PROJECTMAP CHIBB+
GROEP: Jeroen den Boer Willem Brandenburg Marc Delemarre Willem Huisman Andreas Karger Dave Maliepaard Ferry Nitzsche DATUM: 6 December 2011 VERSIE:
1
INHOUDSOPGAVE 1. VORM & MATERIAAL
3
4. COMFORT
39
1.1 VORM
4
4.1 VENTILATIE ZOMER/WINTER
40
1.2 MATERIAAL
8
4.2 AKOESTISCH
41
15
4.3 THERMISCH
42
4.4 HYGRISCH
45
4.5 OPEN / DICHT
46
1.3 HARVESTMAP
2. CONSTRUCTIE
16 17
2.1 MATERIAAL 2.2 SCHEMA’S
20
2.3 BELASTINGAFDRACHT
24
3. STROMEN & FUNCTIES
25
3.1 FUNCTIEBEPALING
26
3.2 STROMEN EN FUNCTIES
30
3.3 STROMEN PER FUNCTIE
34
3.4 STROMEN KOPPELEN
37
3.4 STROMEN GEBOUW
38
5. TEKENINGEN
47
5.1 BOUWKUNDIGE TEKENINGEN
48
5.2 CONSTRUCTIE TEKENINGEN
57
2
1. VORM & MATERIAAL
3
1.1
Verantwoording Vorm Gebouw Voor het gebouw is onderzoek gedaan naar verschillende invullingen. Er is gekeken naar de positieve en negatieve gevolgen en vervolgens zijn deze punten afgewogen en heeft dit geleidt tot een definitieve vorm. De verschillende invullingen van het gebouw zullen kort worden besproken met als laatst de definitieve vorm.
Massa gevuld hoog: Een mogelijke invulling was om de ruimte onder de woningen van functies te voorzien. De woningen zouden dan ontsloten worden door middel van lange “donkere” gangen. Negatief: * Donkere ontsluiting woningen; * Corridor met te grote hoogte; * Akoestisch en thermische problemen. Positief: * Donkere hoek optimaal benut; * Ontsluiting functies centraal.
Massa gevuld hoog: Een andere mogelijke invulling was de begane grond en eerste verdieping te voorzien van functies. Deze invulling kwam tot stand omdat er geprobeerd werd de ruimte tussen het “loop veld” van de mensen en het dak van het atrium te verkleinen. Dit heeft positieve gevolgen voor het comfort.
Negatief: * Donkere ontsluiting woningen begane grond; * Ontsluiting kantoren en functies lastig; * Slechte scheiding semi/openbare ruimtes. Positief: * Donkere ruimtes optimaal benut; * Niveau daktuin optimaal; * Akoestisch en thermische voordelig.
4
1.1
Verantwoording Vorm Gebouw (vervolg) Trapsgewijs: Een andere invulling die ontstaan was met het idee het “loop veld” van de mens dichterbij het dak van het atrium te brengen was een trapsgewijze invulling. Men zou in dit idee de trap oplopen van donker naar licht, richting de kantoren en daktuin en richting het licht.
Negatief: * Enigszins donkere corridor voor de woningen; * Ontsluiting functies niet centraal. Positief: * Niveau daktuin optimaal; * Akoestisch en thermische voordelig; * Loopt van donker naar licht de trap op richting de kantoren.
Trapsgewijs met groot gat, grote variant: Een oplossing voor de donkere corridor was het weghalen van 2 woningen in het midden van het gebouw. Dit heeft zowel positieve als negatieve gevolgen. Aangezien de symmetrie van het gebouw graag gewaarborgd dient te blijven zou er een beuk bij komen. De ontsluiting van het gebouw kan gebruik maken van de ruimte die ontstaan is in de zuidgevel. Men zal wanneer klaar is met werk van het tuin dek aflopen, door de corridor richting het water, richting de “vrijheid”. Negatief: * Voor symmetrie in gebouw beuk erbij. Winst van 1 woning maar massa gebouw groeit enorm; * Groot gat zorgt eventueel voor thermische problemen in atrium; * Ontsluiting functies niet centraal. Positief: * Ontsluiting loopt door de trap op richting de kantoren van donker naar licht de daktuin op; * Donkere corridor enigszins verlicht door groot gat; * Niveau daktuin optimaal; * Akoestisch en thermische voordelig. Aandachtspunt: * Scheiding entree gebouw en tuinen woningen belangrijk.
5
1.1
Verantwoording Vorm Gebouw (vervolg) Trapsgewijs met groot gat, kleine variant: De vorige variant kan ook in het klein uitgevoerd worden. De voor- en nadelen zijn grotendeels gelijk. Een extra nadeel is dat een totaal van vijf woningen worden opgeofferd en tevens een deel van het totale kantoor oppervlakte. Een voordeel is echter dat de instraling van de zon aan beide kopgevels (oost/west) “verder” het gebouw in komen. De donkere plek is minimaal.
Trapsgewijs met klein gat: Een andere mogelijkheid is het verwijderen van 1 beuk in het midden op de begane grond. Net zoals de vorige twee varianten kan deze in twee varianten uitgevoerd worden. Eentje waarbij een beuk toegevoegd wordt en eentje waarbij een beuk afgehaald wordt. De voorkeur neigt snel richting het verwijderen van een beuk. Dit gezien het compact bouwen en efficiënt en zuinig omgaan met materialen.
Negatief: * Ontsluiting functies niet centraal. Positief: * Ontsluiting loopt door het gat, de trap op richting de kantoren van donker naar licht, de daktuin op; * Donkere corridor verlicht door gat; * Niveau daktuin optimaal; * Akoestisch en thermische voordelig. Aandachtspunt: * Scheiding entree gebouw en tuinen woningen belangrijk.
6
1.1
Verantwoording Vorm Gebouw (vervolg) Trapsgewijs met klein gat, woningaanpassing: Het is mogelijk om de vorige variant te combineren met het aanpassen van een tweetal woningen op de begane grond. Door de aanpassing in breedte ontstaat er een ruimte welke gebruikt kan worden als entree voor het gebouw en toevoer van licht. Een nadeel van deze variant is dat de constructie van de bovenliggende woningen in gevaar komt. De woning scheidende wanden lopen nu niet helemaal tot de fundering. Dit zal extra zware profielen vereisen om de kracht af te dragen aan de onderliggende woningen, wat niet gezien wordt als efficiënt omgaan met materiaal.
Gekozen variant: Trapsgewijs met klein gat, splitsing van functies: Het probleem wat ontstond bij de ene laatste variant dat de looprichting en routes binnen het gebouw niet logisch waren en de entrees van de functies niet centraal lagen. De liften waren oorspronkelijk bedoeld aan de buitenkanten van de kantoren. Er is geprobeerd om er voor te zorgen dat wanneer men het gebouw in loopt, direct de daktuin kan benaderen maar tevens ook de liften en functies. Er is ervoor gekozen om de lift centraal in het gebouw te houden en de functies op de begane grond te splitsen.
Positief: * Ontsluiting loopt door het gat, de trap op richting de kantoren van donker naar licht, de daktuin op; * De lift en trappenhuizen centraal gelegen; * Entrees functies centraal; * Donkere corridor verlicht door gat; * Niveau daktuin optimaal; * Akoestisch en thermische voordelig.
Aandachtspunt: * Scheiding entree gebouw en tuinen woningen belangrijk.
