw (Hooff et al., 2014). Bij deze optie gebruik wordt gemaakt van de eigenschap van een materiaal om warmte op te nemen (donker) of te weren (licht). Dit heeft het grootste effect bij een gebouw met een slechte thermische isolatie, bij deze gebouwen kan op deze wijze een bijdrage worden geleverd aan het binnencomfort. De toepassing van kleur (donker of licht) bij een gebouw met een hoge thermische isolatie heeft slechts een zeer beperkte invloed. Doordat de warmte die extra de constructie inkomt bij een donkere kleur en het verminderen van warmte in de constructie bij lichte kleuren nog door de thermische isolatie moet, is deze toevoeging hierbij zeer beperkt. De combinatie van het optimaliseren van de binnenkomende passieve zonne-energie en een adaptieve thermische isolatie, zullen een aanpassing in kleur van de gevel nagenoeg geheel opheffen (Hooff et al., 2014). Om deze redenen zullen vier opties nader worden onderzocht of deze adaptief toe gepast kunnen worden voor het reduceren van de koude- en warmtevraag in de woningen, het zal hierbij gaan over de opties: adaptieve thermische isolatiewaarde, adaptieve passieve zonne-energie, adaptieve natuurlijke ventilatie en adaptieve thermische massa. Adaptieve thermische isolatiewaarde Sinds de energiecrisis in de jaren ’70 moeten gebouwen volgens de regelgeving steeds beter geïsoleerd worden (Bais, 1990). Een voorbeeld is dat de bouwbesluitisolatie-eis voor een gevel is verhoogd van 0,4m²K/W in 1970 naar 3,5m²K/W in 2012. Door deze stijging van de isolatiewaarde van gebouwen is de warmtevraag sterk gereduceerd in de winter, maar door het beter vasthouden van warmte is het aantal oververhittingsuren en koellast ook sterk gestegen in de zomer (Hooff et al., 2014). Bij het adaptief maken van de thermische isolatiewaarde is het gewenst om in de zomer te beschikken over een matig geïsoleerd gebouw, om zo het aantal oververhittingsuren te reduceren. In de winter is het gewenst om een goed geïsoleerde gevel te hebben om de aanwezige warmte binnen te kunnen houden. Om dit te realiseren moeten de huidige statische bouwmethode worden aangepast naar een adaptieve bouwmethode. Adaptieve passieve zonne-energie Bij passieve zonne-energie (PZE) wordt gebruik gemaakt van de warmte van de zon. De zon is op aarde de grootste energiebron die voor iedereen gratis toegankelijk is. Door het binnenlaten van de PZE kan een bijdrage geleverd worden aan het verwarmen van het gebouw, dit is vooral in de winterperiode gewenst. In de zomer kan deze extra warmte bijdrage aan het verder verhogen van het aantal oververhittingsuren, in deze periode is toetreding van PZE niet gewenst. De regeling van PZE is vaak mogelijk bij de bestaande gebouwen door het toepassen van bijvoorbeeld zonwering of overstekken. De mogelijkheid tot controle over PZE is een van de belangrijkste onderdelen voor het reguleren van de binnentemperatuur op een behaaglijk niveau (Hooff et al., 2014). Adaptieve natuurlijke ventilatie Met natuurlijke ventilatie kan op energie neutrale wijze overtollige warmte worden afgevoerd. Het aantal oververhittingsuren kan worden gereduceerd door (extra) natuurlijke ventilatie toe te passen als de binnentemperatuur hoger is dan de buitentemperatuur. Dit is niet alleen in de zomer mogelijk maar ook bij een goed geïsoleerde woning op een winterdag met een hoge PZE toetreding. In de winter kan het gewenst zijn om de ventilatielucht eerst voor te verwarmen, om het gevoel van tocht en discomfort te voorkomen, mogelijk is hiervoor PZE te gebruiken om het op een energiezuinige wijze te realiseren.

4.


4.2



Voornamelijk in de zomer kan een grote winst worden behaald als gebruik wordt gemaakt van natuurlijke ventilatie. Op de momenten dat de binnentemperatuur hoger is dan de buitentemperatuur kan met natuurlijke ventilatie het aantal oververhittingsuren worden beperkt. In een warme zomer kan de natuurlijke ventilatie worden toegepast tijdens de ochtend, avond en nacht. Door in warme periode in de nacht (passieve nachtkoeling) extra te ventileren kan de warmte uit een gebouw (uit de thermische massa) worden gehaald om zo de binnentemperatuur te verlagen. Adaptieve thermische massa Met thermische massa is het mogelijk om warmte op te slaan. Een gebouw met een hoge thermische massa warmt minder snel op en koelt ook minder snel af. Tegenovergesteld, een gebouw met een lage thermische massa warmt snel op en koelt ook weer snel af. Een gebouw met een hoge thermische massa heeft doorgaans een meer constante temperatuur en een gebouw met een lage massa heeft een meer fluctuerende temperatuur (Vaan et al., 2010). In de zomer is het gewenst om de overtollige warmte binnen op te slaan in de thermische massa, op deze manier wordt voorkomen dat het gebouw snel opwarmt en om zo het aantal oververhittingsuren te verminderen. De opgeslagen warmte kan in de nacht door middel van nachtelijke (natuurlijke) ventilatie worden afgevoerd. In de winter is het gewenst om de binnenkomende warmte meteen te kunnen gebruiken om de ruimte te verwarmen, een lage thermische massa is gewenst. Bij een hoge massa in de winter zal meer energie nodig zijn om het gebouw comfortabel te verwarmen (Hoes et al., 2011). De huidige gebouwen hebben een statische hoge of lage thermische massa. Het is niet mogelijk om hiermee te variëren naar de verschillende meteorologische seizoenen. De toepassing van de adaptieve thermische massa is mogelijk in de gevel of in het gebouw (constructie of inbouw).

Hoog

Optimalisatie gebouwprestaties Voor een duurzame (energie neutrale) afstemming van de gebouwprestaties op de meteorologische seizoenen, is het gewenst om een aantal gebouwonderdelen adaptief te maken. Met de geraadpleegde literatuur is het alleen nog maar mogelijk om een uitspraak te doen over de twee meest verschillende seizoenen, de zomer en winter. Voor de meest ideale instellingen voor de lente en de herfst is het nog niet mogelijk om deze al te geven. Voor de zomer en de winter is het gewenst als het mogelijk is om de thermische isolatiewaarde, passieve zonne-energie, natuurlijke ventilatie en de thermische massa adaptief is te maken. In afbeelding 4.2 is een overzicht weergegeven van de wijze van toepassing tussen de verschillende meteorologische seizoenen. In afbeelding 4.3 is van de inregeling van de adaptieve gebouwonderdelen een schematische weergave opgenomen. Het doel van het adaptief maken van deze gebouwonderdelen is het realiseren van een comfortabel en gezond binnenklimaat voor de bewoners, zonder een grote belasting voor het milieu. Door een goede regeling kunnen de problemen voor de bewoners in de zomer (meer et al., 2012) en de winter (Noorda et al., 2009) worden verminderd. Voor het milieu zijn bij een goede regeling van deze gebouwonderdelen de energievraag tot (bijna) nul te reduceren.

Zomer

Laag

Winter

Thermische isolatie [m²K/W]

Passieve zonne-energie Natuurlijke ventilatie [J] [m³/h]

Thermische massa [kg]

Afbeelding 4.2: Toepassing van de adaptieve gebouwonderdelen voor de zomeren winterperiode (Hooff et al., 2014).

4.


4.2



Zomer (links): Verlaagde thermische isolatie Lage passieve zonne-energie Hoge directe natuurlijke ventilatie Hoge thermische massa Winter (rechts): Hoge thermische isolatie Hoge passieve zonne-energie Lage directe natuurlijke ventilatie Lage thermische massa

Afbeelding 4.3: Schematische weergave van de adaptieve gebouwonderdelen voor de zomeren winterperiode.

Het is met de huidig beschikbare literatuur nog niet mogelijk om uitspraken te kunnen doen over de tussenliggende seizoenen. Doordat het onderwerp over adaptieve gebouwprestaties in de wetenschappelijke literatuur relatief nieuw is, het oudst gevonden onderzoek is vier jaar, is het niet mogelijk om volledige uitspraken te kunnen doen. Om de gevonden data zo compleet mogelijk te hebben, zijn deze gegevens voorgelegd aan dr. ir. B.J.E. Blocken, hoogleraar Building Physics & Services aan de Technische Universiteit Eindhoven. De ontmoeting heeft plaatsgevonden op 6 oktober 2014. Prof. dr. ir. Blocken heeft aangegeven dat het onderzoek is gebaseerd op de voornaamst beschikbare wetenschappelijke bronnen (Hoes et al., 2011; Hooff et al., 2014; Vaan et al., 2010). Tijdens de bespreking is gesproken over mogelijke adaptieve gebouwonderdelen en wat het te verwachten effect is van deze onderdelen. Prof. dr. ir. Blocken heeft ook de verwachting dat met een adaptieve thermische isolatie, passieve zonne-energie, natuurlijke ventilatie en thermische massa het aannemelijk is dat de energievraag voor verwarmen en koelen wordt gereduceerd tot (bijna) nul. De regeling van deze adaptieve gebouwonderdelen zal moeten gebeuren volgens de instelling zoals deze zijn opgenomen in afbeelding 4.2, hiermee kan het grootste effect worden bereikt. Tijdens de ontmoeting is ook aangegeven dat aanpasbaarheid van een gebouw per meteorologisch seizoen (niet op basis van kortere cycli) naar verwachting het optimaalste is. Daarnaast is aangegeven dat het binnen dit afstudeeratelier met deze uitstroomrichting het niet mogelijk is om volledig aan het adaptieve principe te gaan rekenen.

4.2.3 Analyse vergelijkbare klimaten Door de grote verschillen in het Nederlandse klimaat, is een groot verschil aanwezig tussen de zomeren wintersituatie. Het onderzoek naar de gebouwonderdelen die adaptief kunnen zijn voor een comfortabel binnenklimaat zonder een grote impact op het milieu, zijn nog recentelijk (maximaal 4 jaar oud). Hierdoor is het mogelijk dat de onderzoeken nog niet volledig zijn voor een optimale gebouwprestatie. Voor een verdere vergelijking en controle van de voorgestelde gebouwprestaties zal gekeken worden naar de bouwmethode in andere landen. Voor het vergelijken van de zomersituatie wordt gekeken naar Spanje (Madrid), gemiddelde maximum temperatuur is 22,4°C en gemiddelde minimum temperatuur is 8,7°C (Klimaatinfo.nl, 2015a) . In tabel 4.1 zijn de waarde voor de zomer in Nederland opgenomen, deze zijn gemiddelde maximum temperatuur 21,9°C en gemiddelde minimum temperatuur is 11,9°C. Deze waarden komen redelijk overeen. Voor de winter wordt gekeken naar Zweden (Umea), gemiddelde maximum temperatuur is 6,3°C (winter Nederland 6,1°C, tabel 4.1) en gemiddelde minimum temperatuur is -0,4°C (winter Nederland 0,5°C), ook deze waarde komen redelijk overeen. Als gekeken wordt naar de bouwmethode die wordt toegepast in Spanje, is te zien dat veel gebouwen met een hoge thermische massa worden toegepast, veel gebouwen zijn gebouwd van zware (steenachtige) materialen. Veel gebouwen zijn wit geschilderd om een hoge reflectie te hebben en dat beperkte isolatiewaarde worden toegepast. De U-waarde in de Spaanse bouwregelgeving voor vloeren, wanden en daken is 0,8W/m²K (RC-waarde 1,25m²K/W) (Boneta - Cener et al., 2012). Vaak zijn ook kleine ramen toegepast of grote overstekken om de toetreding van passieve zonne-energie te

4.


4.2



beperken. Deze bouwmethode komt overeen met de bepalingen voor de zomer zoals opgenomen in afbeelding 4.2. Hieruit is af te lijden dat de opgenomen gebouwinregeling aansluit bij een gebouw in een zomerklimaat. Dit zelfde effect is in Nederland veel toegepast bij bijvoorbeeld kerken (hoge thermische massa en lage thermische isolatiewaarde), in deze gebouwen is het in de zomer (zonder installaties) vaak zeer aangenaam koel en in de winter vaak erg koud. Als naar de bouwmethode wordt gekeken die wordt toegepast in Zweden, is te zien dat voornamelijk licht wordt gebouwd met een lage thermische massa. Veel gebouwen hebben een houtskeletbouw constructies en een hoge isolatiewaarde. In de Zweedse regelgeving zijn voor de verschillende scheidingsvlakken minimale isolatiewaarde opgenomen. Het dak moet een U-waarde van 0,08W/m²K hebben (RC-waarde 12.5m²K/W), wanden en de vloer moeten een U-waarde van 0,1 W/m²K hebben (RC-waarde 10,0m²K/W) (Building Regulations BBR10, 2011) . De toegepaste gevelopeningen zijn vaak naar de zon (het zuiden) gericht om zoveel mogelijk passieve zonne-energie toe te laten treden tot de woning. Deze bouwmethode komt overeen met de voorgestelde inregeling van de gebouwonderdelen voor de winter in afbeelding 4.2.

4.3

Mogelijkheden gevel meteorologische seizoenen Met de gevel kan om een bijdrage geleverd worden aan het ondersteunen van het milieu tijdens de verschillende meteorologische seizoenen. Een groot deel van de mogelijk adaptieve gebouwonderdelen bij de meteorologische seizoenen kunnen worden geïmplementeerd in de gevel. Het is met de gevel mogelijk om een behaaglijk binnenklimaat te realiseren voor de bewoner, zonder een negatieve impact voor het milieu te veroorzaken. Het is mogelijk om een adaptieve thermische isolatie, regelbaarheid passieve zonne-energie en regelbaarheid natuurlijke ventilatie in de gevel te integreren. Het toepassen van een adaptieve thermische massa is ook een onderdeel van het optimaliseren naar de verschillende seizoenen, dit onderdeel kan opgenomen worden in de gevel of binnenin het gebouw (constructie of inbouw). Een goede afstemming en regeling van deze vier gebouwonderdelen kan een behaaglijk comfort realiseren voor de bewoner zonder, hiervoor een resterende koude- of warmtevraag (energieverbruik) te hebben, het binnenklimaat kan energie neutraal (duurzaam) worden gerealiseerd.

4.3.1 Aanpasbaarheid thermische isolatie De toepassing van thermische isolatie heeft als doel de warmtestroom door een scheidingsvlak te verminderen. Een hoge thermische isolatiewaarde voorkomt dat veel warmte van binnen naar buiten kan en visa versa. Bij een matig (of slecht) geïsoleerd gebouw gaat op deze wijze bijvoorbeeld veel warmte van binnen verloren in het winterseizoen. Daarbij kan in de zomer in dit soort gebouwen voorkomen worden dat de interne warmte te lang binnenblijft waardoor het aantal oververhittingsuren zal toenemen (Hooff et al., 2014). In de winter is het gewenst om het warmteverlies door de scheidingsvlakken, voornamelijk gevel en dak (dichtedelen, transparantedelen en aansluitingen) zover mogelijk te reduceren. Door het beperken van de warmteverliezen wordt de binnenkomende passieve zonne-energie, de interne warmtelast (personen en apparatuur) en de eventuele aanvullende ruimteverwarming gebruikt om een comfortabele binnentemperatuur te realiseren. In een goed geïsoleerd gebouw (hoge thermische isolatie, goede aansluitingen en goede uitvoering) kan de warmtevraag voor het grootste deel ingevuld worden met passieve zonne-energie en de interne warmtelast. Een eventuele aanvulling op deze warmte kan nodig zijn op koude momenten (weinig binnenkomende PZE of bij afwezigheid van de interne warmtelast), deze aanvullende vraag kan worden ingevuld met (traditionele) warmteopwekking. In de winterperiode heeft een hoge thermische isolatie het effect dat warmte niet verloren gaat. Dit is ook de gedachte achter de eisen opgenomen in het bouwbesluit, om de warmtevraag van gebouwen te reduceren (Bais, 1990). In Nederland is zomers echter sprake van geheel andere klimaatomstandigheden. Door deze verschillen is het effect wat bereikt kan worden in de winter met een hoge thermische isolatie anders. In de zomer is in de woning dezelfde warmtelast (personen en apparatuur) aanwezig. Door deze

4.


4.3

Mogelijkheden gevel meteorologische seizoenen


warmte die in de woning wordt geproduceerd, is het nodig om de overtollige warmte af te voeren. Door een hoge thermische isolatie wordt voorkomen dat warmte door de scheidingsvlakken kan verdwijnen. Bij een lage thermische isolatie is het mogelijk om in een heel groot deel van de tijd in de zomer deze overtollige warmte binnen, op een energie neutrale wijze af te voeren (Hooff et al., 2014). Tijdens heel warme periodes in de zomer kan deze lage thermische isolatie een tegengesteld effect hebben. Door de beperkte tijd dat het buiten hiervoor te warm is, is het effect voor het binnenklimaat zeer beperkt. De winst die behaald kan worden tijdens de andere periode op deze dag (in de ochtend, avond en nacht) zorgt dat een verlaagde isolatiewaarde een bijdrage levert aan het reduceren van het aantal oververhittingsuren en een behaaglijk binnencomfort. In de winter is een hoge thermische isolatie gewenst bij een adaptieve gevel. In de zomer is een verlaagde thermische isolatie gewenst om op een duurzame wijze een comfortabel binnenklimaat te realiseren.

4.3.2 Aanpasbaarheid passieve zonne-energie Bij passieve zonne-energie (PZE) wordt gebruik gemaakt van de warmte van de zon, deze warmte wordt direct (zonder installaties) binnengelaten in de woning. Bij het gebruik van passieve zonneenergie wordt de zonnewarmte binnengelaten door gevelopeningen en draagt zo bij aan de ruimteverwarming. Bij het gebruik van PZE moet rekening gehouden worden met de oriëntatie van een ruimte, de stand en intensiteit van de zonnestraling. Dit bepaald het effect op de ruimteverwarming in een woning. In de winter is het gewenst om deze PZE te gebruiken om de warmtevraag in een woning te reduceren. In de winter is een lagere zonintensiteit aanwezig dan in de zomer, hierdoor is het gewenst om ruimte met een hogere warmtevraag te oriënteren aan de zonkant (het zuiden) van een woning. Bij een goed ruimteontwerp kan de maximale winst worden behaald uit de PZE. In de zomer is het niet gewenst om deze PZE te laten toetreden tot de woning. Door de al hogere temperaturen buiten en de interne warmtelast is het gewenst om de binnentemperatuur zo laag mogelijk te houden. Een grote bijdrage hieraan kan geleverd worden door het buitenhouden van de PZE. Door de PZE voor het grootste deel buiten te houden kan een grote bijdrage geleverd worden aan het reduceren van het aantal oververhittingsuren (Hooff et al., 2014). PZE kan in de winter binnengelaten worden door grote ramen te oriënteren in de richting van de zon (voornamelijk op de zuidgevel kan het grootste effect worden behaald). In de zomer is het gewenst om zoveel mogelijk PZE buiten te houden, hiervoor is het gewenst om het oppervlak van de gevelopeningen richting de zon zoveel mogelijk te beperken. Omdat in een woning de bewoner altijd centraal moet staan is het niet gewenst om geen of slechts zeer beperkte gevelopeningen te hebben, in de zomerperiode in een groot deel van de woning. Het is ook mogelijk om de PZE buiten te houden, door het gebruik van een overstek boven een gevelopening of door het toepassen van buitenzonwering. Door de toepassing van bijvoorbeeld buitenzonwering kan controle verkregen worden over PZE, ook kan in de tussenliggende seizoenen (lente en herfst) de PZE worden gereguleerd. Het kan mogelijk zijn dat het gewenst is om de temperatuur in een woning bijvoorbeeld in de ochtend en het begin van de middag te laten stijgen (binnenlaten van PZE) en deze later in de middag juist te weren uit de woning om de temperatuur te optimaliseren voor een behaaglijk binnenklimaat voor de bewoner.

4.3.3 Aanpasbaarheid natuurlijke ventilatie Bij natuurlijke ventilatie wordt de binnenlucht in een woning op natuurlijke wijze vervangen. Het doel van natuurlijke ventilatie is om overtollige warmte in de woning af te voeren. Zo kan de binnentemperatuur verlaagd worden op de momenten dat deze hoger is dan de buitentemperatuur. In de zomer is het op deze wijze mogelijk om een de overtollige warmte binnen af te voeren en het aantal oververhittingsuren te reduceren. In de winter moet voorkomen worden dat te veel warmte wordt afgevoerd uit de woning. Bij het afvoeren van teveel warmte uit de woning zal de warmtevraag weer toenemen. In de winter moet worden opgelet met het binnenlaten van verse buitenlucht, deze lucht is kouder en kan bij bewoners resulteren in tocht- en discomfortklachten. Het voorverwarmen van de verse lucht is gewenst, dit kan mechanisch of op natuurlijke wijze. Op natuurlijke wijze

4.


4.3

Mogelijkheden gevel meteorologische seizoenen


voorverwarmen van de verse lucht heeft de voorkeur om het energieverbruik te beperken. Door het gebruik van passieve zonne-energie of een warmtewisselaar in de gevel kan deze voorverwarming van de lucht worden gerealiseerd. Het ventileren op natuurlijke wijze in de zomer is alleen mogelijk als de buitentemperatuur lager is dan de binnentemperatuur. Anders kan de ventilatie bijdrage aan een stijging van het aantal oververhittingsuren. In de zomer is het op een warme dag wel mogelijk om de interne temperatuur te laten dalen door natuurlijke ventilatie in de ochtend, avond en nacht. Op deze momenten kan een grote bijdrage geleverd worden aan het reduceren van het aantal oververhittingsuren. Uit gegevens van het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (2015a) is geanalyseerd hoeveel te warme uren voor natuurlijke ventilatie aanwezig zijn in de zomer, de data van de Bilt is hiervoor gebruikt in een tijdsperiode van 2001 tot en met 2010. Gebleken is dat het in deze periode 159 uur warmer was dan 25°C, dit is voorgekomen op 26 dagen. Gemiddeld was het in deze periode (26 dagen in 10 jaar), 6 uur per dag te warm om natuurlijke ventilatie toe te passen. Op deze dagen is het wel mogelijk om de resterende tijd van de dag (18 uur) met natuurlijke ventilatie het aantal oververhittingsuren te reduceren.

4.3.4 Aanpasbaarheid thermische massa Thermische massa is het vermogen van een gebouw om warmte op te slaan en weer af te staan. De warmtecapaciteit van een product is: de soortelijke capaciteit, de massa van een product en de mate van warmteoverdracht van en naar de omringende lucht (Vaan et al., 2010). In een gebouw met een hoge interne thermische massa (zwaar gebouw), moet bij ruimteverwarming de binnenlucht en de thermische massa worden opgewarmd. Voor deze opwarming is meer energie nodig dan bij een gebouw met een lage thermische massa (licht gebouw), hier hoeft alleen de binnenlucht te worden verwarmd. In een gebouw met een hoge thermische massa is het mogelijk om een deel van de warmte op te nemen in deze massa, hierdoor zal de binnentemperatuur minder snel stijgen. Als de warmtetoevoer wordt verminderd (bijvoorbeeld als de PZE afneemt in de avond) zal in een zwaar gebouw de thermische massa de opgeslagen warmte ook weer afgeven aan de binnenlucht, de temperatuur in de ruimte zal minder snel dalen. In een licht gebouw is het niet mogelijk om deze extra warmte op te slaan in de massa, de temperatuur in een ruimte zal sneller stijgen. Bij het wegvallen van de warmtetoevoer zal in een licht gebouw de temperatuur ook sneller reageren en omlaag gaan. Een gebouw met een hoge thermische massa heeft een constantere binnentemperatuur, een gebouw met een lage thermische massa heeft een meer fluctuerende binnentemperatuur. In de zomer is het gewenst om een gebouw te hebben met een hoge thermische massa. In dit gebouw kan een deel van de binnengekomen warmte overdag opgeslagen worden. Door deze opslag zal de interne temperatuur minder stijgen en wordt het aantal oververhittingsuren gereduceerd. Het is wel nodig om in dit geval de opgeslagen warmte in de nacht weg te halen, dit kan gebeuren door in de nacht extra te ventileren (passieve nachtkoeling). Bij het koelen in de nacht van de thermische massa kan hierin overdag weer warmte worden opgeslagen om een temperatuurstijging te verminderen. In de winter is het gewenst om een gebouw met een lage thermische massa te hebben. In deze gebouwen kan de binnenkomende warmte (PZE en de interne warmtelast) direct effectief worden gebruikt om de ruimte te verwarmen. Het is niet nodig om een extra warmtevraag in te vullen voor het opwarmen van de massa in het gebouw. In combinatie met de massa moet met thermische isolatie voorkomen worden dat het gebouw in de avond te snel afkoelt en dat in de avond en nacht extra verwarmd moet worden. Hiervoor is het in de zomeren wintersituatie nodig dat de adaptieve gebouwonderdelen op elkaar zijn afgestemd zodat deze elkaar kunnen versterken in de werking voor het reduceren van de resterende koude- en warmtevraag voor een behaaglijk binnencomfort voor de bewoner.

4.4

Verdeling meteorologische seizoenen Om binnen het onderzoek de meteorologische seizoenen verder te kunnen specificeren, is een opdeling gemaakt in vier seizoenen. De vier seizoenen zijn bepaald aan de hand van de jaargetijden in Nederland. De verschillen in jaargetijden ontstaan door een andere positie van de aarde ten opzicht van de zon gedurende het jaar. Door een ongelijke verwarming van het aardoppervlak, is een verschil

4.


4.4

Verdeling meteorologische seizoenen


in de zonintensiteit (temperatuur) in Nederland aanwezig gedurende het jaar. De aarde draait schuin om zijn as, hierdoor ligt het noordelijk halfrond in de zomer meer richting de zon gericht, als gevolg hiervan is een hogere zonintensiteit aanwezig en schijnt de zon meer uren per dag. In de winter draait het noordelijk halfrond minder richting de zon. Hierdoor is een lagere zonintensiteit aanwezig en staat de zon minder uren per dag boven de horizon. De meteorologisch seizoenen beginnen om de klimatologische berekeningen eenvoudig en uniform te houden altijd op de eerste dag van de maand, de seizoenen beginnen in de maanden: december, maart, juni en september. Dit verschilt van de astronomische seizoenen, deze beginnen ronde de 21e of de 22e van die maanden (Koninklijk Meteorologisch Instituut, 2015b) . Het eerste seizoen is de winter. De winter begint op 1 december en eindigt op de laatste dag van februari. In de winter zijn vaak lagere temperaturen aanwezig en is een vergrote kans op (winterse)neerslag en gladheid. Het tweede seizoen is de lente. De lente begint op 1 maart en eindigt op 31 mei. In de lente stijgen de temperaturen en “ontwaakt” de natuur, bladeren komen aan de bomen en de natuur begint zicht voort te planten. Het derde seizoen is de zomer. De zomer begint op 1 juni en eindigt op 31 augustus. In de zomer zijn vaak hoge temperaturen en is een verhoogde kans op oververhitting. Voor deze oververhitting zijn vooral ouderen senioren gevoelig, tijdens hittegolven moeten deze mensen tegen oververhitting worden beschermd. Het vierde seizoen is de herfst. De herfst loopt van 1 september tot 30 november. In de herfst dalen de temperaturen en valt meer neerslag, daarnaast is de natuur zich aan het voorbereiden op een volgende winter en verliezen ze hun bladeren. Vallende balderen in combinatie met de (extra) regen maakt de kans op vallen (vooral voor minder mobiele personen) groter. De overgang tussen de meteorologische seizoenen is opgedeeld in duidelijke periodes. Met deze opdeling is het doel een overzicht te kunnen geven van de verschillende klimaten in deze seizoenen. De opdeling is gemaakt om een betere indeling te kunnen maken van de gebouwprestaties die gewenst zijn per seizoen. Bij de opdeling in de seizoenen staat de mens centraal, het doel van het adaptief maken van de gebouwonderdelen is om te komen tot een energiezuinige (duurzame) regeling van de binnentemperatuur (het behaaglijkheidsgevoel). In afbeelding 4.4 is een visualisatie opgenomen van de meteorologische seizoenen. dec Winter: Koude / sneeuw Lage temperaturen mrt Lente: Groen / nieuwe bladeren Stijgende temperaturen jun Zomer: Warm / hoge zonintensiteit Hoge temperaturen / kans op oververhitting sep Herfst: Regen / vallende bladeren Dalende temperaturen / verhoogde neerslag dec Afbeelding 4.4: Definitie en visualisatie van de vier meteorologische seizoenen.

Het adaptief maken van de gevel is ervoor om te zorgen om een comfortabel binnencomfort voor de bewoner op een energie neutrale wijze (duurzaam) te realiseren. Op welke wijze kan de mens worden voorzien, zonder dat dit een negatieve invloed heeft op het milieu. Als gekeken wordt naar het ondersteunen van de gezondheid van de bewoners is het belangrijk dat contact met buiten mogelijk is. 4.


