Singel and Together with Nature In opdracht van Het Nationale Park de Hoge Veluwe
Tim van den Heuvel 19 December 2008 Begleiders: prof.ir. J. (Jan) Westra ir. J.P.A. (Jan) Schevers TU/e
Inhoudsopgave Inleiding Analyse Concept Principe Het ontwerp Materialisering Bouwtechniek Constructie Duurzaamheid Bouwfysica Onderhoud, schoonmaak en Reparatie Kerngegevens
Inleiding Het Nationale Park De Hoge Veluwe is een groot aaneengesloten 20e eeuws landgoed, het erfgoed van de familie Kröller-Muller. Het betreft een uitgestrekt, veilig en goed toegankelijk natuurgebied me diverse (cultuurhistorische) landschappen, musea en publieksvoorzieningen. Het Park is uniek vanwege haar aanbod van kunst, natuur en architectuur en de combinatie daarvan. De heideen stuifzandlandschappen geven de bezoeker een indruk van eindeloosheid. Door de huidige manier van beheer heeft het park hoge natuurwaarden, met tal van “rode lijst” soorten, waaronder tapuit, draaihals, gentiaanblauwtje, zonnedauw, klokjesgentiaan en lepeltjesheide. De Stichting Het Nationale Park De Hoge Veluwe (te noemen: het Park) beheert de Hoge Veluwe in bestuurlijke en financiële
zelfstandigheid en zorgt ervoor dat het duurzaam in stand gehouden wordt voor toekomstige generaties. De stichting heeft geen winstoogmerk. Binnen de poorten van het Park, direct achter de ingang Hoenderloo, ligt een kampeerterrein. Deze biedt bezoekers die meerdere dagen van het Park willen genieten de gelegenheid voor een langer verblijf. Het is een natuurkampeerterrein, mooi en rustig gelegen met een sobere uitstraling. Het kampeerterrein ligt op een cultuurhistorische en geomorfologisch bijzondere plek
Doelstelling: Het sanitairgebouw op de camping is nu volledig open, onder een recent vernieuwd afdak. Toch voldoet dit gebouw niet meer aan de eisen van deze tijd. We willen beter inspelen op de behoeften van onze kampeerders én de uitstraling van de camping beter laten aansluiten op het Park. Kwaliteit en duurzaamheid zijn de kernbegrippen. Door vernieuwing van het sanitairgebouw willen wij voor het kampeerterrein de gouden milieubarometer verdienen. Dit willen we doen door nadrukkelijk te kijken naar innovatieve mogelijkheden om energie te winnen en te besparen, water te sparen en met afvalstromen om te gaan. Ook wil het park de uitstraling van het kampeerterrein als natuurkampeerterrein versterken en het nog beter aan laten sluiten
op het Park. Zodoende moet het sanitairgebouw een architectonische uitstraling krijgen en landschappelijk aansluiten op het omliggende park. We willen daarbij gebruik maken van duurzame bouwmaterialen, zo mogelijk uit eigen park of van de Veluwe.
Analyse Het Nationale Park de Hoge Veluwe is ontstaan uit verschillende kavels. Voordat de famlilie Kröller-Muller deze losse kavels opkocht behoorde deze toe aan verschillende eigenaren. Erfafscheidingen werden gerealiseerd door middel van houten singels. Twee naast elkaar geplaatste rijen bomen die naast het aangeven van de erfgrens ook voor houtkap en als weg werden gebruikt. De familie KröllerMuller heeft deze stukken grond bij elkaar gevoegd, maar de houten singels zijn voor een groot deel bewaard gebleven. Op de natuurcamping komen deze houten singels ook terug. Vroeger hebben er drie boerderijen op deze locatie gestaan. Een groot verschil met een traditionele singel is dat deze singel nooit de functie van verbinding heeft gehad. De bomen
zijn relatief willekeurig in een strook geplaatst. Hede ten dage zorgt deze singel nog steeds voor een nadrukkelijk aanwezige scheiding op de camping. Door de singel wordt de natuurcamping grofweg verdeeld in twee delen welke door een nieuw aangeplante strook groen en andere vegetatie verder wordt verdeeld in vier velden. Er is een tentenveld en drie caravan velden (zie afbeelding hiernaast). De huidige locatie van het sanitair gebouw is geplaatst op de kruising van de oude singel en de nieuwe strook groen. Het huidige sanitairgebouw bestaat uit een overkoepelende dakconstructie met daaronder opgemetselde scheidende wanden. De deuren raken de grond niet en tussen het dak en de muren zit een open ruimte. Een boufysisch open gebouw.