7
1.2
Verantwoording Materiaal Gebouw Voor de keuze van de toe te passen materialen is steeds teruggekoppeld naar de visie. Tevens is er gekeken naar wat de materialen voorn effect hebben op het comfort binnen het gebouw en hun milieueffect. De visie van het project is tot stand gekomen uit een aantal vooraf gestelde kaders. De projectvisie luidt als volgt: “Een lichtgewicht, integraal duurzaam, multifunctioneel gebouw realiseren waarbij het koppelen van reststromen en functies binnen het gebouw centraal staan en de nadruk van materiaalgebruik ligt bij het gebruik maken van bio-based producten, gevolgd door herbruikbare, gerecyclede en/of plaatselijke materialen.”
Voor het bepalen van de te gebruiken materialen is bio-based centraal gezet. Er is dus gezocht naar bio-based materialen en/of geheel van naturen natuurlijke producten (hout). Materialen die uitgezocht zijn voor dit project zijn: gevelbekleding(kantoor/woningen), binnenwanden woning, binnenwandafwerking, isolatie woningen en kozijnen. Constructieve materialen worden in het hoofdstuk constructie toegelicht en verantwoord.
8
1.2
Verantwoording Materiaal Gebouw (Gevelbekleding Kantoor) Gevelbekleding kantoren Mogelijkheden: Beplating, stuc, steenachtig. Gekozen: Houten beplating
Waarom Binnen de visie en esthetisch gezien is de keuze gevallen voor houten beplating. Het produceren van houten beplating vergt minder energie dan het bakken van stenen. De keuze tussen het aanbrengen van stuc of houten beplating berust of het feit dat gerecycled hout gebruikt kan worden als beplating. Optie: een menging van houtenbeplating en leem stuc is mogelijk en wellicht wenselijk in het atrium voor akoestische redenen. Toepassing Beplating kan op verschillende manieren bevestigd worden. (Naast elkaar, rabatdelen, etc), Onderzoek moet uitwijzen wat esthetisch de beste oplossing is.
Verwerking De voorbewerking van beplating heeft voor zover bekend geen schadelijke gevolgen voor mens en milieu. Ook de verwerking op de bouwplaats kent geen schadelijke gevolgen voor mens en milieu Gebruik Van schadelijke gezondheidseffecten van houten beplating op de mens is niet te spreken. De afvalfase Houten beplating kan en zal demontabel uitgevoerd worden, waardoor bij sloop/afbraak van het gebouw de elementen hergebruikt kunnen worden.
Winning De mogelijkheid is aanwezig om gebruik te maken van gerecycled hout. Het in kaart brengen van een harvest map moet uitwijzen of dit rendabel en uitvoerbaar is. Transport Het in kaart brengen van een harvest map moet uitwijzen of de transport kosten rendabeler zijn dan het nieuw aanschaffen van beplating. Europees hout hoeft van minder ver te komen dan Noord-Amerikaans en tropisch hout en heeft daarom een lagere milieubelasting. De belasting is wel afhankelijk van de vervoerswijze: transport per as (vrachtwagen) belast per ton/km het milieu meer dan transport per schip.
Bron: MILIEUEFFECTEN VAN BOUWMATERIALEN duurzaam omgaan met grondstoffen ir. Andy van den Dobbelsteen & ir. Kees Alberts
9
1.2
Verantwoording Materiaal Gebouw (Gevelbekleding Woning) Gevelbekleding woningen Mogelijkheden: Beplating, stuc, steenachtig. Gekozen: Leem stuc
Waarom Het toepassen van leem stuc is gebaseerd op het feit dat het biobased is en betere accumulerende eigenschappen heeft dan de andere mogelijke materialen. Houten beplating binnenshuis was een mogelijkheid. Houten beplating valt namelijk ook goed binnen de visie (bio-based). Maar voor esthetische redenen en de goede accumulerende en akoestische eigenschappen van leem stuc, is er toch voor leem stuc gekozen. Optie: een menging van houtenbeplating en leem stuc is mogelijk en wellicht wenselijk in het atrium voor akoestische redenen. Toepassing Leem zal worden toegepast binnen het gebouw als: leem stuc, als afwerklaag. Aan leem kan voor een grotere sterkte en duurzaamheid cement worden toegevoegd. Door het lage evenwichts-vochtgehalte (4%) is leem een materiaal dat goed met houten constructies kan worden geïntegreerd. Er zal nog onderzocht dienen te worden wat de mogelijkheden zijn met betrekking tot kleur toevoegingen aan leem stuc. Winning Leem kan bijna in het gehele land, direct aan de oppervlakte worden gevonden en het is dus daarom ruim voorradig. Er zal wel kleinschalige winning moeten plaats vinden, anders wordt het landschap aangetast.
Transport In de bouw toegepaste leem is vaak uit Nederland of Duitsland afkomstig en levert dus weinig transport en transportenergie op. Er zal voor dit project gekozen worden om leem uit Nederland te gaan gebruiken. Wat de transport en transportenergie nog meer verminderen. Verwerking De voorbewerking van leem is gering en heeft voor zover bekend geen schadelijke gevolgen voor mens en milieu. Bij het drogen van leem treedt - afhankelijk van het kleigehalte - een tamelijk grote krimp op. Daarbij kunnen kieren ontstaan, die met stroleem of met water (bij kleine scheurtjes) worden gedicht. Bij het ontwerp moet dus goed worden nagedacht over de detaillering. Gebruik Van schadelijke gezondheidseffecten van leem op de mens is niet te spreken. Bouwbiologen schrijven zelfs een genezende werking aan leem toe. Leem reguleert vocht, heeft een vrij grote warmtecapaciteit en het heeft een conserverende en brandwerende werking op hout. De afvalfase Leem kan door natmaken weer omgevormd worden en hergebruikt worden. Dit geldt alleen wanneer het niet vermengd is met cement. Doordat leem eigenlijk niets anders is dan grond, kan het zonder problemen terug naar de natuur worden gebracht (mits het niet verontreinigd is).
Bron: MILIEUEFFECTEN VAN BOUWMATERIALEN duurzaam omgaan met grondstoffen ir. Andy van den Dobbelsteen & ir. Kees Alberts
10
1.2
Verantwoording Materiaal Gebouw (Binnenwanden Woning) Binnenwanden Mogelijkheden: Metalstud, HSB-elementen, steenachtig. Gekozen: Steko-wandsysteem
Waarom Bij het bepalen van de draagstructuur en constructie materialen is gezocht naar houten bouwsystemen. Een gevonden en uiteindelijk gekozen bouwsysteem is Steko-wand/vloer-systeem. Prefab hollen blokken welke eenvoudig gestapeld kunnen worden en onderling gekoppeld kunnen worden. Ook binnenwanden zijn eenvoudige en licht uitvoerbaar met dit systeem. Door voor twee bouwonderdelen de zelfde leverancier te gebruiken kan bespaard worden op bouw en mogelijk transportkosten. Toepassing Door de holle ruimten in de Steko-Modules is er een goede mogelijkheid voor inwendige aanleg van installatieleidingen. Voor het overige worden deze holle ruimten opgevuld met nader te selecteren isolatiemateriaal. Deze nadere selectie voor een specifiek isolatiemateriaal wordt onder meer bepaald door de na te streven isolatie- en geluidsdoorlatende waarden zoals gesteld binnen het desbetreffende bouwproject. De regulering van temperatuur en vochtigheid vindt plaats via de poriën en cellen van het hout van de Steko-Modules. In de winter dient de Steko-Wand als opslagmassa voor de warmte, in de zomer houdt ze de binnenruimten aangenaam koel.