4.4



In de meteorologische seizoenen herfst en winter moet dit contact gezocht worden in een semigesloten ruimte. In deze ruimte is het mogelijk om “beschermd” te zijn tegen de weersinvloeden maar om toch in een buitenruimte te verblijven. In deze ruimte kan ook een verhoogd verlichtingsniveau worden verkregen om bijvoorbeeld (seizoens)depressies te voorkomen (Huisman et al., 2012) . De meteorologische seizoenen zijn cyclisch en hebben een cyclustijd van twaalf maanden en zijn constant repeterend. Verschillen kunnen zitten tussen de terugkomende seizoenen als gevolg van een verandering van het klimaat. Door deze klimaatsverandering kan het zijn dat de randvoorwaarde van de seizoenen in de (verre) toekomst wijzigen. De vier meteorologische seizoenen zullen verder worden gespecificeerd om een betere indeling te kunnen geven van de mogelijkheden tot gebouwoptimalisatie voor het verminderen van de energievraag.

4.4.1 Winter Het eerste seizoen is gedefinieerd als de winter. De winter is de periode in de maanden december tot en met februari. Het klimaat in de winter is het koudste van het jaar, de gemiddelde temperatuur overdag is 6,1°C en in de nacht 0,5°C. Uitgebreide klimaatgegevens voor de winter zijn opgenomen in tabel 4.1. In dit seizoen is ook een verhoogde kans op winterse neerslag, dit kan resulteren in gladde situaties en een verhoogd valgevaar (vooral voor minder mobielen mensen). In de winter is het gewenst als de woning (een gebouw) een hoge thermische isolatiewaarde, hoge passieve zonne-energie toetreding, lage directe natuurlijke ventilatie en een lage thermische massa heeft. Door de afstemming van deze gebouwonderdelen kan de restwarmtevraag worden gereduceerd tot (bijna) nul (Hooff et al., 2014). Doordat de zonintensiteit in de winter lager is en de zon minder lang boven de horizon te zien is, is het gewenst om zo efficiënt mogelijk gebruik te maken tijdens de beschikbare tijd door een verhoogd daglichtniveau in de woning te realiseren. Met een verhoogd daglichtniveau is het mogelijk om het dagritme van de bewoner te stimuleren en om seizoensdepressies tegen te gaan. In aanvulling op het verhoogde daglichtniveau is toegang tot natuur gewenst. Door de mogelijke gladheid buiten is een verhoogde kans dat (minder mobiele) senioren binnen blijven zitten, dit geeft een verhoogde kans op het krijgen van een depressie. Om dit te voorkomen is toegang tot natuur intern gewenst. In een semi afgesloten binnenbuitenruimte kunnen de voordelen van een buitenruimte worden gecreëerd (verhoogd daglicht en verse lucht), maar zonder direct blootgesteld te worden aan de weersinvloeden. In afbeelding 4.5 is een schematische weergave opgenomen met de functionele-, prestatie eisen en de gewenste ondersteuning / stimulering tijdens het meteorologische seizoen de winter.

Verminderen valgevaar door gladheid buiten

Toegang tot natuur intern

Verhoogd daglichtniveau

Stimuleren dagritme

(afgesloten) binnenbuitenruimte

Hoge thermische isolatie

Lage thermische massa Stimuleren binnencomfort

Lage directe natuurlijke ventilatie Functionele eisen

Hoge passieve zonne-energie Prestatie eisen


Afbeelding 4.5: Schematische weergave van functionele-, prestatie eisen en stimuleren voor het seizoen: winter.

4.4.2 Lente Het tweede seizoen is de lente. De lente is de periode in de maanden maart tot en met mei. Het klimaat in de lente wordt gekenmerkt door een stijging van de temperatuur en een daling van de hoeveelheid neerslag die valt. In deze periode worden de dagen langer, komt de natuur in blad en wordt het buiten groener. Op deze veranderingen in temperatuur en zonintensiteit moeten ook de gebouwen kunnen reageren.

4.


4.4



In tegenstelling tot de winter en de zomer is het voor de lente en de herfst niet mogelijk om op basis van de beschikbare literatuur uitspraken te doen over de gewenste gebouweigenschappen. Om hiervan een overzicht te geven, zijn aannames gedaan. Het doel van deze aannames is het geven van een overzicht van de veranderingen die gewenst zijn voor de gebouweigenschappen. In de aannames is uitgegaan dat de instellingen tussen de winter en zomersituatie inzitten. Voor de lente is het de verwachting dat een lage thermische isolatie, lage passieve zonne-energie en een hoge thermische massa gewenst is. De ventilatie in dit seizoen moet afgestemd worden op de temperatuur wens van de bewoners, het is hierbij mogelijk dat deze voorverwarmd moet worden of dat deze (op sommige momenten van de dag of op sommige momenten gedurende het seizoen) direct natuurlijk geventileerd kan worden. Ook in dit seizoen is het nog gewenst dat een verhoogd daglichtniveau aanwezig is in de woning, voor het ondersteunen van het dagritme van de bewoners. In het begin van de lente is het weer nog niet optimaal of aangenaam, dan is het gewenst dat een afgeschermde buitenruimte beschikbaar is. Naarmate het weer beter wordt is het mogelijk om deze ruimte te openen zodat een directe verbinding met buiten beschikbaar is. In afbeelding 4.6 is een schematische weergave opgenomen met de functionele-, prestatie eisen en de gewenste ondersteuning / stimulering tijdens het meteorologische seizoen de lente.

Toegang tot natuur (intern)

Daglichttoetreding

(te openen) binnenbuitenruimte

Stimuleren dagritme

Hoge thermische massa

Lage thermische isolatie Stimuleren binnencomfort Ventilatie afgestemd op bewonerswensen Functionele eisen

Lage passieve zonne-energie Prestatie eisen


Afbeelding 4.6: Schematische weergave van functionele-, prestatie eisen en stimuleren voor het seizoen: lente.

4.4.3 Zomer Het derde meteorologische seizoen is de zomer. De zomer is de periode van juni tot en met augustus. De zomer is de warmste periode van het jaar, de gemiddelde dagtemperatuur is 21,9°C en de gemiddelde nachttemperatuur is 11,9°C. In deze periode zijn ook veel hete dagen met een temperatuur van 25°C of hoger, gemiddeld 21 dagen en 4 dagen gemiddeld met een temperatuur van 30°C of hoger (KNMI, 2011). In de woning is het belangrijk dat op deze dagen voorkomen wordt dat de temperatuur te ver stijgt. Bij een stijging van het aantal oververhittingsuren, neemt het gevoel van discomfort toe daarnaast neemt ook het aantal ouderen senioren toe dat komt te overlijden als gevolg van de hitte (Hooff et al., 2014) . In de zomer is het gewenst als de woning een lage thermische isolatie, lage passieve zonne-energie, hoge direct natuurlijke ventilatie en een hoge thermische massa heeft. Door de afstemming van deze gebouweigenschappen kan het aantal oververhittingsuren (en de resterende koelvraag) worden gereduceerd tot (bijna) nul (Hooff et al., 2014). Door de hoge zonintensiteit in de zomer is het nodig om verblinding en grote lichtcontrasten binnen te voorkomen. Verblinding kan worden voorkomen door het weren van te veel direct daglicht in de woning, ook bij indirect daglicht via gladde lichte oppervlakken moet rekening gehouden worden met verblinding, om het visueel comfort in de woning te ondersteunen. In de ruimte waar het mogelijk is om toegang tot natuur te hebben is het ook belangrijk dat de omgevingsvariabelen te regelen zijn. Door het kunnen openen van deze ruimte kan de temperatuur gecontroleerd worden, daarnaast moet het mogelijk zijn om de zon in deze ruimte buiten te houden om de temperatuur niet te ver te laten stijgen. In afbeelding 4.6 is een schematische weergave opgenomen met de functionele-, prestatie eisen en de gewenste ondersteuning / stimulering tijdens het meteorologische seizoen de zomer.

4.


4.4



Voorkomen oververhitting (overgevoeligh eid)

(te openen) binnenbuitenruimte

Toegang tot natuur intern

Op momenten dat de temperatuur het toelaat

Zonwering (lichtregeling)

Voorkomen verblinding

Lage thermische isolatie

Hoge thermische massa Stimuleren binnencomfort

Hoge directe natuurlijke ventilatie

Functionele eisen

Lage passieve zonne-energie

Prestatie eisen


Afbeelding 4.7: Schematische weergave van functionele-, prestatie eisen en stimuleren voor het seizoen: zomer.

4.4.4 Herfst Het vierde seizoen is de herfst. De herfst is de periode in de maanden september tot en met november. Het klimaat in de herfst wordt gekenmerkt door een daling van de temperatuur en een hoge neerslagintensiteit. De dagen worden in deze periode ook weer korter, in de natuur verliezen veel bomen en planten hun bladeren. De combinatie van deze bladeren met de hogere neerslagintensiteit kunnen zorgen voor gladde situaties die gevaarlijk kunnen zijn voor personen met een verminderede mobiliteit. In tegenstelling tot de winter en de zomer is het voor de herfst (en de lente) niet mogelijk om op basis van de beschikbare literatuur uitspraken te doen over de gewenste gebouweigenschappen. Om een overzicht te geven van de verwachte gebouweigenschappen, zijn hiervoor aannames gedaan. Het doel van deze aannames is het geven van een overzicht van de veranderingen die gewenst zijn voor de gebouweigenschappen. In de aannames is ervan uitgegaan dat de instellingen tussen de zomer en wintersituatie inzitten. Voor de herfst is het de verwachting dat een hoge thermische isolatie, hoge passieve zonne-energie en een lage thermische massa gewenst is. De ventilatie moet net als in de lente afgestemd worden op de wensen van de bewoners, directe ventilatie of voorverwarming bij de ventilatielucht. Door de afname van de zonintensiteit is het gewenst om een optimalisatie te hebben van het daglichtniveau in de woning, om (seizoens)depressies te voorkomen en het dagritme te ondersteunen. Bij de binnen- buitenruime moet het mogelijk zijn om deze te kunnen sluiten als het weer buiten slechter wordt, op deze manier is het mogelijk om comfortabel in deze ruimte te verblijven zonder directe weersinvloeden. Het doel van de veranderingen van de gebouwprestaties is om op een energie neutrale (duurzame) wijze een behaaglijk binnencomfort voor de bewoners te kunnen realiseren. In afbeelding 4.7 is een schematische weergave opgenomen met de functionele-, prestatie eisen en de gewenste ondersteuning / stimulering tijdens het meteorologische seizoen de herfst.

Toegang tot natuur (intern)

Daglichttoetreding

(afgesloten) binnenbuitenruimte

Stimuleren dagritme

Hoge thermische isolatie

Lage thermische massa Stimuleren binnencomfort

Ventilatie afgestemd op bewonerswensen Functionele eisen

Hoge passieve zonne-energie Prestatie eisen


Afbeelding 4.8: Schematische weergave van functionele-, prestatie eisen en stimuleren voor het seizoen: herfst.

4.


4.4



4.5

Conclusie De deelvraag die gesteld is bij het onderzoek naar de meteorologische seizoenen is: Op welke wijze kan met een gevel adaptief worden omgegaan met de veranderende meteorologische seizoenen, om het milieu te ondersteunen / stimuleren? Bij dit onderzoek heeft de focus gelegen op de relatie tussen milieu en gebouw, om te komen tot een behaaglijk binnencomfort voor de bewoners. Als gekeken wordt naar het ondersteunen van het milieu met de gevel is het belangrijk dat bij het ontwerp van alle onderdelen hier aandacht aan besteed wordt. Binnen het onderzoek naar de ecologische duurzaamheid van het gevelconcept, heeft de focus gelegd op het beperken van het energiegebruik (Trias Energetica) en besparen van het materiaalgebruik (Trias Hylica) zoals beschreven in paragraaf 1.3.4 Definiëring onderzoek. Bij de Trias Energetica is de benodigde energie voor een comfortabel binnencomfort voor de bewoner (koude- en warmtevraag) tot (bijna) nul gereduceerd door het optimaliseren van de gebouwonderdelen en gebruik duurzame bronnen. Bij de Trias Energetica is gebruik gemaakt van de eerste twee stappen van de Trias-aanpak. De eerste stap is het voorkomen van onnodig gebruik door het adaptief maken van verschillende gebouwonderdelen (adaptieve thermische isolatie, natuurlijke ventilatie en thermische massa). De tweede stap is het gebruik van oneindige bronnen voor het invullen van de resterende vraag (regelbaarheid passieve zonne-energie). Met deze optimalisatie kan adaptief en energie neutrale invulling gegeven worden aan een behaaglijk binnencomfort voor de bewoners. Bij een goede afstemming van de eerste twee stappen is de derde stap van de Trias Energetica niet nodig. Het is de verwachting dat het efficiënt gebruik van eindige energiebronnen met het gevelconcept niet meer nodig is om een comfortabel binnenklimaat te realiseren. Bij de Trias Hylica wordt voornamelijk gekeken naar de levensduur van de gevel, de mogelijke aanpasbaarheid aan de eisen en wensen van mens en milieu, voor nu en in de toekomst. Hierbij is doel om te voorkomen dat de gevel tijdens gebruik verbouwd of vervangen moet worden, de veranderingen in wensen moeten opgevangen kunnen worden door de aanpasbaarheid van de gevel. Op deze wijze wordt voorkomen dat andere materialen benodigd zijn voor de gevel en dat afval tijdens gebruik voorkomen wordt, om de milieubelasting te verminderen. Het is niet mogelijk om alle aspecten voor het milieu te integreren in de gevel, sommige aspecten moeten worden opgenomen in het gehele woonconcept en (gedeeltelijk) in de gevel. Voor een aanpasbaar gebouw naar de verschillende klimaten in Nederland is onderzocht welke gebouwonderdelen adaptief moeten zijn. Het gaat over de gebouwonderdelen: thermische isolatie, passieve zonne-energie, natuurlijke ventilatie en thermische massa. Met het aanpassen van deze gebouwonderdelen naar de verschillende klimaten kan voldaan worden aan de eerste twee stappen van de Trias Energetica. Het adaptief maken van gebouwonderdelen is in de huidig beschikbare literatuur een relatief nieuw onderdeel, het oudst gevonden wetenschappelijk onderzoek is vier jaar oud. In deze geraadpleegde literatuur is het niet mogelijk geweest om een uitspraak te kunnen doen over de seizoenen de lente en de herfst. Voor de zomeren wintersituatie is het wel mogelijk geweest om te vinden wat deze instellingen moeten zijn. Door het nog ontbreken van duidelijke en eenvoudige berekeningsmodellen, is het ook niet mogelijk geweest om de te verwachte resultaten uit te drukken in getallen. Op basis van de geraadpleegde literatuur is gevonden dat het mogelijk is om de energievraag voor verwarmen en koelen te reduceren tot (bijna) nul door het adaptief maken van de thermische isolatie, regelbare toetreding van de passieve zonne-energie, regelbaarheid van de directe natuurlijke ventilatie en een adaptieve thermische massa. De te realiseren waarde voor een gebouw in de zomeren winterperiode zijn opgenomen in tabel 4.2 (Hooff et al., 2014). Ter controle op deze gegevens heeft op 6 oktober 2014 een gesprek plaatsgevonden met prof. dr. ir. B.J.E. Blocken, hoogleraar Building Physics & Services aan de Technische Universiteit Eindhoven. Tijdens deze ontmoeting zijn de onderzoeksresultaten voorgelegd. Prof. dr. ir. B.J.E. Blocken heeft hierbij aangegeven dat het onderzoek gebaseerd is op de voornaamste beschikbare wetenschappelijke literatuur en dat het de verwachting is dat de resterende energievraag voor verwarmen en koelen te reduceren is tot (bijna) nul, dat dit op deze wijze aannemelijk is en zo kan worden opgenomen.

4.


4.5

Conclusie


Tabel 4.2: Instellingen van de aanpasbare gebouwonderdelen voor de zomeren wintersituatie.

Aanpasbaar gebouwonderdeel Adaptieve thermische isolatie Regelbare passieve zonne-energie Regelbare natuurlijke ventilatie Adaptieve thermische massa

Zomer Laag Laag Hoog Hoog

Winter Hoog Hoog Laag Laag

Voor het ondersteunen van het dagritme van de mens (afkomstig uit de seizoenen van het leven en de seizoenen van de dag) is het van belang om toegang te hebben tot natuur. Door de verschillen in de meteorologische seizoenen, is het gewenst (als het mogelijk is) om in de herfst en de winter deze ruimte af te kunnen schermen van de voornaamste weersinvloeden. In de zomer is het gewenst (als het mogelijk is) om in deze ruimte afgeschermd te kunnen worden van de directe zoninstraling, om oververhitting te voorkomen. Voor deze ondersteuning van de gezondheid van de bewoner is het gewenst om een binnenbuitenruimte te hebben waar in alle meteorologische seizoenen comfortabel verbleven kan worden. In tabel 4.3 is een overzicht opgenomen van de gewenste prestatie eisen en de bijbehorende functionele eisen. Tabel 4.3: Aspecten van invloed op de meteorologische seizoenen voor de mens.

Prestatie eisen Thermisch comfort Toegang tot natuur

Functionele eisen Adaptieve thermische isolatie Regelbare passieve zonne-energie Regelbare natuurlijke ventilatie Adaptieve thermische massa Binnen- buitenruimte alle seizoenen

Bij de opdeling in de meteorologische seizoenen is gebruik gemaakt van een duidelijke verdeling in periodes. Deze opdeling heeft als doel om inzicht te kunnen verkrijgen in de te verwachten weersomstandigheden. Zo is het mogelijk om voor de verschillende meteorologische omstandigheden te onderzoeken wat de gewenste adaptieve gebouwprestaties zijn. Het doel van de adaptieve gebouwprestaties is om op een duurzame (energie neutrale) wijze invulling te kunnen geven aan een behaaglijk binnenklimaat. De gekozen periodes hebben een lengte van drie maanden en in totaal hebben de meteorologische seizoenen een cyclitijd van twaalf maanden (1 jaar). De seizoenen zijn constant repeterend, m.u.v. klimaatveranderingen over langere tijd.

4.


4.5

Conclusie


5. Ontwerpanalyse concept

5. Ontwerpanalyse concept 4.5

Conclusie




5.1

Uitgangspunten concept Voor het ontwikkelen van het gevelconcept zijn analyses uitgevoerd naar de veranderende seizoenen voor de mens en het milieu. Voor de mens is gekeken naar de seizoenen van het leven en van de dag. Voor het milieu is gekeken naar de meteorologische seizoenen. Het doel van deze analyse was het vaststellen van de aspecten waaraan het gevelconcept moet voldoen. Bij de ontwerpanalyse zal geprobeerd worden om de doelstelling van het onderzoek te beantwoorden. De doelstelling die is opgesteld is: Het ontwikkelen van een duurzaam gevelconcept dat aansluit op de veranderende seizoenen van mens en milieu. In afbeelding 5.1 is het Fit the Future woonconcept weergegeven met de drie domeinen (stimuleren) mens, (stimuleren) milieu en (aanpasbaarheid) gebouw. Bij het stimuleren van de mens is in de kaders aangegeven welke onderdelen van de seizoenen van het leven en die van de dag hieraan kunnen bijdragen. Bij het stimuleren van het milieu is aangegeven welke onderdelen van de meteorologische seizoenen hieraan kunnen bijdragen. Bij het domein (aanpasbaarheid) gebouw zijn de drie seizoenen aangegeven, met de verschillende benodigde cyclische intervallen van aanpasbaarheid van het gebouw (in dit onderzoek gespecificeerd op de gevel). Bij het ontwerp van een gevel voor mens en milieu zullen deze uitgangspunten worden gebruikt. Geanalyseerd zal worden of het mogelijk is om aan de verschillende aspecten die zijn opgenomen in afbeelding 5.1 te voldoen met het gevelconcept zonder gebruik te maken van een compromis.

Aspecten van invloed op de mens, seizoenen van het leven:



- Adaptieve thermische isolatie - Regelbare passieve zonne-energie - Regelbare natuurlijke ventilatie - Adaptieve thermische massa


Snelheden van gewenste aanpasbaarheid: Seizoenen van het leven (±5 tot 10 jaar) Meteorologische seizoenen (1 jaar) Seizoenen van de dag (1 dag) Afbeelding 5.1: Uitgangspunten verschillende seizoenen voor een duurzaam gevelconcept voor mens en milieu.

Voor het stimuleren van de mens wordt gekeken naar de seizoenen van het leven en die van de dag. In tabel 5.1 zijn de aspecten voor deze seizoenen nader gespecificeerd. In deze tabel is aangegeven welke prestatie eisen gesteld worden aan de gevel en op welke functionele eisen hierbij invulling gegeven moet worden. In de laatste kolom is beschreven wat verbeterd kan worden voor de mens (op welke wijze is het mogelijk om de mens te stimuleren).


Uitgangspunten concept


In tabel 5.1 is onderscheid gemaakt tussen de gevelconstructie en een binnen- en buitenruimte. De aspecten die zijn beschreven bij het gevelconcept zullen behoren tot de ontwerpuitgangspunten waarop gefocust zal worden. Uit de analyses van de verschillende seizoenen en woningen is gebleken dat 96% van de woningen de beschikking heeft over een privébuitenruimte (Licher, 2013) . Met de beschreven aspecten bij de binnenbuitenruimte kan een extra stap gemaakt worden met het gevelconcept. Deze onderdelen zullen niet als eerste ontwerpuitgangspunten worden meegenomen, maar na het ontwerp van het concept kan onderzocht worden of deze binnenbuitenruimte hierin toegepast kan worden. Bij het kunnen inpassen van deze ruimte kan een extra stimulering aan de mens worden geboden met het gevelconcept. Tabel 5.1: Ontwerpuitgangspunten (prestatie- en functionele eisen) voor stimuleren van de mens met de gevel.

Prestatie eisen

Gevelconstructie

Controle visueel comfort

Verbeteren luchtkwaliteit Controle thermisch comfort Ervaren controle omgevingsvariabele

Binnenbuitenruimte

Behouden onafhankelijkheid


Functionele eisen Regelbare daglichttoetreding Verhoogde daglichttoetreding Verhoogde verlichtingssterktes Voorkomen verblinding Verhoogde ventilatievoud afgestemd op activiteitenniveau Afgestemd op activiteitenniveau voor behaaglijk binnenklimaat Controle omgevingsvariabele (privacy, sociale interactie en uitzicht) Afstemming gebruiksgemak op gebruikersmogelijkheden Verhoogd daglichtniveau Contact met natuur Verbeterde luchtkwaliteit

Stimuleren mens Verhogen bewonerscomfort Dagritme ondersteunen Voorkomen (seizoens)depressies Stimuleren gezondheid Verhogen bewonerscomfort Ondersteunen gezondheid Verhogen bewonerscomfort Behouden zelfstandigheid Behouden zelfstandigheid Voorkomen (seizoens)depressies Stimuleren gezondheid Stimuleren uitvoeren ADLs (bevorderen bewegen)

Inpassing moestuin

Voor het stimuleren van het milieu wordt gekeken naar de meteorologische seizoenen. In tabel 5.2 zijn de adaptieve gebouwprestaties weergegeven voor het realiseren van een behaaglijk binnenklimaat voor de bewoner op een energie neutrale wijze. Ook is weergegeven welke gebouwonderdelen adaptief moeten zijn tussen de verschillende seizoenen en wat de gewenste prestaties zijn per seizoen. Tabel 5.2: Ontwerpuitgangspunten (adaptieve gebouwonderdelen) voor het stimuleren van het milieu met de gevel.

Functionele eisen Adaptieve thermische isolatie [m²K/W] Regelbare passieve zonne-energie [J]

Winter Hoog Hoog

Regelbare natuurlijke ventilatie [m³/h]

Laag

Adaptieve thermische massa** [kg]

Laag

Lente* Laag Laag Afgestemd op bewoner Hoog

Zomer Laag Laag Hoog Hoog

Herfst* Hoog Hoog Afgestemd op bewoner Laag

*

Op basis van de beschikbare wetenschappelijke literatuur is het niet mogelijk om voor dit seizoen de benodigde gebouwprestaties te bepalen, de aangegeven gebouwprestaties zijn gebaseerd op aannames. De aannames zijn gebaseerd op de overeenkomsten en verschillen in klimatologische data tussen de zomer en de winter. ** Kan ook worden opgenomen in de gevel of de inbouw / constructie van het concept, in de geveloplossing is het niet verplicht.

Na het combineren van de analyses naar de verschillende seizoenen zijn de ontwerpuitgangspunten vastgesteld. De aspecten voor mens en milieu zullen worden gebruikt bij het ontwerpen van het gevelconcept voor het stimuleren van mens en milieu, waarbij het gebouw aanpasbaar is voor de verschillende cyclische tijden van de seizoenen. 5. Ontwerpanalyse concept 5.1

Uitgangspunten concept


5.2

Ontwerpanalyse gevelconcept Bij het te ontwerpen gevelconcept moeten verschillende onderdelen voor mens en milieu worden gecombineerd. Hierbij moet rekening gehouden worden met de verschillende toepassingssnelheden. Voorkomen moet worden dat een aanpassing van het ene seizoen een belemmering of beperking oplevert voor aspecten van andere seizoenen. De ontwerpaspecten waaraan het gevelconcept moet voldoen zijn beschreven in afbeelding 5.1. Met de huidige gevonden bestaande geveloplossingen is het enkel mogelijk om aan een of enkele van deze aspecten te voldoen. Een combinatie van al deze aspecten is niet gevonden. Om bij de ontwerpanalyse te voorkomen dat de gevel een opeenstapeling wordt van bestaande (deel)oplossingen, zal worden begonnen met adaptieve thermische isolatie. Voor adaptieve thermische isolatie is nog geen oplossing die echt wordt toegepast in de praktijk, voor dit onderdeel moet gekeken worden naar nieuwe technieken. Bij de verschillende opgestelde varianten zal vervolgens gekeken worden of het ook mogelijk is om de andere ontwerpaspecten in te passen.

5.2.1 Eerste ontwerpanalyse naar adaptieve thermische isolatie Voor het toepassen van adaptieve thermische isolatie kan gebruik gemaakt worden van isolatiepanelen. Met deze panelen gemonteerd / gepositioneerd op de gevel is een verhoogde isolatiewaarde aanwezig. Bij het verwijderen / verplaatsen van deze elementen is de isolatiewaarde van de gevel verminderd. In de eerste analyse zal onderzocht worden wat de potentie is van beweegbare elementen in het gevelvlak, beweegbare elementen naar het gevelvlak en het verwijderen / plaatsen van elementen, deze drie opties zijn schematisch weergegeven in afbeelding 5.2.

Afbeelding 5.2: Links: beweegbare elementen in het gevelvlak, schuifbaar in het gevelvlak. Midden: beweegbare elementen naar het gevelvlak, het kunnen openen dichtklappen van gevelelementen. Rechts: het verwijderen / plaatsen van elementen, het kunnen (de)monteren van gevelelementen.

Als gekeken wordt naar de optie met de beweegbare elementen in het gevelvlak, zijn deze permanent voor de gevel aanwezig. Bij deze variant kan gekozen tussen verschillende ruimtes welke een verhoogde of verlaagde thermische isolatiewaarde hebben. Een volledige optimalisatie is niet mogelijk. In de zomer zullen deze elementen ook aanwezig zijn voor de gevel en in de winter is het niet mogelijk om de gehele gevel een verhoogde isolatiewaarde te geven. Bij de beweegbare elementen naar het gevelvlak kan de gehele gevel worden aangepast aan de gewenste thermische isolatie. Echter is bij het openklappen van deze elementen een overstek aanwezig waarmee PZE (passieve zonne-energie) wordt geweerd, bij het dichtklappen van deze elementen is de gevel gesloten en kan ook geen gebruik worden gemaakt van PZE. Deze variant is niet te combineren met een regelbare PZE. Bij de variant waarbij gebruik wordt gemaakt van het verwijderen en verplaatsen van de gevelelementen is het mogelijk om de thermische isolatie adaptief te regelen. Doordat de elementen van de gevel moeten worden verwijderd en ergens opgeslagen, heeft dit een negatieve impact op tijd en geld en heeft het een grote impact op het wonen (gebruiksgemak). Door deze extra arbeidsintensiviteit is deze optie minder gebruiksvriendelijk en ook een juiste (tijdige) toepassing is minder aannemelijk. Als bij de drie varianten wordt gekeken naar de aspecten voor mens en milieu is nog een onderdeel aanwezig waarbij een conflict optreed. Voor het milieu is een verhoogde isolatiewaarde gewenst in de winter, in deze periode zal de gevel gesloten moeten worden. Voor de mens is het niet wenselijk als gedurende de helft van het jaar geen controle over het visueel comfort, uitzicht en privacy aanwezig is. Deze aspecten zijn bij de varianten niet te combineren, gekozen dient te worden voor een compromis tussen mens en milieu. De volledige analyse van de mogelijke toepassing van deze drie varianten voor mens en milieu is opgenomen in tabel 5.3. 5. Ontwerpanalyse concept 5.2

Ontwerpanalyse gevelconcept


Bij deze tabel wordt eerst geanalyseerd of de onderdelen voor mens en milieu afzonderlijk aangepast kunnen worden, is het bijvoorbeeld mogelijk om controle te hebben over het visueel comfort met deze geveloptie. Vervolgens wordt geanalyseerd of de onderdelen voor mens of milieu allemaal adaptief toepasbaar zijn bij de variant, is het bijvoorbeeld mogelijk om controle te hebben over het visueel comfort en is onafhankelijk hiervan controle over het thermisch comfort. Als laatste wordt geanalyseerd of het mogelijk is om de onderdelen voor mens en milieu adaptief toe te passen, is het bijvoorbeeld mogelijk om controle te hebben over het visueel comfort en onafhankelijk hiervan een adaptieve thermische isolatie te kunnen realiseren. Op basis van deze analyse wordt bepaald hoeveel aspecten bij de gevelvariant toepasbaar zijn en hoeveel aspecten niet toegepast kunnen worden zonder compromis, hiermee wordt ook de totale toepasbaarheidsscore van de gevelvariant bepaald. Hoe hoger de score is, hoe beter aangesloten wordt op de gestelde eisen en wensen van mens en milieu.