Kijken we naar de bezoekers van deze natuurcamping en hun behoeften kunnen we concluderen dat deze mensen voornamelijk voor rust, cultuur en natuur komen. Even weg uit de chaotische “buitenwereld” en heerlijk tot bezinning komen. Het enige object op de natuurcamping wat je uit deze sereniteit haalt is het sanitair gebouw. Een koud kil gebouw waar je komt voor de broodnodige behoefte maar er dan weer zo snel mogelijk weer weg wilt. Dit kan anders.
Overzicht natuurcamping
Singel and Together with Nature.
Concept Een bezoek aan een sanitair gebouw hoeft geen vervelende gebeurtenis te zijn. Er is toch niets lekkerder dan ’s ochtends een warme douche te nemen of heerlijk met een boekje op de wc tot rust te komen? Precies waar de bezoekers van deze natuurcamping naar opzoek zijn. Het sanitaire gebouw zal in plaats van een verplichting te zijn deze sereniteit en behoefte aan rust juist perfect kunnen aanvullen en misschien zelfs kunnen versterken. Genieten van de omgeving, de natuur, de architectuur. Deze termen gaan op het Nationale Park de Hoge Veluwe hand in hand. De houten singel vormt hierbij een perfect aanknopingspunt. Het ligt centraal op de camping en heeft een rijke historie. De relatie tussen de omgeving en de architectuur is door de prachtige bomen perfect
te realiseren. De versmelting van natuur en architectuur. Kijken we naar één van de traditionele functies van een singel, het gebruik als verbinding, kunnen we met een kleine knipoog deze functie aan de singel teruggeven. De centrale ontsluiting van het gebouw verloopt door de singel. Het sanitair gebouw is van alle vier de velden te zien en gemakkelijk te bereiken. (zie afbeelding op de vorige pagina). Hierdoor ontstaat een perfect verweving tussen functionaliteit en omgeving. De duurzaamheid is buiten de behoefte van de camping bezoekers en de natuur het derde aspect. Het doel is hierbij niet om het meest duurzame gebouw op aarde te ontwerpen maar om de bezoeker bewust te maken van zijn invloed op de natuur en wat hij/zij daar aan zou kunnen veranderen.
Een sanitair gebouw verbruikt enorm veel water. Buiten de standaard waterbesparende principes kan Veel van dit water nog perfect hergebruikt worden. De aanleg van een grijs watercircuit ligt daarom voor de hand. Dit sanitair gebouw krijgt echter een volledig gesloten watercircuit waarbij niet alleen het grijze water (douche en wasbak water) maar al het water uiteindelijk direct of via een rietfilter in een groot waterbassin terecht komt. Dit water kan perfect op het oppervlakte water of op het riool worden geloosd. De grootste toegevoegde waarde van dit principe is de bewustwording van de bezoeker. Opgevangen regenwater stroomt zichtbaar het water bassin in. Na een wc bezoekje kijk je tijdens het handen wassen uit op het rietfilter waar het door jouw geproduceerde vuile
water wordt gezuiverd. Een watermeter bij de douche geeft aan hoeveel water je al hebt verbruikte terwijl je direct visueel contact met de buitennatuur hebt. Behoefte, natuur en bewustzijn worden versmolten tot één gebouw.
Principe Een sanitair gebouw vraagt om privacy. Er is een samenloop van privé, semiopenbare en openbare plekken plekken. De houten singel heeft door de relatief willekeurige positie van de bomen zijn rechtlijnigheid van binnenuit verloren. Door gebruik te maken van rechte wanden die geplaatste worden tussen de bomen wordt deze rechtlijnigheid hersteld en zorgt daarbij tevens voor een cohesie tussen de bomen en het gebouw. ’s Nachts worden deze wanden van binnenuit opgelicht waardoor het gebouw warm en subtiel wordt verlicht. De wanden zijn opgebouwd uit verticale lamellen die de bomen benadrukken. Deze lamellen staan onder verschillende hoeken. Hierdoor ontstaan verschillende verassende doorkijken afhankelijk van welke
kant je naar of vanuit het gebouw kijkt. Door de lamellen zo te positioneren kun je ervoor zorgen dat er totaal niet door de wand heen is te kijken (bijvoorbeeld waar gedoucht wordt), er één kijkrichting is (bijvoorbeeld bij het handen wassen) of een prachtig blik over de camping heen werpt (bijvoorbeeld bij het afwassen). Deze wanden hebben een scheidende en/of geleidende functie en omsluiten een rechthoekig kader waarbinnen de sanitaire voorzieningen zich bevinden. Overkoepelend is er een membranen dak. Deze heft een organische vorm en overkapt zowel het sanitaire gedeelte als de ontmoetingsplaats. Doordat deze een stuk is opgetild en door zijn organische vorm staat hij los van de rechtlijnigheid van de wanden. Er ontstaat
een spannend contrast waar bij het membraan letterlijk over het gebouw heen woekert. Het vindt zijn oorsprong midden op de ontmoetingsplek wat tevens de functie van afwatering heeft.