Transport Europees hout hoeft van minder ver te komen dan Noord-Amerikaans en tropisch hout en heeft daarom een lagere milieubelasting. De belasting is wel afhankelijk van de vervoerswijze: transport per as (vrachtwagen) belast per ton/km het milieu meer dan transport per schip. Steko-wand/vloer-systeem komt oorspronkelijk uit Zwitserland. Transport en transportenergie kosten zijn dus gering. Verwerking De voorbewerking van het Steko-wand/vloer-systeem heeft voor zover bekend geen schadelijke gevolgen voor mens en milieu. Ook de verwerking op de bouwplaats kent geen schadelijke gevolgen voor mens en milieu Gebruik Van schadelijke gezondheidseffecten van het Steko-wand/vloersysteem op de mens is niet te spreken.
De afvalfase Het Steko-wand/vloer-systeem kan en zal demontabel uitgevoerd worden, waardoor bij sloop/afbraak van het gebouw de elementen hergebruikt kunnen worden.
Winning Steko-wand/vloer-systeem wordt gemaakt van hout van sparren en/ of dennenbomen. Door gebruik te maken van FSC gekeurd hout is men verzekerd dat het gekapte hout in de zelfde hoeveelheid word terug geplant. Waardoor uiteindelijke het landschap aantasting minimaal blijft.
Bron: MILIEUEFFECTEN VAN BOUWMATERIALEN duurzaam omgaan met grondstoffen ir. Andy van den Dobbelsteen & ir. Kees Alberts
11
1.2
Verantwoording Materiaal Gebouw (Binnenwandafwerking) Binnenwandafwerking Mogelijkheden: Traditioneel stucwerk, leem stuc, beplating (bijvoorbeeld MDF), kale afwerking. Gekozen: Leem stuc
Waarom Het toepassen van leem stuc is gebaseerd op het feit dat het biobased is en betere accumulerende eigenschappen heeft dan de andere mogelijke materialen. Houten beplating binnenshuis was een mogelijkheid. Houten beplating valt namelijk ook goed binnen de visie (bio-based). Een mogelijkheid die aanwezig is bij het Stekowand/vloer-systeem om het kaal op te leveren. Maar voor esthetische redenen en de goede accumulerende en akoestische eigenschappen van leem stuc, is er toch voor leem stuc gekozen. Toepassing Leem zal worden toegepast binnen het gebouw als: leem stuc, als afwerklaag binnenshuis en gedeeltelijk buitenshuis. Aan leem kan voor een grotere sterkte en duurzaamheid cement worden toegevoegd. Door het lage evenwichts-vochtgehalte (4%) is leem een materiaal dat goed met houten constructies kan worden geïntegreerd. Er zal nog onderzocht dienen te worden wat de mogelijkheden zijn met betrekking tot kleur toevoegingen aan leem stuc. Winning Leem kan bijna in het gehele land, direct aan de oppervlakte worden gevonden en het is dus daarom ruim voorradig. Er zal wel kleinschalige winning moeten plaats vinden, anders wordt het landschap aangetast.
Transport In de bouw toegepaste leem is vaak uit Nederland of Duitsland afkomstig en levert dus weinig transport en transportenergie op. Er zal voor dit project gekozen worden om leem uit Nederland te gaan gebruiken. Wat de transport en transportenergie nog meer verminderen. Verwerking De voorbewerking van leem is gering en heeft voor zover bekend geen schadelijke gevolgen voor mens en milieu. Bij het drogen van leem treedt - afhankelijk van het kleigehalte - een tamelijk grote krimp op. Daarbij kunnen kieren ontstaan, die met stroleem of met water (bij kleine scheurtjes) worden gedicht. Bij het ontwerp moet dus goed worden nagedacht over de detaillering. Gebruik Van schadelijke gezondheidseffecten van leem op de mens is niet te spreken. Bouwbiologen schrijven zelfs een genezende werking aan leem toe. Leem reguleert vocht, heeft een vrij grote warmtecapaciteit en het heeft een conserverende en brandwerende werking op hout. De afvalfase Leem kan door natmaken weer omgevormd worden en hergebruikt worden. Dit geldt alleen wanneer het niet vermengd is met cement. Doordat leem eigenlijk niets anders is dan grond, kan het zonder problemen terug naar de natuur worden gebracht (mits het niet verontreinigd is).
Bron: MILIEUEFFECTEN VAN BOUWMATERIALEN duurzaam omgaan met grondstoffen ir. Andy van den Dobbelsteen & ir. Kees Alberts
12
1.2
Verantwoording Materiaal Gebouw (Isolatie Woningen) Isolatie woningen Mogelijkheden: Schapenwol, cellulose-isolatie, houtvezelisolatie, hennepisolatie. Gekozen: Cellulose (isofloc)
Waarom Het gebruik van het Steko-wand/vloer-systeem dwingt het gebruik van “vloeibare/spuit” isolatie welke gemakkelijk in de holle elementen gespoten kan worden. Het gebruik van isolatiedekens of isolatieplaten is bij dit systeem gewoon weg niet toepasbaar. Toepassing Warmte- en geluidsisolatie van dak, muur, plafond en vloer wordt eenvoudig ingeblazen in holle wanden en vloeren. Winning Isofloc is te maken van oud kranten papier wat vermalen wordt tot pulp. Verwerking De voorbewerking van het Isofloc heeft voor zover bekend geen schadelijke gevolgen voor mens en milieu. Ook de verwerking op de bouwplaats kent geen schadelijke gevolgen voor mens en milieu Gebruik Van schadelijke gezondheidseffecten van Isofloc op de mens is niet te spreken.
Bron: MILIEUEFFECTEN VAN BOUWMATERIALEN duurzaam omgaan met grondstoffen ir. Andy van den Dobbelsteen & ir. Kees Alberts
13
1.2
Verantwoording Materiaal Gebouw (Kozijnen) Kozijnen Mogelijkheden: Hout, gerecyclede kunststof/aluminium kozijnen Heijplaat. Gekozen materiaal: Hout
Waarom Een mogelijkheid is aanwezig om gebruik te maken van gerecyclede kozijnen vanuit de omgeving van Heijplaat. Toch is voor houten kozijnen gekozen omdat de projectvisie richt op toepassing van biobased/natuurlijke producten. Doordat het gebouw zich binnen een kas bevindt, is het daarnaast mogelijk om hout grotendeels onbehandeld te laten. Toepassing Naaldhout dat in Nederland in de bouw wordt gebruikt komt voor het grootste deel uit Scandinavië. Uit Nederland is naaldhout voornamelijk afkomstig uit bossen op de Veluwe en in Drenthe. Steeds vaker wordt hout geproduceerd in Nederland meer ingezet voor de bouw. Een voorbeeld daarvan is larikshout uit Drenthe. Voor grootschalige productie heeft Nederland echter een te klein bosareaal.
Winning In Scandinavië wordt al jarenlang door middel van naaldhoutproductiebossen duurzaam bosbeheer gepleegd. De bijgroei van vuren en grenen overtreft in Zweden en in Finland de kap en ook in Nederland is sprake van duurzaam beheer. De planning is dat in Nederland snelgroeiende bossen worden aangelegd met fijnsparren, Corsicaanse dennen, sitkasparren en de loofsoorten wilg en populier. Staatsbosbeheer en Natuurmonumenten willen juist minder naaldbossen aanleggen, omdat deze meer bijdragen aan verdroging dan loofbossen.