 

Aantal maal “ ” gevelvariant

Score gevelvariant ( -  )

Alle onderdelen apart regelbaar

Onderdelen milieu apart regelbaar

Onderdelen mens apart regelbaar

Adaptieve thermische massa

Regelbare natuurlijke ventilatie

Regelbare passieve zonne-energie

Adaptieve thermische isolatie



Ervaren controle omgevingsvariabele

Controle thermisch comfort

                                      

Aantal maal “  ” gevelvariant

Beweegbare elementen in het gevelvlak Beweegbare elementen naar het gevelvlak Verwijderen / plaatsen van elementen



Tabel 5.3: Analyse toepasbaarheid gevelvarianten met adaptieve thermische isolatie.

8 7 6

5 6 7

3 1 -1

Aspect mogelijk toepasbaar binnen de gevelvariant Aspect niet mogelijk toepasbaar binnen de gevelvariant

Bij de eerste analyse van de gevelvarianten zijn veel compromissen aanwezig tussen mens en milieu. Bij geen van de varianten kunnen de onderdelen voor mens en milieu afzonderlijk geregeld worden. Het voornaamste probleem doet zicht voor als in de winter de verhoogde thermische isolatie wordt toegepast. Op deze momenten is het niet meer mogelijk om veel van de aspecten voor de mens nog te regelen. Om te proberen om zoveel mogelijk van deze compromissen te voorkomen zal in de tweede ontwerpanalyse naast het kijken naar de adaptieve thermische isolatiewaarde ook gekeken worden naar een aspect voor de mens. Gekozen is om voor de mens te kijken naar het kunnen behouden van controle over het visueel comfort tijdens het kunnen aanpassen de thermische isolatie.

5.2.2 Ontwerpanalyse naar adaptieve thermische isolatie en controle visueel comfort Om een aantal compromissen tussen mens en milieu in de eerste ontwerpanalyse te voorkomen zal naast de adaptieve thermische massa ook gekeken worden naar het kunnen blijven controleren van het visueel comfort. Bij deze analyse zal rekening gehouden moeten worden met de verschillende toepassingssnelheden. De adaptieve thermische isolatie is gewenst per meteorologisch seizoen, terwijl de controle visueel comfort gewenst is per dagdeel. In de eerste analyse is gebruik gemaakt van dichte (niet transparante) delen voor het realiseren van een adaptieve isolatiewaarde. Bij deze toepassing zijn veel conflicten aanwezig tussen mens en milieu. In deze tweede ontwerpanalyse zal gekeken worden naar de mogelijkheden voor de toepassing van transparante thermische isolatie. Geanalyseerd zal worden wat de potentie is van de toepassing van een transparante schil over het gebouw, dubbele huid en een gevulde gevel, deze drie opties zijn schematisch weergegeven in afbeelding 5.3.




Afbeelding 5.3: Links: transparante schil over het gebouw, toegepast over het gehele gebouw / complex. Midden: dubbele huid, toegepast op een deel van de gevel (elementenniveau). Rechts: gevulde gevel, toegepast op een deel van de gevel (elementenniveau).

Als de opties met een transparante adaptieve laag worden geanalyseerd, is het mogelijk om zowel de thermische isolatie adaptief te kunnen regelen, als controle te behouden over het visueel comfort. Bij de variant met een transparante schil over het gebouw is een nadeel dat veel ruimte stedenbouwkundig nodig is om de extra schil weg te kunnen schuiven of verwijderen. De benodigde ruimte voor deze opslag maakt de toepassing in verstedelijkte gebieden praktisch niet mogelijk. Een ander nadeel van deze optie is dat de thermische isolatie wordt geregeld per complex en niet mogelijk is per individuele woning. Het afstemmen van het thermisch comfort met de isolatiewaarde is bij deze variant niet mogelijk op de individuele bewoner / woning. Bij de optie met de dubbele huid zijn geen conflicten te vinden met dit ontwerp tussen mens en milieu. Het is alleen net als bij de andere varianten niet mogelijk om met deze variant alle onderdelen te kunnen regelen, het is alleen geen belemmering voor de verschillende toepassingen. Voor het kunnen regelen van de overige aspecten voor mens en milieu afzonderlijk moet bij deze variant een extra onderdeel worden toegevoegd. Zo is het bijvoorbeeld niet mogelijk om het daglichtniveau en privacy te kunnen regelen, de variant levert hier geen belemmering voor op. Als gekeken wordt naar de variant met een gevulde gevel, moeten een aantal onderdelen nog aanvullend uitgezocht worden. Bij het gebruik van een vloeistof voor thermische isolatie moet een vloeistof met een hoge isolatiewaarde en een lage warmtegeleidingswaarde worden gebruikt. Daarnaast moet het bij deze variant mogelijk zijn om de vloeistof te verwijderden en ergens in het gebouw op te slaan, hiervoor is extra ruimte en installaties nodig. Bij deze optie is het ook niet mogelijk om de ventilatielucht via een spouw in de gevel te laten verlopen en om deze in de winter in verhoogd contact te brengen met PZE voor de voorverwarming van de ventilatielucht. De volledige analyse van de mogelijke toepassing van deze drie varianten voor mens en milieu is opgenomen in tabel 5.4.

Transparante schil over het gebouw Dubbele huid (elementen) Gevulde gevel (elementen)

 















             8 5 3              12 1 11              8 5 3





Tabel 5.4: Analyse toepasbaarheid gevelvarianten met adaptieve thermische isolatie en controle visueel comfort.



Na het analyseren van deze opties waarbij is gekeken naar adaptieve thermische isolatie en controle visueel comfort zijn drie varianten opgesteld. Bij de variant met een dubbele huid zijn in de eerste opzet geen beperkingen gevonden die kunnen resulteren in een compromis tussen mens en milieu. Door de eerst gevonden mogelijk potentie van deze variant, zal in een vervolganalyse onderzocht worden of het mogelijk is om door middel van de toepassing van een extra laag alle onderdelen van mens en milieu afzonderlijk te kunnen regelen. De optie met de gevulde gevel was de enige variant waarbij het mogelijk is (afhankelijk van de toegepaste vloeistof) om gebruik te maken van adaptieve thermische massa. Adaptieve thermische massa Bij het dubbele huid gevelconcept is het niet mogelijk om in de gevel gebruik te maken van adaptieve thermische massa. Door de combinatie van de overige aspecten voor mens en milieu is het niet mogelijk gebleken om dit aspect ook in de gevel op te nemen. Om de koude- en warmtevraag van de woningen zo ver mogelijk te reduceren (tot nul) is het wel nodig dat adaptieve thermische massa in het gebouw aanwezig is (Hooff et al., 2014). In tegenstelling tot de andere aspecten voor het milieu is het ook mogelijk om de adaptieve thermische massa op te nemen in het gebouw, in de constructie of de inbouw. Een mogelijke manier om adaptief invulling te geven aan de thermische massa in het gebouw is door het integreren met het installatieconcept. Door de toepassing van massa in een aparte ruimte kan deze worden geopend en gesloten. Als de ruimte is geopend is de massa betrokken bij de ruimte (hoge thermische massa). Is de ruimte afgesloten, dan is de thermische massa niet betrokken bij de ruimte (lage thermische massa). De normaal gebruikte ruimte moet bij dit concept opgebouwd zijn uit lichte materialen met een lage eigen thermische massa. Deze extra ruimte kan bijvoorbeeld in het plafond worden toegepast (Hoes 2011). In afbeelding 5.4 is een visualisatie weergegeven van een mogelijke wijze van het adaptief toepassen van thermische massa in het gebouw. Het systeem zoals in afbeelding 5.4 wordt het HATS, hybrid adaptable thermal storage materials and systems genoemd (Hoes 2011) .

Afbeelding 5.4: HATS systeem (Hoes 2011).

Afbeelding 5.5: Werking PCM, opname en afgifte (Sharma et al., 2009).

Als materiaal om gebruik te maken van adaptieve thermische massa wordt vaak PCM (phase change materials, faseveranderingsmateriaal) gebruikt (Rodrigus et al., 2013). PCM zijn kleine paraffine korrels ingekapseld in een polymeer, de capsules hebben ongeveer een doorsnede van 5µm (0,5mm) en kunnen worden verwerkt in veel bouwmaterialen zoals gipsplaten. Bij een bepaalde temperatuur in de ruimte verandert PCM van fase, dit kan zijn van vast naar vloeistof of van vloeistof naar gas, voor een faseverandering is veel energie nodig. De benodigde energie (warmte) wordt uit de ruimte onttrokken waardoor de temperatuur constant blijft. In veel materialen wordt gebruik gemaakt van de faseovergang van vast naar vloeistof in de bouw, de overgang van vloeistof naar gas is efficiënter maar hiervoor zijn grotere volumes en hogedrukverpakkingen nodig. Afhankelijk van de chemische samenstelling van de PCM kan bepaald worden op welke temperatuur het materiaal smelt (de warmte uit de ruimte haalt) en op welke temperatuur het materiaal weer stolt (de warmte weer afgeeft aan de ruimte). In de bouw worden vaak materialen gebruikt met een faseovergang van rond de 22°C of 23°C. In afbeelding 5.5 is weergegeven hoe de faseovergang bij PCM verloopt. Als de temperatuur in 5. Ontwerpanalyse concept 5.2



de ruimte stijgt en de smeltingstemperatuur is bereikt, zal de ruimtetemperatuur niet verder stijgen en zal alle extra warmte worden opgeslagen in de PCM, als alles is gesmolten zal de temperatuur in de ruimte weer verder stijgen. Bij het afkoelen wordt een tegenovergesteld proces doorlopen (Sharma et al., 2009). Hierdoor blijft de temperatuur in de ruimte langer constant.

5.2.3 Ontwerpanalyse mogelijke extra laag dubbele huid gevelconcept Met de dubbele huid variant zijn na een eerste analyse geen beperkingen gevonden voor mens of milieu. Het is echter niet mogelijk om met deze opzet alle aspecten individueel te regelen. Met het gevelconcept kan in de winter een tweede huid worden gesloten voor een verhoogde thermische isolatie, in deze situatie zijn geen beperkingen voor de toetreding van daglicht in de woning. Deze beperkingen waren wel aanwezig bij de eerste ontwerpanalyse waarbij gekeken is naar niet transparante varianten. Het is alleen niet mogelijk om met de dubbele huid controle te hebben over bijvoorbeeld het visueel comfort (regelbaarheid daglichttoetreding en voorkomen verblinding) of privacy in de woning, hiervoor is het nodig om gebruik te maken van een extra medium in de constructie. Om te voorkomen dat voor alle onderdelen aparte toevoegingen gedaan moeten worden aan het concept, wordt in de vervolganalyse gekeken wat de mogelijkheden zijn om met één extra toegevoegde laag alle overige aspecten voor mens en milieu te regelen. Bij de analyse naar de mogelijke extra laag in de constructie zullen zes varianten worden geanalyseerd. Het zal in deze analyse gaan om een voorziening buitenzijde beglazing, transparante / translucente buitenbeglazing, voorziening in spouw, transparante / translucente binnenbeglazing, voorziening binnenzijde beglazing en overstek boven beglazing. In afbeelding 5.6 zijn deze zes varianten schematisch weergegeven.

Afbeelding 5.6: schematische weergave zes mogelijke varianten voor extra toegevoegde laag dubbele huid gevelconcept.

Bij de eerste optie met de voorzieningen buitenzijde beglazing kunnen de verschillende onderdelen voor mens en milieu afzonderlijk geregeld worden. Omdat bij deze variant de voorziening buiten de gevel is aangebracht staat deze altijd in contact met de elementen, hierdoor is meer onderhoud nodig. Vooral in de winter en herfst met harde wind en veel neerslag is het nodig dat vooral de beweegbare delen goed periodiek worden onderhouden om de werking te verzekeren. Met de variant transparante / translucente buitenbeglazing is het niet mogelijk om in de zomer PZE of privacy te regelen, in deze 5. Ontwerpanalyse concept 5.2



periode is het buitenblad geopend voor een verminderde thermische isolatie. Met het geopend buitenblad is het niet meer mogelijk om de overige aspecten voor mens en milieu te regelen. Met de variant voorziening in de spouw zijn alle aspecten voor mens en milieu te kunnen regelen. Bij deze variant moet nog nader onderzocht worden hoe het mogelijk is om de verschillende aspecten voor mens en milieu onafhankelijk van elkaar te regelen. De onderdelen regelbare passieve zonne-energie, controle visueel comfort en ervaren controle omgevingsvariabele worden geregeld met de extra toegevoegde laag. In verder onderzoek zal worden geanalyseerd of het mogelijk is om deze aspecten onafhankelijk van elkaar te kunnen regelen, na deze eerste analyse zijn geen beperkingen gevonden voor deze variant. De variant met transparante / translucente binnenbeglazing heeft dezelfde mogelijkheden als de variant met voorziening in de spouw. Ook bij deze variant zal nader onderzocht moeten worden hoe de aspecten voor mens en milieu onafhankelijk van elkaar geregeld kunnen worden. Door de transparantie van het glas te veranderen worden de verschillende aspecten geregeld. Het is alleen niet mogelijk om met dit type beglazing de privacy te kunnen regelen. Met de variant voorziening binnenzijde beglazing is het niet mogelijk om de toetreding van PZE te regelen. Doordat de voorziening aan de binnenzijde (in de woning) is aangebracht, kan de zonnewarmte ook pas binnen worden tegengehouden. Door deze locatie is het niet mogelijk om het aantal oververhittingsuren te reduceren. Met de variant overstek boven beglazing is het mogelijk om de PZE te regelen als de overstek beweegbaar is. Omdat geen gebruik wordt gemaakt van een voorziening in de gevel is geen belemmering aanwezig voor het uitzicht vanuit binnen, het is alleen ook niet mogelijk om de privacy in de woning te regelen met deze variant. In tabel 5.5 is de volledige analyse opgenomen van de zes mogelijke varianten voor de toevoeging van een extra laag voor het dubbele huid gevelconcept.

 












     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

10 8 12 10 6 7



     



Voorziening buitenzijde beglazing Transparante/translucente buitenbeglazing Voorziening in spouw Transparante/translucente binnenbeglazing Voorziening binnenzijde beglazing Overstek boven beglazing


Tabel 5.5: Analyse toepasbaarheid zes varianten voor extra toegevoegde laag dubbele huid gevelconcept.

3 7 5 3 1 11 3 7 7 -1 6 1


Na het analyseren van de mogelijke varianten voor het toevoegen van een extra laag bij het dubbele huid gevelconcept, is de variant met een voorziening in de spouw het meest geschikt om aan te sluiten op de eisen en wensen van mens en milieu gedurende de verschillende seizoenen. De variant met een voorziening buitenzijde beglazing is de meest geschikte (gedeeld) tweede variant. Door de grote overeenkomsten in uitwerking (zelfde materialen en toepassingen zijn mogelijk, alleen de locatie in de gevel is verschillend) zal deze niet verder worden meegenomen. Deze optie is minder geschikt dan voorziening in de spouw omdat de voorziening buitenzijde beglazing altijd in contact staat met de




elementen (voornamelijk wind en neerslag in de herfst en winter), in deze periodes is de voorziening in de spouw afgeschermd van deze elementen omdat het buitenblad gesloten is (verhoogde thermische isolatiewaarde). De variant met transparante / translucente binnenbeglazing is de andere geschikte gedeeld tweede variant. Met deze variant zijn bijna alle onderdelen voor mens en milieu te combineren, het is alleen niet mogelijk om de privacy te regelen. Voor de controle over privacy zal bij deze optie een extra laag toegepast moeten worden. Met de variant waarbij gebruik wordt gemaakt van een voorziening in de spouw kunnen alle onderdelen van mens en milieu worden geregeld zonder toepassing van nog een extra laag. In de vervolganalyse zal onderzocht worden hoe het mogelijk is om alle aspecten individueel te kunnen regelen zonder dat gebruik gemaakt hoeft te worden van een compromis.

5.2.4 Analyse mogelijke opbouw dubbele huid Voor de opbouw van de dubbele huid zijn verschillende opties mogelijk. Het doel van de tweede huid is een adaptieve thermische isolatie te kunnen realiseren. Het moet mogelijk zijn om in de zomer een lage isolatiewaarde en in de winter een hoge isolatiewaarde te realiseren. Bij de varianten zullen verschillende opbouwen van dubbel en enkel glas worden onderzocht. In de analyse zal niet gekeken worden naar drie- of vierdubbele beglazing, deze beglazing heeft al een hoge isolatiewaarde en hoeft niet meer gecombineerd te worden met een tweede huid. Met deze beglazingen is het ook niet mogelijk om in de zomer een verlaagde thermische isolatie te realiseren. In de analyse zullen de varianten klimaatgevel, tweede-huidgevel en dubbel geïsoleerd beglazing worden vergeleken. In afbeelding 5.7 zijn de verschillende varianten schematisch weergegeven.

Afbeelding 5.7: Links: klimaatgevel, midden: tweede-huidgevel en rechts: dubbel geïsoleerde beglazing.

Een klimaatgevel heeft een buitenblad van dubbel beglazing en een binnenblad van enkel glas. Een klimaatgevel is vaak aangesloten op het installatieconcept van de woning, de lucht in de spouw wordt vaak mechanische afgevoerd. Omdat de gevel een onderdeel is van het klimaatsysteem voor de woning is het niet mogelijk (gewenst) om de gevel te openen, aanpassing van de isolatiewaarde aan de verschillende meteorologische seizoenen is hierdoor niet mogelijk. Bij het openen van de gevel zal het klimaatsysteem niet meer (goed) functioneren. Een veelvuldig toegepaste variant bij een klimaatgevel is met een WTW unit de warmte uit de afgevoerde lucht te halen en deze af te geven aan de verse ventilatielucht, deze wordt mechanisch ingeblazen. Dit sluit niet aan bij het gewenste concept om op een zoveel mogelijk natuurlijke wijze een behaaglijk binnenklimaat te realiseren. Het voordeel van een klimaatgevel is dat in de winter door het goed geïsoleerde buitenblad de warmte blijft hangen in de spouw, deze warmte kan benut worden voor de ruimteverwarming. Een tweede-huidgevel heeft een enkel glas buitenblad en een dubbel glazen binnenblad. Bij een tweede-huidgevel is het buitenblad vaak voorzien van open voegen of zijn deze elementen in de gevel te openen / roteren (een soort lamel constructie). De spouw van deze gevel staat hierdoor direct in contact met buiten, in de winter is het hierdoor niet mogelijk om de PZE die in de spouw komt te gebruiken voor het voorverwarmen van de ventilatielucht. Een voordeel van een tweede-huidgevel is dat het buitenblad te openen is om de gevel aan te passen aan de meteorologische seizoenen. Met het geïsoleerde binnenblad blijft altijd een volledige schil over om binnen en buiten te scheiden in de zomerperiode. Bij de variant dubbel geïsoleerde beglazing bestaat het binnen- en buitenblad uit dubbele beglazing. Met deze samenstelling is het in de winter mogelijk om de PZE die in de spouw komt te gebruiken voor het voorverwarmen van de ventilatielucht. In de zomer is het mogelijk om het 5. Ontwerpanalyse concept 5.2



buitenblad te openen, voor een verminderde isolatiewaarde. Met deze opstelling blijft toch een goede schil over voor het scheiden van binnen en buiten. In tabel 5.6 is de volledige analyse opgenomen van de mogelijke varianten voor de gevelopbouw van de dubbele huid.

Klimaatgevel Tweede-huidgevel Dubbel geïsoleerde beglazing

 
















Tabel 5.6: Analyse mogelijke opbouw van de dubbele huid voor het gevelconcept.

            6 6 0             7 5 2             12 0 12


Na het analyseren van de mogelijke opbouw van de dubbele huid, is de variant met een dubbele binnen- en buitenbeglazing het meest geschikt om aan de eisen van mens en milieu te voldoen. Met deze variant is in de winter een verhoogde isolatiewaarde te realiseren, in de spouw van deze constructie kan de binnenkomende PZE gebruikt worden voor de voorverwarming van de verse ventilatielucht. In de zomer kan het buitenste blad worden geopend voor een verminderde thermische isolatie, met het binnenblad blijft in deze situatie toch een goede scheiding aanwezig tussen buiten en binnen.

5.2.5 Analyse mogelijkheden voorziening in de spouw De voorziening in de spouw heeft als doel om controle te kunnen hebben over het visueel comfort (daglichttoetreding en voorkomen verblinding), omgevingsvariabele (uitzicht en privacy) en toetreding passieve zonne-energie. Het kunnen regelen van deze onderdelen afzonderlijk heeft de voorkeur om te voorkomen dat een compromis aanwezig is tussen de factoren en het gevelconcept niet optimaal kan functioneren. Bij de analyse zal onderzocht worden wat de mogelijkheden zijn om aan deze eisen te voldoen met horizontaal schuivende screens, verticale schuivende screens, horizontale lamellen en verticale lamellen. In afbeelding 5.8 zijn de verschillende varianten schematisch weergegeven.

Afbeelding 5.8: Links: horizontaal schuivende screens, midden links: verticaal schuivende screens, Midden rechts: horizontale lamellen en rechts verticale lamellen.




Met de eerste variant waarbij gebruik wordt gemaakt van horizontaal schuivende screens, zijn de aspecten voor mens en milieu te regelen vanaf de zijkant naar het midden van het raam. Bij deze variant kan de gevel worden verdeeld in verticale zones en afhankelijk van deze zonnering zijn deze aspecten te regelen. Het is niet mogelijk om onderscheid te maken tussen de toetreding van de verschillende aspecten in de hoogte van de gevel. Bij het kiezen van bijvoorbeeld voor privacy (zal een stuk) van de gevel gesloten worden, hierdoor zal ook de toetreding van daglicht worden verminderd. Bij de variant met verticaal schuivende screens, zijn de aspecten te regelen van boven naar benden in de gevel. De screens worden zo van bovenin de gevel naar beneden gerold. Bij het sluiten van de screens kan in deze richting de controle verkregen worden over de verschillende aspecten. Het is bij deze variant niet mogelijk om bijvoorbeeld eerst of alleen het onderste deel van de gevel te sluiten. Bij de variant met horizontale lamellen kunnen de aspecten voor mens en milieu worden geregeld per zone in de lamellen. Het is mogelijk om de lamellen te verdelen in verschillende zones, met deze opzet kan bijvoorbeeld het onderste deel van de gevel worden gesloten voor een verhoogd privacy niveau terwijl nog wel daglicht kan toetreden via het bovenste deel van de gevel. Bij de variant met verticale lamellen zijn de aspecten voor mens en milieu te regelen in verschillende zones. Het is bijvoorbeeld mogelijk om de linkerkant van de ruimte te sluiten en de rechter kant te openen. Het is bij deze variant niet mogelijk om het onderste deel te sluiten en alleen boven een deel geopend te houden. In tabel 5.7 is de volledige analyse van deze varianten voor de toepassing in de spouw opgenomen.

 











   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

7 7 12 7



   



Horizontaal schuivende screens Verticaal schuivende screens Horizontale lamellen Verticale lamellen


Tabel 5.7: Analyse mogelijke toepassing van voorzieningen in de spouw.

4 3 4 3 0 12 4 3


Na het analyseren van de verschillende varianten voor de toevoeging van een laag in de spouw, is de variant met horizontale lamellen de beste optie om aan te sluiten op de aspecten. Bij deze variant is uitgegaan dat het mogelijk is om de lamellen in verschillende delen (zones) in de gevel te kunnen regelen. Door de zonnering van de lamellen in de gevel kan bijvoorbeeld via het bovenste deel daglicht en of PZE in de ruimte worden toegelaten en om uitzicht en privacy in het midden van de gevel te kunnen regelen. Bij de uitwerking van de gevelvariant moet nader bepaald worden welke zonnering van de gevel hiervoor het beste aansluit op de aspecten controle visueel comfort (daglichttoetreding), ervaren controle omgevingsvariabele (uitzicht en privacy) en regelbare passieve zonne-energie.




5.3

Conclusie ontwerpanalyse Tijdens de ontwerpanalyse is onderzocht op welke wijze een invulling gegeven kan worden aan de verschillende veranderende eisen en wensen van mens en milieu. Hiermee is een antwoord gegeven op de vierde deelvraag: Wat is een mogelijke invulling van het adaptieve gevelconcept om aan te sluiten op de verschillende seizoenen van mens en milieu? Door de integratie van deze aspecten met verschillende cyclische tijden, moet het mogelijk zijn om de onderdelen gescheiden te kunnen regelen, dit om een compromis te voorkomen. Uit de analyse is gebleken dat met een dubbel geïsoleerde beglazing met in de spouw horizontale lamellen het beste aangesloten kan worden op deze verschillende aspecten. Het principe van deze oplossing is weergegeven in afbeelding 5.9. Na de ontwerpanalyse zal nog verder onderzocht moeten worden op welke wijze het buitenste blad het beste geopend kan worden en welke zonnering nodig is voor de lamellen. In afbeelding 5.10 zijn de drie seizoenen van het onderzoek van mens en milieu weergegeven, met de aspecten die per seizoen gewenst zijn bij het gevelconcept. In de afbeelding is bij aanpasbaarheid gebouw aangegeven welke aspecten geregeld kunnen worden met de dubbel geïsoleerde beglazing of met horizontale lamellen in de spouw van de beglazing.

Afbeelding 5.9: Principe oplossing adaptief gevelconcept.


Aspecten van invloed op het milieu, meteorologische seizoenen:*




* Het aspect adaptieve thermische massa moet worden opgenomen bij het totale woonconcept, dit aspect moet intern worden toegepast voor volledige optimalisatie naar de meteorologische seizoenen.

Aspecten opgenomen in: dubbel geïsoleerde beglazing:

Aspecten opgenomen in: horizontale lamellen in de spouw:

- Verbeteren luchtkwaliteit - Controle thermisch comfort - Behouden onafhankelijkheid - Adaptieve thermische isolatie - Regelbare natuurlijke ventilatie - Toegang tot natuur alle seizoenen

- Controle visueel comfort - Ervaren controle omgevingsvariabele - Behouden onafhankelijkheid - Regelbare passieve zonne-energie

Afbeelding 5.10: Aansluiting van het adaptieve gevelconcept op de uitgangspunten van het ontwerp.


Conclusie ontwerpanalyse


Na de eerste analyse is het de verwachting dat met de dubbele geïsoleerde beglazing met horizontale lamellen in de spouw, de onderdelen voor de meteorologische seizoenen adaptief geregeld kunnen worden. Voor het realiseren van een comfortabel en behaaglijk binnenklimaat op een duurzame wijze zonder (of met een zeer beperkte) resterende koude- en warmtevraag. Hiervoor is een adaptieve thermische isolatie, regelbare passieve zonne-energie toetreding en regelbare natuurlijke ventilatie aanwezig. Het onderdeel adaptieve thermische massa moet intern in het woonconcept worden opgenomen voor een volledige optimalisatie naar de meteorologische seizoenen. Voor de seizoenen van de dag kan een ondersteuning geboden worden tijdens de verschillende delen van de dag voor het behouden of stimuleren van het dagritme en het bevorderen van de nachtrust. Dit kan behaald worden door het optimaliseren van het daglichtniveau gedurende de dagdelen, het verbeteren van de binnenluchtkwaliteit, temperatuur optimalisatie gedurende de dagdelen en het ervaren van controle over de omgevingsvariabelen. Voor de seizoenen van het leven kan een ondersteuning worden geboden door verhoogde daglichttoetreding tijdens de latere seizoenen van het leven, om het verlies van capaciteit van het oog op te vangen. Daarnaast kan de ruimtetemperatuur worden geregeld voor afstemming op de bewoner, dit kan ook gedurende het verouderen worden aangepast aan de veranderende wensen van de bewoner. Tijdens de seizoenen van het leven kan ook de onafhankelijkheid langer worden behouden door de afstemming van het gebruiksgemak en het kunnen behouden van controle over de omgevingsvariabelen. Na de analyses van de verschillende seizoenen is gebleken dat de extra toevoeging van een binnenbuitenruimte een grote bijdrage kan leveren voor de mens, door het voorkomen van (seizoens)depressies en het verhoogde contact met buiten. Tijdens de vervolganalyse zal verder onderzocht worden of de toepassing van deze binnenbuitenruimte in de spouw van het gevelconcept mogelijk is.