Het ontwerp Hiernaast is een bovenaanzicht van het ontwerp waarbij het membraan dak en de toilet en douche daken zijn verwijderd. Duidelijk is de kronkelende route door de singel met de rechtlijnige wanden die de omsloten ruimte vormen. Twee wanden volgen de lijn van de historische singel. De andere twee staan hier loodrecht op en volgen de nieuw aangeplante vegetatie. De linker wand (gezien vanaf bovenaanzicht) zorgt daarbij voor een afscheiding van het rietfilter en schermt de inkijk af naar de toiletten. De rechter wand steekt zuidelijk de singel uit en vormt hier een baken waar het een herkenningspunt vormt voor bezoekers die via de hoofdentree binnen komen. Gekeken vanaf de hoofdentree liggen achter deze wand drie parkeerplaatsen uit het zicht met daarlangs een lichte helingbaan voor
de minder bezoeker.
valide
Volgen we deze helingbaan dan komen we uit op de ontmoetingsplek. Hier kunnen mensen afwassen met uizicht op tentenveld. Er staat tevens een koelkast en boekenkast met eventueel een vaste tafel. Centraal in het midden is de afwatering van het membraan dak en kan men het waterbassin inkijken. Gaat men hierna naar links dan komt men in het sanitair gedeelte. De hoofdroute loopt rechtdoor. Aan de linker zijde (onder gezien vanaf het bovenaanzicht) bevinden zich respectievelijk het minder valide toilet, technische ruimte, minder valide/familie douche en zes normale douches. Deze kijken uit op een afgesloten binnentuin (alleen te bereiken via de technische ruimte). Tijdens het douchen sta je dus in direct contact
met de omgeving. De lamellen wand is hier volledig gesloten. De strook aan de rechter zijde (boven gezien vanaf het bovenaanzicht) bevinden zich de toiletten. Respectievelijk het mannen, kinderen en vrouwen gedeelte. De wasbakken hangen aan de lamellen wand welke zo georiënteerd is dat men het rietveld kan overzien zonder dat men zelf gezien kan worden. Loopt men daarna via de hoofdroute de omsloten ruimte uit dan bevind zich men aan de linker zijde gezien vanaf het bovenaanzicht. Hier zijn enkele speeltoestellen neergezet, waaronder een pingpongtafel, en loopt het vlonder verder richting de andere velden.
Bovenaanzicht gebouw zonder dak
Donker grijs: De houten singel
bovenaanzicht Close-up omsloten ruimte
Materialisering De materialsering is een erg belangrijk aspect van het ontwerp. De beleving van het gebouw staat hierbij voorop. Een verlengstuk van de sereniteit waar de bezoeker naar opzoek is. Het gehele gebouw is opgetrokken uit hout. Samen met het gebruik van zachte led verlichting ontstaat er een harmonieuze versmelting met de natuurlijke omgeving. De lamellen wanden die het gezicht vormen van het gebouw zijn opgebouwd uit eiken planken van 200 bij 20 mm met een variabele lengte. De achterconstructie is ook gemaakt van eiken hout. De bekleding aan de onderzijde bestaat uit oregon pine planken. Deze bekleding wordt doorgetrokken naar de buitenbekleding van de sanitaire voorzieningen. De sanitaire voorzieningen bestaan uit standaard houtskelet bouw. Aan
de binnenzijde zijn deze bekleed met lichte getinte gladde tegels met een formaat van 300 bij 300 mm. Het vlonder is opgebouwd uit een omgekeerd persrooster met daar tussen de vlonder planken. Door het gebruik van een omgekeerd persrooster is er een optimale waterafvoer, wordt de levensduur sterk verhoogd en ze vormen antislip randen. Het overkoepelende dak bestaat uit een polyester membraan opgespannen tussen een roestvrij stalen buis.
Bouwtechniek Het sanitair gebouw is zeer overzichtelijk en eenvoudig opgebouwd. Het principe van de lamellen wand bestaat uit een rij kolommen met een hart op hart maat van 2400 mm. Hier worden prefab geproduceerde lamellen wand delen aan opgehangen. De wand delen zijn opgebouwd uit twee uitgefreesde houten balken waar tussen de lamellen zijn bevestigd (zie afbeelding hiernaast). In site hoeft er dus geen ingewikkeld stel, zaag en boor werk te gebeuren. De sanitaire voorzieningen zijn opgebouwd uit standaard houtskeletbouw met isolatie. Deze rust op de onderliggende balkenconstructie. De overkoepelende dakconstructie rust met enkele punten op de houten wandkolommen.