Transport Europees hout hoeft van minder ver te komen dan Noord-Amerikaans en tropisch hout en heeft daarom een lagere milieubelasting. De belasting is wel afhankelijk van de vervoerswijze: transport per as (vrachtwagen) belast per ton/km het milieu meer dan transport per schip. Verwerking Omdat Europees naaldhout zachter is en een lage volumieke dichtheid heeft, is de energie-inhoud voor verwerking relatief laag. Om de eigenschappen van Europees naaldhout te verbeteren zijn echter meer handelingen nodig: ontkwasten, opvullen, vingerlassen en lamineren. Deze vergen meer energie dan puur het verzagen van hout. De verwerking van naaldhout levert afval op, maar dit zaagverlies kan worden hergebruikt in plaatmaterialen of papier. De afvalfase Ook naaldhout kan na het oorspronkelijke gebruik worden toegepast in kleinere stukken, of in plaatmaterialen. Storting levert bij onbehandeld naaldhout geen problemen op.
Bron: MILIEUEFFECTEN VAN BOUWMATERIALEN duurzaam omgaan met grondstoffen ir. Andy van den Dobbelsteen & ir. Kees Alberts
14
1.3
Harvestmap Heijplaat Voor het project is Heijplaat en omstreken geïnventariseerd en gekeken welke (afval)materialen beschikbaar zijn. Er is ervoor gekozen om alleen Heijplaat in kaart te brengen. Grotere gebieden vergt veel tijd wat helaas niet beschikbaar is.
De hierboven getoonde harvestmap laat zien dat er op Heijplaat redelijk wat bruikbare (afval)-materialen zijn. Wanneer meer tijd beschikbaar was zou een uitgebreidere harvest map wenselijk zijn. Daarnaast zou gericht gezocht moeten worden naar (afval)materialen welke binnen de projectvisie vallen, namelijk bio-based. De materialen die gevonden zijn: Transport containers; Koelcontainers; Hout (restafval); Afval van schepen; Pallets; Banden; Staal (restafval); Damwandprofielen; Plastic buizen. Enkele materialen zoals (restafval) staal en (restafval) hout zouden mogelijk gebruikt kunnen worden in het project.
15
2. CONSTRUCTIE
16
2.1
Verantwoording Constructie De constructie kan worden gemaakt van verschillende materialen. Zo kan het gemaakt worden van onder andere beton, staal, hout of bamboe. Beton valt direct af, omdat dit niet binnen de visie past. Het is namelijk geen bio-based materiaal. Staal zou een overweging kunnen zijn, maar omdat bio-based materialen in de visie belangrijker is, valt dit materiaal ook af. Bamboe past zeer goed in de visie, alleen moet dit materiaal worden geïmporteerd uit verre landen. Het materiaal heeft daarnaast maar een beperkte overspanning. De beperkte overspanning geldt ook voor karton. Er is voor de constructie dus gekozen om de onderdelen in hout uit te voeren. In hout kunnen redelijk grote overspanningen worden gehaald en het is een biobased materiaal. Woningen
Wanden De dragende wanden worden uitgevoerd in houten bouwblokken. Hierbij is het merk “Steko” dat in Zwitserland de bouwblokken fabriceert gevonden als referentie. De bouwblokken zijn erg licht wat energie scheelt bij het transport. Daarnaast zijn de blokken een biobased materiaal en demontabel zodat ze hergebruikt kunnen worden of weer door de natuur opgenomen.
Steko-bouwblokken
Zijaanzicht woningen
Vloeren De vloeren worden uitgevoerd met een balklaag van houten I-liggers. Dit is gekozen om de vloer zo licht mogelijk te maken en op deze manier wordt er materiaal gespaard. Daarnaast kan de vloer gevuld worden met isolatiemateriaal voor een betere akoestiek en warmte accumulatie. Op de vloer worden houten platen bevestigd om de vloeren een schijfwerking te geven. De vloeren zullen aan de houten wanden worden bevestigd om op deze manier de doosconstructie stabiel te maken.
Woningen 3D
17
2.1
Verantwoording Constructie (vervolg) Kolommen Om de verticale krachten op te vangen onder de woningen is er gekozen voor kolommen. Deze kolommen zullen ook in hout worden uitgevoerd aan gezien dit een bio-based materiaal is, het een licht materiaal is en dus het beste binnen de visie past.
Liggers Om de dimensies van de vloeren te verkleinen is er gekozen om een primaire ligger toe te passen die de overspanning van 9 meter zal overbruggen. Op deze manier kunnen de overige vloerdelen gedimensioneerd worden op een afstand van 4,5 meter. De primaire liggers zullen gemaakt worden van een houten doosligger. Als oplegging voor de vloer zal er een houten balk tegen de doosligger bevestigd worden zodat er geen ander materiaal toegepast hoeft te worden.
Detail constructie
Vuistregels Vloeren Triplex Ribpaneel
Liggers Doosligger Vakwerkligger Massieve ligger Gelamineerde ligger
Hoogte 4500 6000 9000 Hoogte 9000 9000 9000 9000
Factor
mm
0,04 0,04 0,04 Factor 0,07 0,08 0,05 0,05
180 mm 240 mm 360 mm mm 600 750 450 450
mm mm mm mm
18
2.1
Verantwoording Constructie (vervolg) Kantoorgebouw Voor het kantoor is gekozen om een houtconstructie toe te passen in de vorm van kolommen en schijven. Omdat voor een kantoor een flexibele indeling gewenst is worden er meerdere kleine schijven toegepast om de 5 meter. Deze schijven zorgen tegelijker tijd ook voor de verticale belastingsafdracht. Door de dubbele werking van de schijven die tegelijkertijd werken als kolomliggers kan er materiaal bespaard worden. Hierdoor wordt de constructie lichter en past beter in de visie.
Overige functies De constructie bij de sportschool en de supermarkt is op de zelfde manier opgebouwd als bij het kantoorgebouw. Het is wenselijk dat deze ruimte flexibel indeelbaar is. Een logische keus is dat er houten kolommen komen om de flexibele ruimte te creëren. De stabiliteit wordt bereikt door schijven, welke in de wanden komen. De vloeren worden uitgevoerd met een houten balkenlaag met I-liggers. Op de vloer worden houten platen bevestigd om de vloer een schijfwerking te geven. De vloeren worden gekoppeld aan de schijven, zo ontstaat er een stabiele constructie. Vuistregels
19
2.2
Constructie Schema’s Om de constructie in kaart te brengen en de werking van de draagstructuur te verduidelijken zijn constructieschema’s opgesteld.
De trapgevel wordt geconstrueerd als een ligger met 4 steunpunten. De woningen bestaande uit twee bouwlagen fungeren als 1 vaste schijf. Het kantoorgebouw aan de noordzijde geeft zijn verticale kracht af via een kolomschijf en de achterwand.
Dwarsdoorsnede
Scharnier Oplegging Vaste schijf 20
Langsdoorsnede Verd. 1&2 (woningen)
2.2
Constructie Schema’s (vervolg)
De noordkant van de woningen dienen als schijven die het woongebouw van de stabiliteit voorzien. Op de begane grond ontbreekt een woning vanwege het entree.
Langsdoorsnede Verd. 3&4 (woningen)
Langsdoorsnede Verd. 5&6 (woningen)
Scharnier Oplegging Vaste schijf 21
2.2
Constructie Schema’s (vervolg)
Plattegrond Begane grond (woningen)
De vloeren van de woningen dienen ook als schijven die de horizontale krachten afdragen.
Plattegrond 1ste Verd. (woningen)
Oplegging vloeren dwarsdoorsnede (woningen) De eerste verdiepingsvloer wordt opgevangen door 2 liggers en een achterwand die de krachten aan de zijwanden afdragen. Op de tweede verdieping wordt de vloer gedragen door 4 liggers. Deze secundaire liggers worden ondersteund door een primaire ligger die zijn krachten afdraagt aan een kolom en de onderliggende verdieping.