Conclusie ontwerpanalyse




6. Uitwerking variant

6.

Uitwerking variant


6.

Uitwerking variant


6.1

Introductie Na het uitvoeren van de ontwerpanalyse voor de aspecten voor de seizoenen van het leven, seizoenen van de dag en de meteorologische seizoenen, is gebleken dat een dubbel geïsoleerde beglazing met horizontale lamellen in de spouw hierop het beste aansluit. In de eerste vervolganalyse zal onderzocht worden hoe de twee onderdelen werken, hoe kunnen compromissen voorkomen worden. Na het analyseren van de onderdelen en de mogelijke zonnering zullen verschillende scenario’s gegeven worden hoe de adaptieve gevel ingesteld kan worden. Daarna zal de detaillering van het gevelconcept worden opgesteld. Als laatst zal gekeken worden op welke wijze het functioneren van de gevel nog verbeterd kan worden voor het verder stimuleren van mens en / of milieu.

6.2

Analyse onderdelen adaptieve gevel Bij de analyse naar de horizontale lamellen in de spouw van de beglazing en de dubbel geïsoleerde beglazing, zal onderzocht worden hoe de verschillende aspecten gecombineerd kunnen worden. Hierbij zal gekeken worden naar de mogelijke zonnering en de werking van de onderdelen. Gestart wordt met de analyse naar de lamellen omdat een zonnering hier invloed kan hebben op de wijze waarop de dubbele huid vorm wordt gegeven. Tijdens de analyse is het doel om te voorkomen dat een compromis aanwezig is tussen de verschillende aspecten.

6.2.1 Analyse horizontale lamellen in de spouw Met de lamellen in de spouw worden de aspecten controle visueel comfort, ervaren controle omgevingsvariabele, behouden onafhankelijkheid en regelbare passieve zonne-energie geregeld. Het is ongewenst als al deze aspecten tegelijk worden geregeld. Een groot compromis zal aanwezig zijn tussen de verschillende aspecten. Om dit te voorkomen zal geanalyseerd worden op welke wijze dit voorkomen kan worden. Zo zal onderzocht worden wat de mogelijkheden zijn van de toepassing van zonnering bij de lamellen. Voor de controle visueel comfort wordt gekeken naar de mogelijkheden tot regulering van de hoeveelheid daglicht die de woning binnenkomt. Bij ervaren controle over de omgevingsvariabele zal worden gekeken naar de controle over de aspecten uitzicht en privacy. Het behouden van onafhankelijkheid gaat in op het gebruiksgemak van de ontwerpoplossing. En als laatste wordt gekeken naar het kunnen controleren van de binnenkomende passieve zonne-energie. De aspecten daglicht, uitzicht en privacy moeten geregeld kunnen worden per dagdeel, terwijl de passieve zonneenergie gecontroleerd moet worden op basis van de meteorologische seizoenen. Met het verschil in toepassingssnelheden moet rekening gehouden worden bij het uitwerken van de lamellen. Bij de analyse kan onderscheid gemaakt worden tussen woningen gelegen op de begane grond en woningen gelegen op verdiepingen. Het verschil tussen deze woningen is dat bij een woning op een verdieping voornamelijk naar buiten wordt gekeken in het midden van de gevel (uitzicht), terwijl het verste de woning ingekeken kan worden door het onderste deel van de gevel (privacy). Dit is verschillend van woningen op de begane grond, bij deze woningen is zowel het uitzicht als privacy in het middelste deel van de gevel aanwezig. Voor het binnenhalen van daglicht kan voornamelijk gebruik worden gemaakt van het bovenste deel van de gevel. Door aan de bovenzijde van de gevel het daglicht toe te laten treden, kan ervoor worden gezorgd dat dit daglicht zover mogelijk de woning binnenkomt, zodat de ruimtes zoveel mogelijk natuurlijk verlicht kunnen worden. Voor het toetreden van passieve zonne-energie in de woning kan gebruik worden gemaakt van een van deze zones. In de eerste analyse zal onderzocht worden of dit gecombineerd kan worden met de toetreding van daglicht in de bovenste zone. De verschillende aspecten kunnen ook geregeld worden in de andere zones, maar door in deze zones deze aspecten centraal te stellen kan alles in de gevel geoptimaliseerd worden. Door de situering zal de privacy voornamelijk via de onderste zone plaatsvinden (bij woningen gelegen op verdiepingen), uitzicht door de middelste zone en kan door de bovenste zone het binnenkomende daglicht zover mogelijk de woning worden binnengelaten, daarnaast zal hier de toetreding van passieve zonneenergie geregeld worden. In afbeelding 6.1 is een schematische weergave opgenomen van een 6.

Uitwerking variant

6.2

Analyse onderdelen adaptieve gevel


doorsnede van een gebouw met de verdeling in drie zones met de toetreding van PZE, daglicht, uitzicht en privacy. In de afbeelding is ook het onderscheid weergegeven tussen een woning op de begane grond en een woning gelegen op een verdieping. In afbeelding 6.1 is te zien dat in zone 1 een combinatie wordt toegepast van daglicht en passieve zonne-energie. Hiervoor zal nader onderzocht worden of deze twee aspecten samen in een gevelzone toegepast kunnen worden, zonder dat deze elkaar belemmeren in de toepassing. In de woningen op een verdieping is verder geen samenvoeging van aspecten aanwezig in de zone 2 en 3, hier zijn verder geen beperkingen. Voor de woning op de begane grond is wel een compromis aanwezig tussen uitzicht en privacy in zone 2. Het is hierbij helaas niet mogelijk om in een zone te kunnen zorgen voor zowel uitzicht als privacy. Met het gekozen ontwerp dat het beste uit de ontwerpanalyse is gekomen is dit een compromis dat aanwezig is bij woningen gelegen op de begane grond tussen uitzicht en privacy in zone 2. In zone 1 is een combinatie aanwezig tussen passieve zonne-energie en daglicht. Door de verschillende toepassingssnelheden van deze twee aspecten is het belangrijk dat hier geen compromis tussen aanwezig is. Als voorbeeld is het niet gewenst dat in de zomer Afbeelding 6.1: Verdeling van de gevel in drie zones. de passieve zonne-energie wordt geweerd en dat ook een beperking van de daglichttoetreding in de woning aanwezig is. In afbeelding 6.2 is een schematische weergave opgenomen van de mogelijke instelling van de lamellen. Het daglicht kan worden geweerd door het sluiten van de lamellen. Bij de regeling van PZE moet gebruik worden gemaakt van het functioneren van de spouw in de gevel. Het is mogelijk om in de winter de PZE binnen te halen in de spouw, met gesloten lamellen. De warmte in de spouw wordt dan gebruikt voor de voorverwarming van de ventilatielucht. Op deze wijze is het mogelijk om de PZE te gebruiken voor de ruimteverwarming zonder daglicht te laten toetreden in de woning. Deze variant is opgenomen als linker schema in afbeelding 6.2. Door het toepassen van deze variabele instellingen van afbeelding 6.2, zijn deze twee aspecten onafhankelijk van elkaar te regelen in de woning, zonder dat deze elkaar belemmeren in de aanpasbaarheid.

Afbeelding 6.2: Mogelijke instellingen voor regelbaarheid van de toetreding van passieve zonne-energie en daglicht in zone 1.

6.

Uitwerking variant

6.2



In de gevel wordt zone 1 voornamelijk gebruikt voor de regelbaarheid passieve zonne-energie en controle visueel comfort (regelbaarheid daglichttoetreding). Zone 2 wordt voornamelijk gebruikt voor controle uitzicht. Via zone 3 wordt voornamelijk de controle verkregen over de privacy in de woning. De aspecten zijn ook regelbaar in andere zones, maar in deze opgestelde zones kan het grootste effect worden behaald voor mens en milieu. Bijvoorbeeld het daglicht dat toetreed via de onderste zone in de gevel zal veel minder ver in de woning toetreden, hierdoor zal de bijdrage hiervan veel beperkter zijn dan van het daglicht dat toetreed via de bovenste zone, dit licht zal veel verder in de woning toetreden. Bij het gebruiken van de lamellen is het nodig dat deze drie zones individueel geregeld kunnen worden. Een goede regelbaarheid van de zones kan afgestemd worden op de eisen en wensen van mens en milieu en worden compromissen zoveel mogelijk voorkomen. Doordat in iedere zone aspecten worden geregel, is de controle over deze aspecten de belangrijkste eigenschap die de lamellen moeten kunnen vervullen. Extra mogelijkheden zoals het volledig kunnen verwijderen van de lamellen kan een extra toevoeging zijn, dit behoord niet tot de eerste eisen die gesteld worden aan de lamellen. Deze extra mogelijke toevoeging kan afkomstig zijn van specifieke wensen van de bewoner, maar bij een goede regelbaarheid van de lamellen is dit geen standaard aspect waaraan het lamellenontwerp moet voldoen.

6.2.2 Analyse dubbel geïsoleerde beglazing Met de dubbel geïsoleerde beglazing worden de aspecten verbeteren luchtkwaliteit, controle thermisch comfort, behouden onafhankelijkheid, adaptieve thermische isolatie en regelbare natuurlijke ventilatie geregeld. Geanalyseerd moet worden of deze aspecten elkaar niet belemmeren bij de toepassing in het gevelconcept. Bij het verbeteren luchtkwaliteit wordt gekeken naar de benodigde ventilatievoud in de woning. Bij het thermisch comfort is het doel het realiseren van een behaaglijk binnenklimaat, hiervoor wordt gekeken naar de koude- en warmtevraag in de woning. Behouden onafhankelijkheid gaat over het gebruiksgemak van de gevel. De adaptieve thermische isolatie heeft invloed op de buitenste beglazingslaag, is deze geopend of gesloten. Met de regelbare natuurlijke ventilatie wordt een aanvulling gegeven aan het op een energie neutrale wijze invullen van de koude- en warmtevraag in de woning. In de zomer is het buitenblad van de gevel geopend, een verminderde thermische isolatie is aanwezig. In deze situatie is het mogelijk om direct met de buitenlucht te ventileren en de binnentemperatuur op deze wijze te verlagen (passieve koeling), om een behaaglijk binnencomfort te realiseren. In de winter is het buitenblad gesloten voor een verhoogde thermische isolatie. Het is in de winter niet gewenst om direct met buitenlucht te ventileren, dit levert een vergrote kans op discomfort klachten als gevolg van te lage temperaturen of tocht. Door in de winter te ventileren via de spouw van de gevel kan de buitenlucht eerst voor een deel opwarmen in spouw door passieve zonne-energie. Door de werking van deze aspecten zijn deze onderling te combineren en ondersteunen deze elkaar bij de regeling van een energiezuinig behaaglijk binnencomfort. De combinatie van deze aspecten in de gevel levert geen compromis op voor mens of milieu. In deze situatie is het alleen nodig om het binnenblad te kunnen openen voor het onderhouden (inclusief reiniging) van de binnenzijde buitenblad, de lamellen en buitenzijde binnenblad. Een andere situatie waarin het binnenblad geopend moet kunnen worden is voor spuiventilatie. Om deze redenen hoeft het binnenblad niet opgedeeld te worden in zones zoals de lamellen. Het binnenblad is de definitieve scheiding tussen binnen en buiten (water- en winddichting). Het buitenblad moet geopend kunnen worden om adaptief om te kunnen gaan met de meteorologische seizoenen. Het moet mogelijk zijn om deze laag in de zomer te openen en in de winter te sluiten. Om deze beglazing te kunnen openen moet deze opgedeeld zijn in zones. Als alleen naar de bouwfysische werking wordt gekeken, volstaat het met een opdeling in twee zones. Door het openen van deze twee delen (bijvoorbeeld door deze achter elkaar te schuiven) kan de thermische isolatie worden verminderd. Als dit wordt toegepast komt echter de tussendorpel halverwege de gevel te zitten, dit is midden in zone 2 van de lamellen. Bij deze toepassing levert dit een belemmering op voor het uitzicht van de bewoners. Om dit te voorkomen wordt de buitengevel net als de lamellen opgedeeld in drie gelijke zones. 6.

Uitwerking variant

6.2



In afbeelding 6.3 is een overzicht gegeven van vier mogelijke standen van de beglazing van het gevelconcept. In het eerste scenario is de zomersituatie weergegeven. In deze situatie is het buitenblad geopend, voor een verlaagde thermische isolatie. Door de buitenzonwering wordt de passieve zonneenergie buitengehouden en weg geventileerd voordat deze de woning betreed. De ventilatie voor de koeling binnen is direct afkomstig vanaf buiten. In het tweede scenario is de wintersituatie weergegeven. Het buitenblad is in deze situatie gesloten, voor een verhoogde thermische isolatie. De ventilatie wordt in deze situatie via de spouw geregeld en kan worden voorverwarmd met de binnenkomende passieve zonne-energie. In het derde scenario is de mogelijke instelling voor de nacht gegeven. In de nacht is in de slaapkamer een lagere temperatuur gewenst voor een goede nachtrust. Door het sluiten van het buitenblad wordt voorkomen dat de temperatuur te ver daalt en wordt een extra geluidswering gerealiseerd. Door direct te ventileren kan de temperatuur gecontroleerd worden. In de zomer kan extra worden geventileerd om de woning verder terug te koelen (passieve nachtkoeling), zodat de thermische massa in het gebouw is afgekoeld voor de volgende dag. In het vierde scenario is de mogelijkheid tot spuiventilatie weergegeven. Door het openen van het buitenblad en het binnenblad kan extra ventilatie worden gerealiseerd.

Afbeelding 6.3: Linksboven: mogelijke stand gevel in zomersituatie. Rechtsboven: mogelijke stand gevel in wintersituatie. Linksonder: mogelijke stand gevel voor de nacht. Rechtsonder: mogelijke stand voor spuiventilatie. * In deze vier scenario’s zijn de lamellen als een constante factor opgenomen, deze zijn te regelen in de drie zones zoals beschreven in paragraaf 6.2.1 analyse horizontale lamellen in de spouw. In deze scenario’s is alleen weergegeven hoe de werking de beglazing is voor de afstemming op de verschillende seizoenen.

6.3

Scenario’s voor verschillende seizoenen Met de gevel worden veel aspecten voor mens en milieu geregeld. Van thermische isolatie tot privacy. Omdat het gaat om een heel breed aantal aspecten, is het niet mogelijk dit allemaal over te laten aan de bewoner om dit op de juiste efficiënte wijze in te regelen. De bewoner moet geadviseerd worden hoe bepaalde instelling het meest optimaal zijn. Met deze advisering kan gerealiseerd worden dat het gevelconcept zo functioneert dat aangesloten wordt op de ecologische duurzaamheid en op de wensen van de bewoner. Voor de standaardinstellingen worden acht scenario’s geschetst. Het doel van deze scenario’s is om aan te geven met welke instellingen de gevel het meest optimaal functioneert. Het 6.

Uitwerking variant

6.3

Scenario’s voor verschillende seizoenen


gaat bij deze scenario’s niet om vaste instellingen. Als het door de bewoner gewenst is, kan deze de gevel aanpassen aan zijn wensen van dat moment, de instellingen zijn te allen tijde te veranderen. De aansturing van de gevel kan worden gedaan met behulp van intelligente technologie. Met deze intelligente technologie wordt bepaald welke instelling het beste aansluit bij de ecologische duurzaamheid, om op een energie neutrale wijze een comfortabel binnencomfort te realiseren voor de bewoners. Naast de aansturing met de intelligente technologie op de ecologische duurzaamheid, moet deze technologie de gebouwprestaties afstemmen op de bewoner. Hierbij is het mogelijk dat eenmalig de gewenste prestaties worden ingegeven voor de verschillende scenario’s en dat als deze anders gewenst zijn de bewoner dit in het systeem aanpast. Een andere mogelijkheid is dat de intelligente technologie reagerend is op de bewoner en zichzelf kan aanpassen aan de veranderende wensen van de bewoners (Aldrich, 2003) . Binnen het gevelconcept is het belangrijk dat de bewoner centraal blijft staan. Om dit te realiseren moet het voor de bewoner altijd mogelijk blijven om de standaard instellingen aan te passen aan de wensen van dat moment. Als de bewoner de instellingen van de gevel veranderd, is het de taak van de intelligente technologie om voor de bewoner inzichtelijk te maken wat de aanpassing voor invloed heeft op het functioneren van het gevelconcept. Door inzichtelijk te maken welke invloed de aanpassing heeft en welke mogelijkheden aanwezig zijn om het functioneren van het gevelconcept te behouden, is het doel om de werking van de gevel te blijven optimaliseren tijdens het gebruik. Op deze wijze kan de bewoner de gevel aanpassen naar zijn wensen van het moment, maar blijft het inzichtelijk hoe de ecologische duurzaamheid en het binnencomfort zo optimaal mogelijk gerealiseerd kan worden. Bij de acht scenario’s zullen de standaardinstellingen worden gegeven voor de ochtend, middag, avond en nacht. Voor deze dagdelen wordt onderscheid gemaakt tussen de zomer en de winter situatie. De verschillen in deze standaardinstellingen geven aan hoe de adaptieve gevel moet omgaan met de verschillen in dagdelen en in jaargetijden, om optimaal aan te sluiten op de eisen en wensen van mens en milieu. Voor de acht scenario’s is gekeken naar de slaapkamer in de ochtend en de nacht, voor de middag en avond is gekeken naar de woonkamer. De scenario’s geven de mogelijke instellingen voor de gevel weer. Per situatie (case) moet bepaald worden wat de beste standaardinstellingen zijn door de gevel, bij deze situaties moet gekeken worden naar de wensen van de bewoner, oriëntatie van de gevel, de ruimte die aan de gevel is gelegen en de (stedenbouwkundige)context waarbinnen de woning is gelegen. Afhankelijk van deze eigenschappen moet bepaald worden met welke instellingen het beste aangesloten kan worden op de eisen en wensen van mens en milieu. In de opgestelde acht scenario’s is gekozen voor de ruimte waarin op het dagdeel het meeste wordt verbleven. Voor de oriëntatie is gebruik gemaakt van een ruimte met directe zonneinstraling. In afbeelding 6.4 zijn de scenario’s opgenomen voor de wintersituatie, linksboven is de ochtendsituatie weergegeven met het binnenlaten van daglicht voor het natuurlijk ontwaken. Ook wordt de passieve zonne-energie toegelaten tot de woning voor de ruimteverwarming. De openingen in zone 2 en 3 zijn beperkt gehouden om privacy te realiseren. De lamellen in zone 2 zijn wel zo gepositioneerd dat deze een extra bijdrage leveren aan het binnenlaten van daglicht voor het vergroten van de daglichtoptimalisatie in de woning. In het scenario rechtsboven is het dagdeel de middag opgenomen. In de middag zijn de lamellen verder geopend voor de toetreding van daglicht en passieve zonne-energie, ook is een verhoogd uitzicht aanwezig. Via de gevel is het ook mogelijk om voorbijgangers te zijn en gezien te worden (vorm van sociale interactie). In het scenario linksonder is de avond weergegeven. Op dit moment is een deel van de gevel gesloten om rustig de avond door te kunnen brengen zonder gezien te kunnen worden vanaf buiten, een verhoogde privacy. Het bovenste deel van de gevel is nog wel geopend voor een laatste deel daglicht passieve zonne-energie. In het scenario rechtsonder is de nacht opgenomen. In de nacht zijn de lamellen gesloten voor privacy en om licht van buiten (voertuigen en of straatverlichting) te weren.

6.

Uitwerking variant

6.3



Afbeelding 6.4: Verschillende scenario’s voor de winterperiode, linksboven de ochtend, rechtsboven de middag, linksonder de avond en rechtsonder de nacht.

In afbeelding 6.5 zijn de vier verschillende scenario’s voor de zomersituatie opgenomen. In de zomersituatie is het buitenblad geopend voor een verminderde isolatiewaarde en wordt de passieve zonne-energie geweerd uit de woning. Voor de toetreding van daglicht wordt gebruik gemaakt van indirecte toetreding, hiermee wordt voorkomen dat verblinding en te grote kleurcontrasten ontstaan door teveel directe daglichttoetreding via de gevel. De gewenste prestaties voor de mens zijn hetzelfde ingesteld als in de winterperiode (de keuze tussen uitzicht en privacy). In afbeelding 6.5 is linksboven de ochtendsituatie opgenomen tijdens de zomerperiode, met een verhoogde privacy tijdens het natuurlijk ontwaken door middel van daglichttoetreding . Rechtsboven is de middag opgenomen met een vergoot uitzicht. Ook in deze situaties zijn de lamellen zo gepositioneerd dat in de ochtend en de middag een verhoogde toetreding van daglicht in de woning mogelijk is voor het ondersteunen van het dagritme. Door de positionering van de lamellen wordt ook voorkomen dat de bewoner binnen last heeft van verblinding en te grote kleurcontrasten, gebruik wordt gemaakt van indirecte toetreding en dat passieve zonne-energie kan toetreden tot de woning. De situatie linksonder is voor de avond met weer een verhoogde privacy voor het tot rust kunnen komen in de avond. Rechtsonder de mogelijke instellingen voor de nacht tijdens de zomerperiode weergegeven.

6.

Uitwerking variant

6.3



Afbeelding 6.5: Verschillende scenario’s voor de zomerperiode, linksboven de ochtend, rechtsboven de middag, linksonder de avond en rechtsonder de nacht.

6.4

Detaillering van het adaptieve gevelconcept Bij de uitwerking van het adaptieve gevelconcept zal de technische detaillering gemaakt worden. Voordat deze gemaakt kan worden zullen eerst voor de drie onderdelen, het buitenblad, lamellen en het binnenblad geschikte producten gezocht worden. Met deze producten zal de detaillering voor het gevelconcept gemaakt worden. Bij deze uitwerking zal het gaan om een variant waarmee het mogelijk is om een invulling te kunnen geven aan het adaptieve gevelconcept. De toepassing van andere materialen of producten is ook mogelijk om het adaptieve concept invulling te geven. Deze uitwerking dient om aan te tonen dat het mogelijk is om het gevelconcept te realiseren. Bij de varianten is gekozen voor bepaalde producten van fabrikanten. Bij de keuze voor een bepaald product is gekeken naar de prestaties van de producten, zoals de isolatiewaarde, regelbaarheid, materialisering, onderhoud, levensduur materialen, enz. Daarnaast is gekeken of voldoende informatie beschikbaar is voor de toepassing. Voor de drie onderdelen zijn telkens twee verschillende mogelijke varianten gekozen om de mogelijkheden weer te geven. Met de gekozen producten kan aangesloten worden op de eisen en wensen van mens en milieu. Doordat is gekozen voor producten is een keuze gemaakt, het is ook mogelijk om invulling te geven aan het concept door gebruik te maken van andere producten of van andere fabrikanten. Hierbij zijn veel mogelijkheden, zolang maar met de gekozen producten wordt voldaan aan de opgestelde aspecten.

6.4.1 Werking en materialisering van het buitenblad Het buitenblad van het adaptieve gevelconcept moet geopend kunnen worden, in een verdeling van drie zones. Het is mogelijk het buitenblad te openen door het te kunnen schuiven of door de zones open te klappen. Voor de eerste toepassing in het gevelconcept wordt gekozen om gebruik te maken van een driedeling uitzetraam naar buiten. Voor het kozijn is gekozen voor het naar buiten 6.

Uitwerking variant

6.4

Detaillering van het adaptieve gevelconcept


openslaande raam van Schüco, type AWS 75.SI+ (Schüco AWS 75.SI+, 2015) . Met dit type kozijn kan een naar buiten openslaand raam worden gerealiseerd met midden afdichting, het is niet nodig om hiervoor een tussenstijl te gebruiken. Het onderste deel van dit uitzetraam kan niet worden geopend, dit deel is gesloten om te kunnen dienen als balustrade op het moment dat het binnenblad is geopend. Als dit deel wel geopend zou kunnen worden, kan dit een gevaar opleveren voor het naar buiten vallen en zou niet meer worden voldaan aan het bouwbesluit. Voor het bedienen van de twee uitzetramen wordt gebruik gemaakt van een geautomatiseerd systeem. Gekozen is voor automatische bediening om te voorkomen dat senioren in de latere seizoenen van het leven te veel moeite hebben met het bedienen van de elementen (gebruiksgemak) en dat daardoor het functioneren van het gevelconcept wordt verminderd. Een ander voordeel van een geautomatiseerd systeem is dat het aangesloten kan worden op de intelligente technologie voor een goede regeling van de ramen tussen de meteorologische seizoenen. Voor het openen kan gebruik worden gemaakt van een breed aanbod aan automatische systemen. Een voorbeeld is de AXA remote raamopener met afstandsbediening (Raamopener, 2015) . Met dit product kunnen meerdere units tegelijk worden bediend en kunnen twee openers worden geplaatst op een uitzetraam bij een groot raam. Voor de detaillering van de eerste oplossingsvariant zal gebruik worden gemaakt van de detaillering van het Schüco kozijn AWS 75.SI+ (Schüco AWS 75.SI+, 2015) . In afbeelding 6.6 is de detaillering van dit type kozijn opgenomen, in bijlage I, blad 01 is het detail in volledige grote opgenomen.

Afbeelding 6.6: Detaillering kozijn buitenblad, de grote versie van het detail is opgenomen in bijlag I, blad 01.

In afbeelding 6.7 is links het schema weergegeven van een drievoudig uitzetraam. Midden links is in de afbeelding het scharnier van een uitzetraam weergegeven met eerst de gesloten en vervolgens de geopende stand. In de twee rechter afbeeldingen is het kozijn van Schüco weergegeven.

6.

Uitwerking variant

6.4



Afbeelding 6.7: Links: schema van driedeling uitzetraam. Midden links: scharnier uitzetraam. (Midden) rechts: Schüco kozijn. (midden links: Windowware, 2015; midden rechts en rechts: Schüco AWS raam, 2015) .

Een variant op het uitzetraam voor het buitenblad kan gemaakt worden met een driedeling schuifsysteem. Voor het schuifraam wordt gekozen voor het schuifsysteem van Schüco, met type ASS 70.HI (Schüco ASS 70.HI, 2015) . Met dit systeem kan de buitengevel gesloten, of worden geopend door de bovenste twee elementen naar benden te schuiven. Als het buitenblad is geopend zijn de drie delen onderin de gevel aanwezig. Bij het openen van het binnenblad (voor onderhoud) blijft in deze situatie altijd een balustrade aanwezig voor de veiligheid. Voor de bediening van de twee schuivende elementen wordt evenals voor de uitzetramen gebruik gemaakt van een geautomatiseerd systeem. Voor het automatisch schuiven wordt gebruik gemaakt van het e-slide-aandrijfsysteem van Schüco (Schüco e-slide). Dit schuifsysteem kan volledig geïntegreerd worden in het gekozen schuifraam in deze variant. Voor de detaillering zal gebruik worden gemaakt van de detaillering van het Schüco kozijn ASS 70.HI+ (Schüco ASS 70.HI, 2015) . In afbeelding 6.8 is de detaillering van dit type kozijn opgenomen, in bijlage I, blad 02 is het detail in volledige grote opgenomen.

Afbeelding 6.8: Detaillering kozijn buitenblad variant, de grote versie van het detail is opgenomen in bijlag I, blad 02.

6.

Uitwerking variant

6.4



In afbeelding 6.9 is links een schematisch weergave gegeven van het schuifsysteem, links midden een visualisatie van het te behalen uitzicht zonder belemmeringeng. Midden rechts is het aluminium profiel van een schuifsysteem weergegeven met de wijze waarop deze onderling worden verbonden in gesloten stand, rechts is het schuifsysteem van Schüco weergegeven.

Afbeelding 6.9: Links: schema van drievoudig schuifraam. Midden links: visualisatie van te realiseren uitzicht. Midden rechts: doorsnede schuifraam aansluiting. Rechts kozijn ASS 70. HI Schuifsysteem. (midden links: SunroomSolutions 2015; midden rechts: Firstaluminium, 2015; rechts: Schüco ASS 70.HI) .

In het eerste detail zal gebruik gemaakt worden van het driedelig uitzetraam van Schüco, type AWS 75.SI+. In het alternatief detail zal voor het buitenblad het driedeling schuifraam van Schüco, met type ASS 70.HI worden toegepast.