3D detail van de opbouw van de lamellen wand. Aan de verticale kolom worden twee staalprofielen bevestigd. Hieraan worden hoekprofielen bevestigd waaraan de prefab geproduceerde lamellen wanden worden opgehangen.
Constructie De fundering (zie afbeelding hiernaast) is opgebouwd uit betonnen poeren van 800 bij 800 mm. Hierboven op is een primaire stalenbalken structuur geplaatst. Bij het sanitaire gedeelte waar het vlonder 500mm boven maaiveld komt te liggen is de secundaire stalen balkenstructuur boven op de primaire balkenstructuur gelegd. Bij de ontmoetingsplek waar het vlonder enkel op 250 mm komt te liggen zijn deze ertussen geplaatst. De tertiaire balkenlaag bestaat uit houten balken die tussen de secundaire balkenlaag zijn geplaatst. Hierboven op zijn de lamellenwanden, de houtskeletbouw wanden en de vlonders geplaatst. De maximale overspanning van de primaire balkenconstructie bedraagt 9600 mm. Dit is enkel op de plekken
waar deze de lamellen wand moet dragen. Er is daarom uitgegaan van de vuistregel voor dakbalken. Er is gekozen voor een HEA ligger omdat deze bredere flenzen hebben. Hierdoor is de bovenconstructie er makkelijker op te plaatsen en te bevestigen. Uitgaande van de vuistregels bedraagt de hoogte van de stalen ligger 1/50 van de overspanning. 9600/50=192mm wat neer komt op een HEA200 profiel.
Duurzaamheid Zoals bij de beschrijving van het concept al naar voren kwam speelt de duurzaamheid in dit gebouw een grote rol. Bewustwording van de bezoeker van zijn invloed op omgeving staat hierbij voorop. Om de lamellen wanden te verlichten wordt gebruik gemaakt van led stroken. Deze kosten per strekkende meter 3W aan energie. Ter vergelijking, een gloeilamp kost 60W aan energie. In totaliteit komt dit neer op 360W aan energie. Door gebruik van water besparende kranen en toiletten wordt het waterverbruik terug gebracht. Het blijft echter een sanitair gebouw wat gigantische hoeveelheden aan water verbruikt. Gemiddeld op jaarbasis komt dit neer op meer dan 800.000 liter. Al dit water wordt opgenomen door een gesloten watercircuit en komt daar zuiver
genoeg uit om op het oppervlakte water geloosd te worden (zie afbeelding hiernaast voor een schematisch overzicht). Het zou ook voor andere doeleinden gebruikt kunnen worden, bijvoorbeeld bewatering van vegetatie in drogere tijden. Een groot deel van deze 800.000 liter bevat nog veel warmte. Door middel van een warmte terug koppeling systeem kan deze warmte opgeslagen worden in de grond en in koudere periodes omhoog gepompt worden en gebruikt worden voor vloerverwarming. Maar aangezien de natuurcamping in de wintermaanden is gesloten is het de vraag of dit nodig is. In dit stadium is ervoor gekozen om de ruimte wel te isoleren maar niet extra te verwarmen. De geproduceerde warmte door de douches zelf zal voldoende comfort bieden voor de camping bezoeker.
Greenkey Om de gouden greenkey te bemachtigen moet worden voldaan aan 22 verplichte maatregelen en 13 optionele maatregelen. Punten waaraan met dit gebouw wordt voldaan (schuin is optioneel): - Bemetering electra & water - Waterbesparende kranen, douches en toiletten - Grijswater -
-
-
circuit Extra waterbesparing bij tappunten (max 6L/min) Riolering Zelfzuivering afval water Gescheiden afval inzameling Energie besparing binnen & buiten Energie efficiënte apparatuur
Duurzame technieken (warmte terug koppeling) Gas Tussenmeters Duurzaam bouwen
Samen met de maatregelen die op dit moment al aanwezig zijn op de natuurcamping is het heel goed mogelijk om de gouden greenkey te behalen.