2e 1e BG
Scharnier Oplegging Vaste schijf 22
2.2
Constructie Schema’s (vervolg)
Dwarsdoorsnede (kantoren)
Het kantoorgebouw aan de noordkant draagt zijn verticale krachten af via een kolom met schijfwerking en de achterwand.
Vloeren (kantoren) De vloeren van het kantoorgebouw dienen als schijven.
Aanzicht (kantoren) De achtergevel van het kantoorgebouw fungeert als een schijf met op enkele plaatsen sparingen.
Scharnier Oplegging Vaste schijf 23
2.3
Belastingafdracht
Dwarsdoorsnede
De hiernaast getoonde globale belasting schema's moeten weergeven hoe de belastingafdracht van de constructie plaats vind.
De belasting op de vloeren worden verdeeld en afgedragen aan de wanden. Deze dragende wanden staan het af aan de onderliggende woning en/of kolommen. De constructie zal uiteindelijk het gewicht tot de fundering afdragen waar het opgevangen wordt door de draagkracht van de funderingspalen.
Het hiernaast getoonde figuur laat een gedeelte van de woningen zien op de stramienen F en I.
Stramien F&I
De belasting op de vloeren worden verdeeld en afgedragen aan de dragende wanden. Uiteindelijk wordt funderingspalen.
het
opgevangen
door
de
24
3. STROMEN EN FUNCTIES
25
3.1
Functiebepaling Het koppelen van functies binnen het gebouw staat centraal binnen CHIBB+. Door zoveel mogelijk functies in het gebouw te integreren, zullen alledaagse activiteiten zoveel mogelijk binnen het gebouw plaats kunnen vinden. Vanuit deze gedachte worden de volgende functies in het gebouw gefaciliteerd. Wonen (Woningen)
Werken (Kantoren) De bewoners hebben behoefte aan inkomsten, om goederen te kunnen kopen. Door kantoren in het gebouw onder te brengen wordt in deze behoefte voorzien en zal de mobiliteit van de bewoner verkleinen en blijven de lijnen kort.
26
3.1
Functiebepaling (vervolg)
Kinderopvang Bedrijfsruimten blijken beter verhuurbaar te zijn, als er in hetzelfde pand een kinderopvang aanwezig is. Door een kinderopvang in het gebouw te voorzien, kan het kind in de ochtend gebracht worden en ’s avonds weer opgehaald worden onderweg van en naar het werk binnen het gebouw.
Winkelen (Supermarkt/Buurtwinkel) Aan het einde van de dag heeft de bewoner de behoefte om boodschappen te doen. Door deze functie in het gebouw te voorzien, hoeft de bewoner hier niet meer voor te reizen. De restwarmte van de supermarkt gebruikt worden voor het verwarmen van de woningen. Ook wordt de geldstroom in het gebouw uitgebreid omdat het geld wat in de kantoren verdiend wordt door de bewoners, uitgegeven kan worden in de supermarkt.
27
3.1
Functiebepaling (vervolg)
Kinderopvang Bedrijfsruimten blijken beter verhuurbaar te zijn, als er in hetzelfde pand een kinderopvang aanwezig is. Door een kinderopvang in het gebouw te voorzien, kan het kind in de ochtend gebracht worden en ’s avonds weer opgehaald worden onderweg van en naar het werk binnen het gebouw.
Winkelen (Supermarkt/Buurtwinkel) Aan het einde van de dag heeft de bewoner de behoefte om boodschappen te doen. Door deze functie in het gebouw te voorzien, hoeft de bewoner hier niet meer voor te reizen. De restwarmte van de supermarkt gebruikt worden voor het verwarmen van de woningen. Ook wordt de geldstroom in het gebouw uitgebreid omdat het geld wat in de kantoren verdiend wordt door de bewoners, uitgegeven kan worden in de supermarkt.
28
3.1
Functiebepaling (vervolg)
Ontspanning (Sportschool) Na een dag hard werken heeft de bewoner behoefte om te ontspannen. In deze behoefte wordt voorzien met een sportschool die in het gebouw geplaatst wordt. Ook van de sportschool kan restwarmte gebruikt worden om de woningen te verwarmen.
Recreëren (Dakparken) Om te kunnen recreëren worden op daken en in de tussenruimte een parkachtige omgeving gecreëerd. Ook op de daken van de tussenfuncties wordt publieke ruimte gecreëerd, zodat ook deze gebruikt kan worden. De kinderopvang kan het dak gebruiken om de kinderen te laten spelen.
29
3.2
Verantwoording stromen en functies Hergebruik grijswater/regenwater Om de toiletten door te spoelen hoeft geen leidingwater te worden gebruikt, dit kan ook met gebruikt water. Dit is in het geval van de woningen in deze CHIBB+ grijswater. Het gebruikte water wordt binnen de woning opgeslagen in een kleinschalig grijswatersysteem. Omdat het voor kan komen dat er niet genoeg grijswater beschikbaar is, kan het systeem overschakelen op het gebruik van regenwater. De overige functies maken uitsluitend gebruik van regenwater voor het doorspoelen van de toiletten. Op het dak van de kas valt jaarlijks een hoop met regen. Normaal gesproken wordt dit water direct afgevoerd naar de riolering, maar dit water kan prima eerst nog ergens anders voor worden gebruikt. Het water gaat niet direct de riolering in. Zo wordt er een buffer gecreëerd voor het regenwater, wat voorkomt dat deze overstroomt. Daarnaast kan de rekening voor drinkwater flink worden verlaagd, er is immers minder drinkwater nodig en regenwater is nu eenmaal gratis. Wanneer het regenwater is hergebruikt, wordt het als zwart water alsnog afgevoerd door de riolering. Het overtollige regenwater wordt gebruikt voor indirecte adiabatische koeling en het bewateren van de planten binnen het gebouw.
Elektriciteit en warmte opwekking dak Op de zuid gevel valt het meeste zonlicht. De kas op de woning krijgt de ideale zonrichting. De ideale zonoriëntatie heeft als voordeel dat de zonnewarmte maximaal in de kas kan komen, wat scheelt in stookkosten voor de woningen. Daarnaast kan deze oriëntatie gedeeltelijk zorgen voor eigen elektriciteit en warmte. Om elektriciteit op te wekken kunnen er PV-cellen op de glazen kas worden gelegd. Deze PV-cellen zouden in het glas kunnen worden verwerkt. Zo kan er naast elektriciteit ook direct gezorgd worden voor enige schaduw. De opgewekte energie kan direct worden gebruikt voor de woning, de kantoren of een van de andere functies. Naast zonnepanelen kunnen er ook heat pipes geplaatst worden. Deze zorgen voor warmwater om in de warmtevraag te voorzien. Deze panelen kunnen op de kas worden gelegd en aangesloten worden op de verschillende functies. In de CHIBB+ worden geen heat pipes of pv-cellen toegepast. Er is vrijwel genoeg warmte beschikbaar binnen het gebouw, waardoor heat pipes overbodig zijn. Door houten zonwering toe te passen is zonwering minder noodzakelijk en kunnen zonnepanelen niet meer worden toegepast. In de toekomst zou er op een alternatieve manier elektriciteit worden opgewekt, bijvoorbeeld door het plaatsen van een windmolen. Omdat windmolens e.d. buiten het gebouw vallen is dit niet meegenomen in het ontwerp.