6.4.2 Werking en materialisering van de lamellen in de spouw Voor de lamellen in de spouw moet het mogelijk zijn deze in zones te kunnen regelen. De eis voor deze zonnering van de lamellen is het voorkomen uit de aspecten van mens (controle visueel comfort, ervaren controle en behouden onafhankelijkheid) en milieu (regelbare passieve zonne-energie), zoals beschreven in paragraaf 6.2.1. In de zomer kan de zonwering worden gebruikt voor het weren van een te grote daglichttoetreding in de woning, dit kan leiden tot verblinding en te grote kleurcontrasten voor de bewoners. De lamellen kunnen dan gebruikt worden om het daglicht indirect de ruimte te laten betreden. Het kunnen verwijderen van de lamellen voor de gevel (het wegschuiven van alle lamellen naar boven) kan een extra toevoeging zijn bij een systeem, zo kan een vergroting van de daglichttoetreding of uitzicht worden verkregen. De eis die gesteld wordt aan de lamellenconstructie is dat deze regelbaar moet zijn in de verschillende zones voor de afstemming op mens en milieu. Het verwijderen is hierbij geen eis, maar zou een aanvullende wens van de bewoner kunnen zijn. Voor de eerste toepassing wordt gebruik gemaakt van buitenzonwering van Levolux, type Specialist Venetian Blinds 4100C. Dit type lamel heeft een breedte van 100mm (Levolux, 2015). Het is mogelijk om deze lamellen op te hijsen zodat de gevel en het uitzicht volledig vrij komen. Voor de regeling in verschillende zones wordt gebruik gemaakt van de techniek Luxaflex Variozone (Luxaflex, 2015) . Met Variozone is het mogelijk om vooraf te bepalen in hoeveel zones de lamellen geregeld worden, deze verschillende zones kunnen dan individueel van elkaar worden geregeld. De lamellen kunnen handmatig of geautomatiseerd worden geregeld. Met het oog op de vermindering van capaciteiten van personen in de latere seizoenen van het leven heeft een geautomatiseerde oplossing de voorkeur (verhogen gebruiksgemak). De Levolux zonwering kan zowel handmatig als geautomatiseerd worden toegepast. Bij geautomatiseerde toepassing kunnen de lamellen worden aangesloten op de intelligente technologie voor de regeling tussen de verschillende scenario’s. Bij de geautomatiseerde bediening kunnen door het systeem meerdere delen worden aangestuurd (Levolux, 2015). Deze lamellen kunnen ook volledig naar boven worden gehesen, in deze situatie zijn alle lamellen voor de gevel verwijderd en aanwezig in de bovenzijde van het gevelelement. Dan kan een extra daglichttoetreding of uitzicht worden verkregen met de gevel, dit is een extra eigenschap van deze lamellen. In afbeelding 6.10 is rechts de Levolux buitenzonwering opgenomen en links de regelbaarheid per zone van de Variozone zonwering. Voor de detaillering wordt gebruik gemaakt van een combinatie van de Levolux detaillering met de Variozone regelbaarheid per zone. In afbeelding 6.11 is de detaillering van dit type lamel opgenomen, in bijlage I, blad 03 is het detail in volledige grote opgenomen.

6.

Uitwerking variant

6.4



Afbeelding 6.10: Links: Levolux buitenzowering. Rechts: zonnering van de lamellen . (links: Levolux, 2015; rechts: Luxaflex, 2015).

Afbeelding 6.11: Detaillering lamellen, de grote versie van het detail is opgenomen in bijlag I, blad 03.

Voor een variant op de buitenzonwering is gebruik te maken van grote lamellen. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van de Schüco grote lamellen ALB met bewegende lineaire aandrijving in de stijl (Schüco lamellen ALB, 2015) . Met de toepassing van deze brede lamellen (300mm) wordt een heel ander uiterlijk aan de gevel gegeven. Het is niet mogelijk om deze lamellen voor de gevel weg te halen. De lamellen zijn automatisch te regelen, het is mogelijk om dit in verschillende zones uit te voeren. In afbeelding 6.12 is links een doorsnede van de brede lamel weergegeven die in de detaillering zal worden opgenomen, in het midden en rechts zijn meerdere uitvoeringen weergegeven die verkrijgbaar zijn. Voor de detaillering zal gebruik worden gemaakt van de detaillering van het Schüco ALB grote lamellen (Schüco lamellen ALB, 2015). In afbeelding 6.13 is de detaillering van dit type lamel opgenomen, in bijlage I, blad 04 is het detail in volledige grote opgenomen.

6.

Uitwerking variant

6.4



Afbeelding 6.12: Links: doorsnede van een brede lamel. Midden en Rechts meerdere uitvoeringen die verkrijgbaar zijn. (Schüco lamellen ALB, 2015) .

Afbeelding 6.13: Detaillering lamellen variant, de grote versie van het detail is opgenomen in bijlag I, blad 04.

In het eerste detail zal gebruik gemaakt worden van de lamellen van Levolux, type Specialist Venetian Blinds 4100C. In het alternatieve detail zal gebruik worden gemaakt van Schüco grote lamellen ALB met bewegende lineaire aandrijving in de stijl.

6.4.3 Werking en materialisering van het binnenblad Voor het binnenblad van het gevelconcept is het nodig om dit te kunnen openen voor spuiventilatie, maar ook het reinigen van de binnenkant van het buitenblad, de lamellen en buitenkant binnenblad. Een opdeling in zones van het binnenblad is niet nodig. Voor de eerste toepassing van het binnenblad wordt gebruik gemaakt van een dubbel raam / deur. Het dubbel raam kan naar binnen draaien, op deze manier is het mogelijk om de spouw van het gevelconcept te bereiken. Voor het kozijn wordt gebruik gemaakt van Schüco kozijn AWS 90.SI+ (Schüco AWS 90.SI+, 2015) . In afbeelding 6.14 is links het schema weergegeven van het dubbele raam dat naar binnen openend is. In het midden en rechts is een doorsnede van het kozijntype weergegeven. Een nadeel van deze variant is dat in het midden van het kozijn een verticale stijl komt te zitten. Omdat dit voor de rest van het systeem niet nodig is, is dit een kleine beperking van het vrije uitzicht door deze gevelvariant. Voor de detaillering zal gebruik worden gemaakt van de detaillering van het Schüco kozijn AWS 75.SI+ (Schüco AWS 90.SI+, 2015) . 6.

Uitwerking variant

6.4



Afbeelding 6.14: Links: Schema van dubbel te openen raam. Midden en rechts: doorsnede AWS 90.SI+ kozijn. (midden en rechts: Schüco AWS 90.SI+, 2015).

Een variant op het dubbele kozijn voor het binnenblad is gebruik te maken van een pivotdeur. Het voordeel van een pivotdeur is dat geen stijlen aanwezig zijn in het midden van de gevel. Een nadeel van deze variant is dat door het grote oppervlak dat geopend moet kunnen worden, een stukje van de deur in de spouw draait, hier is meer ruimte voor nodig in de spouw. Voor de pivotdeur wordt gebruik gemaakt van SI3000p van Solar Innovations (SolarInnovations, 2015) . In afbeelding 6.15 is links het schema van een pivotdeur weergegeven, in het midden is het scharnier weergegeven van een pivotdeur en rechts is een impressie opgenomen van dit type deur. Voor de detaillering zal gebruik worden gemaakt van de detaillering van het kozijn van Solar Innovations SI3000P (SolarInnovations, 2015).

Afbeelding 6.15: Links: Schema van pivotdeur. Midden scharnier voor een pivotdeur. Recht: impressie van een pivotdeur. (Links: Epivots, 2015; Rechts: Imgardace, 2015).

In afbeelding 6.16 is de detaillering van beide mogelijke binnenkozijnen opgenomen, in bijlage I, blad 05 is het detail in volledige grote opgenomen.

6.

Uitwerking variant

6.4



Afbeelding 6.16: Detaillering kozijn binnenblad eerste mogelijkheid en variant, de grote versie van het detail is opgenomen in bijlag I, blad 02.

In het eerste detail zal gebruik gemaakt worden van de dubbele raam van Schüco, type AWS 90.SI+. In het alternatief detail zal voor het binnenblad de pivotdeur van Solar Innovations, type SI3000p worden toegepast. Ventilatievoorziening binnenblad Boven het binnenblad moet een ventilatievoorziening worden opgenomen voor de toevoer van de natuurlijke ventilatie in de woning. Gebruik wordt gemaakt van het Duco ventilatierooster, type ClimaTop AK rooster (Duco ClimaTop AK, 2015) . De ventilatie wordt door het rooster geregeld op basis van CO2 niveaus in de woning. Bij het gevelconcept wordt uitgegaan van een volledige natuurlijke toevoer van de ventilatielucht en het voorkomen van aanvullende verwarmingselementen in de woning. Om te voorkomen dat op zeer koude dagen met een lage passieve zonne-energie bijdrage, een oncomfortabel binnenklimaat ontstaat, is dit rooster uitgevoerd met een mogelijkheid tot het voorverwarmen van de ventilatielucht. Deze interne warmtestrip wordt alleen gebruikt als de voorverwarming in de spouw van het gevelconcept onvoldoende is om tocht te voorkomen. Standaard wordt de strip pas ingeschakeld als de ventilatietemperatuur beneden de 12°C komt. Deze extra toevoeging met het ventilatierooster is om een de mens centraal te hebben in het gevelconcept, om een behaaglijk binnenklimaat te garanderen. Door deze toevoeging wordt een additionele verwarming in de woning voorkomen. Voor de detaillering zal gebruik worden gemaakt van de detaillering van het Duco ClimaTop AK ventilatierooster (Duco ClimaTop AK, 2015) . In afbeelding 6.17 is het ventilatierooster van Duco weergegeven, links is de doorsnede van het rooster te zien, rechts is het ventilatierooster weergegeven in een standaard gevelconstructie.

6.

Uitwerking variant

Pagina | 100

6.4


Kevin van Moll

Afbeelding 6.17: Duco ClimaTop AK ventilatierooster (Duco ClimaTop AK, 2015).

6.4.4 Regelbaarheid van de adaptieve gevel Met de gevel is het mogelijk om alle aspecten voor mens en milieu te regelen, zoals beschreven in paragraaf 6.2 Analyse onderdelen adaptieve gevel. Met het buitenblad kan de thermische isolatie van de gevel worden geregeld. Bij een aanpassing van de isolatiewaarde kan het buitenblad worden geopend of gesloten. Omdat bij het openen van het buitenblad met een klein stukje de isolerende werking komt te vervallen, is het alleen mogelijk om de isolatiewaarde te regelen tussen een verhoogde thermische isolatie (buitenblad gesloten) en een verlaagde thermische isolatie (buitenblad geopend). Het is niet mogelijk om de isolatiewaarde gradueel te laten regelen. Door het openen van een uitzetraam of schuifraam (in deze voorbeelden) kan de isolatiewaarde wel per dagdeel worden geoptimaliseerd, dit is mogelijk met een zeer beperkte invloed op het wonen en hoge schakelsnelheid. Met de lamellen wordt het visueel comfort (daglichttoetreding), controle omgevingsvariabelen (uitzicht en privacy) en toetreding passieve zonne-energie geregeld. Door de opdeling in drie zones kunnen deze onderdelen onafhankelijk van elkaar worden geregeld over de verschillende zones. De lamellen kunnen langzaam roteren, hierdoor kan controle over de verschillende aspecten worden verkregen op een graduele manier. Zo kan bijvoorbeeld gradueel worden bepaald hoeveel daglicht toetreedt tot de woning, dan hoeft niet gekozen te worden tussen wel of geen daglicht. Met de lamellen is geen “on / off” schakeling, maar een gradueel regeling aanwezig. Met het binnenblad wordt de toevoer van natuurlijke ventilatie geregeld, al dan niet met voorverwarming in de spouw door passieve zonne-energie. Met het gekozen kan de ventilatietoevoer gradueel geregeld worden. Het ventilatiedebiet kan worden afgestemd op de benodigde ventilatie in de ruimte, hiermee word voorkomen dat onnodig veel wordt geventileerd wat in een toename van de koude- of warmtevraag kan resulteren. Daarnaast kan met dit type rooster aanvullend geregeld worden of de toevoerlucht wordt voorverwarmd met de warmtestrip. Hiermee kan op dagen met een beperkte passieve zonne-energie toch een behaaglijke ventilatieluchttemperatuur worden gerealiseerd.

6.4.5 Onderhoud en afwatering / afdichting gevel Voor het onderhouden en reinigen van de gevel kan het binnenblad in beide varianten geopend worden. Door het openen van het binnenblad (variant een het openen van de dubbele deur en in variant twee het openen van de pivotdeur) kan de buitenzijde van het binnenblad worden gereinigd. Als het binnenblad is geopend kunnen ook de lamellen worden schoongemaakt en onderhouden. In de situatie waarbij het binnenblad is geopend zijn de lamellen volledig bereikbaar vanaf binnen. Ook is het in deze situatie mogelijk om de binnenzijde van het buitenblad te reinigen. Voor het reinigen van de buitenzijde van het buitenblad moet dit gebeuren vanuit de buitenzijde met een trap of glazenwasinstallatie (afhankelijk van gebouwhoogte). Als het binnenblad is geopend is de spouw volledig bereikbaar, om de veiligheid van de bewoner te garanderen blijft altijd een balustrade aanwezig in het buitenblad. In de geopende stand van het buitenblad is het onderste gedeelte altijd nog gesloten (in variant een kan het onderste deel niet open en in variant twee schuiven de ramen naar onderen toe), om de veiligheid tijdens een geopend binnenblad te behouden. Bij het gevelconcept kan het buitenblad worden geopend, dan is het buitenblad geen onderdeel meer van de scheiding tussen binnen en buiten. Met het buitenblad kan in de zomer niet bijgedragen 6.

Uitwerking variant

Pagina | 101

6.4


Kevin van Moll

worden aan de lucht en / of waterdichting van de gevel. Het binnenblad van de gevel is een permanente laag (met uitzondering van onderhoudsmomenten). Met de detaillering moet ervoor worden gezorgd dat het binnenblad voldoet aan alle eisen met betrekking tot voorkomen tocht en waterdichting. Vanaf de onderzijde van het binnenblad moet een goede waterdichting worden gerealiseerd onder de lamellen door naar het buitenblad. Bij het buitenblad moet het mogelijk zijn om het water af te voeren, waarschijnlijk tussen het kozijn en het raam in. Voor deze afwatering moet in de zomeren wintersituatie een opening aanwezig zijn. In de zomersituatie is het buitenblad geopend en kan ook een opening aan de onderzijde worden gemaakt zonder dat dit invloed heeft op de werking van de gevel. In de wintersituatie kan deze opening aan de onderzijde van het buitenblad ook worden gebruikt voor het binnenlaten van verse lucht in de spouw. Deze lucht kan dan in de spouw worden opgewarmd met passieve zonne-energie en worden toegelaten tot de woning door het ventilatierooster aan de bovenzijde van het binnenblad. In de winter is het buitenblad gesloten en is met een goede detaillering van het buitenblad (nagenoeg) geen water meer aanwezig in de spouw.

6.4.6 Technische detaillering Na het vaststellen van de materialisering van het adaptieve gevelconcept, kunnen de details opgesteld worden. De opgestelde details, met de gekozen producten zijn een voorbeeld van een mogelijke uitwerking. Ook kan invulling worden gegeven aan het adaptieve gevelconcept met andere producten en materialen. Detail V01 is opgenomen in afbeelding 6.19, een grote versie van dit detail is opgenomen in bijlage I blad 06. In detail V01 is voor het buitenblad gebruik gemaakt van een driedeling uitzetraam naar buiten, type Schüco AWS 75.SI+. Voor de lamellen is gebruik gemaakt van buitenzonwering van Levolux, type Specialist Venetian Blinds 4100C met een breedte van 100mm, de regeling in verschillende zones is mogelijk met de techniek van Luxaflex Variozone. Voor het binnenblad is een dubbel raam toegepast dat naar binnen openend van Schüco met type AWS 90.SI+. In detail V01 is de situatie weergegeven voor de winter, met een gesloten buitenblad voor een verhoogde isolatiewaarde. In detail V02 is gebruik gemaakt van dezelfde producten, maar is de zomersituatie weergegeven, met een geopend buitenblad voor een verlaagde isolatiewaarde. In dit detail is het onderste uitzetraam gesloten om een balustrade te realiseren voor de gebruiksveiligheid, het middelste en bovenste uitzetraam zijn geopend. Detail V02 is opgenomen in afbeelding 6.20, de grote versie van detail V02 is opgenomen in bijlag I blad 07.

Afbeelding 6.19: Detail V01 wintersituatie, de grote versie van het detail is opgenomen in bijlag I, blad 06.

6.

Uitwerking variant

Pagina | 102

6.4


Kevin van Moll

Afbeelding 6.20: Detail V02 zomersituatie, de grote versie van het detail is opgenomen in bijlag I, blad 07.

Voor deze gevelopbouw van de eerste variant is in afbeelding 6.21, detail H01 opgenomen met de horizontale aansluiting van de gevel op een woning scheidende wand. De grote versie van detail H01 is opgenomen in bijlag I blad 08. In detail H01 is het buitenblad in een gesloten positie weergegeven, de wintersituatie. Detail H02 is opgenomen in afbeelding 6.22, in dit detail is de aansluiting van de gevel weergegeven met een tussenwand in de woning. In detail H02 is het buitenblad geopend voor de zomersituatie. De grote versie van detail H02 is opgenomen in bijlag I blad 09.

Afbeelding 6.21: Detail H01 woning scheidende wand (winter), de grote versie van het detail is opgenomen in bijlag I, blad 08.

6.

Uitwerking variant

Pagina | 103

6.4


Kevin van Moll

Afbeelding 6.22: Detail H02 tussenwand (zomersituatie), de grote versie van het detail is opgenomen in bijlag I, blad 09.

Om aan te geven dat het ook mogelijk is om andere materialen toe te passen om een andere invulling te geven aan het adaptieve gevelconcept is detail V03 ontworpen. Detail V03 is weergegeven in afbeelding 6.23, de volledige versie van het detail is opgenomen in bijlage I, blad 10. In detail V03 is voor het buitenblad een driedelig schuifsysteem van Schüco, met type ASS 70.HI. Voor de lamellen is gebruik gemaakt van Schüco grote lamellen ALB met bewegende lineaire aandrijving in de stijl, met een breedte van 300mm. Voor het binnenblad is een pivotdeur toegepast van Solar Innovations, type SI3000p. In detail V03 is de situatie weergegeven voor de winter, met een gesloten buitenblad.

Afbeelding 6.23: Detail V03 wintersituatie variant, de grote versie van het detail is opgenomen in bijlag I, blad 10.

6.

Uitwerking variant

Pagina | 104

6.4


Kevin van Moll

In detail V04 is gebruik gemaakt van dezelfde producten, maar is de zomersituatie weergegeven, met een geopend buitenblad voor een verlaagde isolatiewaarde. Detail V04 is opgenomen in afbeelding 6.24, de grote versie van detail V04 is opgenomen in bijlag I blad 11. Het is mogelijk om combinaties te maken tussen de toegepaste producten in detail V01 en V03. Ook kan voor de uitwerking van een case gebruik worden gemaakt van andere producten. Het doel van de detaillering is om een inzicht te geven van de mogelijkheden die aanwezig zijn om invulling te geven aan het adaptieve gevelconcept voor mens en milieu.

Afbeelding 6.24: Detail V04 zomersituatie variant, de grote versie van het detail is opgenomen in bijlag I, blad 11.

Voor deze gevelopbouw is in afbeelding 6.25, detail H03 opgenomen van de tweede variant met de horizontale aansluiting van de gevel op een woning scheidende wand. De grote versie van detail H03 is opgenomen in bijlag I blad 12. In detail H03 is het buitenblad in een gesloten positie weergegeven, de wintersituatie. Detail H04 is opgenomen in afbeelding 6.26, in dit detail is de aansluiting van de gevel weergegeven met een tussenwand in de woning. In detail H04 is het buitenblad geopend voor de zomersituatie. De grote versie van detail H04 is opgenomen in bijlag I blad 13.

6.

Uitwerking variant

Pagina | 105

6.4


Kevin van Moll

Afbeelding 6.25: Detail H03 variant woning scheidende wand, de grote versie van het detail is opgenomen in bijlag I, blad 12.

Afbeelding 6.26: Detail H04 variant tussenwand (zomersituatie), de grote versie van het detail is opgenomen in bijlag I, blad 13.

6.5

Analyse mogelijkheid inpassing binnenbuitenruimte in het gevelconcept In de analyses naar de drie seizoenen binnen het onderzoek is gebleken dat de toepassing van een binnenbuitenruimte een extra toevoeging kan zijn voor het gevelconcept en kan zorgen voor een stimulering van de mens. Een binnenbuitenruimte kan een bijdrage leveren aan de mens door het voorkomen van (seizoens)depressies en een verhoogd contact met buiten, beide onderdelen kunnen en positieve invloed hebben op de gezondheid van de bewoner.

6.

Uitwerking variant

Pagina | 106

6.5

Analyse mogelijkheid inpassing binnenbuitenruimte in het gevelconcept

Kevin van Moll

Met de dubbel geïsoleerde huid van het gevelconcept worden de aspecten verbeteren luchtkwaliteit, controle thermisch comfort, behouden onafhankelijkheid, adaptieve thermische isolatie, en regelbare natuurlijke ventilatie geregeld. Voor deze aspecten wordt gebruik gemaakt van de isolerende werking van de beglazing of van de spouw tussen de beide glaselementen. De werking van de huid van het gevelconcept is verder toegelicht in paragraaf 6.2.2. In de huidige opbouw van de gevel is de spouw gedimensioneerd op de lamellen, de spouw is hier zo compact mogelijk omheen ontworpen. Als met de gevel voldaan kan worden aan de eisen voor het milieu om de koude- en warmtevraag in de woning tot nul te reduceren, worden door het milieu geen aanvullende eisen gesteld aan de spouw. Voor de mens is het nog wel mogelijk om een extra bijdrage te leveren met het gevelconcept door de inpassing van een binnenbuitenruimte. In de bestaande woningbouw heeft 96% van de woningen een tuin en / of balkon. De wens voor de beschikbaarheid over een privébuitenruimte blijft ook altijd aanwezig (Licher, 2013). Maar door de klimatologische omstandigheden (koude, neerslag en wind) wordt deze ruimte maar in een klein deel van het jaar gebruikt. Dit terwijl een verhoogd contact met buiten kan bijdrage aan het voorkomen van (seizoens)depressies en hiervoor de grootste bijdrage geleverd kan worden in de herfst en winterperiode. Zo kan een negatieve impact op de gezondheid worden voorkomen (Bohlmeijer et al., 2005). In een binnenbuitenruimte moet het mogelijk zijn om deze in de zomer te openen, zodat een directe verbinding ontstaat met buiten. Wel moet in de zomer een bescherming tegen de zon aanwezig zijn, dit om te hoge temperaturen en oververhitting te voorkomen. In de winter moet deze ruimte afgeschermd kunnen worden tegen de elementen (temperatuur, neerslag en wind). Tijdens de tussenliggende seizoenen moet gekozen kunnen worden hoe deze ruimte (als binnen- of buitenruimte) wordt gebruikt, dit zal afhankelijk zijn van de weercondities en de wensen van de bewoner. De verwachting is dat deze ruimte in een groot deel van de lente geopend zal worden en gedurende een groot deel van de herfst gesloten zal zijn, als gekeken wordt naar de meteorologische gegevens (temperatuur en hoeveelheid neerslag) in tabel 4.1. In een binnenbuitenruimte kan door een verhoogd contact met buiten, een verhoogd daglichtniveau worden verkregen. Dit kan bijdrage aan het behouden van een goed dagritme en het voorkomen van (seizoens)depressies (Huisman et al., 2012). Een ander aspect dat gerealiseerd kan worden in deze ruimte door het verhoogde contact met buiten is een verhoogde ventilatievoud voor een betere luchtkwaliteit (minder schadelijke stoffen en meer zuurstof). Daarnaast kunnen in deze ruimte de senioren in de latere seizoenen van het leven worden gestimuleerd om te bewegen. Dit kan gerealiseerd worden door het toepassen van een (verticale) moestuin. Door het onderhouden van deze moestuin, kan een klein stukje eigen voedsel worden verbouwd en worden de bewoners gestimuleerd om bezig te zijn (te bewegen). Het blijven bewegen heeft ook een positieve invloed hebben op het voorkomen van depressies (Zantinge et al., 2011). De aspecten als een verhoogd daglichtniveau, verbeterde luchtkwaliteit en het stiumuleren tot bewegen, kunnen de kans op depressies verminderen en een negatieve impact op de gezondheid voorkomen. Met de opbouw van het adaptieve gevelconcept kan de spouw tussen de dubbele beglazing vergroot worden uitgevoerd om als balkon te dienen. Door deze toepassing wordt het bestaande balkon van een woning anders ingericht. Van het gevelconcept zal het buitensteblad worden geplaatst aan de buitenzijde van het (bestaande) balkon. De binnenste beglazing wordt geplaatst aan de binnenzijde van het balkon. Bij deze toepassing veranderd niks aan de ruimteindeling van een plattegrond, ook de opbouw en werking van het gevelconcept blijven gelijk aan de opbouw van hoofdstuk 5 en paragraven 6.1 tot en met 6.4. Het enige verschil dat optreed is een vergroting van de spouw van de gevel, deze spouw kan dan gebruikt worden als balkon. De lamellen zullen bij de uitvoering met een verbrede spouw worden geplaatst aan de binnenzijde van het buitenblad. Met deze opbouw wordt het balkon gerealiseerd tussen de lamellen en het binnenblad van het gevelconcept. De lamellen worden geplaatst bij het buitenblad zodat het in de zomer mogelijk is om een te grote zoninstraling op het balkon te voorkomen. Een andere reden voor deze positionering is dat dit makkelijker is bij de toegangsdeur naar het balkon. Als de lamellen worden geplaatst bij het binnenblad moeten deze ook verplaatst kunnen worden om het balkon te kunnen 6.

Uitwerking variant

Pagina | 107

6.5


Kevin van Moll

betreden. De opbouw van het gevelconcept met de inpassing van een binnenbuitenruimte is van buiten naar binnen: buitenblad, lamellen, binnenbuitenruimte (balkon) en het binnenblad. In deze opzet is ervanuit gegaan dat een (bestaand) balkon wordt aangepast met het nieuwe gevelconcept. De beschikbare ruimte in de woning en op het balkon blijven hierdoor gelijk (met uitzondering van eventuele dikkere gevelpakketen). Met deze opzet is de binnenbuitenruimte altijd toegankelijk tijdens alle meteorologische seizoenen en kan de grootste winst worden behaald voor de gezondheid van de bewoner. Door de wens dat deze ruimte aanwezig is gedurende het gehele jaar, kan dit gebruiksoppervlak niet anders worden gebruikt. Door het gebruik op ongeveer dagelijkse basis kan deze ruimte niet worden verkleind en vergroot, het balkon is gekozen als een permanente ruimte in de plattegrond. De werking van de binnenbuitenruimte is gelijk aan deze van het standaard gevelconcept. Om inzicht te geven in de mogelijkheden met de binnenbuitenruimte zullen acht scenario’s worden weergegeven. Bij deze scenario’s zullen de standaardinstellingen van deze binnenbuitenruimte worden weergegeven voor de ochtend, middag, avond en nacht en zal onderscheid gemaakt worden tussen de winter- en zomersituatie. Deze standaardinstellingen zijn door de bewoners aan te passen als deze andere wensen heeft op een bepaald moment van de dag, de instellingen zijn adviserend om de ecologische presaties (verminderen koude- en warmtevraag) te realiseren. Hiermee zal deze werking aansluiten bij de gegeven indelingen in paragraaf 6.3 Scenario’s voor verschillende seizoenen. Voor de binnenbuitenruimte is in afbeelding 6.27 linksboven de ochtendsituatie opgenomen tijdens de winterperiode, rechtsboven is de middag opgenomen. De situatie linksonder is voor de avond en rechtsonder is de mogelijke instellingen voor de nacht tijdens de winterperiode. In deze situaties is het buitenblad gesloten voor een verhoogde thermische isolatie en wordt de passieve zonne-energie zoveel mogelijk binnengelaten in de binnenbuitenruimte voor de ruimteverwarming en voor de voorverwarming van de ventilatielucht.

Afbeelding 6.27: Verschillende scenario’s voor de inpassing van een binnenbuitenruimte in de winterperiode, linksboven de ochtend, rechtsboven de middag, linksonder de avond en rechtsonder de nacht.

6.