Schematisch overzicht Het schone water komt via de waterleiding binnen. Het wordt voorverwarmd door langsstromend gebruikt warm douche water waarna het in de boiler verder tot de juiste temperatuur wordt verwarmd. Het warme water wordt gebruikt voor de wasbakken en douches. Het gebruikte water komt via enkele filters in een groot ondergronds bassin terecht. Hier wordt ook het regenwater in opgeslagen. Dit water wordt gebruikt om de toiletten mee door te spoelen. Het zwarte water loopt daarna via de sceptic tank het helofytenfilter in waar het verder wordt gezuiverd. Dit water is uitstekend te gebruiken om bijvoorbeeld in de zomer (als het sanitairgebouw ook veel wordt gebruikt) uitgedroogde vegetatie te bewateren. Overtollig water in het bassin wordt geloosd
op het riool. Dit water is te sterk vervuild (shampoo, etc.). De oppervlakte van het helofyten filter is bij lange na niet groot genoeg om ook dit water te zuiveren. De staat van het water is echter wel al erg goed. Door het gebruik van filters voordat het douche en wasbak water het bassin in stroomt wordt het al sterk gezuiverd.
Bouwfysica De houten lamellen wanden zijn bouwfysisch geheel open. Ze bieden enkel bescherming tegen de wind. Het grootste gedeelte van de wasbakken is tegen deze lamellen wand bevestigd met boven zich het overkoepelende membramen dak. De douches, toiletten, technische ruimte, minder valide douche, minder valide toilet en de twee afsluitbare wasbakken zijn geplaatst in bouwfysisch binnen klimaat. Omsloten door houtskeletbouw met 100 mm isolatie. Tussen de tussenwanden bij het douche blok zit ook 100 mm isolatie om de door de douche gegenereerde warmte binnen het eigen doucheruimte te houden. De isolatie bij de toiletten is 60 mm dik en dient hoofdzakelijk voor geluidsisolatie.
Ventilatie verloopt via de onderrand bij de deur naar de bovenkant van het plafond door de geplaatste ventilatie openingen via de dikte van de dakconstructie naar buiten toe (zie afbeelding hiernaast). De lamellen wanden zorgen door de dag heen voor een variërend beeld tussen licht en schaduw. Het overkoepelende membramen dak is licht transparant waar het licht gefilterd doorheen valt.
Schematisch overzicht
Onderhoud, schoonmaak en reparatie De omsloten ruimte met de sanitaire voorzieningen is 500 mm boven maaiveld geplaatst. De vlonders zijn gemakkelijk te verwijderen zodat de leidingen en bedrading onder het gebouw perfect te bereiken zijn. Achter de toiletten is een extra ruimte gereserveerd voor de spoelbakken en afvoer. Hierdoor is voordat de leidingen onder het gebouw lopen de bron al te bereiken en eventueel onderhoud of reparatie zeer gemakkelijk te realiseren. De binnentuin waar je op uit kijkt vanuit de douche is via de technische ruimte te bereiken. Het bijwerken van dit groen is dus zeer eenvoudig. Ook de afvoer van de douches is hier gemakkelijk te bereiken door de verhoging van het gebouw.
De toiletten en douches zijn geheel betegeld en kunnen eenvoudig met een hoge druk spuit worden schoon gespoten. Het vlonder is open waardoor het water makkelijk kan worden afgevoerd. Door het gebruik van hoekprofielen (zie detail hiernaast) worden lastige hoekjes vermeden. De lamellen wanden zijn opgebouwd door middel van prefab elementen van 2400 mm breed. Deze worden achter een hoekprofiel gehaakt (zie 3D detail bij hoofdstuk bouwtechniek). Ze zijn met twee man zeer gemakkelijk te demonteren voor onderhoud van bijvoorbeeld de led verlichting. Ook de uitvoering wordt hierdoor sterk vereenvoudigd.
Detail 7 – Schaal 1:10: Aansluiting houtskeletbouw met lamellen wand.
Kerngegevens Hieronder staan enkele kerngegevens die handig zijn om de grote en kosten in te schatten.
Binnenruimte oppervlakte; Bruto: 61,5 m2 Netto: 45 m2 Binnenruimte inhoud; Bruto: 110m3 Netto: 85m3 Overkapte oppervlakte; Bruto: 235m2 Netto: 175m2 Vlonder oppervlakte Netto: 220m2 Hout:
Eiken: 40m3 Oregon Pine: 4m3 Skelet: 4,5 m3
Voorzichtige berekeningen Hout: 250 per m3 40m3 + 4m3+4,53 = 50m3 50 x 250 = € 12500 Vlonder € 118 per m2 220 x 118= € 26000 Totaal 110x600=66000 (Bruto binnen kubieke meters) 220x400=88000 (Netto vlonder + losse wanden) 235x200=47000 (Dakoverkapping) Totaal ~ 200.000 euro