30
3.2
Verantwoording stromen en functies (vervolg) Groendak / begroeid dak Op de begane grond van de kas (zone 3) is veel ruimte. Naast dat deze ruimte wordt ingericht met een supermarkt en een sportschool blijft er aardig wat ruimte over op het dak van deze functies. Deze ruimte zal aantrekkelijk gemaakt kunnen worden door het plaatsen van beplanting. Deze beplanting zorgt tegelijk voor koeling binnen de kas en daarnaast voor een prettige en aangename omgeving.
Koeling d.m.v. beplanting (zone 3) Een groendak zorgt voor koeling. De daken van de kantoren en de woningen kunnen worden uitgevoerd als groendak. Het makkelijkste is een groendak aan te leggen die weinig tot geen onderhoud nodig heeft, als een sedum-dak. Zo’n dak heeft echter beperkingen en is niet aantrekkelijk om te gebruiken. Een stap verder is een daktuin realiseren met beplanting en een plaats waar bewoners kunnen zitten. Bewoners en kantoorpersoneel kunnen deze tuin gebruiken. Het vergt echter wel enig onderhoud. Bewoners zouden deze taak op zich kunnen nemen. Ook is er voor de bewoners de mogelijkheid om hier voedsel te verbouwen. Op het dak van de woningen en de kantoren zal een daktuin gerealiseerd worden, waar dit mogelijk is. Op het dak van de supermarkt en sportschool zal een gemeenschappelijk dakpark komen. Het regenwater wat niet gebruikt wordt voor toilet doorspoeling zal gebruikt worden voor de planten, er is zo veel minder leidingwater nodig.
31
3.2
Verantwoording stromen en functies (vervolg) Ventileren
Winter
De kantoren en de woningen krijgen een tweede schil (een kas). In de winter maanden kan deze schil zorgen voor een buffer tussen de koude buitenlucht en de warme binnen lucht. In de zomer kan het wel warm worden binnen deze schil. Het is dus van belang dat er in de zomermaanden zeer goed wordt geventileerd. Er zal dus voorzieningen moeten worden aangebracht zodat de kas goed open kan. In de winter stijgt vanzelf sprekend de warme lucht op, echter wil men graag de warmte onder in het gebouw. Deze warme lucht wordt naar beneden geblazen door grote buizen, deze manier van luchtverplaatsing wordt ook toegepast in de hal van de RDM Campus in Rotterdam. De luchtpijpen zorgen er niet voor dat het onderin het gebouw altijd warm genoeg zal zijn, maar zorgen wel voor een meer aangename temperatuur.
Zomer
Indirecte adiabatische koeling d.m.v. grijswater ’s Zomers kan koeling gewenst zijn in de kas. In eerste instantie kan de warmte zeer goed worden verwijderd door heel goed te ventileren. Daardoor kan de temperatuur in de kas even hoog worden als de temperatuur van de buitenlucht. De koeling die extra nodig is in de kantoren, BSO en sportschool kan worden bereikt doormiddel van indirect adiabatische koeling. Hierbij wordt de retourlucht gekoeld door het verdampen van water en vervolgens door een warmtewiel langs de toegevoerde lucht geleid. Hierdoor wordt er droge, koele lucht ingeblazen zonder dat deze in contact komt met verdampt water. Voor deze manier van koelen maken we gebruik van het overtollig regenwater wat opgevangen wordt. Er is niet gekozen om lucht door de grond te koelen in de zomer of voor te verwarmen in de winter, dit omdat er voldoende regenwater beschikbaar is en dus gekozen is voor indirecte adiabatische koeling.
32
3.2
Verantwoording stromen en functies (vervolg) Koelen kantoren De kantoren moeten in een groot gedeelte van het jaar gekoeld worden door de grote interne warmtelast. De warmte die er te veel is zou gebruikt kunnen worden om de tussenruimte te verwarmen. In de zomer zal zone 3 dan nog warmer worden, het is dan van groot belang dat de kas zeer goed wordt geventileerd om de temperatuur niet te veel te laten stijgen. Omdat er al gebruik gemaakt wordt van indirect adiabatische koeling, zal de warme retourlucht echter niet naar de kas geventileerd kunnen worden, maar wordt deze gebruikt om de toevoerlucht te koelen (zomersituatie) of te verwarmen (wintersituatie).
Patatzaak: hergebruik frituurvet Om het gebouw van genoeg warmte en elektriciteit te voorzien, is het mogelijk om een snackbar in zone 3 te realiseren. Het gebruikte frituurvet had dan via een bio-WKK gebruikt kunnen worden om elektriciteit en warmte te genereren voor de overige functies in het gebouw. Echter blijkt dat er veel te weinig frituurvet zal worden geproduceerd om het hele gebouw te kunnen verwarmen en van energie te laten voorzien. Er zou dan frituurvet van elders moeten komen en omdat het realiseren van een snackbar ook veel overlast met zich meeneemt is er besloten dit niet toe te passen.
33
3.3
Stromen per Functie Kas Op de kas valt jaarlijks bijna 1,5 miljoen liter water. Het water wat valt kan nog prima worden gebruikt voor andere stromen binnen het gebouw. Het wordt dus een buffer voor de riolering. De hoeveelheid leidingwater wat nodig normaal nodig is kan daardoor ook worden verminderd. Opgevangen regenwater wordt gebruikt voor het doorspoelen van de toiletten, de indirect adiabatische koeling en voor het bewateren van de beplanting.
Woningen (32 stuks) Er komen vier stromen de woning binnen. Voor water is onderscheid gemaakt tussen het water wat nodig is voor toiletspoeling en het overige water. Het water wat voor de toiletten is gebruikt wordt zwartwater en wordt afgevoerd via de riolering. Het drinkwater komt de woningen uit als grijswater. Dit kan weer worden hergebruikt voor het doorspoelen van de toiletten. De woningen hebben over het algemeen warmte nodig en geen koeling. Het zou voldoende moeten zijn om de woningen ’s nachts te laten koelen. In totaal is er 107.000 kWh elektriciteit nodig voor alle 32 woningen.
34
3.3
Stromen per Functie (gevolg) Kantoren (1215m²) De kantoren hebben vijf stromen nodig om te functioneren. Naast warmte in de winter moet er door de grote interne warmtelast ook redelijk veel gekoeld worden in, met name, de zomerperiode. De warmte die tijdens het koelen aan de kantoren wordt onttrokken, is in principe als reststroom elders in het gebouw te gebruiken. Echter, omdat de warmte verloren gaat bij het indirect adiabatisch koelen, is dit hier niet het geval. In de winter wordt deze warmte wel gebruikt voor het verwarmen van de ingeblazen ventilatielucht. Ook bij de kantoren is onderscheid gemaakt tussen water voor toiletspoeling en drinkwater. Omdat er in een kantoor slechts weinig grijswater overblijft, een flesje vullen en een afwas zo nu en dan, wordt al het water als zwart water afgevoerd.
Sportschool (260m²) Door de grote hoeveelheid mensen die warmte afgeven tijdens het sporten is er een grote koellast. Hierin wordt voorzien met de indirecte adiabatische koeling. Dus ook bij deze functie is er geen sprake van restwarmte die bruikbaar is voor overige functies. Vooral in koude winterochtenden zal deze functie moeten verwarmen, hiervoor wordt restwarmte gebruikt. In de sportschool is er veel meer drinkwater nodig, omdat men na het sporten vaak nog gaat douchen. Ook deze functie maakt gebruik van regenwater voor het doorspoelen van de toiletten. Het toiletwater wordt na gebruik als zwartwater afgevoerd.