Uitwerking variant

Pagina | 108

6.5


Kevin van Moll

In afbeelding 6.28 zijn de situatie weergegeven voor de zomerperiode, linksboven is de ochtendsituatie opgenomen, rechtsboven is de middag opgenomen. De situatie linksonder is voor de avond en rechtsonder is de mogelijke instellingen voor de nacht tijdens de zomerperiode. Tijdens deze periodes is het buitenblad geopend voor een verlaagde thermische isolatie en wordt de passieve zonne-energie zoveel mogelijk geweerd uit de ruimte. Het weren van de passieve zonne-energie is om de interne temperatuur niet te hoog te laten worden en het aantal oververhittingsuren op natuurlijke wijze te reduceren.

Afbeelding 6.28 Verschillende scenario’s voor de inpassing van een binnenbuitenruimte in de winterperiode, linksboven de ochtend, rechtsboven de middag, linksonder de avond en rechtsonder de nacht.

In paragraaf 6.4.4 Regelbaarheid van de adaptieve gevel, is beschreven met welke snelheden de gevel aangepast kan worden. Met de gekozen producten in paragraaf 6.4 kan het buitenblad per dagdeel worden aangepast aan de wensen van de bewoner. De inpassing van de binnenbuitenruimte in de spouw van het adaptieve gevelconcept zoals weergegeven in afbeeldingen 6.27 en 6.28 heeft geen verdere invloed op de werking van de gevel. De inpassing van deze ruimte heeft geen negatieve of andere invloed op het functioneren van het concept voor mens of milieu. Door deze inpassing kan een aanvullende bijdrage geleverd worden aan de bewoner door een verhoogd daglichtniveau, verhoogde ventilatievoud en het stimuleren van beweging. Deze aspecten voorkomen een negatieve impact op de gezondheid.

6.6

Analyse mogelijkheden toevoegen extra dimensie gevelconcept Uit de ontwerpanalyses in hoofdstuk 5 is gebleken dat met dubbel geïsoleerde beglazing met horizontale lamellen in de spouw het beste aangesloten kan worden op de eisen en wensen voor mens en milieu, voor nu en in de toekomst. Na de ontwerpanalyse is het adaptieve gevelconcept nader geanalyseerd en zijn twee mogelijke varianten uitgewerkt. Hiermee kan voldaan worden aan de aspecten voor mens en milieu. Na het onderzoeken van de mogelijke toepasbaarheid van de extra inpassing van een binnenbuitenruimte in het gevelconcept in paragraaf 6.5, zal nog onderzocht worden of het gevelconcept verder uitgebreid kan worden met extra functies. Onderzocht zal worden of het mogelijk is om de mens en / of het milieu met het gevelconcept extra te ondersteunen of te stimuleren.

6.

Uitwerking variant

Pagina | 109

6.6

Analyse mogelijkheden toevoegen extra dimensie gevelconcept

Kevin van Moll

6.6.1 Onderzoek bestaande extra mogelijke toepassingen Om de extra mogelijkheden voor mens en milieu in kaart te brengen, is voor de mogelijke extra functies in het gevelconcept gekeken wat momenteel beschikbaar is. Bij dit onderzoek is gebruik gemaakt van diverse magazines. Voornamelijk is gebruik gemaakt van edities van de magazines Frame, de Architect en Bouwwereld. In deze magazines (overzicht van de geraadpleegde magazines is opgenomen in de bronnenlijst hoofdstuk 6 - magazines) is gezocht naar unieke projecten. De projecten zijn gebundeld in de thema’s: optimalisatie daglicht en groen / natuur, renoveren combineren met nieuw, optimaliseren daglichttoetreding, duurzaam materiaalgebruik, het verbinden buiten en binnen en overige projecten. Van de gevonden projecten zijn afbeeldingen opgenomen in een collage, de collage is opgenomen in bijlage II Inspiratie toevoeging extra dimensie gevelconcept. Deze collages zijn gebruikt als inspiratie voor de mogelijke extra toevoeging voor het gevelconcept. In de vervolganalyse zullen de opties toevoegen extra functie lamellen, verminderen onderhoud en compenseren verlies daglicht in de woning nader worden onderzocht. Hier zal gekeken worden of het past binnen het gevelconcept en welke bijdrage ermee geleverd kan worden voor de mens en het milieu. Deze drie opties worden in dit onderzoek verder meegenomen, andere mogelijke extra toevoegingen aan het gevelconcept kunnen per case worden bekeken. De mogelijke extra toepassingen kunnen een extra onderdeel zijn voor het verder personaliseren van de gevel en de woning. De gekozen drie varianten zijn mogelijke voorbeelden, andere opties zijn ook mogelijk toepasbaar in het gevelconcept.

6.6.2 Toevoegen extra functie lamellen Met de lamellen worden de aspecten controle visueel comfort, ervaren controle omgevingsvariabele (uitzicht, sociale interactie en privacy), behouden onafhankelijkheid en regelbaarheid passieve zonneenergie geregeld. In de zomer kunnen de lamellen gebruikt worden voor de reflectie van daglicht in de woning (afbeelding 6.2). Voor de regeling van alle andere onderdelen met de lamellen, wordt gebruik gemaakt van de mogelijkheid om deze te openen of te sluiten (of tussenstappen). In deze gevallen wordt niets gedaan met de materialisering van de lamellen, de enige eis die hieraan gesteld wordt is dat daglicht, passieve zonne-energie geweerd kunnen worden en dat privacy gegenereerd kan worden. Als de aspecten voor de mens geregeld kunnen worden met de lamellen, zijn hierbij geen extra wensen aanwezig bij de materialisering. Voor het milieu is het wel mogelijk om met de materialisering een extra bijdrage te leveren. Door de toepassing van PV panelen in het materialiseren van de lamellen, kan met de gevel energie opgewekt worden. Deze energie kan gebruikt worden voor de invulling van een eventueel resterende koude- of warmtevraag of voor het opvangen van het energieverbruik in de woning (kunstlicht of andere elektrische apparaten). Door de situering in de gevel als licht- en uitzichtregelaar, is aan de buitenzijde van de lamellen geen belemmering (schaduw) meer aanwezig die het rendement van de PV-panelen negatief kan beïnvloeden. In afbeelding 6.29 is een overzicht gegeven van verschillende gevelvlakken en hoeken met de bijbehorende rendementen. Bij de toepassing van de lamellen met PV-panelen op de zuidgevel onder een hoek van 45° is het rendement bijvoorbeeld 100%. Als deze lamellen worden gesloten zal het rendement op deze gevel nog 70% bedragen. Op deze wijze kan met de toepassing van horizontale PV-lamellen in de spouw een bijdrage worden geleverd aan het verminderen van het resterende energieverbruik in de woning. Voor de toepassing van PV-lamellen kan gebruik worden gemaakt van de AP (Active, Photovoltaic Blade) fotovoltaïsche glaslamel 400 mm van Schüco (Schüco lamellen ALB,2015) . Deze PV-lamel is onderdeel van de ALB lamellen, deze lamellen zijn toegepast in de detaillering in paragraaf 6.4 van de variant (details V03, V04, H03 en H04). Voor deze lamellen is alleen een grotere breedte nodig, de spouw tussen de beide beglazingen zal hiervoor 100mm vergroot

Afbeelding 6.29 rendement PV- panelen op verschillende posities (Reynaers, 2015).

6.

Uitwerking variant

Pagina | 110

6.6


Kevin van Moll

moeten worden. In afbeelding 6.30 links en midden links zijn de lamellen van Schüco met type ALB AP weergegeven. Specificaties van de lamellen zijn: - Polykristallijne zonnecellen 156 mm x 156 mm, in 2 rijen geïntegreerd in het glazen element, - Lamellenbreedte400mm, - Maximale lamellenlengte 2.600m, - Vermogen PV-lamel: 100 Watt. Met deze lamellen kunnen de onderzochte aspecten voor mens en milieu worden geregeld en kan in hetzelfde element energie gewonnen worden. Om aan te sluiten bij de aspecten voor mens en milieu wordt gebruik gemaakt van niet transparante PV-panelen. Een bijkomend voordeel van deze panelen is dat het rendement gemiddeld 50% hoger ligt dan dat van transparante PV-panelen. Een alternatief voor de Schüco ALB AP fotovoltage glaslamellen, is de zonwering van Reynaers, type BS 100 solar (Reynaers, 2015) . In afbeelding 6.30 midden rechts en rechts is het lamellensysteem met geïntegreerde PV-panelen van Reynaers, met type BS 100 solar weergegeven. Met dit systeem kunnen dezelfde functie worden vervuld en kan een bijdrage geleverd worden aan het reduceren van de resterende energievraag.

Afbeelding 6.30: links, midden links: Schüco ALB AP, fotovoltaïsche glaslamellen 400mm (Schüco lamellen ALB,2015). midden rechts, rechts: Reynaers BS 100 Solar, lamellen met geïntegreerde PV-panelen (Reynaers, 2015).

6.6.3 Verminderen onderhoud In paragraaf 6.4.5 is onderzocht hoe onderhoud aan het adaptieve gevelconcept kan plaatsvinden. Bij het gevelconcept kan het binnenblad worden geopend. Op deze wijze kan het binnenblad (binnen en buitenzijde), de lamellen en de binnenzijde van het buitenblad worden gereinigd. De buitenzijde van het buitenblad is hierbij niet vanuit binnen bereikbaar om te reinigen en onderhouden. Voor het schoonmaken van de buitenzijde van de buitenste beglazing is het nodig om dit te doen vanuit de buitenzijde. Bij een woning die gelegen is op de begane grond is de bereikbaarheid vanaf buiten geen probleem. Bij deze woningen is geen aanvulling vereist om het onderhoud te verminderen (het is natuurlijk wel mogelijk om het onderhoud te verminderen, verhogen gebruiksgemak). Voor woningen die gelegen zijn op een verdieping moet afhankelijk van de hoogte van de verdieping gebruik worden gemaakt van een trap of glazenwasinstallatie. De frequentie van de benodigde reinigingsbeurten van de buitenzijde van het buitenblad kan verminderd worden door de toepassing van zelfreinigende beglazing. Een product waarmee het mogelijk is om het aantal reinigingsbeurten van de beglazing te verminderen is door de toepassing van Saint-Gobain Glass, type SGG Bioclean-e (Saint-Gobain, 2015). Bij dit type glas is de buitenzijde van de beglazing voorzien van een transparante minerale coating met fotokatalytische en hydrofiele eigenschappen. Door de integratie van de coating met het glasoppervlak wordt een zeer lange levensduur gegarandeerd. Het zelfreinigend vermogen van de coating werkt door een combinatie van UV-straling en regenwater. In afbeelding 6.31 is de werking van de coating weergegeven. In de linker afbeelding is de werking van gewoon glas weergegeven, met de opeenstapeling van watersporen en vuilresten. In de middelste afbeelding is de eerste werking van de coating weergegeven, hier worden onder blootstelling van UV-straling en daglicht de vuilresten afgebroken en het glasoppervlak hydrofiel gemaakt. In de rechter afbeelding is de tweede werking van de coating weergegeven, het water (regen) dat op het glasoppervlak komt wordt door de

6.

Uitwerking variant

Pagina | 111

6.6


Kevin van Moll

hydrofiele werking over het glas verspreid en spoelt de afgebroken overblijfselen en minerale vuilresten af. De coating is effectief tegen vuil zoals regensporen, vuilresten, vegen en organische, atmosferische vuilresten. De mate van de zelfreinigende werking hangt af van de aard en de hoeveelheid van het vuil op het glas, van de mate van blootstelling aan zon en regen en van de plaatsingshoek van het glas (Saint-Gobain, 2015). Een bijkomend voordeel van deze coating op de beglazing is naast het verminderen van het onderhoud, een beter zicht naar buiten behouden blijft tijdens regen door de grotere afstromende werking.

Afbeelding 6.31: links normaal glas, midden / rechts de gecombineerde werking van SGG Bioclean-e (Saint-Gobain, 2015).

De SGG Bioclean-e kan worden toegepast op de gekozen beglazing in de detaillering van paragraaf 6.4. Bij de varianten in deze detaillering is gebruik gemaakt van Saint-Gobain Glass Climaplus XN dubbele beglazing voor het buitenblad. Dit type beglazing kan worden voorzien van deze zelfreinigende coating. Bij de toepassing van deze extra optie om het onderhoud te verminderen hoeft de detaillering niet aangepast te worden. Als deze optie gewenst is door de bewoner kan dit in de gekozen varianten worden toegepast.

6.6.4 Compenseren verlies daglicht Met het gebruik van de lamellen in de gevel kan de hoeveelheid daglicht in de woning worden geregeld, ook kan verblinding en te grote kleurcontrasten worden voorkomen. Door de aanwezigheid van de lamellen en de kozijnen (de tussenstijlen door de zonnering van de gevel) zal een deel van het daglicht dat op de gevel valt worden geweerd. Ondanks de gekozen oplossing waarbij gebruik is gemaakt van daglichtoptimalisatie, kan het zijn dat dieper in de woning onvoldoende daglicht aanwezig is. In deze gebieden zal de vraag om kunstlicht aanwezig blijven. Door het gevelontwerp zijn deze oppervlakten in de woning zo ver mogelijk gereduceerd. Vooral in de ruimtes die in het midden van de woning zijn gelegen zal geen daglicht toetreding aanwezig zijn. Door de grote bijdrage die het ondersteunen van het dagritme kan hebben op het stimuleren van de gezondheid, zou ook daglichttoetreding in deze ruimtes gewenst zijn. In het gezamenlijk vooronderzoek is onderzocht wat een standaard dagindeling van een persoon is en hoe gemiddeld een woning ingedeeld is, dit in onderzocht in paragraaf 6.3.2 Seizoenen van de dag in het gezamenlijk vooronderzoek. In afbeelding 6.32 is een schematische weergave opgenomen van een standaard woningindeling. De woning is te verdelen in drie zones, rusten, verzorgen en verblijven. De zones rusten en verblijven zijn aan de gevel gelegen voor daglichttoetreding. In de zone rusten is de slaapkamer en de extra kamer gelegen. In de zone verzorgen is de verkeersruimte, toilet, badkamer en berging gelegen. In de zone verblijven is de keuken, eetkamer, woonkamer en het balkon gelegen. Met het adaptieve gevelconcept kan een verhoogde daglichttoetreding worden gerealiseerd voor de zones rusten en verblijven. Maar in de zone verzorgen is het nog niet mogelijk om daglichttoetreding te verkrijgen met het gevelconcept. Afbeelding 6.32: Schematische indeling standaard woning

6.

Uitwerking variant

Pagina | 112

6.6


Kevin van Moll

Door het toepassen van glasvezelverlichting is het mogelijk om zonlicht bij de gevel of dak op te vangen met collectoren en dit via een glasvezelkabel naar binnen te brengen. Op deze wijze wordt daglicht binnengebracht in ruimtes waar anders geen daglichttoetreding mogelijk zou zijn. Deze ruimtes worden verlicht zonder gebruik te maken van elektriciteit, verlichting vindt alleen plaats door het gebruik van de zon. Als het avond wordt of als een wolk voor de zon schuift zal en de zonintensiteit op de gevel (op de zonnecollector) verminderen, zal ook het daglicht dat binnenkomt via de glasvezel verminderen. Op deze wijze kan daglicht worden verkregen in binnenruimtes en kan op deze wijze ook het dagritme en het besef van het weer buiten worden gestimuleerd, terwijl op het zelfde moment hiervoor geen energie meer nodig is (ecologische duurzaamheid). Voor de toepassing van deze daglichtverlichting worden aan de gevel panelen bevestigd met 64 lenzen, deze lenzen volgen de zon en vangen het zonlicht op. Aan elke lens is een glasvezeldraad bevestigd, 16 draden worden gebundeld tot een dunne glasvezeldraad (6mm). Deze draad kan een verlichtingsarmatuur aansturen, in totaal kan een zonnecollector 4 verlichtingsarmaturen aansturen. In afbeelding 6.33 is links de werking van glasvezelverlichting weergegeven (met opvang, transport en afgifte), in het midden de ruimtebeleving met een daglichtarmatuur en rechts twee type collectoren (een vierkante en een langwerpige variant). Met een collector (en vier daglichtarmaturen) kan een ruimte van 20-30m² worden verlicht (NBD EconLight, 2009) . Omdat het daglichtarmatuur veranderd met de buitenlucht, is niet altijd dezelfde lichtintensiteit aanwezig, in de nacht zal door de armatuur geen licht meer worden binnengebracht. Om te voorkomen dat hiervoor twee lichtarmaturen gebruikt moeten worden (een daglichtarmatuur en een kunstlichtarmatuur) zijn deze ook te combineren in een hybride armatuur. Hierbij kan het kunstlicht gedimd worden toegepast als het daglicht onvoldoende is, zo wordt optimaal gebruik gemaakt van de daglichttoetreding en wordt zoveel mogelijk elektriciteit voor de verlichting bespaard (Parans, 2015).

Afbeelding 6.33: Links opvang, transport en afgifte zonlicht, midden afgifte zonlicht in de ruimte, rechts langwerpige en vierkante zonnecollectoren (NBD EconLight, 2009; Parans, 2015).

Als variant kunnen de zonnecollectoren ook op het dak van de woning worden geplaatst, op deze manier kan het mogelijk zijn dat een grotere zonneopbrengst wordt gerealiseerd omdat een betere oriëntatie mogelijk is. Binnen dit onderzoek naar een adaptief gevelconcept is alleen onderzocht wat de mogelijke toepassingen zijn van dit product in de gevel. Voor de toepasbaarheid van glasvezelverlichting binnen het adaptieve gevelconcept, moet gebruik gemaakt worden Locatie zonnevan de langwerpige zonnecollectoren. In collectoren voor glasvezelafbeelding 6.34 is detail V01 weergegeven de verlichting (volledig detail is opgenomen in 6.4.6 afbeelding 6.19), in het detail is aangegeven waar het mogelijk is om de zonnecollectoren te plaatsen binnen het adaptieve gevelconcept. Door de mogelijke inpassing van de zonnecollectoren in het gevelconcept kan de glasvezelverlichting een extra toegevoegde functie zijn die aan het concept wordt toegevoegd om mens en milieu aanvullend te Afbeelding 6.34: Locatie zonnecollectoren in het gevelconcept. ondersteunen / stimuleren. 6.

Uitwerking variant

Pagina | 113

6.6


Kevin van Moll

6.7

Conclusie uitwerking adaptieve gevelconcept Het adaptieve gevelconcept met de dubbel geïsoleerde beglazing en horizontale lamellen in de spouw, is als beste optie naar voren gekomen uit de ontwerpanalyse in hoofdstuk 5. Na het verder analyseren van de mogelijkheden van deze optie, is gebleken dat het mogelijk is om de onderdelen voor mens en milieu onafhankelijk van elkaar te regelen. Voor de mens is het mogelijk om controle te hebben over het visueel comfort, het realiseren van een verbeterde luchtkwaliteit, controle uit te oefenen over het thermisch comfort, het ervaren van controle over de omgevingsvariabele en het ondersteunen in het behouden van de onafhankelijkheid. Voor het milieu kan de thermische isolatie adaptief worden geregeld, is controle over de hoeveelheid binnenkomende passieve zonne-energie en kan de natuurlijke ventilatie geregeld worden (met of zonder voorverwarming). Met de aspecten voor het milieu (gecombineerd met adaptieve thermische massa in het gebouw) kan de koude- en warmtevraag worden verminderd tot (bijna) nul voor een ecologisch duurzame woning. Na alle analyses is gebleken dat alleen een compromis aanwezig is tussen uitzicht en privacy voor woningen gelegen op de begane grond, door het middelste deel van de gevel. Dit compromis is ook aanwezig bij de huidige woningen en kan met dit adaptieve gevelconcept niet worden voorkomen. Voor de woningen die gelegen zijn op een verdieping en voor alle andere aspecten is geen compromis aanwezig bij het ontworpen adaptieve gevelconcept. In afbeelding 6.35 is het overzicht weergegeven van het Fit the Future woonconcept met de bollen voor mens, milieu en gebouw. Bij deze bollen is ook de extra laag weergegeven, het stimuleren mens, stimuleren milieu en aanpasbaarheid gebouw. Deze toevoeging is om een extra stap te kunnen maken voor mens en milieu en om te zorgen dat toekomstige veranderingen ingepast kunnen worden in het gebouw (toekomstbestendigheid).






Aspecten opgenomen in: dubbel geïsoleerde beglazing:

Aspecten opgenomen in: horizontale lamellen in de spouw:

- Verbeteren luchtkwaliteit - Controle thermisch comfort - Behouden onafhankelijkheid - Adaptieve thermische isolatie - Regelbare natuurlijke ventilatie - Toegang tot natuur alle seizoenen

- Controle visueel comfort - Ervaren controle omgevingsvariabele - Behouden onafhankelijkheid - Regelbare passieve zonne-energie

Afbeelding 6.35: invulling adaptieve gevelconcept voor mens en milieu.

6.

Uitwerking variant

Pagina | 114

6.7

Conclusie uitwerking adaptieve gevelconcept

Kevin van Moll

In afbeelding 6.35 is bij de thema’s mens en milieu weergegeven welke seizoenen hiervoor onderzocht zijn. Voor de mens is gekeken naar de seizoenen van het leven en de seizoenen van de dag, voor het milieu is gekeken naar de meteorologische seizoenen. Bij de seizoenen is beschreven met welke aspecten rekening gehouden moet worden. Bij het gebouw is het adaptieve gevelconcept beschreven. Bij de dubbel geïsoleerde beglazing en de horizontale lamellen in de spouw is beschreven welke aspecten voor mens en milieu regelbaar zijn met de adaptieve gevelonderdelen. Op de aspecten voor mens en milieu kunnen aanpassingen plaatsvinden naar de verschillende seizoenen met de eigen toepassingssnelheden, zonder dat dit resulteert in een onderling compromis tussen de aspecten. Hiermee is een antwoord gegeven op de vierde deelvraag: Wat is een mogelijke invulling van het adaptieve gevelconcept om aan te sluiten op de verschillende seizoenen van mens en milieu? Met de technische uitwerking van het adaptieve gevelconcept is op twee verschillende wijze invulling gegeven aan het concept. Gekozen is om twee varianten uit te werken om aan te kunnen tonen dat met dit gevelconcept geen standaardproduct wordt gerealiseerd. Het doel hiervan is om te voorkomen dat een ideale gevel in heel het land op eenzelfde wijze wordt opgebouwd, het kunnen personaliseren van de gevel is met dit concept mogelijk (personalisatie is onderdeel van het behouden van controle over de omgevingsvariabele). De vormgeving van de lamellen en beglazing is door de bewoner vast te stellen, dit zijn geen vooraf bepaalde standaard oplossingen / producten. Het is op deze wijze mogelijk om aan te sluiten bij de individuele eisen en de wensen van de bewoner en zijn / haar financiële mogelijkheden. Tijdens de uitwerking van de varianten zijn geen beperkingen of belemmeringen gevonden die het functioneren van het gevelconcept voor mens of milieu verminderen. Hierdoor is het de verwachting dat andere materialen en producten, waarmee het ook mogelijk is om een dubbel geïsoleerde beglazing met horizontale lamellen in de spouw te realiseren, ook passen bij het adaptieve gevelconcept voor de drie seizoenen voor mens en milieu met de verschillende toepassingssnelheden voor nu en in de toekomst. Na de volledige analyse van de werking en opbouw van het gevelconcept is onderzocht of het mogelijk is een binnenbuitenruimte te realiseren in het gevelconcept. De vraag voor een binnenbuitenruimte is naar voren gekomen tijdens de analyse naar de verschillende seizoenen van de mens. Met deze ruimte kan een verhoogde toegang tot natuur geboden worden en kunnen (seizoens)depressie worden voorkomen. Deze aspecten hebben een positieve invloed op de gezondheid van de bewoner. Door het vergroten van de spouw van het gevelconcept kan deze als balkonruimte worden gebruikt. De opbouw en werking van de gevel blijft gelijk, alleen ontstaat een ruimte tussen de lamellen en de binnenbeglazing. Voor het weren van de zon in de zomer in deze ruimte (het voorkomen van oververhittingsuren) zijn de lamellen bij het buitenblad geplaatst. Deze tussenruimte is te gebruiken als balkon voor de woning. Door deze extra mogelijkheid met het gevelconcept kan beter worden aangesloten op de wensen van de bewoner en kan de gehele gevel van een gebouw met dit gevelconcept worden ingevuld. Als laatste is onderzocht of een verdere toevoeging aan het gevelconcept mogelijk is, kan de mens en / of het milieu aanvullend worden ondersteund of gestimuleerd. Hiervoor is gekeken naar het toevoegen van een extra functie aan de lamellen (PV-panelen verwerken in de materialisatie), verminderen onderhoud (toepassen van zelfreinigend glas) en compenseren verlies daglicht (gebruik glasvezelverlichting). Dit zijn drie mogelijke toevoegingen die gedaan kunnen worden aan het gevelconcept. Zo kan de mens en / of het milieu verder ondersteund / gestimuleerd worden met de gevel. Naast de drie opties die in dit onderzoek zijn betrokken is het de verwachting dat het adaptieve gevelconcept ook verder uitgebreid kan worden met andere aanvullende opties. Bij de toepassing van het adaptieve gevelconcept in een gebouw kan de opbouw bepaald worden welke opties het beste aansluiten bij de wensen van de bewoner. Daarbij kan ook gebruik gemaakt worden van mogelijke extra dimensies aan het gevelconcept om de werking (het ondersteunen / stimuleren van mens / milieu) verder te vergroten als dit door de bewoner gewenst is. Door deze grote variatie aan mogelijkheden is voldoende ruimte aanwezig binnen het adaptieve gevelconcept voor personalisatie.

6.

Uitwerking variant

Pagina | 115

6.7

Conclusie uitwerking adaptieve gevelconcept

Kevin van Moll

6.