35
3.3
Stromen per Functie (gevolg) Supermarkt (550m²) In de supermarkt is een constante behoefte om te koelen. Deze koeling vindt plaats in vriezers en koelkasten om de producten koel te kunnen houden. Deze koellast is erg hoog, omdat er het hele jaar door gekoeld dient te worden. Er is speciaal aangepaste apparatuur ontwikkeld om de restwarmte van deze koeling elders te kunnen gebruiken. De supermarkt levert een dermate grote stroom restwarmte, dat hiermee in de gehele warmtebehoefte van het gebouw kan worden voorzien. Hier blijft een deel van over, wat verloren gaat tijdens het transport van de warmte. Er is verder weinig water nodig. Het water wat wordt gebruikt is onderscheiden tussen water voor het toilet en drinkwater. Al het gebruikte water wordt afgevoerd via de riolering. Voor alle elektrische apparaten is ruim 270.000 kWh aan elektriciteit nodig op jaarbasis.
BSO (405m²)
In de BSO/Kinderopvang is er vooral behoefte aan water voor toiletten en drinkwater. Ook hier worden de toiletten doorgespoeld met opgevangen hemelwater. Voor de kleine warmtebehoefte word gebruik gemaakt van de restwarmte uit de supermarkt en daarnaast is er jaarlijks nog 5.000 kWh aan elektriciteit nodig.
36
3.4
Stromen Koppelen per Functie Woningen (32 stuks) In woningen is veel grijswater beschikbaar. Dit water wordt in de woning opgevangen in een individueel grijswatersysteem. Dit grijswater kan zo worden gebruikt voor het spoelen van de toiletten. Het zwart water, wordt samen met het overtollige grijswater via de riolering afgevoerd.
Supermarkt (550m²) De restwarmte die vrijkomt bij het koelen in de supermarkt, wordt gebruikt voor het verwarmen van de supermarkt. Zo is er geen extra verwarmingsinstallatie nodig in het pand. De kleine 600.000 kWh warmte welke overblijft, wordt gebruikt om de andere functies van warmte te voorzien.
37
3.5
Stromen Koppelen Gehele Gebouw Voor het doorspoelen van de toiletten wordt er gebruik gemaakt van een deel grijswater in de woningen en een deel hergebruikt hemelwater. Het overtollige regenwater wordt gebruikt voor de indirecte adiabatische koeling en het bewateren van de beplanting in de kas. De restwarmte van de supermarkt wordt gebruikt om in de warmtebehoefte te voorzien van alle functies in het gebouw. De warmte die niet gebruikt wordt, is transportverlies.
? 38
4. COMFORT
39
4.1
Ventilatie Zomer/Winter Comfort is een geïntegreerd en complex samenspel tussen verschillende factoren. De gekozen kasconstructie, bouwmethode, materiaal en vorm hebben invloed op het comfort. Het gebouw is geanalyseerd op een aantal aspecten zullen één voor één worden besproken.
Ventilatie zomersituatie Om een behaaglijk binnenklimaat te hebben in de zomer, moet er veel geventileerd worden de kassen en het atrium. Ventilatie wordt gerealiseerd door natuurlijke trek door opwarming in kas en atrium. Woningen zijn verdeelt in compartimenten doormiddel van schotten. Hiermee wordt voorkomen dat er letterlijk een broeikas ontstaat. In kantoren, supermarkt en sportschool wordt de ventilatielucht adiabatisch gekoeld , omdat er bij deze functies koelte vraag is. Per woning kan bepaalt worden over de mate van ventilatie in de kas en dus de beïnvloeding van het tussenklimaat.
Ventilatie wintersituatie In de winter wordt er getracht zoveel mogelijk warmte vast te houden in de kassen die functioneren als buffer. Hierom zullen ventilatieluiken gesloten blijven en enkel bij hoge temperaturen in de middag geopend worden. In de woningen wordt geventileerd met lucht uit de bufferruimte, doordat deze lucht een hogere temperatuur heeft dan de buitenlucht is de warmte vraag van de woningen lager. Verwarmde lucht wordt vervolgens naar het atrium getransporteerd, waardoor ook hier een tussenklimaat ontstaat. Doordat de warme lucht boven in het atrium zal accumuleren wordt deze door middel van luchtzuigers opnieuw onderin het atrium ingebracht. Het gebruik en herbruik van de verwarmde lucht uit woningen, kantoren, supermarkt en sportschool wordt er optimaal gebruik gemaakt van de geaccumuleerde warmte. Warmte van koeling uit de supermarkt wordt gebruikt om ventilatielucht voor woningen voor te verwarmen.
40
4.2
Akoestisch
Akoestisch comfort Door grote ruimtes en veel glasoppervlak kan geluid een beperking vormen op de leefbaarheid en kwaliteit van de tussenruimte. Geluid heeft verschillende vlakken waarop het weerkaatst kan worden, waardoor lawaai van interne bronnen door het gebouw getransporteerd wordt.
Akoestisch comfort wordt bereikt door verschillende ingrepen. Compartimentering van de kassen zorgt voor beperking op galm en vooral op doorgalm tussen de verschillende ruimten. Dit gebeurd door middel van een schot tussen woningen. In het atrium worden gevel oppervlaktes voorzien van materialen die galm n weerkaatsing van geluid voorkomen. De beplating op daktuinen/ dakpark dragen bij aan het voorkomen van galm en weerkaatsing. Verschillende oppervlaktes worden hiermee aangepakt om akoestisch comfort te waarborgen. Houten constructie zorgt hierbij al voor akoestisch comfort, ook leemstucwerk werkt hierbij ook goed.
41
4.3
Thermisch Comfort
Thermisch comfort De kassen om het gebouw zorgen voor een buffer ruimte waarin warmte kan worden opgeslagen. Dit heeft gevolgen voor het klimaat in de rest van het gebouw en de verschillende onderdelen/ functies hierin. Zonstraling zal voor opwarming zorgen, door hier op in te spelen kan hier kan dit ten goede komen voor de woning en de werking van interne klimaten.
Figuur 1 geeft weer hoe de temperatuur van de kas zich verhoudt tot de temperatuur in de woning op de 15e in januari. In deze situatie is er geventileerd in de woning met een ventilatievoud van 0.9/u, geen zonwering en geen interne verwarming. als er word gekeken naar de behaaglijkheid grenzen is het in de woning in dal uren (19u tot 7u) te koud, dit geld ook voor de piek uren in de middag (11u tot 15u). Figuur 2 geeft weer hoe de temperatuur van de kas zich verhoudt tot de temperatuur in de woning op de 15e in juli. In deze situatie is er geventileerd in de woning met een ventilatievoud van 0.9/u, geen zonwering en geen interne verwarming. Als er word gekeken naar de behaaglijkheid grenzen is het in de woning in dal uren (21u tot 4u) koel, echter is dit in zomer periode (’s nachts) van minder belang. Voor de piek uren in de middag (10u tot 13u) zal zon geweerd moeten worden in de kas en in de woning. Figuur 1: kas > woning – Januari, onbeïnvloed
Figuur 2: kas > woning - Juli, onbeïnvloed
Figuur 3: behaaglijkheids grenzen
42
4.3
Thermisch Comfort (vervolg)
In de zomer zorgt de zonstraling voor opwarming van het kasklimaat. Dit heeft tot gevolg dat de temperaturen in de kas onaangenaam tot ondragelijk kunnen zijn. Door te ventileren wordt oververhitting voorkomen. De ventilatie wordt toegepast in de vorm van natuurlijke trek, door dat de opgewarmde lucht stijgt ontstaat er een luchtstroom. Van groot belang is tactische plaatsing van ventilatie luiken, zodat koele lucht kan worden aangevoerd en warme lucht kan worden afgevoerd. In het atrium zorgt de beplating op dak-, en parktuinen voor verkoeling. Ook kan er adiabatisch worden gekoeld door fontijnen in deze ruimte te plaatsen.