Uitwerking variant


Conclusie

Conclusie


In Nederland is in de komende jaren sprake van een vergrijzing van de bevolking en hiermee samenhangend een stijgende zorgvraag. Een trend die daarbij gaande is, is de wens van senioren om langer zelfstandig thuis te blijven wonen, deze wens sluit ook aan op het beleid van de overheid. Het probleem dat zich hierbij voordoet is de vraag naar geschikte woningen om deze zorgvraag te kunnen onderbrengen, zodat het langer zelfstandig blijven wonen mogelijk is. In deze woningen moet een integratie aanwezig zijn tussen mens en milieu, waarbij aanpasbaarheid in de toekomst mogelijk moet zijn, om te blijven voldoen aan de eisen en wensen. In het gezamenlijk vooronderzoek is getracht een antwoord te geven op deze toenemende vraag naar geschikte woningen door het ontwikkelen van een nieuw woonconcept voor de (nabije) toekomst. In het vooronderzoek was de gezamenlijke onderzoeksvraag: op welke wijze kunnen de behoeften van senioren in het Nederland van 2030 vertaald worden naar een duurzaam woonconcept? Na het vooronderzoek en het opstellen van het woonconcept is getracht dit te vertalen naar een uitwerking. Door de grote omvang en complexiteit van deze opgave is gekozen om de uitwerking van het woonconcept in delen uit te voeren. In dit vervolgonderzoek is de gevel van het woonconcept onderzocht. Hierbij is gekeken hoe met de gevel adaptief de integratie voor mens en milieu gemaakt kan worden. De onderzoeksvraag die de leidraad heeft gevormd bij het vervolgonderzoek is als volgt: op welke wijze kan een duurzaam gevelconcept worden ontwikkeld dat aansluit op de veranderende seizoenen van mens en milieu? Voor de mens is eerst onderscheid gemaakt tussen de seizoenen van het leven, deze seizoenen richten zich voornamelijk op mens en aanpasbaarheid gebouw. Bij het inzichtelijk verkrijgen van deze seizoenen is geanalyseerd welke levensfases worden doorlopen tijdens het verouderen, wat de levensverwachting is van senioren en welke beperkingen mogelijk kunnen optreden. Hierbij is voor de seizoenen van het leven onderscheid gemaakt tussen de seizoenen: vitaal werkend, vitaal gepensioneerd, verminderd vitaal en toename (chronische) ziekte(s). Bij de verschillende seizoenen is vastgesteld op welke wijze de mens ondersteund / gestimuleerd kan worden zodat het zolang mogelijk zelfstandig blijven wonen mogelijk is. De mens kan hierbij ondersteund worden bij het visueel comfort, het realiseren van een regelbaar verhoogd daglichttoetredingsniveau (een verhoogde verlichtingssterkte, waarbij rekening is gehouden met het voorkomen van verblinding en te grote kleurcontrasten). Andere aspecten zijn controle thermisch comfort (regelbaar behaaglijk binnencomfort, het voorkomen van het gevoel van discomfort), controle omgevingsvariabelen en behouden onafhankelijkheid (gebruiksgemak). Een extra mogelijke ondersteuning die geboden kan worden is het hebben van toegang tot natuur tijdens alle seizoenen, dit kan bijdrage aan het voorkomen van (seizoens)depressies. Voor de mens zijn de seizoenen van het leven niet cyclisch, voor het gebouw zijn deze seizoenen wel cyclisch (het kunnen huisvesten van een volgende bewoner). Daarnaast is voor de mens onderscheid gemaakt tussen de seizoenen van de dag. Hierbij is voornamelijk gericht op de mens en aanpasbaarheid gebouw, waarbij rekening gehouden met het milieu. Bij deze seizoenen heeft een analyse plaatsgevonden naar het dagritme van een persoon, de relatie tussen ruimtes en gevel en de invloed van het dagritme op de gezondheid van de bewoner. Bij de seizoenen van de dag is onderscheid gemaakt tussen de seizoenen: ochtend, middag, avond en nacht. Bij de seizoenen van de dag kan de mens ondersteund / gestimuleerd worden met controle visueel comfort (regelbaar daglichtniveau), verbeteren binnenluchtkwaliteit (ventilatievoud afgestemd op aantal personen en activiteitenniveau in een ruimte), behaaglijke thermisch comfort (afgestemd op activiteitenniveau en wens bewoner). Daarnaast kan de mens worden ondersteund door controle omgevingsvariabelen (controle over aspecten als uitzicht en privacy) en toegang tot natuur (voornamelijk in de ochtend en middag) voor het ondersteunen van het dagritme van de bewoner. De seizoenen van de dag zijn cyclisch per dag (24 uur). Bij de seizoenen van het milieu is gekeken naar de meteorologische seizoenen. Geanalyseerd zijn hierbij de klimatologische verschillen in Nederland gedurende de jaargetijden en de gebouwonderdelen die mogelijk adaptief kunnen zijn. Deze mogelijke adaptieve gebouwonderdelen zijn vergeleken met vergelijkbare klimaten voor de controle van de verwachte instellingen (de zomerinstellingen met Spanje en de winterinstellingen met Zweden). Bij de meteorologische seizoenen is onderscheid gemaakt tussen winter, lente, zomer en herfst. Bij de ecologische duurzaamheid is gekeken naar het voldoen aan de koude- en warmtevraag voor een comfortabel Conclusie


binnencomfort met de eerste twee stappen van de Trias Energetica, waarbij rekening is gehouden met de Trias Hylica (materiaalgebruik). Bij de adaptieve gebouwonderdelen is in de zomer een lage thermische isolatie, lage passieve zonne-energie, hoge natuurlijke directe ventilatie en hoge thermische massa gewenst. In de winter is een hoge thermische isolatie, hoge passieve zonne-energie, lage directe natuurlijke ventilatie en lage thermische massa gewenst. Bij het kunnen optimaliseren van deze gebouwonderdelen kan de koude- en warmtevraag in een woning worden gereduceerd tot (bijna) nul. Een bijkomende eis van de mens is een toegankelijke ruimte tijdens alle metrologische seizoenen voor een verhoogd contact met buiten. De meteorologische seizoenen zijn cyclisch met een periode van een jaar. De uitgangspunten voor het adaptieve gevelconcept worden gevormd door het Fit the Future woonconcept met de onderdelen stimuleren mens, stimuleren milieu en aanpasbaarheid gebouw. Bij de mens wordt invulling gegeven door de eisen afkomstig uit de seizoenen van het leven en de seizoenen van de dag. Voor het milieu wordt invulling gegeven door de meteorologische seizoenen. Deze verschillende aspecten met de eigen toepassingssnelheden moeten adaptief ingepast kunnen worden in het gevelconcept, om een compromis tussen mens en milieu te voorkomen. Tijdens de ontwerpanalyse zijn verschillende mogelijke invullingen en (deel)oplossingen voor het adaptieve gevelconcept onderzocht. De variant met een dubbel geïsoleerde beglazing en horizontale lamellen in de spouw is als beste optie uit de varianten gekomen. Uit de analyses is gebleken dat het de verwachting is dat deze variant de beste aansluiting kan geven op de adaptieve eisen en wensen van mens en milieu voor nu en de toekomst. Voor deze regeling moeten de lamellen in de spouw worden opgedeeld in drie zones. Hierbij zal de bovenste zone voornamelijk worden gebruikt voor daglichttoetreding en regeling passieve zonne-energie. De middelste zone voor het uitzicht en de onderste zone voor de privacy in de woning. Voor het kunnen openen van het buitenblad moet deze ook verdeeld worden in zones, om een andere indeling van het buitenblad ten opzichte van de lamellen te voorkomen wordt het buitenblad ook verdeeld in drie zones. Het binnenblad hoeft niet verdeeld te worden in zones, de eis die hieraan gesteld wordt is dat het binnenblad geopend kan worden zodat deze en de spouw gereinigd kunnen worden. Bij deze variant is de volledige werking onderzocht en is ondervonden dat het de verwachting is dat alle compromissen kunnen worden voorkomen, met uitzondering van het tegelijker tijd kunnen reguleren van privacy en uitzicht bij woningen gelegen op de begane grond (beide zijn in zone twee van de lamellen aanwezig). De overige aspecten voor mens en milieu kunnen allemaal onafhankelijk van elkaar worden geregeld en geoptimaliseerd. Bij het onderzoek naar de werking en bij het onderzoek of nog andere compromissen aanwezig zijn, zijn verschillende scenario’s opgesteld voor de vier verschillende dagdelen, gecombineerd met de winter- of zomersituatie. De mogelijke standaardinstellingen (scenario’s) zijn door de bewoner altijd aan te passen aan de wensen van het moment. Naast de standaardinstellingen zijn twee varianten uitgewerkt tot technische detaillering om te onderzoeken of het adaptieve gevelsysteem gerealiseerd zou kunnen worden in de praktijk. Om bij het adaptieve gevelconcept te voorkomen dat een standaard product wordt gerealiseerd is bij de uitwerking aangetoond dat personalisatie mogelijk is. Om dit te versterken is onderzocht of met het gevelconcept mogelijk is om de mens en / of het milieu extra te ondersteunen / stimuleren. Hierbij is onderzocht dat de opties met het toevoegen van PV-panelen op de lamellen voor energieopwekking, toepassen van zelfreinigende beglazing (verminderen onderhoud, gebruiksgemak) en de toepassing van glasvezelverlichting (met collectoren in de gevel) mogelijk zijn. Deze varianten kunnen extra worden toegevoegd in het gevelconcept, het is hiermee de verwachting dat ook andere aanvullende opties mogelijk zijn. Dit geeft per situatie de mogelijkheden om te variëren in de toe te passen materialen en uitstraling en na gewenst de gevel uit te breiden met extra functies om de werking van het concept verder te versterken. Na het onderzoeken van het adaptieve gevelconcept voor mens en milieu is het de verwachting dat hieraan het beste voldaan kan worden met een dubbel geïsoleerde beglazing met horizontale lamellen in de spouw. Met deze oplossing kunnen de aspecten voor mens en milieu worden geregeld en kan een aspect worden aangepast zonder dat dit invloed heeft op de regelbaarheid van een ander aspect. Conclusie


Conclusie


Discussie

Discussie


Discussie


Interpretatie resultaten Dit onderzoek is uitgevoerd als vervolg op het gezamenlijke vooronderzoek naar het ontwikkelen van een duurzaam woonconcept dat aansluit op de behoeften van senioren in het Nederland van 2030. Tijdens het vooronderzoek is gebleken dat het een zeer complexe opgave is om de aspecten voor mens en milieu voor nu en in de toekomst samen te brengen in een adaptief woonconcept. Na het opstellen van de uitgangspunten is daarom de keuze gemaakt om het gehele woonconcept op te delen in onderdelen (gebouwlagen) en voor deze onderdelen in een vervolgonderzoek de beste invulling te vinden. Dit vervolgonderzoek valt daarbij binnen de context van het gezamenlijk vooronderzoek en heeft als focus de gevel van het concept. De doelstelling van dit vervolgonderzoek is het ontwikkelen van een duurzaam gevelconcept dat aansluit op de veranderende seizoenen van mens en milieu. In dit vervolgonderzoek is gestart met het analyseren van de seizoenen van het leven, seizoenen van de dag en meteorologische seizoenen. Bij het bepalen van de aspecten bij deze seizoenen is gefocust op de gevel, de andere aspecten die behoren tot bijvoorbeeld de inbouw van het woonconcept zijn daarbij buiten beschouwing gelaten. De aspecten binnen de verschillende seizoenen zijn bepaald om inzicht te krijgen met welke onderdelen rekening gehouden moet worden bij het ontwerpen van het adaptieve gevelconcept. Bij de operationalisering van de seizoenen zijn de bijbehorende aspecten bepaald, deze aspecten zijn hierbij bepaald op subjectief niveau. Een voorbeeld hiervan is bij de seizoenen van het leven de controle visueel comfort. Voor het behouden van het visueel comfort moet een mogelijke veroudering van het oog worden opgevangen, het is gewenst dat dit verlies voor een deel wordt opgevangen door het realiseren van een verhoogde verlichtingssterkte. Aan deze verhoogde verlichtingssterktes kan invulling worden gegeven door het optimaliseren van de daglichttoetreding (aansluitend bij de ecologische duurzaamheid, beperken energiegebruik) in de woning. Daarnaast moet rekening gehouden worden bij het visueel comfort met het voorkomen van verblinding en te grote kleurcontrasten. Zo zijn alle uitgangspunten bij de drie seizoenen voor het gevelconcept opgesteld. Deze eisen zijn niet verder gespecificeerd naar objectieve eisen (meetbare eisen) omdat deze afhankelijk zijn van de context van de woning, hierbij moet onder andere rekening gehouden worden met de wensen van de bewoner, stedenbouwkundige context, oriëntatie van een ruimte, grote en lay-out van de ruimte. Door het gevelconcept te ontwerpen op de subjectieve eisen kunnen al deze aspecten worden ingepast binnen het concept en is het mogelijk om dit per case afzonderlijk verder vorm te geven, tot aan de uitwerking die het beste past bij de bewoner en de gebouwmogelijkheden. Bij het in kaart brengen van de aspecten voor mens en milieu is getracht om deze zo compleet mogelijk te maken, hierbij is gekeken binnen de literatuur naar de doelgroep senioren. Voor deze doelgroep zijn de voornaamste en meest genoemde aspecten opgenomen, bij de uitwerking van een case kunnen specifieke eisen en wensen van de bewoner resulteren in een aanvulling van de aspecten of zorgen voor een andere focus binnen de opgestelde aspecten. Door het grote aantal mogelijke aspecten heeft in dit onderzoek de focus gelegen bij de seizoenen van het leven op de aspecten: controle visueel comfort, controle thermisch comfort, ervaren controle omgevingsvariabele, behouden onafhankelijkheid en toegang tot natuur alle seizoenen. Binnen de seizoenen van de dag is gekeken naar de aspecten: controle visueel comfort, verbeteren luchtkwaliteit, controle thermisch comfort, ervaren controle omgevingsvariabele en toegang tot natuur alle seizoenen. Bij de meteorologische seizoenen is gekeken naar de aspecten: adaptieve thermische isolatie, regelbare passieve zonneenergie, regelbare natuurlijke ventilatie en adaptieve thermische massa. Tijdens de ontwerpanalyse voor het opstellen van het adaptieve gevelconcept zijn meerdere opties en varianten met elkaar vergeleken om te bepalen op welke wijze het de verwachting is dat het beste aangesloten kan worden op de aspecten voor mens en milieu. Uit de analyse is gekomen dat met de variant dubbele geïsoleerde beglazing en horizontale lamellen in de spouw het beste aangesloten kan worden op de aspecten. Hierbij is dubbele geïsoleerde beglazing aanwezig voor adaptieve thermische isolatie, de spouw tussen de beglazing wordt gebruikt voor de ventilatie om een behaaglijk binnencomfort te realiseren in de woning. Met de lamellen in de spouw kan controle worden verkregen over het visueel comfort (daglichttoetreding), passieve zonne-energie en omgevingsvariabele (uitzicht en privacy). Voor deze regeling van de verschillende aspecten zijn de

Discussie

Pagina | 123

Interpretatie resultaten

Kevin van Moll

lamellen verdeeld in drie zones. De lamellen zijn in het gevelconcept geplaatst in de spouw van de beglazing. In de wintersituatie (verhoogde thermische isolatie) zijn de lamellen in de constructie aanwezig en kunnen deze bijdrage aan de regeling (het binnenhalen) van de passieve zonne-energie en zijn ze beschermd tegen de weersinvloeden van buiten (temperatuur en neerslag). In de zomer, als het buitenblad is geopend, zijn de lamellen buiten aanwezig en kunnen deze zorgen voor de beste regeling van de passieve zonne-energie. Door de werking van de onderdelen van het gevelconcept, kan met de onderzochte opstelling het beste aangesloten worden op de eisen en wensen van mens en milieu gedurende de verschillende seizoenen en kunnen compromissen worden voorkomen. Tijdens de uitwerking van het gevelconcept is gebleken dat met dubbele geïsoleerde beglazing en horizontale lamellen in de spouw alle aspecten voor mens en milieu afzonderlijk geregeld kunnen worden. Het enige compromis dat aanwezig is, is dat tussen uitzicht en privacy bij woningen gelegen op de begane grond. Bij deze woningen zal dit beide plaatvinden in de middelste zone van de gevel. Dit compromis is niet kunnen voorkomen bij de toepassing van het adaptieve concept, bij overige woningen is dit compromis niet aanwezig. In de bestaande geveloplossingen is dit probleem tussen uitzicht en privacy ook aanwezig, hiervoor wordt met dit onderzoek geen oplossing gevonden. Bij de uitwerking van het adaptieve gevelconcept zijn twee verschillende mogelijke varianten opgenomen. Gekozen is om twee varianten op te nemen om aan te tonen dat personalisatie mogelijk is. Personalisatie is een belangrijk onderdeel om te voorkomen dat het gevelconcept een standaard product wordt. Als overal dezelfde gevel wordt toegepast zal dit minder goed aansluiten bij de wensen van de bewoner. Naast de mogelijkheden tot personalisatie is het bij het gevelconcept ook mogelijk om een extra dimensie te geven aan het concept. Deze extra dimensie kan gegeven worden door het extra ondersteunen / stimuleren van mens en / of milieu. Bij de uitwerking is hiervoor gekeken naar het toepassen van PV-panelen in de lamellen (energieopwekking), zelfreinigende beglazing (verminderen onderhoud, verhogen gebruiksgemak) en het gebruik van glasvezelverlichting voor het ondersteunen van het dagritme in het midden van de woning (en het verminderen van de kunstlichtbehoefte, ecologische duurzaamheid). Deze of andere extra opties zijn een mogelijke toevoeging aan het concept en zorgen voor een verdere personalisatie en aansluiting op de wensen van de bewoner.

Beperkingen onderzoek Binnen het onderzoek zijn bepaalde keuzes gemaakt om onderdelen op te nemen in het onderzoek voor een zo compleet mogelijke analyse naar de aspecten voor mens en milieu. Om te voorkomen dat het onderzoek te breed zou worden en daardoor niet uitvoerbaar zou blijken, zijn ook bepaalde aspecten bij het onderzoek buiten beschouwing gelaten. Hierdoor is beter gefocust en wordt voorkomend dat dezelfde problemen ondervonden worden als tijdens het einde van het gezamenlijke vooronderzoek naar het gehele woonconcept. Hierbij is gebleken dat niet alle aspecten bij het te ontwerpen woonconcept betrokken kunnen worden. Het onderzoek is hierdoor te complex geworden en daarom opgedeeld in meerdere vervolgonderzoeken. Binnen het vervolgonderzoek is evenals tijdens het vooronderzoek niet ingegaan op de economische aspecten van het concept. Hiervoor is gekozen om te voorkomen dat de stichtingskosten een (bepalende) factor kunnen zijn en hierdoor de innovatie van het ontwerp wordt verminderd. In het onderzoek heeft het vinden van een optimale oplossing de voorkeur gehad boven het zoeken van een balans tussen mens, milieu en economische aspecten. Een beperking bij het opstelde adaptieve gevelconcept is dat het functioneren ervan niet berekend / getoetst kon worden. Bij het toepassen van adaptieve thermische isolatie veranderd de gevel van een statisch element naar een dynamisch element. Met de huidige berekeningsprogramma’s is nog niet eenvoudig te bepalen welke winsten precies behaald kunnen worden. Hierdoor zijn de te verwachten resultaten gebaseerd op de beschikbare literatuur en zijn de gevonden data ter controle voorgelegd aan dr. ir. B.J.E. Blocken, hoogleraar Building Physics & Services aan de Technische Universiteit Eindhoven. Naast het niet kunnen berekenen van de exacte prestaties van de gevel is het ook niet

Discussie

Pagina | 124

Beperkingen onderzoek

Kevin van Moll

mogelijk geweest om de gevel in praktijk te realiseren binnen het tweede deel van de afstudeerperiode. Hierdoor is het niet mogelijk geweest om de werking en de ervaring van bewoners te controleren in de praktijk. Voor het realiseren van het adaptieve gevelconcept in de praktijk zou het nodig zijn geweest om een case te onderzoeken en daarvoor de randvoorwaarde (bewoner en stedenbouwkundige context) op te nemen voor het uitwerken van het gevelconcept.

Aanbevelingen Met het uitvoeren van de analyses en het ontwerpen van het gevelconcept is antwoord gegeven op de doelstelling van het onderzoek. Echter is het onderzoek hiermee nog niet volledig afgerond. Een aantal onderdelen moet nog verder worden onderzocht om het gevelconcept compleet te maken en de volledige werking ervan te bepalen. Een eerste aanbeveling zou zijn om de werking van het gevelconcept te berekenen. Zo is het mogelijk om een uitspraak te doen of het volledig mogelijk is om een resterende koude- en warmtevraag voor de woning te voorkomen. Bij het berekenen kan ook worden bepaald welke adaptieve instellingen gewenst zijn voor de tussenliggende meteorologische seizoenen herfst en lente. Door het berekenen van deze instellingen kan het gevelconcept verder worden gespecificeerd voor de correcte werking gedurende de verschillende klimatologische omstandigheden in Nederland. Een ander vervolgonderzoek kan zijn het bepalen van de LCA (Levenscyclusanalyse) van de gevel. Bij deze berekening moet bepaald worden of het toevoegen van de extra materialen, wordt gecompenseerd door de energiewinst (verminderen koude- en warmtevraag) en of de aanpasbaarheid van de gevel een langere levensduur heeft, zodat het vervangen van onderdelen wordt voorkomen. Met het berekenen van de LCA kan de ecologische duurzaamheid van het gevelconcept worden bepaald en kan onderzocht worden of dit aansluit bij de uitgangspunten van de Trias Hylica voor het verminderen van de materiaalvraag gedurende de gehele gebruikstijd. Na het uitvoeren van de berekeningen naar de instellingen van de gevel en de ecologische duurzaamheid heeft het de aanbeveling om een case in de praktijk te realiseren. Hierbij moet het gevelconcept worden uitgewerkt binnen een context (stedenbouwkundig en bewoner). Met deze case (mogelijk bestaande uit meerdere type woningen) kan bepaald worden of het gevelconcept in de praktijk functioneert en of voldaan wordt aan de eisen en wensen van mens en milieu. Ook kan bepaald worden of de gewenste aanpasbaarheid gerealiseerd kan worden in de praktijk. Bij deze case moet ook tijdens de uitwerking de volledige aansturing van het gevelconcept worden opgenomen. Hierbij moet gekeken worden hoe door middel van intelligente technologie de aansturing van de gevel gerealiseerd kan worden en hoe de bewoner bewustgemaakt kan worden van de behaalde winsten en de invloed van een wijziging. Bij deze intelligente technologie is het belangrijk dat de bewoner de controle behoud over de omgevingsvariabelen, op een zodanige wijze dat het functioneren van het gevelconcept (voor het milieu) behouden blijft. Hierbij moet gekeken worden naar het gezamenlijk vooronderzoek. In het vooronderzoek is beschreven dat de intelligente technologie een extra gebouwlaag is die moet worden toegevoegd voor de aansturing van het gebouw en de bewustwording in het gebouw. Tijdens de analyse van het gevelconcept is het ook belangrijk dat wordt gekeken hoe toekomstige andere eisen en wensen ingepast kunnen blijven worden in het adaptieve gevelconcept. Na het uitvoeren van de verschillende deelonderzoeken die afkomstig zijn uit het gezamenlijke vooronderzoek, moeten al deze resultaten gekoppeld worden. Door het koppelen van het adaptieve gevelconcept uit dit onderzoek met een inbouw en de andere gebouwlagen die aansluiten op de thema’s stimuleren mens, stimuleren milieu en aanpasbaarheid gebouw, kan het totale woonconcept worden opgesteld. In het gezamenlijk vooronderzoek zijn de gebouwlagen casco, huid (gevel), installaties, inbouw en intelligente technologie onderscheiden. Door voor al deze gebouwlagen een vervolgonderzoek uit te voeren, kan tijdens het samenvoegen van deze resultaten naar waarschijnlijkheid het beste worden aangesloten op de doelstelling van het gezamenlijk vooronderzoek. Daarbij is dit onderzoek onderdeel geweest om invulling te geven aan de adaptieve invulling aan de huid van het gehele woonconcept voor senioren in het Nederland in 2030.

Discussie

Pagina | 125

Aanbevelingen

Kevin van Moll

Discussie


Bronnen

Bronnen


Bronnen


Hoofdstuk 1 Literatuur Agyefi – Mensah, S. (2013). Functionality and adaptability of design solutions for public apartments buildings in Ghana: Towards evidence-based design for sustainable lifespan building performance. Technische Universiteit Eindhoven. Nederland. Chorus, A., Gijsbers, G., Staalduinen van, W., Wevers, C. (2011). Het succes van de vergrijzing. Een visie op de toekomst van werk, zorg, wonen en voorzieningen. TNO & Het Haagse Centrum voor Strategische Studies. Rapport nr. 09, 2011. Dammers, E., Klooster van ’t, S., Hilderink, H., Petersen, A., Tuinstra, W. (2013). Scenario’s maken voor milieu, natuur en ruimte. Een handreiking. Planbureau voor de Leefomgeving. Den Haag. DTZ Zadelhoff (2015). Vervagende grenzen, duidelijk contouren. Tendensen van de vastgoedmarkt. Amsterdam: DTZ Zadelhoff v.o.f. ISBN 978-90-78197-43-0. Duijvestein, C.A.J. (1993). Ecologisch bouwen. Faculteit Architectuur, Technische Universiteit Delft, Delft, ISBN 9789052691244. Elkington, J. (1997). Cannibals with forks: the Triple Bottom Line in 21st century. Engelhardt, G.V., Greenhalgh – Stanley, N. (2010). Home health care and the housing and living arrangements of the elderly. Journal of Urban Economics, nr. 67, pp. 226 – 238. Entrop, A.G., Brouwers, H.J.H. (2009). Assessing the sustainability of buildings using a framework of triad approaches. Journal of Building Appraisal, vol. 5, nr. 4, pp. 293 – 310. Galen van, J., Willems, J., Poulus, C. (2013). Monitor investeren voor de toekomst 2012. ABF Research, in opdracht van Ministerie van Binnenlandse Zaken en Koninkrijksrelaties. Hoes, P., Trcka, M., Hensen, J.L.M., Hoekstra Bonnema, B. (2011). Investigating the potential of novel low-energy house concept wiht hybrid adaptable thermal storage. Energy Conversion and Management, vol. 52, pp. 2442-2447. Hooff van, T., Blocken, B., Hensen, J.L.M., Timmermans, H.J.P. (2014). On the predicted effectiveness of climate adaptation mesures for residential buildings. Building and Envrionmets, vol. 82, pp. 300-316. Huisman, E.R.C.M., Morales, E., van Hoof., J., Kort, H.S.M. (2012). Healing environment: a review of the impact of physical environmental factors on users. Building and Environment, vol. 58, pp. 7080. Kandachar, P. (2014). Chapter 7 – Materials and social sustainability. Materials Experience, pp. 91 – 103. Klerk de, M. (2004). Zorg en wonen voor kwetsbare ouderen. Sociaal & Cultureel Planbureau. Den Haag. Kullberg, J. (2005). Ouderen van nu en van de toekomst. Hun financiële spankracht, zorgbehoefte en woonwensen. Sociaal & Cultureel Planbureau. Den Haag. Leidelmeijer, K., van Kamp, I. (2003). Kwaliteit van de leefomgeving en leefbaarheid: naar een begrippenkader en conceptuele inkadering. RIGO Research en Advies BV & RIVM. Bilthoven. Bronnen

Pagina | 129

Hoofdstuk 1

Kevin van Moll

Licher, F. (2013). Cijfers over wonen en bouwen 2013. Ministerie van Binnenlandse Zaken en Koninkrijkrelaties. Mitzner, T. L., Chen, T. L., Kemp, C. C., Rogers, W. A., (2011). Older adults needs for assistance as a function of living environment. Georgia Instute of Technology, Proceedings of the human factors and ergonomics society 55th annual meeting – 2011. Noorda, J., Hazel van den, P., Kuipers, H., Marken Lichtenbelt van, W., Mureau, R., Sluijter, R., Tom van der, P. (2009). GGD-richtlijn medische milieukunde. Gezondheidsrisico’s van winterse omstandigheden. Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM). Rapportnummer 60933009/2009. Virone, G. (2009). Assessing everyday life behavioral rhythms for the older generation. Pervasive and Mobile Computing, vol.5, pp.606-622. Wet Milieubeheer (1979). Hoofdstuk 10 Afvalstoffen, Titel 10.2 Het afvalbeheersplan, artikel 10.4. Zantinge, E.M., Wilk van der, E.A., Wieren van, S., Schoemaker, C.G. (2011). Gezond ouder worden in Nederland. Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM).

Websites CBS, 2014 Centraal Bureau voor de Statistiek. Prognose bevolking kerncijfers, 2012 – 2060. Website: http://statline.cbs.nl/StatWeb/publication/?VW=T&DM=SLNL&PA=81593NED&D1=a&D, datum gegevens 18 december 2014. Geraadpleegd op 27 februari 2015.

Bronnen

Pagina | 130

Hoofdstuk 1

Kevin van Moll

Hoofdstuk 2 Literatuur Aarts, E.H.L., Grotenhuis, F. (2011). Ambient Intelligence 2.0: towards Synergetic Prosperity. Journal of Ambient Intelligence and Smart Environments, 2010, 3, pp. 3 – 11. Aldrich, F.K. (2003). Smart homes: past, present and future. In Harper, R., Inside the smart home, pp. 17 – 39. London, Springer – Verlag, United Kingdom. Ball, M.M., Perkings, M.M., Whittington, F.J., Hollingsworth, C., King, S.V., Combs, B.L. (2004). Independence in assisted living. Journal of Aging Studies, vol. 18, pp. 467-483. Bellia, L., Bisegna, F., Spada, G. (2011). Lighting in indoor environments: Visual and non-visual effects of light sources with different spectral power distributions. Building and Environment, vol. 46, pp. 1984-1992. Bohlmeijer, E., Smit, F., Smits, C. (2005). Preventie van depressie bij ouderen; introductie & onderbouwing. Trimbos-instituut, februari 2005. De Bruin – Hordijk, G., Bankersen, D., Vallenduuk, V. (2011). Visueel comfort voor senioren. Bouwfysica, 2011, 2, pp. 7 – 11. Frontczak, M., Wargocki, P. (2011). Literature survey on how different factors influence human comfort in indoor environments. Building and Environment. vol. 46, pp. 922-937. Havenith, G. (2005). Temperature regulation, heat balance and climatic stress. Extreme weather events and Public Health Responses, 2005, pp. 69 – 80. Henning Larsen Architects. (2012). Desing with knowledge, new research in sustainable building. Copenhagen, Denmark. ISBN: 978-87-993081-3-2. Hooff van, T., Blocken, B., Hensen, J.L.M., Timmermans, H.J.P. (2014). On the predicted effectiveness of climate adaptation mesures for residential buildings. Building and Envrionmets, vol. 82, pp. 300-316. Huang, L., Zhu, Y., Ouyang, Q., Cao, B. (2012). A study on the effects of thermal, luminous, and acoustic environments on indoor environments comfort in offices. Building and Environment. vol. 49, pp. 304-309. Huisman, E.R.C.M., Morales, E., van Hoof., J., Kort, H.S.M. (2012). Healing environment: a review of the impact of physical environmental factors on users. Building and Environment, vol. 58, pp. 70 – 80. Klerk de, M. (2004). Zorg en wonen voor kwetsbare ouderen. Sociaal & Cultureel Planbureau. Den Haag. Kullberg, J. (2005). Ouderen van nu en van de toekomst. Hun financiële spankracht, zorgbehoefte en woonwensen. Sociaal & Cultureel Planbureau. Den Haag. Laslett, P. (1989). A Fresh Map of Life: The Emergence of the Third Age. London, Weidenfeld and Nicolson.

Bronnen

Pagina | 131

Hoofdstuk 2

Kevin van Moll

Meer de, G., Aarts, F., Broek van den, I., Bruggen van, M., Daanen, H.A.M, Hagens, W.I., Jochems, D., Krever, G.W., Meijerink, M.J.W., Noorda, J., Riet van, N., Rozema, B., Sluijter, R., Zwart de, F., Brederode van, N.E. (2012). Gezondheidsrisico’s van zomerse omstandigheden. GGD-richtlijn medische milieukunde. Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM). Rapport 609400007/2012. Mitzner, T. L., Chen, T. L., Kemp, C. C., Rogers, W. A., (2011). Older adults needs for assistance as a function of living environment. Georgia Instute of Technology, Proceedings of the human factors and ergonomics society 55th annual meeting – 2011. Noorda, J., Hazel van den, P., Kuipers, H., Marken Lichtenbelt van, W., Mureau, R., Sluijter, R., Tom van der, P. (2009). GGD-richtlijn medische milieukunde. Gezondheidsrisico’s van winterse omstandigheden. Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM). Rapportnummer 60933009/2009. Perkins, M.M., Ball, M.M., Whittington, F.J., Hollingsworth, C. (2012). Relational autonomy in assisted living: A focus on diverse care setting for older adults. Journal of Aging Studies, vol. 26, pp. 214-225. Schuurman, J.G., Moelart El – Hadidy, F., Krom, A., Walhout, B. (2007). Ambient intelligence. Toekomst van de zorg of zorg van de toekomst? Rathenau Instituut, Den Haag, ISBN: 978-90-7736416-1. Sikorska-Simmons, E. (2006). The effects of organizational context on autonomy-enhancing policies in assisted living. Journal of Aging Studies, vol. 20, pp. 271-226. SVWO Arcon (2011). Ziekten en beperkingen bij ouderen. Factsheet sociale Atlas Overijsel. Thema: Ziekten en beperkingen bij ouderen. Nummer 3, april 2011. Voordt van der, D.J.M. (1994). Ouderen in ziekenhuizen, problemen en oplossingen voor bouw en inrichting. OSPA Onderzoeksinstituut voor Stedebouw, Planologie en Architectuur. Webb, A.R. (2006). Considerations for lighting in the built environment: Non-visual effect of light. Energy and Buildings, vol. 38, pp. 721-727. Zantinge, E.M., Wilk van der, E.A., Wieren van, S., Schoemaker, C.G. (2011). Gezond ouder worden in Nederland. Rijksinstituut voor Volksgezondheid en milieu (RIVM).

Websites Rijksoverheid, 2015 Rijksoverheid. Pensioen. Website: http://www.rijksoverheid.nl/onderwerpen/pensioen. Geraadpleegd op 15 maart 2015. SOLG, 2015 Stichting Onderzoek Licht en Gezondheid. De invloed van licht op uw gezondheid. Website: http://www.solg.nl/. Geraadpleegd op 15 maart 2015.

Bronnen

Pagina | 132

Hoofdstuk 2

Kevin van Moll

Hoofdstuk 3 Literatuur Beauchemin, K.M., Hays, P. (1998). Dying in the dark: sunshine, gender and outcomes in myocardial infarction. Journal of the royal society of medicine, vol. 91, pp. 352-354. Choi, J.H., Beltran, L.O., Kim, H.S. (2012). Impacts of indoor daylight environments on patient average length of stay (ALOS) in a healthcare facility. Build and Environment, vol. 50, pp 65-75. Frontczak, M., Wargocki, P. (2011). Literature survey on how different factors influence human comfort in indoor environments. Building and Environment, vol. 46, pp. 922-937. Gómez, L.D. (2014). Little arrangements that matter. Rethinking autonomy-enabling innovations for later life. Technological Forecasting & Social Change, vol. 93, pp. 91-101. Heinzerling, D., Schiavon, S., Webster, T., Arens, E. (2013). Indoor environmental quality assessment models: A literature review and a proposed weighting and classification scheme. Building and Environment. Vol. 70, pp. 210-222. Henning Larsen Architects. (2012). Desing with knowledge, new research in sustainable building. Copenhagen, Denmark. ISBN: 978-87-993081-3-2. Huisman, E.R.C.M., Morales, E., van Hoof., J., Kort, H.S.M. (2012). Healing environment: a review of the impact of physical environmental factors on users. Building and Environment, vol. 58, pp. 7080. Hwang, H.L., Lin, H.S. (2004). Perceived enactment of autonomy and related sociodemographic factors among non-institutionalized elders. Kaohsiung J Med Sci, Vol 20, No 4, pp. 166-172. Kim, S.S., Yang, I.H., Yeo, M.S., Kim, K.W. (2005). Development of a housing performance evaluation model for multi-family residential buildings in Korea. Building and Environment, vol. 40, pp. 1103-1116. Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut, Ministerie van Infrastructuur en Milieu (2015). Tijden van zonopkomst en –ondergang 2015. KNMI, 02 december 2014. Lai, J.H.K. (2013). Gap theory based analysis of user expectation and satisfaction: The case of a hostel building. Building and Environment, vol. 69, pp. 183-193. Lan, L., Pan, L., Lian, Z., Huang, H., Lin, Y. (2014). Experimental study on thermal comfort of sleeping people at different air temperatures. Building and Environment, vol. 73, pp. 24-31. Lans van der, A.A.J.J., Hoeks, J., Brans, B., Vijgen, G.H.E.J., Visser, M.G.W., Vosselman, M.J., Hansen, J., Jörgensen, J.A., Wu, J., Mottaghy, F.M., Schrauwen, P., Marken, Lichtenbelt van, W.D. (2013). Cold acclimation recruits human brown fat and increases nonshivering thermogenesis. The Journal of Clinical Investigations, vol. 123, nr. 8, pp. 3395-3403. Leung, C., Ge. H. (2013). Experimental study on thermal comfort of sleeping people at different air temperatures. Building and Environment, vol. 59, pp. 91-98. Lewy, A.J., Bauer, V.K., Cutler, N.L., Sack, R.L., Ahmed, S., Thomas, K.H., Blood, M.L., Latham Jackson, J.M. (1989). Morning vs. evening light treatment of patients with winter depression. Arch. Gen. Psychiatry, vol. 55, pp. 890-896.

Bronnen

Pagina | 133

Hoofdstuk 3

Kevin van Moll

Licher, F. (2013). Cijfers over wonen en bouwen 2013. Ministerie van Binnenlandse Zaken en Koninkrijkrelaties. Linton, S.J., Kecklund G., Franklin K.A., Leissner L.C., Sivertsen B., Lindberg E., Svensson A.C., Hansson S.O., Sundin O., Hetta J., Bjorkelund C., Hall C. (2015). The effect of the work environment on future sleep disturbances: a systematic review. Sleep Medicine Reviews, vol. 23 pp. 10-19. Marken Lichtenbelt van, W.D., Vanhommerig, J.W., Smulders, N.M., Drossaerts, J.M., Kemerink, G.J., Bouvy, N.D., Schrauwen, P., Teule, G.J. (2009). Cold activated brown adipose tissue in healthy men. The new England journal of Medicine 360:1500-1508. Mitzner, T. L., Chen, T. L., Kemp, C. C., Rogers, W. A., (2011). Older adults needs for assistance as a function of living environment. Georgia Instute of Technology, Proceedings of the human factors and ergonomics society 55th annual meeting – 2011. Noorda, J., Hazel van den, P., Kuipers, H., Marken Lichtenbelt van, W.D., Mureau, R., Sluijter, R., Tom van der, P. (2009). GGD-richtlijn medische milieukunde. Gezondheidsrisico’s van winterse omstandigheden. Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM). Rapportnummer 60933009/2009. Perkins, M.M., Ball, M.M., Whittington, F.J., Hollingsworth, C. (2012). Relational autonomy in assisted living: A focus on diverse care setting for older adults. Journal of Aging Studies, vol. 26, pp. 214-225. Virone, G. (2009). Assessing everyday life behavioral rhythms for the older generation. Pervasive and Mobile Computing, vol.5, pp.606-622.

Websites Bouwbesluitonline, 2014 Bouwbesluit online (2012). BRIS bouwbesluit online 2012. Website: http://www.bouwbesluitonline.nl/. Geraadpleegd op 24 maart 2015. Eea, 2013 Europees Milieu Agentschap. Luchtkwaliteit in gesloten ruimten. Website: http://www.eea.europa.eu/nl/ema-signalen/signalen-2013/artikelen/luchtkwaliteit-in-gesloten-ruimten. Geraadpleegd op 15 maart 2015.

Bronnen

Pagina | 134

Hoofdstuk 3

Kevin van Moll

Hoofdstuk 4 Literatuur Bais, J.M. (1990). Woningvoorraad en woningverwarming: ontwikkelingen en tendensen. ECN-C— 90-055 Publicatie. Boneta – Cener, M.F., Sebi, C. (2012). The challenges, dynamisch and activities in the building sector and its energy demand in Spain. Entranze D2.1 of WP2 form Entranze Project. Building Regulations BBR10 (2011). 9 - Energy management. Building Regulations Sweden. Hoes, P., Trcka, M., Hensen, J.L.M., Hoekstra Bonnema, B. (2011). Investigating the potential of novel low-energy house concept wiht hybrid adaptable thermal storage. Energy Conversion and Management, vol. 52, pp. 2442-2447. Hooff van, T., Blocken, B., Hensen, J.L.M., Timmermans, H.J.P. (2014). On the predicted effectiveness of climate adaptation mesures for residential buildings. Building and Envrionmets, vol. 82, pp. 300-316. Huisman, E.R.C.M., Morales, E., van Hoof., J., Kort, H.S.M. (2012). Healing environment: a review of the impact of physical environmental factors on users. Building and Environment, vol. 58, pp. 7080. Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI) (2011). Klimaatatlas: klimaattabel, de Bilt. Langjarige gemiddelden tijdvak 1981-2010. Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut, Ministerie van Infrastructuur en Milieu. Meer de, G., Aarts, F., Broek van den, I., Bruggen van, M., Daanen, H.A.M, Hagens, W.I., Jochems, D., Krever, G.W., Meijerink, M.J.W., Noorda, J., Riet van, N., Rozema, B., Sluijter, R., Zwart de, F., Brederode van, N.E. (2012). Gezondheidsrisico’s van zomerse omstandigheden. GGD-richtlijn medische milieukunde. Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM). Rapport 609400007/2012. Noorda, J., Hazel van den, P., Kuipers, H., Marken Lichtenbelt van, W., Mureau, R., Sluijter, R., Tom van der, P. (2009). GGD-richtlijn medische milieukunde. Gezondheidsrisico’s van winterse omstandigheden. Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM). Rapportnummer 60933009/2009. Vaan de C., Wiedenhoff, J., Hensen, J.L.M. (2010). De mythe thermische massa. TVVL Magazine, vol. 39, no. 7/8, pp. 28-31.

Websites Klimaatinfo.nl, 2015a Klimaatinfo.nl. Het klimaat van Madrid (Spanje). Website: http://www.klimaatinfo.nl/spanje/madrid.htm. Geraadpleegd op 31 maart 2015. Klimaatinfo.nl, 2015b Klimaatinfo.nl. Het klimaat van Umea (Zweden). Website: http://www.klimaatinfo.nl/zweden/umea.htm. Geraadpleegd op 31 maart 2015.

Bronnen

Pagina | 135

Hoofdstuk 4

Kevin van Moll

Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut, 2015a Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut. Klimatologie – Uurgegevens van het weer in Nederland. 260- De Bilt, 2001 – 2010. Website: http://www.knmi.nl/klimatologie/uurgegevens/#no. Geraadpleegd op 5 maart 2015. Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut, 2015b Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut. Nader Verklaard – Seizoenen. Website: http://www.knmi.nl/cms/content/35819/seizoenen. Geraadpleegd op 4 april 2015.

Bronnen

Pagina | 136

Hoofdstuk 4

Kevin van Moll

Hoofdstuk 5 Literatuur Hoes, P., Trcka, M., Hensen, J.L.M., Hoekstra Bonnema, B. (2011). Investigating the potential of novel low-energy house concept wiht hybrid adaptable thermal storage. Energy Conversion and Management, vol. 52, pp. 2442-2447. Hooff van, T., Blocken, B., Hensen, J.L.M., Timmermans, H.J.P. (2014). On the predicted effectiveness of climate adaptation mesures for residential buildings. Building and Envrionmets, vol. 82, pp. 300-316. Rodrigues, L.T., Gillott, M., Tetlow, D. (2013). Summer overheating potential in low-energy steel frame house in future climate scenarios. Sustainable Cities and Society, vol. 7, pp. 1-15. Sharma, A., Tyagi, V.V., Chen, C.R., Buddhi, D. (2009). Review on thermal energy storage with phase change materials and applications. Renewable & Sustainable Energy Reviews, vol. 13, pp. 318-345.

Bronnen

Pagina | 137

Hoofdstuk 5

Kevin van Moll

Hoofdstuk 6 Literatuur Aldrich, F.K. (2003). Smart homes: past, present and future. In Harper, R., Inside the smart home, pp. 17 – 39. London, Springer – Verlag, United Kingdom. Bohlmeijer, E., Smit, F., Smits, C. (2005). Preventie van depressie bij ouderen; introductie & onderbouwing. Trimbos-instituut, februari 2005. Huisman, E.R.C.M., Morales, E., van Hoof., J., Kort, H.S.M. (2012). Healing environment: a review of the impact of physical environmental factors on users. Building and Environment, vol. 58, pp. 70 – 80. Licher, F. (2013). Cijfers over wonen en bouwen 2013. Ministerie van Binnenlandse Zaken en Koninkrijkrelaties. Zantinge, E.M., Wilk van der, E.A., Wieren van, S., Schoemaker, C.G. (2011). Gezond ouder worden in Nederland. Rijksinstituut voor Volksgezondheid en milieu (RIVM).

Websites Cepezed, 2015a Cepezed. Smartbox. Website: http://www.cepezed.nl/nl/projects/51-smartbox. Geraadpleegd op 19 maart 2015. Cepezed, 2015b Cepezed. Textiele tweedehuidfaçade. Website: http://www.cepezed.nl/nl/projects/58-textieletweedehuidfacade. Geraadpleegd op 19 maart 2015. Duco Climatop AK Duco.eu. Climatop AK ventialtierooster met voorverwarming. Website: http://www.duco.eu/professionals/nl-nl-producten/nl-nl-basisventilatie/nl-nl-ventilatie-metvoorverwarming/nl-nl-climatop60ak. Geraadpleegd op 28 april 2015. Epivots, 2015 Epivots.com. Rixson 370 Center hung pivot set. Website: http://www.epivots.com/rixson-370.aspx. Geraadpleegd op 28 april 2015. Firstaluminium, 2015 Firstaluminium.co.nz. Metro series samples, Sider mullion. Website: http://www.firstaluminium.co.nz/metro/metro-series-samples.htm. Geraadpleegd op 28 april 2015. Imgarcade, 2015 Imgarcade.com. Modern double glass doors. Website: http://imgarcade.com/1/modern-double-glassdoors/. Geraadpleegd op 28 april 2015. Levolux, 2015 Levolux.com. Specialist Venetian Blinds. Website: http://www.levolux.com/L_products/specialist_venetian_blinds_details.htm. Geraadpleegd op 28 april 2015. Luxaflex, 2015 Luxaflex.nl. Horizontale jaloezieën, Variozone. Website: http://www.luxaflex.nl/zonwering/binnenzonwering/horizontale-jaloezieen/. Geraadpleegd op 28 april 2015. Bronnen

Pagina | 138

Hoofdstuk 6

Kevin van Moll

NBD EconLight, 2009 Nederlandse Bouw Documentatie. EconLight natuurlijk zonlicht. Website: http://www.nbdonline.nl/#news_item/170964/EconLight_natuurlijk_zonlicht/html. Geraadpleegd op: 26 maart 2015, Datum artikel: 12 juni 2009. Parans, 2015 Parans.com. Parans SP3 System uses every hour of sun. Website: http://www.parans.com/eng/sp3/index.cfm. Geraadpleegd op 21 mei 2015. Raamopener, 2015 Raamopener.nl. AXA remote 2.0S duo-set raamopeners met afstandsbediening voor kiepramen. Website: http://www.raamopener.nl/axa-remote-rv2902-voor-brede-klep-en-uitzetramen-detail. Geraadpleegd op 18 mei 2015. Reynaers, 2015 Reynaers.com. BS 100 Solar. Website: http://www2.reynaers.com/SharePointApps/Arch_cat/EN/layer/sys_527.html. Geraadpleegd op 5 mei 2015. Saint-Gobain, 2015 Saint-gobain-glass.com. SGG Bioclean-e. Website: http://nl.saint-gobain-glass.com/product/2324/sggbioclean-e#tabs-1. Geraadpleegd op 6 mei 2015. Schüco ASS 70.HI, 2015 Schueco.com. Schuifsysteem ASS 70.HI. Website: http://www.schueco.com/web2/nl/architekten/produkte/schiebesysteme/aluminium/schueco_ass_70_h i/. Geraadpleegd op 28 april 2015. Schüco AWS 75.SI+, 2015 Schueco.com. Raam AWS 75.SI+. Website: http://www.schueco.com/web2/nl/architekten/produkte/fenster/aluminium/schueco_aws_75_si_plus/. Geraadpleegd op 28 april 2015. Schüco AWS 90.SI+, 2015 Schueco.com. Raam AWS 90.SI+. Website: http://www.schueco.com/web2/nl/architekten/produkte/fenster/aluminium/schueco_aws_90_si_plus/. Geraadpleegd op 28 april 2015. Schüco AWS raam, 2015 Schueco.com. AWS-raam – naar buiten openslaand raam met middenafdichting. Website: http://www.schueco.com/web2/nl/architekten/produkte/fenster/aluminium/schueco_aussen_oeffnend. Geraadpleegd op 28 april 2015. Schüco e-slide Schueco.com. E-slide-aandrijfsysteem. Website: http://www.schueco.com/web2/nl/architekten/produkte/schiebesysteme/zubehoer/schueco_e-slide. Geraadpleegd op 18 mei 2015. Schüco lamellen ALB, 2015 Schueco.com. Grote lamellen ALB – bewegende lineaire aandrijving. Website: http://www.schueco.com/web2/nl/architekten/produkte/sonnenschutz/grosslamellensysteme/beweglic h_linear. Geraadpleegd op 28 april 2015.

Bronnen

Pagina | 139

Hoofdstuk 6

Kevin van Moll

SolarInnovations, 2015 SolarInnovation.com. Pivot Door, SI3000p. Website: http://www.solarinnovations.com/commercial/pivot-doors/. Geraadpleegd op 28 april 2015. SunroomSolutions, 2015 SunroomSollutions.ca. Vertical Sliders. Website: http://www.sunroomsolutions.ca/products/verticalsliders/. Geraadpleegd op 28 april 2015. Windowware 2015 Windowware.co.uk. Hinge awing window. Website: http://www.windowware.co.uk/product.php?tln=WINDOW&itemcat=CASEMENT&shopprodid=FRI CTSTAYS. Geraadpleegd op 28 april 2015.

Magazines Eisma Bouwmedia, NRP (2014). NRP Gulden Feniks 2014. Stichting NRP, Eisma Bouwmedia, nr, 2014. Thiemann, R. (2013). Cultivate change, New directions in nature, retail and social places. Frame publisher, vol. Jan / Feb, nr. 90 ISBN: 8710966441145 00090. Thiemann, R. (2013). Live large. Frame publisher, vol. Mar / Apr, nr. 91 ISBN: 8710966441145 00091. Thiemann, R. (2013). Zoom it. Frame publisher, vol. May / Jun, nr. 92 ISBN: 8710966441145 00092. Thiemann, R. (2013). Make your mark, Reclaiming the power of the loon. Frame publisher, vol. Jul / Aug, nr. 93 ISBN: 8710966441145 00093. Thiemann, R. (2013). Get raw. Frame publisher, vol. Sep / Oct, nr. 94 ISBN: 8710966441145 00094. Thiemann, R. (2013). Code It. Frame publisher, vol. Nov / Dec, nr. 95 ISBN: 8710966441145 00095. Tilman, H. (2014). Frits van Dongen, “juist de creatieve kracht van het ontwerp moet worden ingezet bij de transformatie van de bestaande voorraad”. De Architect, Jaargang 45, vol. December - januari, nr. 9. Tilman, H. (2015). Eric Luijten en Rients Dijkstra, “lange termijn en extra brede blik”. De Architect, Jaargang 46, vol. Februari, nr. 1. Tilman, H. (2015). Erick van Egeraat, “de hele wereld loopt sneller dan Nederland”. De Architect, Jaargang 46, vol. Maart, nr. 2. Winter, de P. (2015). Bouwwereld, vakblad over bouwtechniek. Eisma Bouwmedia, vol, 03-2015. Winter, de P. (2015). Bouwwereld, vakblad over bouwtechniek. Eisma Bouwmedia, vol, 02-2015. Winter, de P. (2015). Bouwwereld, vakblad over bouwtechniek. Eisma Bouwmedia, vol, 01-2015. Winter, de P. (2014). Bouwwereld, vakblad over bouwtechniek. Eisma Bouwmedia, vol, 12-2014. Winter, de P. (2014). Bouwwereld, vakblad over bouwtechniek. Eisma Bouwmedia, vol, 10-2014. Winter, de P. (2014). Bouwwereld, vakblad over bouwtechniek. Eisma Bouwmedia, vol, 09-2014.

Bronnen

Pagina | 140

Hoofdstuk 6

Kevin van Moll

Bijlage

Bijlage

Pagina | 141

Hoofdstuk 6

Kevin van Moll

Bijlage


Bijlage I

Technische detaillering

Bijlage II

Inspiratie toevoeging extra dimensie gevelconcept

Bijlage


Bijlage


Bijlage I

Technische detaillering

Tekeningenlijst: Blad 01: Blad 02: Blad 03:

Blad 04: Blad 05:

Blad 06: Blad 07: Blad 08: Blad 09: Blad 10: Blad 11: Blad 12: Blad 13:

Detail kozijn buitenzijde. Driedeling uitzetraam Schüco type AWS 75.SI+. Detail kozijn buitenzijde variant. Driedeling schuifsysteem, Schüco type ASS 70.HI. Detail lamellen. Levolux Specialist Venetian blinds 4100C, breedte 100mm, Regeling lamellen Luxaflex Variozone. Detail lamellen variant. Schüco grote lamellen ALB, aandrijving in de stijl, breedte 300mm. Detail kozijn binnenzijde + variant. Binnenblad dubbelraam naar binnen openend Schüco type AWS 90 SI+. Variant binnenblad pivotdeur Solar Innovations type SI3000P. Detail V01, wintersituatie. Detail V02, zomersituatie. Detail H01, woning scheidende wand (wintersituatie). Detail H02, tussenwand (zomersituatie). Detail V03, wintersituatie variant. Detail V04, zomersituatie variant. Detail H03, woning scheidende wand variant (wintersituatie). Detail H04, tussenwand variant (zomersituatie).

Driedeling uitzetraam

Kevin van Moll Detail kozijn buitenzijde 1:10 A4 25-06-2015 01

STUDENTEN: TEKENING: SCHAAL: FORMAAT: DATUM: BLADNUMMER:

Het ontwikkelen van een duurzaam gevelconcept dat aansluit op de veranderende seizoenen van mens en milieu

Fit the Future II

ASS 70.HI

Driedeling schuifsyteem

Kevin van Moll Detail kozijn buitenzijde variant 1:10 / detail uitvergroot 1:5 A4 25-06-2015 02



Fit the Future II

Levolux, Specialist Venetian blinds 4100C, 100mm. Regeling zones Luxaflex Variozone

Kevin van Moll Detail lamellen 1:10 A4 25-06-2015 03



Fit the Future II

ALB, bewegende lineaire aandrijving in de stijl, breedte 300mm

1:10 A4 25-06-2015 04

FORMAAT: DATUM: BLADNUMMER:

Detail lamellen variant

TEKENING: SCHAAL:

Kevin van Moll

STUDENTEN:


Fit the Future II

AWS 90.SI+

Binnenblad Dubbel raam naar binnen

Kevin van Moll Detail kozijn binnenzijde + variant 1:10 A4 25-06-2015 05



Fit the Future II

Variant binnenblad Pivotdeur Solar Innovations type SI3000P

DETAIL V01

A

Kevin van Moll Detail V01 wintersituatie 1:10 A4 25-06-2015 06



Fit the Future II

DETAIL V02

A

Kevin van Moll Detail V02 zomersituatie 1:10 A4 25-06-2015 07



Fit the Future II

A

DETAIL H01

1

Kevin van Moll Detail H01 woning scheidende wand 1:10 A4 25-06-2015 08



Fit the Future II

A

DETAIL H02

Kevin van Moll Detail H02 tussenwand (zomer) 1:10 A4 25-06-2015 09



Fit the Future II

DETAIL V03

A

Kevin van Moll Detail V03 wintersituatie variant 1:10 A4 25-06-2015 10



Fit the Future II

DETAIL V04

A

Kevin van Moll Detail V04 zomersituatie variant 1:10 A4 25-06-2015 11



Fit the Future II

A

DETAIL H03

1

Kevin van Moll Detail H03 woning scheidende wand 1:10 A4 25-06-2015 12



Fit the Future II

DETAIL H04

A

Kevin van Moll Detail H04 tussenwand variant 1:10 A4 25-06-2015 13



Fit the Future II

Bijlage II

Inspiratie toevoeging extra dimensie gevelconcept

De gevonden projecten zijn geclusterd in de categorieën: - Optimalisatie daglicht en groen / natuur. - Renoveren combineren met nieuw. - Optimaliseren daglichttoetreding. - Duurzaam materiaalgebruik. - Verbinden buiten en binnen. - Overige projecten. Deze projecten dienen als inspiratie voor de mogelijke toevoeging van een extra laag aan het gevelconcept voor mens en / of milieu.

FIT THE FUTURE

Blad 1

Kevin van Moll

Analyse bestaande projecten (state of the art) Optimalisatie daglicht en groen/natuur

Renoveren combineren met nieuw

FIT THE FUTURE Optimaliseren daglichttoetreding

Blad 2

Kevin van Moll

FIT THE FUTURE Duurzaam materiaalgebruik

Verbinden buiten en binnen

Overig

Blad 3

Kevin van Moll

Bronnen bijlage II inspiratie magazines: Magazines Eisma Bouwmedia, NRP (2014). NRP Gulden Feniks 2014. Stichting NRP, Eisma Bouwmedia, nr, 2014. Thiemann, R. (2013). Cultivate change, New directions in nature, retail and social places. Frame publisher, vol. Jan / Feb, nr. 90 ISBN: 8710966441145 00090. Thiemann, R. (2013). Live large. Frame publisher, vol. Mar / Apr, nr. 91 ISBN: 8710966441145 00091. Thiemann, R. (2013). Zoom it. Frame publisher, vol. May / Jun, nr. 92 ISBN: 8710966441145 00092. Thiemann, R. (2013). Make your mark, Reclaiming the power of the loon. Frame publisher, vol. Jul / Aug, nr. 93 ISBN: 8710966441145 00093. Thiemann, R. (2013). Get raw. Frame publisher, vol. Sep / Oct, nr. 94 ISBN: 8710966441145 00094. Thiemann, R. (2013). Code It. Frame publisher, vol. Nov / Dec, nr. 95 ISBN: 8710966441145 00095. Tilman, H. (2014). Frits van Dongen, “juist de creatieve kracht van het ontwerp moet worden ingezet bij de transformatie van de bestaande voorraad”. De Architect, Jaargang 45, vol. December - januari, nr. 9. Tilman, H. (2015). Eric Luijten en Rients Dijkstra, “lange termijn en extra brede blik”. De Architect, Jaargang 46, vol. Februari, nr. 1. Tilman, H. (2015). Erick van Egeraat, “de hele wereld loopt sneller dan Nederland”. De Architect, Jaargang 46, vol. Maart, nr. 2. Winter, de P. (2015). Bouwwereld, vakblad over bouwtechniek. Eisma Bouwmedia, vol, 03-2015. Winter, de P. (2015). Bouwwereld, vakblad over bouwtechniek. Eisma Bouwmedia, vol, 02-2015. Winter, de P. (2015). Bouwwereld, vakblad over bouwtechniek. Eisma Bouwmedia, vol, 01-2015. Winter, de P. (2014). Bouwwereld, vakblad over bouwtechniek. Eisma Bouwmedia, vol, 12-2014. Winter, de P. (2014). Bouwwereld, vakblad over bouwtechniek. Eisma Bouwmedia, vol, 10-2014. Winter, de P. (2014). Bouwwereld, vakblad over bouwtechniek. Eisma Bouwmedia, vol, 09-2014.

Websites Cepezed, 2015a Cepezed. Smartbox. Website: http://www.cepezed.nl/nl/projects/51-smartbox. Geraadpleegd op 19 maart 2015. Cepezed, 2015b Cepezed. Textiele tweedehuidfaçade. Website: http://www.cepezed.nl/nl/projects/58-textieletweedehuidfacade. Geraadpleegd op 19 maart 2015.

Onderzoeksrapport. Fit the Future. Het ontwikkelen van een duurzaam gevelconcept dat aansluit op de veranderende seizoenen van mens en milieu

Recommend Documents