Figuur 4 geeft weer hoe de kas temperatuur zich verhoudt tot de buiten temperatuur op de 15e in Juli. In er in de kas word geventileerd met een ventilatievoud van 20 en gedeeltelijke zonwering, ZTA 0,6. Voor een realistische waarde zou er een tool gebruikt moeten worden over 3 dagen. Figuur 5 geeft weer hoe de temperatuur van de kas zich verhoudt tot de temperatuur in de woning op de 15e in juli. In deze situatie is er geventileerd in de woning met een ventilatievoud van 0.9/u, geen zonwering en geen interne verwarming. Als er word gekeken naar de behaaglijkheid grenzen is het in de woning in dal uren (21u tot 4u) koel, echter is dit in zomer periode (’s nachts) van minder belang. Voor de piek uren in de middag (10u tot 13u) zal zon geweerd moeten worden in de kas. Figuur 6 geeft weer hoe de temperatuur van de kas zich verhoudt tot de temperatuur in de woning op de 15e in juli. Zonwering tussen 10u-15u wordt toegepast. In de woning is een ventilatievoud van 0.9 standaard. Hiermee komt binnen temperatuur van de woning uit binnen de behaaglijkheid grenzen. In de nachten daalt te temperatuur tot onder de behaaglijkheid grenzen, ook hier is het ’s nachts van minder belang. Figuur 4: extern klimaat > kas - Juli
Figuur 5: kas > woning – Juli, onbeïnvloed
Figuur 6: kas > woning – Juli, beïnvloed
43
4.3
Thermisch Comfort (vervolg)
Ook in de winter zorgt zonstraling voor opwarming in de kas/atrium en woningen. Deels is de opwarming welkom om de warmtevraag laag te houden. Echter kan op winterdagen deze opwarming nog steeds voor een te hoge temperatuur zorgen. Noodzakelijk is dat er nog steeds word geventileerd in de kas om overschotten aan warmte af te kunnen voeren. In de woningen is in de winter verwarming noodzakelijk om de binnen temperatuur aangenaam/ behaaglijk te maken. Verwarmde lucht wordt in het atrium opnieuw het atrium ingebracht wanneer de warme lucht gestegen is.
Figuur 7 geeft weer hoe de kas temperatuur zich verhoudt tot de buiten temperatuur op de 15e in Januari. In er in de kas word geventileerd met een ventilatievoud van 10 en geen zonwering. Voor een realistische waarde zou er een tool gebruikt moeten worden over 3 dagen. Figuur 8 geeft weer hoe de temperatuur van de kas zich verhoudt tot de temperatuur in de woning op de 15e in januari. In deze situatie is er geventileerd in de woning met een ventilatievoud van 0.9/u, geen zonwering en geen interne verwarming. als er word gekeken naar de behaaglijkheid grenzen is het in de woning in dal uren (19u tot 7u) te koud, dit geld ook voor de (warme) piek uren in de middag (11u tot 15u) . Figuur 9 geeft weer hoe de temperatuur van de kas zich verhoudt tot de temperatuur in de woning op de 15e in januari. Zonwering tussen 11u-14u wordt toegepast. In de woning is een verwarming vermogen van 5000 Watt benodigd. Hiermee komt binnen temperatuur van de woning uit binnen de behaaglijkheid grenzen. Figuur 7: extern klimaat > kas - Januari
Figuur 8: kas > woning – Januari, onbeïnvloed
Figuur 9: kas > woning – Januari beïnvloed
44
4.4
Hygrisch In het gebouw is het wenselijk om de relatieve luchtvochtigheid tussen de 50% en 60 % te hebben. Wanneer deze te hoog is wordt de ruimte warm door dat de lucht steeds meer warmte op kan nemen. Dit heeft tot gevolg dat men benauwd/ en bedrukkend gevoel ervaart.
Wanneer de relatieve luchtvochtigheid te laag is wordt de lucht droog, dit heeft negatieve gevolgen op de leefbaarheid en kwaliteit van de binnenruimte.
Hygrisch comfort wordt bereikt door materialen toe te passen die de luchtvochtigheid reguleren. Dit komt doordat materialen of objecten vocht afstaan of opnemen. Zowel in de woningen als in de buiten ruimte is de toepassing van deze materialen en objecten van groot belang voor de handhaving van de luchtvochtigheid. Samen met de ventilatie wordt overtollig vocht afgevoerd of benodigd vocht aan gevoerd. Dit komt in de vorm van beplanting op dak- en parktuin, leemstuc op wanden, fonteinen en ventilatie.
45
4.5
Open / Dicht Bij de kaswoning wordt er getracht optimaal gebruik te maken van de bufferruimte en het tussenklimaat. Dichtbouwen houdt in dat de schil van de woning zo is gedetailleerd dat er minimale tot geen ventilatie verliezen worden geleden. Dit houdt in dat het van groot belang is dat ramen en deuren gesloten blijven. Ventilatie gebeurd mechanisch waardoor alles gecontroleerd kan worden binnen de woning. Luchtdicht bouwen kan worden gerelateerd aan passief bouwen. Dit is gebaseerd op 3 pijlers: optimale zonneoriëntatie, extreem hoge isolatie waarden (dus lage warmteopwekking) en extreem goede kierdichting. Dit heeft tot gevolg de dat woning opzichzelfstaand al kan functioneren zonder de toepassing van de kas. Openbouwen houdt in dat de woning ademend/ ventilerend opgezet is gebouwd . Het feit dat ventilatielucht de woning indringt is een basisprincipe, dit heeft tot gevolg dat je optimaal gebruik kan maken van de bufferruimte en de voordelen die deze biedt. Ramen en deuren kunnen geopend worden doordat het belang van de ventilatie bij open bouwen van groot belang is. Ventilatie kan in de vorm van natuurlijke of mechanische ventilatie. Mede doordat de woningen tussen 2 buffer ruimtes liggen hebben verschillende zones de mogelijkheid gebruik te maken van elkaars functies en stromen.
46
5. TEKENINGEN
47
5.1
Schetsontwerp Bouwkundige Tekeningen Het gebouw is uitgewerkt op schetsontwerp niveau. Hier volgen de bouwkundige tekeningen
48
5.1
Schetsontwerp Bouwkundige Tekeningen
49
5.1
50
5.1
51
5.1
52
5.1
53
5.1
54
5.1
55
5.1
56
5.2
Schetsontwerp Constructie Tekeningen
FUNDERING
57
5.2
Schetsontwerp Constructie Tekeningen
BEGANE GROND
58
5.2
Schetsontwerp Constructie Tekeningen
EERSTE VERDIEPING
59
5.2
Schetsontwerp Constructie Tekeningen
TWEEDE VERDIEPING
60
5.2
Schetsontwerp Constructie Tekeningen
DERDE VERDIEPING
61
5.2
Schetsontwerp Constructie Tekeningen
VIERDE VERDIEPING
62
5.2
Schetsontwerp Constructie Tekeningen
VIJFDE VERDIEPING
63
5.2
Schetsontwerp Constructie Tekeningen
64
5.2
Schetsontwerp Constructie Tekeningen
65